Электронные переключатели и сенсоры — схемы узлов электронной техники

Схема квазисенсортного выключателя с защитой нагрузки от перенапряжения

Приведена схема квазисенсорного электрон ного выключателя, способного управлять нагрузкой мощностью до 500W с защитой от перенапряжения. Схема будет следить за уровнем сетевого напряжения и в случае его превышения отключать нагрузку. Ключевой каскад данного выключателя выполнен на двух …

1 423 0

Схема электронного переключателя на 16 каналов (CD4516, CD4067)

Самодельный электронный переключатель на 16каналов, перебор положений осуществляется двумя кнопками. Сигнал может быть как цифровым, так и аналоговым, в любом случае напряжение в канале не должно выходить за пределы напряжения питания схемы. Управляется переключатель двумя кнопками «+» и « — » …

1 665 0

Сенсорный выключатель с индикацией для низковольтной нагрузки

Предлагаемый сенсорный коммутатор (СК) можно использовать как электронный тумблер с двухцветной индикацией для включения низковольтной нагрузки (3…9 В), а также как игрушку — тональный прерывистый сигнализатор. Вместо механического тумблера включения питания потребуется лишь комплект из трех винтов (желательно с хромированными головками) на декоративной пластинке из диэлектрического материала …

2 679 0

Электронные выключатели и переключатели, реле времени (К561ТМ2, CD4060)

Рассмотрено 6 принципиальных схем самодельных электронных выключателей и реле времени, выполненных на основе микросхем К561ТМ2 и CD4060, описана их работа и возможности по применению. В настоящее время в радиоэлектронной аппаратуре, в основном, электронные выключатели, либо и электронный …

1 4304 4

Электронный переключатель нагрузок, управляемый потенциометром (LM3914)

Схема не обычного электронного переключателя для десяти нагрузок, управление осуществляется с помощью переменного резистора. Обычно электронный переключатель управляется либо двумя кнопками выборанагрузки либо кнопками для каждой из нагрузок. Этот электронный переключатель отличается тем …

1 2039 0

Квазисенсорные выключатели и переключатели (CD40106)

Здесь приводятся схемы трех квазисенсорных выключателей и одного квазисенсорного переключателя.Приставка «квази» говорит о том, что здесь используется все же не сенсор, а кнопка, но это одна кнопка без фиксации. Схемы меняют свое состояние на противоположное после каждого нажатия этой …

1 2847 0

Простой переключатель видеовходов для современного телевизора

В городской квартире сейчас всегда есть кабельное телевидение. Но, на даче только три варианта — обычный аналоговый телевизор, спутниковая система или цифровая телевизионная приставка. Третий вариант оптимален, потому что это недорого, но позволяет в очень хорошем качестве принимать 20 …

0 2175 0

Схема простого переключателя AV-входов (видео и аудио)

Схема простого самодельного селектора входов для подключения нескольких источников сигнала к телевизору. Сейчас в стране вовсю развивается цифровое телевидение. Как известно, для его приема нужен либо специальный телевизор с цифровым радиоканалом, либо нужно купить цифровую приставку и подключить её по НЧ входам к любому телевизору. Но, у многих недорогих телевизоров есть только один НЧ-вход. Либо …

0 4443 0

Схема для автоматического включения и выбора AV-входа в телевизоре

Как известно, любой современный телевизор может работать как монитор для просмотра низкочастотного видеосигнала, поступающего на его «АV» вход. Для того, чтобы включить телевизор для работы в качестве монитора, нужно сначала включить его из дежурного режима кнопкой «ON» пульта …

Электронный выключатель | all-he

Схема электронного выключателя была задумана для дистанционного управления нагрузками на расстоянии. Полное устройство аппарата рассмотрим в другой раз, а в этой статье обсудим простую схему электронного выключателя на основе всеми любимого таймера 555.

Схема состоит из самого таймера, кнопки без фиксации транзистора в качестве усилителя и электромагнитного реле. В моем случае было использовано реле на 220 Вольт с током 10Ампер, такие можно найти в источниках бесперебойного питания.

В качестве силового транзистора можно использовать буквально любые транзисторы средней и большой мощности. В схеме использован биполярный транзистор обратной проводимости (NPN), я же использовал прямой транзистор (PNP), поэтому нужно будет менять полярность подключения транзистора

, то есть — если собираетесь применить транзистор прямой проводимости, то плюс питания подается на эмиттер транзистора, при использовании транзисторов обратной проводимости на эмиттер подается минус питания.

Из прямых, можно применить транзисторы серии КТ818, КТ837, КТ816, КТ814 или аналогичные, из обратных — КТ819, КТ805, КТ817, КТ815 и так далее.

Электронный выключатель работает в широком диапазоне питающих напряжений, лично подавал от 6 до 16 Вольт, все работает четко.

Схема активируется при кратковременном нажатии кнопки, в этот момент транзистор моментально открывается включая реле, последнее замыкаясь подключает нагрузку. Выключение нагрузки случается только при повторном нажатии. Таким образом, схема играет роль выключателя с фиксацией, но в отличие от последнего, работает исключительно на электронной основе.

В моем случае вместо кнопки использована оптопара, а замыкается схема при команде с пульта управления. Дело в том, что сигнал на оптопару поступает от радиомодуля, который был взят от китайской машинки на радиоуправлении. Такая система позволяет управлять несколькими нагрузками на расстоянии без особого труда.

Данная схема электронного выключателя всегда показывает хорошие рабочие параметры и работает безотказно — пробуйте и сами убедитесь.

Выключатель с подсветкой – схема подключения и монтаж

Всё в жизни человека основано на мелочах. Внимание к ним определяет то, насколько жизнь будет приятной и удобной. Кажется, что выключатель с подсветкой – мелочь, не заслуживающая особого внимания, однако это вовсе не так, ведь такая вещь имеет огромное количество плюсов.

В этой статье подробнее раскроем особенности данного устройства, начиная с источника подсветки индикатора, заканчивая тем, как именно должно быть проведено подключение.

1

О видах выключателей с подсветкой

Как правило, сегодня можно встретить два варианта подсвечиваемых током элемента в электрических выключателях. Речь идет о неоновой лампочке и светодиоде. Внешне они очень похожи, но вот по спецификациям они все же различаются.

Для большего понимания мы предлагаем таблицу, в которой видна разница между ними по отношению к минимальному току и падению напряжения.

Вид подсветки	Минимальный ток	Падение напряжения
Светодиод	2 мА	2 В
Неоновая лампочка	0.1 мА	70 В

При выборе такого рода устройства эти данные нужно учесть, поскольку неоновая лампочка создаёт большее падение напряжения.

Интересно то, что не со всеми лампами световая индикация работает корректно. Здесь остановимся чуть поподробнее.

