Виды и применение коммутационных устройств.

2.1. Виды коммутационных устройств.

Механическое коммутационное устройство — коммутационное устройство, предназначенное для замыкания и размыкания одной или нескольких цепей с помощью размыкаемых контактов. Любое механическое коммутационное устройство можно характеризовать в зависимости от среды, в которой размыкаются и замыкаются его контакты, например воздушной, SFG, масляной.
Полупроводниковое коммутационное устройство — коммутационное устройство, созданное для включения и/или отключения тока в электрической цепи в результате воздействия на регулируемую проводимость полупроводника. Полупроводниковый коммутационный прибор рассчитан также на отключение тока.
Плавкий предохранитель — коммутационный аппарат, размыкающий цепь (посредством плавления одного или нескольких своих специально спроектированных и калиброванных элементов), в которую он включен, и отключает ток, когда он превышает заданное значение в течение достаточного времени.
Автоматический выключатель — контактный коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при нормальных условиях в цепи, а также включать, проводить в течение установленного нормированного времени и отключать токи при указанных ненормальных условиях в цепи, таких как короткое замыкание.
Контактор (контактный) — контактный коммутационный аппарат с единственным положением покоя, с управлением не вручную, способный включать, проводить и отключать токи при нормальных условиях цепи, включая перегрузку. Термин «с управлением не вручную» означает, что для управления прибором и его работы требуется одно или несколько внешних усилий. Контактор обычно предназначен для частой работы.
Полупроводниковый контактор — аппарат, который выполняет функции контактора за счет использования полупроводникового коммутационного аппарата. Полупроводниковый контактор может также включать в себя контактные коммутационные аппараты.
Контрольное коммутационное устройство — автоматически управляемое коммутационное устройство, начинающее работать при определенных условиях, выраженных в количественном значении (давление, температура, скорость, уровень жидкости и т.д.).

Разрядник для защиты от перенапряжений — устройство, предназначенное для защиты электрооборудования от высоких переходных перенапряжений и ограничения длительности, а часто и амплитуды последующего тока.

Так же они могут классифицироваться по типам:
а)По типу управляющего сигнала:
1 – электрическое управление;
2 – механическое (ручное) управление.
б)По принципу коммутации:
1 – контактные;
2 – бесконтактные.
в)По принципу действия:
1 – контактного типа;
2 – механические;
3 – электромагнитные;
4 – магнитоуправляемые;
5 – магнитогидродинамические;
6 – электростатические;
7 – электротепловые;
8 – электромагнитострикционные;
9 – бесконтактного типа;
10 – электронные;
11 – магнитные;
12 – гальваномагнитные;
13 – оптоэлектронные;
14 – электретные;
15 – пьезоэлектрические;
16 – криотронные;
17 – халькогенидные;
18 – оптические.
г)По способу управления приводом все механические переключатели делятся на:
1 – нажимные (кнопочные);
2 – перекидные (тумблер);
3 – поворотные (галетные);
4 – движковые;
5 – сенсорные.
д)Коммутационные устройства с электрическим управлением (реле):
1 – электромагнитные;
2 – магнитоуправляемые (герконовые);
3 – магнитодинамические;
4 – электростатические;
5 – электромагнитострикционные;
6 – электротепловые;
7 – электронные;
8 – гальваномагнитные;
9 – электретные;
10 – магнитные;
11 – пьезоэлектрические;
12 – криотронные;
13 – халькогенидные;
14 – оптические.
е)По типу исполнительной системы оптические реле (оптроны) делятся на:
1 – резисторные;
2 – диодные;
3 – транзисторные;
4 – однопереходные транзисторы.

2.2. Применение коммутационных устройств.

Управляющее воздействие может осуществляться непосредственно оператором (нажатие кнопки, переключение тумблера и т. д.) — ручное управление. Устройства коммутации с таким управлением находятся на панелях аппаратуры.
Управляющее воздействие может производиться электрическим управляющим сигналом. Устройства коммутации с таким управлением используются тогда, когда пульт управления отделен от аппаратуры, в которой должна осуществляться коммутация, и связан с нею электрически с помощью соединительных линий. При этом первичное управляющее воздействие — это непосредственные действия оператора, которые преобразуются управляющий электрический сигнал, поступающий затем по проводам к исполнительным элементам.
Не меньшее значение имеют такие коммутационные устройства, в которых управляющим воздействием является электрический сигнал при автоматическом управлении аппаратурой. При этом управляющие сигналы вырабатываются в аппаратуре без участия оператора.
В коммутационных устройствах большое значение имеют исполнительные элементы, которые бывают контактные и бесконтактные. Соответственно различают контактные и бесконтактные коммутационные устройства. В контактных используется электрический контакт – соприкосновение тел (контакт-деталей), обеспечивающее непрерывность цепи. В таких коммутационных устройствах (реле, кнопки и т. д.) обычно применяют стыковой контакт, при котором контакт-детали прижимаются друг к другу. Существуют также врубные и вставные контакты, когда контакт-детали перед рабочим состоянием осуществляют боковое или продольное движение в прижатом состоянии с преодолением сил трения (переключатели ручного управления, соединители).

Контактные исполнительные элементы применяются как при ручном, так и при дистанционном и автоматическом управлении. При ручном управлении это контакт-детали кнопок, тумблеров, переключателей. При дистанционном и автоматическом управлении – это контакт-детали электромагнитных реле и магнитоуправляемых герметизированных контактов (герконов).
В бесконтактных исполнительных элементах используется изменение условий протекания тока в объеме кристалла и его поверхностном слое под влиянием электрических напряжений, освещения и т. п. Такие элементы применяют в основном при дистанционном и автоматическом управлении аппаратурой – это оптроны, транзисторные ключи и коммутаторы. Начали находить применение бесконтактные коммутационные устройства с ручным управлением, например, кнопки с оптронами и магниторезисторами, а также сенсорные.