Комутаційні апарати. Види комутаційних електричних апаратів

В електриці всі процеси замикання і розмикання мережі прийнято називати комутацією. Ці функції виконує спеціальне обладнання. Воно встановлюється в самих різних ланцюгах і забезпечує нормальне функціонування системи. Комутаційні апарати являють собою пристрої, які покликані подавати або припиняти надходження електричного струму в мережу. Сьогодні застосовується безліч різновидів представлених агрегатів. Вони відрізняються конструкцією і специфікою дії. Щоб правильно вибрати агрегат, необхідно розглянути існуючі види та їх особливості.

Загальна характеристика

Призначення комутаційних апаратів зводиться до процесу пропускання електроенергії завдяки замикання і розмикання ланцюга. Сьогодні всі існуючі агрегати цього типу можна поділити на дві категорії. До першої групи належать контактні (механічні) прилади, а до другої – безконтактні (напівпровідникові або газорозрядні) різновиди. Найбільш часто зустрічається приладами комутаційного типу є вимикачі, рубильники, контактори, реле, запобіжники. Вони володіють певними особливостями, які необхідно враховувати при виборі. Купувати комутаційний прилад необхідно у відповідності з умовами експлуатації. Представлені агрегати можуть мати в своїй конструкції кілька полюсів. Їх кількість може становити від одного до чотирьох. Згідно з цим показником прилади також поділяють на групи. Найчастіше у продажу представлені двополюсні вироби. Вони мають два положення – «вимкнено» або «включено».

Рубильник

Управління комутаційними апаратами може проводитися вручну або за допомогою безконтактного реагування на зміни в навколишньому середовищі. Найпростішим варіантом механічного типу є рубильник. Його управління виконується вручну. Прилад застосовується для комутації в електричних ланцюгах з напругою, що не перевищує 660В. В продаж представлені одне-, двох - і триполюсні різновиди агрегатів. За допомогою рубильника роз'єднується ланцюг під напругою або без нього. Відомим виробником в нашій країні представленої техніки є Курський електроапаратний завод. Рубильники можуть бути побутовими або промисловими. Перша категорія розрахована для застосування в низьковольтній мережі, а друга – у високовольтній. Це затребуване обладнання, яке застосовується практично повсюдно.

Різновиди рубильників

Комутаційні апарати, які відносяться до типу рубильників, в свою чергу, діляться на підгрупи. Виділяють роз'єднувач, перемикач і короткозамикач. У першому випадку прилад перериває подачу електрики в ланцюг, що має незначну силу струму. Цей тип приладів застосовується для здійснення огляду або ремонту системи. Роз'єднувач має відстань між контактами для ізоляції. Перемикачі переводить електричний струм з одного ланцюга в іншу. Короткозамикач не виробляється і не застосовується в сучасній апаратурі. Він створює коротке замикання. У продажу представлені апарати, що поєднують представлені функції. Наприклад, це може бути роз'єднувач-вимикач. Це рубильник з камерою для гасіння дуги. Він може працювати як на одну, так і на два напрямки. Якщо ж у такому рубильнику немає камери для гасіння дуги, цей прилад відноситься до групи роз'єднувачів.

Вимикач

Автоматичний вимикач загального призначення є комутаційним апаратом до 1000 В (змінний струм) і до 440 В (постійний струм). Цей агрегат відноситься до приладів механічного типу. Він може включати, пропускати або відключати подачу електричного струму. Він сприяє захисту електричних мереж від перевантажень, критичного зниження напруги або короткого замикання. Класичної в цьому випадку є схема УЗО (представлена далі). I - ПЗВ. II - Електричний споживач (вимірювальний прилад). Автоматичний вимикач може керувати мережею. Для цього в їх конструкції передбачається наявність різних приводів. Існує безліч різних модифікацій представлених пристроїв. Це дозволяє застосовувати їх практично у всіх сферах енергетики. Найчастіше в побутових і промислових мережах використовують саме пакетні типи вимикачів.

Основні різновиди вимикачів

Представлені прилади комутації мають безліч варіантів. До автоматичним різновидів відносяться пристрої захисного відключення і диференціальні вимикачі. У першому випадку схема УЗО здатна захистити людину від ураження електричним струмом при виникненні аварійної ситуації. Диференціальні вимикачі являють собою особливий тип вимикача. В його конструкції УЗО з'єднується з вимикачем. Це забезпечує комплексний захист від ураження струмом. Пакетні перемикачі застосовуються для ланцюгів з напругою 110-380 Ст. Їх встановлюють з метою управління асинхронними двигунами, комплектними приладами. Такі комутаційні прилади збираються на поверхні квадратного валу. До складу системи в цьому випадку входить певна кількість подібних агрегатів. Тут є рукоятка та механізм її фіксації. При її повороті вал приводиться в рух. Комутуючі кулачки приладу розмикають ланцюг.
Автоматичні вимикачі загального призначення являють собою комутаційні апарати до 1000 В. Вони можуть працювати як при змінному, так і постійному струмі. Мають у своєму складі привід, розчеплювача.

Привід і розчеплювача

Привід комутаційного апарата приводиться в рух ручним або безконтактним способом. Бувають системи з поєднаною системою управління. Вимкнення здійснюється за допомогою пружин. Вони приводяться в рух після завершення розчіплювача. Ця деталь виключає можливість утримання контактів у включеному положенні при виникненні аварійної ситуації. Розчеплювач являє собою систему з зв'язкових шарнірних важелів. Вони з'єднують привод з рухомими контактами, які, в свою чергу, примикають до відключає пружини. Саме розчеплювача відповідають за підтримання необхідних параметрів ланцюга, яку вони захищають. Якщо в системі спостерігаються відхилення від нормального значення, ці елементи відключають живлення.

Методи автоматичного розчеплення

Захисно-комутаційні апарати мають в своїй конструкції реле. Вони входять до складу розчіплювачів. Реле можуть бути електромеханічними або статистичними. Проводять контроль і зіставлення заданих параметрів напівпровідникові матеріали. Цей принцип закладений у вступних автоматах. Електромеханічні різновиди можуть бути виконані на базі електротеплових, електромагнітних або комбінованих елементів. Вступної комутаційний апарат представленого типу встановлюється в квартирах, будинках, на промислових об'єктах і т. д. Розчеплювача можуть не мати встановленого інтервалу часу при виконанні спрацювання. Також в продажу присутні прилади з незалежною витримкою або спрацьовуванням із зворотною залежністю від струму.

Інші різновиди

Комутаційні апарати також включають в себе запобіжники, контактори і реле. У першому випадку переривання виконується за допомогою руйнування спеціальних елементів. Вони проводять струм. Контактори застосовуються для операцій включення, відключення живлення. До цієї категорії пристроїв відносяться пускачі, реостати пускового і пускорегулювального типу. Електричне реле може бути окремим приладом. Він служить для розмикання мережі при заданих параметрах. Розглянувши комутаційні апарати, вживані у сучасній електриці, можна прийняти правильне рішення при виборі представленого обладнання.