Когда вы планируете подключать такой выключатель, смотрите, какая у вас лампа. Если это лампа накаливания или же галогеновая, подключайте ее без какой-либо боязни. Если речь идёт об энергосберегающих или светодиодных лампах – стоит призадуматься. У вас в таком случае есть два варианта решения задачи.

1. 1. Не подключать вовсе.
2. 2. Принять все необходимые меры по подключению.

В случае выбора второго варианта пути нужно пересматривать схему подключения во избежание таких проблем, как потухшая подсветка или моргание лампочки, отсутствие подачи тока к ней.

Световой индикатор может выглядеть и как маленькая точка, и как небольшая линия

Можно обратить внимание и на более мелкие детали устройства, например:

• клавиши и их количество;
• местонахождение подсветки.

2

Строение выключателя с подсветкой

Такое устройство не так уж и сложно подключить, как кажется на первый взгляд, однако все равно надо быть внимательным. Нужно выбирать только качественное оборудование, но в крайнем случае можно работать и с тем, что есть.

За подсветку, как правило, отвечает неоновая лампочка или светодиод, подсоединенный параллельно контакту выключателя. А раз соединение параллельное, то это значит, что световой индикатор работает 24/7, независимо от того, работает устройство или нет.

У подсветки имеется свое сопротивление, отличное от других звеньев цепи.

Получается, что при выключенном освещении, но при включенной подсветке ток проходит через токоограничивающий резистор, оттуда он идёт к световому индикатору, после – к лампочке через клеммы подключения и в конце – на нейтраль, преодолевая путь через нить накаливания.

Когда освещение включено, цепь подсветки, подключенная параллельно общей цепи, шунтируется замкнутым контактом. Поскольку у него гораздо меньшее сопротивление, чем у цепи подсветки, это приводит к выключению светового индикатора.

Общая схема того, как работает подсветка в таком устройстве

Вышеупомянутый токоограничивающий резистор подключен последовательно, его задача – снижение показателей тока до приемлемого значения. Поскольку оба вида лампочек требуют разную величию тока, ставятся отличные друг от друга резисторы.

Вид светового индикатора	Рассеиваемая мощность, Вт	Сопротивление
Светодиод	1	100-150 кОм
Неоновая лампочка	0,25	0,5-1 МОм

Подключение через резистор светодиодную подсветку — неидеальный выход, и этому есть причины.

1. 1. Греется резистор, причем достаточно сильно.
2. 2. Есть вероятность появления обратного тока, который может испортить работу светодиода.
3. 3. Устройства со светодиодной лампочкой потребляют более 300 Вт в месяц.

3

Видео – Ремонт подсветки в выключателе

3.1

Подключение выключателя с диодом

Итак, чтобы решить проблему обратного тока, нужно установить диод параллельно светодиоду подсветки. Рассмотрим, как сделать это правильно.

Еще одна схема работы подсветки, но уже с диодом

Если использовать данную схему подключения, нужно подобрать подходящий диод. Он по параметрам должен быть схож со светодиодом подсветки, подключенным параллельно.

Для модели светодиода AL307 можно использовать диод КД521 или его аналог.

Недостатки у данной схемы есть, и их два.

1. 1. Сильный нагрев резистора
2. 2. Подсветка «ест» много энергии.

Устройство со светодиодом плохо работает со светодиодными или энергосберегающими лампами.

3.2

Подключение выключателя с конденсатором

Для снижения нагрева резистора и затрат энергии на подсветку в цепь можно добавить еще один элемент – конденсатор. Резистор в таком случае уже подлежит замене, поскольку его задачей становится ограничения заряда конденсатора.

Обратите внимание на схему подключения, представленную ниже.

Вариант схемы с конденсатором в цепи

Резистор подбирается чаще всего лишь путем проб и ошибок, поскольку каждому конденсатору требуется свой «ограничитель» в виде этого самого резистора.

Ничто не мешает подключить вместо обычного диода еще один светодиод.

Плюс этой схемы в том, что решается проблема чрезмерного использования электричества светодиодной лампочкой подсветки (речь идёт от 50 Вт в месяц).

Однако есть и минус – трудности прокладывания конденсатора в корпус устройства и отсутствие гарантии работы с энергосберегающими и светодиодными лампами.

4

Как подключить выключатели с подсветкой

Вы, наверное, не удивитесь, но подключать выключатели с подсветкой нужно абсолютно таким же образом, что и без неё. Сложностей нет – если вы уже разобрались в этой теме, вы легко справитесь и с такой задачей.

В подключении нет никаких отличий, а дополнительная цепь светового индикатора не влияет на сам процесс.

Напомним ТБ при монтаже такого рода устройства.

1. 1. Заводим фазу на выключатель. Это нужно сделать для последующего отсутствия напряжения на контактах патрона.
2. 2. Ноль и землю вести напрямую на люстру или светильник.

Главное – внимательность при работе. Она должна быть максимальной. Напряжения в проводе быть не должно. Выкручивать пробки или снимать предохранитель тоже можно – видимый разрыв ничуть не навредит.

Важно! Пусть на автомате висит табличка или записка о том, чтобы никто не включал питание – это нужно для вашей безопасности.

5

Куда подключать провода

Хотя вопросов с монтажом может быть достаточно много, на самом деле, все достаточно просто.

Первое, что нужно сделать перед установкой выключателя – разобраться в его конструкции. Для этого делается разборка, благодаря которой можно взглянуть поближе на основные компоненты и выяснить что и куда подключать.

Как правило, чтобы внимательно рассмотреть «внутренности» устройства, достаточно снять клавишу(-и) и корпус. Так и у именитых, и у неизвестных брендов.

Итак, поскольку клавиши держат защелки или штырьки из пластика, достаточно взять отвертку с прямым наконечником, потянуть на себя и чуть вниз клавишу. Также потихоньку снять и другие, если на выключателе более одной клавиши. Рамку корпуса держат пара шурупов, которые можно легко найти и открутить.

Для доступа к внутренней части выключателя надо обязательно снять рамку с клавишами

Добравшись до основы прибора, можно найти клеммы (медные пластины с винтами), к которым подключают провода. Предварительно их надо зачистить от изоляции, после – просовывать под винты и контактные пластины, а затем – затягивать, но не перебирать с силой.

Совет! Стоит подождать полчаса и потом еще раз подтянуть винты – так будет легче и лучше. После – удостоверьтесь в качестве соединения.

Чуть по-другому выглядят выключатели, у которых разъём для подключения провода не винтового, а пружинного типа. Как правило, такое можно встретить у европейских моделей. Они, что удивительно, легче в монтаже и лучше подходят для тех, у кого нет опыта в этом деле. С проводом нужно делать все то же самое – зачистить и просунуть в разъём. Отличие лишь в том, что пружина сама захватит и обеспечит контакт провода с поверхностью, а значит – ничего делать не надо, только лишь собирать.

Важно! Простота подключения – главная черта моделей выключателей с ценой выше среднего.

Виды разъемов на выключателях, куда вставляются провода, на примере модели Etika

5.1

Подключение одноклавишного выключателя своими руками

Одинарные выключатели, как правило, больше подходят для небольших осветительных приборов, а значит – включение люстр на потолке, например, на кухне можно сделать гораздо удобнее.

Подключить по такой схеме достаточно просто.

1. 1. Ноль от щитка напрямую подать на светильники.
2. 2. Фаза – на одной из клемм выключателя.
3. 3. От оставшейся клеммы провести второй провод ко второму выводу светильника.

Простая и доступная схема по подключению выключателя с одной клавишей

У одинарного выключателя две клеммы, в подрозетнике – столько же проводков. Запутаться просто невозможно. Нужно лишь найти клеммы на корпусе выключателя. Впоследствии на одну кидается провод от щитка, на вторую клемму — провод от люстры.

6

Двухклавишные выключатели с подсветкой: самостоятельное подключение

Подключить двухклавишный выключатель так же нетрудно, как и одноклавишный. Просто в подрозетник ставится не два, а три жила. Одна из жил – фаза, оставшиеся две – на светильники или люстры. Вот и все отличия.

Подключение проводов по этой схеме несколько сложнее и требует наличия отвертки-пробника или же тестера. Главное – найти «фазу» и подключить куда нужно.

Фазу, как правило, скорее всего, выделяют красным или же коричневым цветом, а от люстры – черные или белые цвета. Взяв в руки необходимый инструмент, проверяется «фаза» перед подключением, после – маркируется провод (можно чем угодно – изолентой, лаком, маркером).

Отключив питание, настает пора подключения устройства к сети на 220 вольт.

Подсоединение выключателя с двумя клавишами к сети имеет незначительные отличия с подключением одинарного выключателя, так что с этим легко справиться

Зная, что у двухклавишной версии устройства три клеммы, одна из которых – для фазы, а две другие – для проводков от светильника, нужно в первую очередь найти маленькую схему или букву L — она обозначает место подключения провода для «фазы».

Нашли такое? Тогда подключение нужно проводить с ориентиром на эти обозначения. Так вы не запутаетесь.

При отсутствии опознавательных знаков делается следующее: подключение фазы проводится лишь к верхней единичной клемме, к нижним двойным нужно подключать провода от люстры.

Три контакта для подключения. Тот, что вверху, — для фазы. Те, что снизу, – для проводов от люстры

По окончании работы надо провести проверку освещения. Сначала нажать на одну клавишу, затем на другую. Если нет проблем и все включается, остается лишь установить в подрозетник и собрать.

6.1

Видео – Как подключить выключатели с подсветкой

7

Мигает лампа – как избавиться от такой проблемы

Все модели выключателей в рассматриваемой в этой статье категории хороши по-своему — они красивы, удобны, по цене, как правило, недорогие, а главное – практичные. Однако идеальная совместимость у них лишь с лампами обычными или же галогенными, иначе говоря – с лампами накаливания. Совсем другие отношения у них с энергосберегающими и светодиодными лампами — с такими выключателями они начинают постоянно моргать.

Энергосберегающие и светодиодные лампы совместимы лишь с той группой рассматриваемых в этой статье выключателей, у которых диммируемые светодиодные лампочки. А они достаточно дорогие.

Со временем возникают дополнительные проблемы – некачественный трансформатор, горящие «в половину силы» лампы, ухудшение их работы даже при выключенном состоянии. Разберемся, как справляться с такими ситуациями.

Такие устройства особенно удобны при выключенном свете – их можно легко найти в темноте

Решить эту проблему вполне себе можно, причем несколькими способами, отличающимися друг от друга сложностью.

Не всегда первый же вариант решения проблемы срабатывает. Так что нужно пробовать одно решение за другим.

Ниже предлагается несколько вариантов построить между светодиодной лампочкой и выключателем с подсветкой, так сказать, «дружбу».

1. 1. Среди энергосберегающих/светодиодных ламп вкрутить в люстру лампу накаливания с последующим подбором мощности.
2. 2. В случае со встроенными светодиодами и невозможностью установки лампы накаливания можно установить параллельно люстре конденсатор (его главные параметры: емкость – 0,22 мкФ, расчет на 630 В).
   

   Если подключать группу такого рода светильников, конденсатор ставится лишь перед первым светильником в этой группе.

3. 3. «Выкусить» цепь подсветки или вытащить светодиод/неоновую лампу. Выключатель будет полностью рабочим при этом.

   Можно вытащить подсветку из конструкции, если не хочется «мучений»

4. 4. Вывод в подрозетник провода с «нулём» от щитка, отключение цепи подсветки от общей цепи с последующим подключением к «нулю». Подсветка горит всегда, лампы не моргают.

Все варианты, за исключением последнего, приводят к постоянному нагреву лампочки световой индикации выключателя, а это впоследствии может привести к её сгоранию.

7.1

Видео – Избавление от проблемы мигающих ламп

8

Итоги

Выключатели с подсветкой – крайне удобное и практичное устройство, которое можно использовать в квартире или доме. Его установка достаточно проста, и с ней может справиться каждый, но процесс требует большой концентрации. Выбор одно- и двухклавишных моделей добавляет вариативности – одной-двумя кнопками можно включить весь свет в комнате. Это очень удобно и практично.

Сенсорный выключатель света своими руками (схемы подключения)

Идея управления осветительными приборами посредством сенсорных выключателей не нова, подобные выключатели или переключатели света выпускались еще в прошлом веке. Но размеры таких устройств были существенно больше типовых, что вызывало проблемы при установке. Стоит также отметить, что стоимость первых сенсорных коммутаторов была довольно велика, естественно, это не способствовало популярности. С развитием технологий ситуация в корне изменилась, и сегодня емкостные, инфракрасные и дистанционные включатели пользуются стабильным спросом.

Конструкция и принцип работы

Несмотря на разнообразие моделей сенсорных коммуникаторов, большинство из них имеет типовую конструкцию, состоящую из следующих элементов:

1. Корпус из термостойкого пластика (см. А на рис. 1). Размеры конструкции позволяют производить монтаж в типовое посадочное место обычного выключателя.
2. Электронный блок (В), он включает в себя адаптер питания и схему управления полупроводниковым ключом.
3. Плата с емкостными сенсорами (С).
4. Лицевая панель (D), как правило, она изготавливается из кварцевого стекла, в бюджетных моделях могут использоваться другие материалы.

Рис 1. Сенсорный настенный шестиклавишный выключатель Legrand

Теперь расскажем, как работают такие устройства. Электронный блок отслеживает состояние сенсора. Когда происходит прикосновение рукой к определенному месту лицевой панели выключателя (оно имеет соответствующую маркировку), емкость датчика изменяется. Электронный блок обнаруживает это и меняет состояние бесконтактного полупроводникового ключа, который размыкает или замыкает электрическую цепь.

Сфера применения

Первоначально данный вид коммутаторов планировалось использовать для включения / выключения освещения, но конструкция оказалась настолько удачной, что сфера ее применения существенно расширилась. Сегодня большинство современных бытовых приборов имеют сенсорное управление, в качестве примера можно привести кухонные печи, вытяжки, микроволновки и т.д.

Вытяжка для кухни Cata Midas 900

Единственное ограничение на подключение к сенсорным коммутаторам — мощность оборудования, ее допустимые параметры указываются в паспорте устройства.

Дополнительные функциональные возможности

Современная техническая база сделала возможным установку микроконтроллеров в электронный блок управления сенсорным выключателем, позволило существенно расширить функционал коммутаторов и позволило им вписаться в концепцию умного дома. Управлять такими коммутаторами можно голосом, инфракрасным или радио пультом, смартфоном через WI-FI или программируемым таймером.

Сенсорный выключатель можно подключить к системе «умный дом» и управлять им используя мобильный телефон

Сенсорные коммутаторов могут использоваться совместно с датчиками, реагирующими на движение или уровень освещенности. В первом случае такие устройства включают светильник, настольную лампу или другие осветительные приборы, когда кто-нибудь входит в помещение, например в ванную. При втором варианте реализации, свет будет включаться при низком уровне освещения.

Тройной сенсорный коммутатор Sesoo и датчики движения

Некоторые производители, например, Livolо выпускают сенсорные выключатели с функцией диммера или управляющие совмещенными розетками, к которым может подключаться практически любой бытовой прибор.

Сенсорный выключатель Ливоло с блоком розеток

Достоинства емкостных коммутаторов

Говоря о преимуществах данного вида включателей, следует отметить их следующие качества:

• Длительный срок эксплуатации. Этому немало способствует отсутствие движущихся частей и контактных групп.
• Совместимость со всеми типами осветительных приборов. Выпускаются модели с диммиром для светодиодных лент и энергосберегающих ламп, если у таковых предусмотрена такая возможность. Помимо этого допускается коммутация любых цепей, отвечающих условиям эксплуатации выключателей
• Наличие дополнительных функций.
• Возможность интеграции в систему «Умный дом».
• Большой выбор цветовых и дизайнерских решений. Выключатели «Зайцы» модельный ряд Kopou
• Отсутствие механических контактов.
• Сенсорный датчик можно установить в стандартный «стакан» для выключателя скрытой проводки.

Теперь кратко о недостатках. В первую очередь необходимо отметить, разницу в стоимости с обычными механическими выключателями, но она стала значительно меньше, чем 10-20 лет назад. Цена недорогих китайских сенсорных моделей сегодня значительно дешевле, чем на механические выключатели известных брендов, например GTS или Electronics.

Иногда наблюдается мерцание светодиодных ламп, подключенных к сенсорным включателям. Это может быть связано как с низким качеством самих источников освещения, так и бюджетными моделями коммутаторов. Проблему можно устранить двумя способами:

1. Использовать продукцию известных брендов (Jazzway, Panasonic, Сапфир, Funry, LightaLight, Tronic , Sesso и т.д.).
2. Подключить параллельно светодиодной лампе конденсатор на 0,1 мкф 630 В.

Подключение

Монтаж сенсорных коммутаторов практически не отличается от установки обычных встроенных и накладных механических выключателей. Подробно об этом процессе можно прочитать на страницах нашего сайта. Напомним, как это делать на примере модели kg020gs производителя FD Electronics.

Алгоритм подключения:

1. Снимаем стеклянную панель (см. А рис. 7). Это удобно делать, используя тонкую шлицевую отвертку.
2. Производим подключение монтажных проводов (В рис. 7), согласно схеме приведенной в паспорте. Рисунок 7. Первый и второй этап подключения
3. Прикручиваем плату с сенсорными контактами (А рис. 8).
4. Подключаем панель с маркировкой кнопки (В рис. 8).

Рисунок 8. Второй и третий этап подключения

Некоторые производители, например, Livolo, выпускают проходные выключатели на 220 В (схема их подключения показана на рис. 9). С их помощью можно управлять освещением из нескольких мест.

Рисунок 9. Наглядный пример, как подсоединить несколько проходных панелей touch контакта

Каждый из таких коммутаторов управляет освещение в помещении из разных мест. Концепция подразумевает использование основного коммутатора и одного вспомогательного (или более). На основных приборах имеется три клеммы, к одной подключается фаза, к другой ноль, а третьей подключается управляющий проводник. Соответственно, такие контакты помечаются как: L – фаза, N –ноль и Com – управляющий провод. Вспомогательные устройства

Вторичные коммутаторы подключаются через две клеммы: N – ноль и Com – управляющий контакт. Маркировка у разных производителей может различаться, поэтому, имеет смысл изучить инструкцию. В качестве примера можно привести схему подключения электронного диммера et0802193e, или его аналог tt6061a, управлять которыми можно легким касанием руки.

Схема подключения сенсорного диммера et0802193e

Выбор сенсорного выключателя света

Перед тем, как приобретать устройство, необходимо определиться с его функциональностью. Для этого необходимо учитывать следующие критерии:

1. Мощность подключаемого оборудования и схема его подключения.
2. Исполнение, соответствующее типу проводки.
3. Условия эксплуатации (если планируется установка в ванной комнате, то подбирается устройство с влагозащитой).
4. Возможность дистанционного управления (пульт или смартфон).
5. Соответствие дизайна интерьеру помещения и т.д.

Определившись с основными задачами, можно приступать к выбору производителя. Естественно, что следует отдать предпочтение известным брендам, продукция которых отличается надежностью. Но при этом необходимо учитывать наличие в модельном ряде коммутаторов устройств с нужными функциями. Например, у Delumo имеются устройства управляемые радио пультом, а Sonoff специализируется на Wi-Fi устройствах, светильники Capsens Domuns Line «заточены» только под свои сенсорные коммутаторы и т.д. Нюансов может быть множество, поэтому рекомендуем детально изучить различные варианты.

Исходя из практического опыта, помимо известных брендов, таких как Легранд можно порекомендовать Vento Electriс, Wemmon, Fanri, Merten, CGSS, Steu, Шнайдер, Аристон и т.д.

Беспроводной сенсорный выключатель MakeGood Classic с пультом управления и подсветкой

Рекомендуем отслеживать обзоры в сети, где публикуются рейтинги лучших производителей. Критерии отбора производятся как по модельному ряду производителей, с учетом функциональности и стоимости, так и по другим показателям.

Доработка типовых устройств

Многих не устраивает, что сенсорная зона на панели довольно маленькая, и для фиксации сигнала необходимо сделать касание в указанном месте. Приведем пример, как можно увеличить площадь косвенного контакта поверхности.

Увеличение зоны чувствительности сенсора

Следует взять провод и аккуратно припаять его к месту, где подается сигнал с датчика на сенсорной плате (для этого необходимо изучить принципиальную схему устройства). Подключенный провод укладывается по периметру корпуса. В результате такая рамка позволит без усиления уровня сигнала приводить к срабатыванию датчика при касании лицевой панели.

Следует заметить, что такое усовершенствование аннулирует гарантийные обязательства производителя.

Сенсорный выключатель своими руками

Тем, кто любит работать паяльником, можем порекомендовать несколько схем сенсорных коммутаторов, которые будет несложно собрать своими руками. Начнем с простой схемы на полевом транзисторе, именно такой принцип был заложен в первых сенсорных устройствах.

Сенсорный выключатель на полевом транзисторе

Обозначения:

• Сопротивления: R1 — 10..15 кОм (необходимо подбирать под срабатывание сенсора), R2 – 3…5 MOм.
• Конденсаторы: С1 – 1000 пФ (подавляет ложное срабатывание), С2 – 33,0 мкФ х 50 вольт, С3 – 470 мкФ х 50 В.
• Транзистор VT1 – КП 501A.
• Реле К1, может использоваться любой тип, у которого ток срабатывания не превышает 150,0 мА.

Питание схемы осуществляется от источника с напряжением 12…24 В.

Теперь рассмотрим вариант на базе асинхронного RS-триггера NE555. Схема устройства приведена ниже.

Сенсорный выключатель на микросхеме NE555

Обозначения:

• Резисторы: R1 – 1.0 МОм, R2 – 1.0 MOм, R3 – 1,0 кОм.
• Конденсаторы: С1 и С2 – 15 нФ, С3 – 10 нФ, С4 – 0,1 мкФ, С5 – 100,0 мкФ х 25 В.
• Диоды: D1-D2 – 1N4001, D3 – типовой индикаторный светодиод.
• Микросхема — NE555,
• Реле такое же, как и в предыдущей электросхеме.

Приведенная схема в настройке не нуждается.

Завершая тему о самодельных сенсорных устройствах, следует упомянуть о системе Ардунио (Ardunio). На этой платформе можно собрать коммутирующее устройство, которое легко интегрировать в «Умный дом». Помимо этого такое устройство легко настроить на самостоятельную работу, в соответствии с заданной программой.

Компактный сенсорный датчик к системе Ардунио

Помимо этого, система позволяет создать несколько профилей под определенные задачи. Правда, для этого потребуются навыки программирования. Получить более подробную информацию о платформе Ардунио можно на нашем сайте.

Заметим, что в приведенных схемах для питания управляющей цепи требуется источник питания с напряжением 12-24 В. Для этой цели лучше всего использовать импульсные блоки питания. В качестве таковых отлично подходит электронный баланс светодиодных и энергосберегающих ламп. Подробную информацию по этой теме, также можно найти на нашем сайте.

Кратко о безопасности

При подключении сенсорного управления источниками освещения следует придерживаться тех же ном и правил, что предписываются для механических выключателей. То есть, перед началом работы необходимо обесточить линию, где будет производиться монтаж. Далее, придерживаемся следующих норм:

• Выключатели должны быть включены в сеть таким образом, чтобы производилась коммутация фазы, а не нуля.
• Если в сети питания используется заземляющий провод, он должен быть подключен к соответствующему контакту.
• Если для монтажа используется многожильный провод, то его концы необходимо опрессовать или залудить. В противном случае возможно нарушение контакта, что приведет к нагреву соединения.
• Нельзя использовать сенсорный выключатель с явными признаками нарушения целостности конструкции.
• Нагрузка должна соответствовать параметрам коммутатора.

Проходной выключатель схема подключения на 2 точки. Три варианта

Коридорный, он же проходной, выключатель весьма хорошо известен электромонтерам старшего поколения. В наше время данное устройство немного подзабыто, в связи с этим  в данной статье немного проясним схему подключения двойного, и не только, электронного проходного выключателя.

Проходной выключатель схема подключения на 2 точки

Рассмотрим следующую ситуацию. Вы выходите из квартиры. В длинном коридоре, где нет естественного освещения, вы нажимаете выключатель (A) и загорается свет, далее  проходите до его конца и щелкаете вторым (B) и свет гаснет. В следующий раз за вами выходит другой человек, и он может также включить освещение выключателем (A) и выключить его (B).

Схема подключения на 2 точки позволяет также включать и выключать освещение в обратном порядке,  то есть с начала включаете (B),а выключаете свет выключателем (A). Для реализации подобной схемы включения проходного выключателя обычные выключатели не подойдут, так как у них контакты работают на замыкание-размыкание. Нам же нужны переключатели.

Схема довольно таки  проста. Электролампа будет гореть только тогда,  когда оба переключателя SA1 и SA2 подключены  на один и тот же электропровод верхний или нижний,  иначе электролампа не будет гореть.

Подключение проходного выключателя на 3 точки

Так же можно реализовать схему подключения проходного выключателя и для трех разных точек, которые можно реализовать не только в коридоре, но и у себя дома. Допустим, один из них будет находиться возле кровати, второй у выхода комнаты, а третий возле рабочего стола. Таким образом, можно будет включать, и отключать свет из разных мест.

Для этого нужно будет два переключателя как у описанной выше схемы плюс еще один, но уже с двумя группами контактов. Если сравнивать с предыдущей схемой, то данный вариант подключения немного посложнее. В нее добавлен новый компонент – переключатель SA3, представляющий собой сдвоенный переключатель.

Все три переключателя переведены в положение включения света. Можно с легкостью  проследить движение тока от источника до лампы. Теперь если какой либо из переключателей, допустим SA1, перевести в противоположное состояние, то эта цепь разорвется и свет погаснет. Если же теперь переключатели SA2 или SA3 перевести в противоположное положение, то лампа снова загорится. Подобная  схема подключения проходных переключателей позволяет включать и выключать свет из трех мест, допустим в коридоре с тремя дверями.

В принципе данный проходной выключатель,  возможно,  подключить и с большим числом переключателей, но это существенно усложнит электрическую схему. Поскольку в этом случае при каждом добавлении нового переключателя, он должен иметь на одну пару контактов больше предыдущего, а так же с большим числом переключателей сильно усложняется монтаж и понимание алгоритма работы схемы.

Что же делать, если нужно допустим десять точек управления светом. Решить данную проблему можно при помощи электронного переключателя. Особенность его в том, что при помощи его можно подключить множество выключателей.

Подключение неограниченного числа проходных выключателей

Принцип функционирования его основан на работе триггера – нажали кнопку, свет загорелся, нажали еще раз, свет выключился. В данной схеме нужны выключатели без фиксации, к примеру, кнопка дверного звонка.

Для того чтобы триггер работал в счетном режиме, на его вход D подается сигнал с инверсного выхода. Это типовое подключение триггера, в результате которого очередной входной импульс, поступающий на вход C, меняет логический уровень выхода на противоположный. Кнопки SA1…SAn как раз и подают входные импульсы на схему.

Для предотвращения дребезга контактов кнопок, при котором возможны искажения в работе проходного выключателя, в схему добавлены элементы R2, C2. В момент нажатия на кнопку заряжается конденсатор C2, и  разряжается через вход триггера C, при отпускании кнопки. Элементы R1 и C1, подключенные к выводу R, предназначены для сброса триггера в момент подачи питания на схему.

Для управления лампой освещения к прямому выходу триггера подключен узел коммутации, состоящий из транзистора и электромагнитного реле.

Источник: electrik.info

Автоматические выключатели

— как это работает: необходимость в электронных автоматических выключателях

Автоматический выключатель — необходимость и определение

Электроэнергия, поступающая в наш дом или любые другие места от распределительных сетей, образует большую цепь с линиями, соединяющими с электростанцией, формирующими один конец называется горячим проводом, а линии, соединяющиеся с землей, образуют другой конец. Электрический заряд протекает между этими двумя линиями, и между ними возникает потенциал. Подключение нагрузок (приборов), оказывающих сопротивление этому потоку заряда, замыкает полную цепь, и вся электрическая система внутри дома работает бесперебойно, пока приборы имеют достаточное сопротивление и не вызывают перегрузки по току.Короткое замыкание или слишком большой заряд, протекающий по цепи, или внезапное подключение горячего конца провода к заземляющему проводу может нагреть провода, что приведет к пожару. Для предотвращения таких ситуаций используется защита цепи, которая просто отключает оставшуюся цепь в таких условиях.

Как правило, есть два способа решения этой проблемы:

Предохранитель . : Он состоит из тонкой проволоки, заключенной в кожух. В случае чрезмерного тока предохранительный провод просто сгорает или разрушается, вызывая разрыв цепи.Однако они ненадежны, и предохранительный провод необходимо заменять вручную, если он перегорел. Таким образом, они в основном не являются предпочтительными.

Выключатели : Другой способ защиты цепи — обеспечение прекращения протекания тока или прекращения подачи напряжения в линию в случае перегрузки по току. Это достигается за счет автоматического срабатывания переключателя, который срабатывает при обнаружении перегрузки по току или любой неисправности, таким образом изолируя линию повреждения от всей цепи и снова может быть включен для восстановления работы.Это более выгодно, так как позволяет быстро идентифицировать зону разлома и быстро восстановить. Он также электрически безопасен по сравнению с предохранителем.

Электронный предохранитель

Прежде чем мы углубимся в подробности электронного автоматического выключателя, давайте взглянем на электронный предохранитель.

Номинальное напряжение реле должно быть равным приложенному напряжению, следует использовать конденсатор 100 мкФ, а ток, проходящий через цепь, можно регулировать с помощью потенциометра 100 кОм.Если используется предохранитель, значение R2 следует уменьшить. В то время как SW1 включен, он подключает L2 к цепи, следовательно, ток на резисторе R2 увеличивается, вызывая более высокое падение напряжения на R2.

Восстанавливаемый электронный предохранитель — принципиальная схема:

Через предустановленные 100K и R1 это напряжение запускает SCR U1, который управляет реле RL1. Это отключает питание нагрузки и одновременно прекращает подачу питания на SCR.Следует устранить перегрузку, выключить sw2 и снова включить его для сброса. Для удовлетворения требований по напряжению и запуску затвора можно использовать любой SCR.

Потребность в электронном автоматическом выключателе

Традиционный миниатюрный автоматический выключатель состоит из биметаллической ленты для защиты от тока нагрузки и электромагнита для защиты от тока короткого замыкания. В случае перегрузки биметаллическая полоса изгибается, вызывая отпускание пружины с перемещением точки фиксации и, в конечном итоге, размыкание контактов MCB.Электромагнитная катушка создает на ней магнитодвижущую силу, когда через нее протекает большой ток, что вызывает смещение точки фиксации, что снова размыкает контакты MCB. Таким образом, в случае перегрузки и короткого замыкания MCB отключается.

Однако у этого обычного миниатюрного автоматического выключателя есть несколько недостатков:

• Они довольно дороги, и чем больше ток короткого замыкания, тем больше стоимость MCB.
• Биметаллическая полоса имеет тенденцию легко деформироваться из-за тепла или повышения температуры окружающей среды, что приводит к снижению допустимой токовой нагрузки выключателя.
• Из-за использования механических компонентов они более подвержены износу.
• Время отключения меньше.

Чтобы преодолеть все эти проблемы, наиболее удобным решением является использование электронного автоматического выключателя или автоматического выключателя с автоматическим выключателем с электронным управлением.Он не включает в себя электромагнитную катушку, термополоску или какой-либо механический компонент.

Определение электронного автоматического выключателя

Электронный автоматический выключатель состоит из автоматически срабатываемого переключателя, управляемого обратной связью от нагрузки. Он основан на том факте, что в момент, когда нагрузка слишком велика, или ток слишком велик в линии, переключатель автоматически замыкается на какое-то время, а затем переключатель автоматически включается по прошествии определенного времени. .Переключатель может быть силовым электронным переключателем, таким как SCR, или электромеханическим переключателем, например реле, которым управляет любой элемент, чувствительный к току, например резистор. Это сверхбыстрое устройство отключения цепи использует последовательный резистор для измерения тока, и, когда он превышает установленное значение, соответствующее падение напряжения (на последовательном сопротивлении) также увеличивается. Это напряжение измеряется, выпрямляется до постоянного тока, а затем сравнивается с предварительно установленным напряжением компаратором для генерации выходного сигнала, который управляет реле через полевой МОП-транзистор для мгновенного отключения нагрузки.Механизм отключения очень быстрый, поскольку он основан на принципах измерения тока, а не на тепловых механизмах отключения, таких как MCB. Микроконтроллер может использоваться для отображения на ЖК-дисплее состояния автоматического выключателя.

Таким образом, с помощью этого устройства можно добиться сверхбыстрого отключения цепи, чтобы уберечь дорогостоящее оборудование от возможных повреждений. Используя эту уникальную концепцию, можно разработать прототип в качестве проектной работы для студентов-электриков.

Электронный автоматический выключатель работает по принципу механизма измерения тока.Он обеспечивает защиту как от перегрузки, так и от короткого замыкания, так как в любом случае контролируется ток в линии, и переключатель срабатывает в случае протекания сверхтока.

Рабочий пример простого электронного автоматического выключателя

Для измерения силы тока, протекающего через нагрузку, можно использовать чувствительный элемент тока или резистор. Падение напряжения с резистора подается на неинвертирующий вход компаратора, а фиксированное напряжение подается на инвертирующий вывод компаратора.В случае нормальной работы (ток протекает при достаточном количестве нагрузок) падение напряжения на резисторе меньше фиксированного напряжения, а вход компаратора достаточно низкий, чтобы перевести полевой МОП-транзистор в выключенное состояние. Общий контакт реле подключается к нормально замкнутому контакту, и цепь замыкается на нагрузку, получающую ток от сети.

Однако, когда подключается дополнительная нагрузка, ток через токовый чувствительный элемент увеличивается, что, в свою очередь, увеличивает падение напряжения на резисторе.В какой-то момент это падение напряжения больше, чем фиксированное напряжение, т.е. вход на неинвертирующем выводе больше, чем на входе на инвертирующем выводе компаратора. Это вызывает высокий логический выход на компараторе с напряжением, достаточным для срабатывания полевого МОП-транзистора. Когда полевой МОП-транзистор проводит ток, на катушку реле подается напряжение, и общий контакт теперь подключен к нормально разомкнутому контакту. Это создает препятствие для прохождения тока, поскольку теперь цепь разомкнута и нагрузки переключаются из-за отсутствия источника питания.

Преимущества электронного автоматического выключателя

• Электронные автоматические выключатели могут быть спроектированы для отключения при небольших перегрузках, и они не реагируют на броски тока.
• У них более быстрое время отклика, так как характеристики отклика зависят только от времени, необходимого для того, чтобы ток, проходящий через проводящий полупроводниковый переход, стал нулевым.
• Они не страдают от проблем, связанных с износом традиционных систем, поскольку используемые компоненты являются электронными.
• Они дешевле, поскольку используемые компоненты легче, дешевле и проще в обслуживании.

Практические электронные автоматические выключатели

Электронный защитный выключатель от Phoneix

Он работает от источника питания 24 В постоянного тока и имеет концепцию мониторинга и удаленной сигнализации. Он состоит из дистанционного сброса. Он используется для защиты реле, программируемых контроллеров, двигателей, датчиков, исполнительных механизмов, клапанов и т. Д.

HFDE308032

Он имеет регулируемые параметры тока 15-80 А и состоит из регулируемой длительной настройки, кратковременной настройки и мгновенного настройка со встроенным сигналом состояния и аварийной сигнализацией.

Фото:

.Принципиальная схема электронного автоматического выключателя

Колебания напряжения всегда были проблемой и являются причиной большинства отказов в устройствах переменного тока. Будь то обычный бытовой прибор, такой как тостер, или высокопроизводительный промышленный станок, такой как ЧПУ, все имеет номинальное напряжение, только на котором оно будет работать без каких-либо проблем с максимальной эффективностью. К сожалению, наши бытовые / промышленные линии не могут обеспечить нам это номинальное напряжение по разным причинам, поэтому в этом проекте мы собираемся построить простой электронный автоматический выключатель , который может запускать реле для отключения нагрузки при обнаружении высокого / низкого напряжения. .

Этот проект разработан на базе известного операционного усилителя LM358. Мы собираемся заставить операционный усилитель работать в дифференциальном режиме, чтобы он сравнивал текущее напряжение с заданным напряжением. Весь проект можно построить на макете (кроме линий электропередач) и запустить в работу в кратчайшие сроки. Итак, приступим …

Компоненты, необходимые для автоматического выключателя:

1. LM358 (двухкамерный операционный усилитель)
2. 7805 (регулятор + 5В)
3. Понижающий трансформатор 12 В
4. Реле 5 В
5. BC547 (2 номера)
6. 10K переменный POT
7. 1К, 2К, 2.Резисторы 2K, 10K, 5.1K
8. Конденсаторы 100 мкФ, 10 мкФ, 0,1 мкФ
9. Диодный мост
10. Соединительные провода
11. Хлебная доска

Схема:

Полная принципиальная схема электронного автоматического выключателя представлена ​​на изображении ниже. Читайте дальше для объяснения того же.

Описание схемы:

Как показано выше на схеме выключателя , это действительно просто и состоит всего лишь из набора резисторов, конденсаторов и прочего.Но что на самом деле происходит за всем этим. Как выбираются значения компонентов и какова их роль здесь?

Я попытался ответить на этот вопрос, разбив их на сегменты и объяснив их ниже.

Силовая часть:

Операционный усилитель является сердцем схемы электронного выключателя . Нам нужен стабилизированный источник питания 5 В для питания этого операционного усилителя. Также нам нужно подать текущее напряжение (напряжение в любой момент времени) на операционный усилитель.Операционный усилитель может работать только с напряжением до 5 В, поскольку он питается от 5 В. Следовательно, нам необходимо преобразовать входное переменное напряжение (220 В переменного тока) в 0-5 В постоянного тока.

Итак, приведенная выше схема решает две задачи.

1. Обеспечить постоянное напряжение 5 В для питания схемы
2. Отображает входное напряжение переменного тока до 0-5 В для операционного усилителя

Для этого мы использовали понижающий трансформатор 12 В, который преобразует 220 В переменного тока в 12 В переменного тока, затем мы выпрямляем его с помощью диодного моста до 12 В постоянного тока (приблизительно), а затем регулируем напряжение до 5 В с помощью регулятора напряжения 7805.Любые изменения входного напряжения повлияют на значение напряжения на выходной стороне диодного моста. Следовательно, это напряжение можно рассматривать как «текущее напряжение» сети переменного тока. Используя резистор 5,1 кОм и POT 10 кОм (образующий делитель потенциала), мы установили напряжение между 0-5 В.

Секция операционного усилителя:

В этом разделе происходит сравнение. У нас есть два подразделения в секции операционных усилителей. Один используется для сравнения «текущего напряжения» со значением высокого напряжения, а другой — для сравнения со значением низкого напряжения.Оба раздела показаны на изображении ниже.

Схема операционного усилителя, показанная выше, является дифференциальным режимом операционного усилителя. Операционный усилитель — это действительно рабочая лошадка для большинства электронных схем, он имеет множество режимов работы и приложений, таких как суммирование, вычитание, усиление и т. Д. Мы использовали его в качестве компаратора напряжения здесь.

Так что же такое компаратор напряжения и зачем он нам нужен?

Компаратор напряжения в нашем случае сравнивает напряжение между контактами 3 и 2, и если напряжение на контакте 3 больше, чем на контакте 2, то выход на контакте 1 становится высоким (3.6 В), иначе на выходе будет 0 В. Мы сравниваем «текущее напряжение» с предварительно установленным высоким и низким напряжением, чтобы получить триггер высокого / низкого напряжения.

В схеме, показанной выше, порог низкого напряжения установлен на выводе 2 с помощью резисторов 1K и 2K. Порог высокого напряжения устанавливается на выводах 5 с помощью резисторов 1К и 2,2К.

Использование этих резисторов образует делитель потенциала и обеспечивает отсечку низкого напряжения 3,33 В и отсечку высокого напряжения 3,43 В. Это означает, что только если «текущее напряжение» находится в пределах 3.От 33 В до 3,43 В на обоих операционных усилителях будет высокий уровень.

Примечание: я установил пороговые напряжения на 3,33 В и 3,43 В, так как мое верхнее отключение было 230 В, а отключение любовника было 220 В. Вы можете установить их соответствующим образом, а затем откалибровать схему, используя потенциометр 10K для управления «текущим напряжением».

Релейная секция:

Это место, куда мы подключаем нагрузку переменного тока. Реле используется для включения / выключения нагрузки переменного тока.

Как обсуждалось в разделе операционных усилителей.Оба операционных усилителя будут иметь высокий уровень только в том случае, если напряжение находится между пределами отсечки высокого и низкого напряжения. Таким образом, мы должны включать нагрузку переменного тока, только если на обоих выходах операционного усилителя высокий уровень. Здесь « триггер низкого напряжения » и « триггер высокого напряжения » являются выходами контакта 1 и контакта 7 соответственно.

Только если оба высокого уровня, реле получит заземление и сработает. Нагрузка переменного тока (здесь лампа) подключена через реле. Для ограничения тока используется резистор 1 кОм.

Как только вы поймете, как работает схема, заставить ее работать не будет проблемой. Просто подключите цепи и используйте потенциометр 10K, чтобы установить «текущее напряжение» между вашим «триггером высокого напряжения» и «триггером низкого напряжения». Теперь, если есть какое-либо изменение в основном напряжении переменного тока, любой из ваших операционных усилителей станет низким, и ваше реле выключится, отключив подключенную к нему нагрузку.

Вы также можете использовать прикрепленный здесь файл моделирования, чтобы проверить / изменить вашу схему на основе ваших пороговых значений высокого или низкого напряжения.

В моделировании используется потенциометр для изменения входного напряжения и зеленый светодиод в качестве нагрузки. Вы также можете контролировать значения напряжения на каждой клемме, что поможет вам лучше понять схему.

Надеюсь, вам понравился этот автоматический выключатель проекта и вы поняли, что за ним стоит. Полную работу проекта можно увидеть на видео ниже.

Этот проект страдает следующими недостатками, которые вы, возможно, захотите учесть на всякий случай, если это для вас значит.

1. Измеренное здесь напряжение не является среднеквадратичным напряжением. Значение также подвержено пикам и колебаниям
2. Ваша нагрузка может испытывать эффект переключения, если напряжение падает / возрастает постепенно (в большинстве случаев этого не происходит).
3. Не подключайте нагрузки, потребляющие ток более 5А. Это, скорее всего, убьет ваше реле и его драйвер.

Вы также можете проверить этот аналогичный проект, чтобы узнать больше: Обнаружение высокого / низкого напряжения с помощью микроконтроллера PIC

.

Что такое автоматический выключатель? Принцип работы и типы автоматических выключателей

Автоматический выключатель — это переключающее устройство, которое прерывает аномальный ток или ток повреждения. Это механическое устройство, которое препятствует прохождению тока большой величины (короткого замыкания) и, кроме того, выполняет функцию переключателя. Автоматический выключатель в основном предназначен для включения или отключения электрической цепи, таким образом защищая электрическую систему от повреждений.

Принцип работы автоматического выключателя

Автоматический выключатель состоит из неподвижных и подвижных контактов. Эти контакты касаются друг друга и пропускают ток при нормальных условиях, когда цепь замкнута. Когда автоматический выключатель замкнут, токоведущие контакты, называемые электродами, зацепляются друг с другом под давлением пружины.

В нормальном рабочем состоянии рычаги автоматического выключателя могут быть открыты или замкнуты для переключения и обслуживания системы.Для размыкания автоматического выключателя требуется только давление на спусковой крючок.

Каждый раз, когда в какой-либо части системы возникает неисправность, на катушку отключения выключателя подается напряжение, и подвижные контакты разъединяются друг от друга каким-то механизмом, тем самым размыкая цепь.

Типы автоматических выключателей

Автоматические выключатели в основном классифицируются на основе номинального напряжения. Автоматические выключатели ниже номинального напряжения 1000 В известны как выключатели низкого напряжения, а выключатели выше 1000 В называются выключателями высокого напряжения.

Самый общий способ классификации автоматических выключателей основан на среде гашения дуги. К таким типам автоматических выключателей относятся: —

1. Масляный автоматический выключатель
2. Автоматический выключатель минимального уровня
3. Автоматический выключатель воздушной струи
4. Автоматический выключатель на основе гексафторида серы
5. Вакуумный выключатель
6. Автоматический выключатель

Все высоковольтные выключатели можно разделить на две основные категории: i.е масляные выключатели и безмасляные выключатели.

.

Какие бывают типы автоматических выключателей?

Существует несколько методов классификации автоматических выключателей. Самый общий способ оценки автоматического выключателя — это гашение дуги. Гашение дуги может быть легко выполнено с использованием различных сред, таких как воздух, изолятор, газ, вакуум, диэлектрик и т. Д.

По способу гашения дуги выключатели делятся на четыре типа. Это автоматический выключатель с воздушным прерыванием, воздушный выключатель, автоматический выключатель с гексафторидом серы и вакуумный выключатель.Классификация автоматического выключателя показана на рисунке ниже.

Автоматические выключатели в основном делятся на два типа. Это автоматические выключатели переменного тока и автоматические выключатели постоянного тока.

Автоматический выключатель переменного тока

Автоматический выключатель переменного тока подразделяется на два типа: выключатель низкого напряжения и выключатель высокого напряжения. Выключатель, значение которого ниже 1000 В, называется выключателем низкого напряжения, а выключатель выше 1000 В — выключателем высокого напряжения.Выключатели высокого напряжения подразделяются на две основные категории; это масляные выключатели и безмасляные выключатели.

Масляный выключатель

В масляном выключателе для гашения дуги используется масло. Кроме того, он подразделяется на автоматический выключатель наливного масла и автоматический выключатель с минимальным содержанием масла.

Автоматический выключатель наливного масла — Масляный автоматический выключатель наливного масла использует трансформаторное масло в качестве средства гашения дуги автоматического выключателя.Масло также действует как изолятор между двумя токопроводящими частями автоматического выключателя. Номинальный диапазон масляного выключателя составляет от 25 МВА при 2,5 кВ до 5000 МВА при 230 кВ.

Автоматический выключатель с минимальным количеством масла — В автоматическом выключателе с минимальным уровнем масла масло используется для гашения дуги с помощью струи. Основная функция масла в автоматическом выключателе с минимальным содержанием масла — прерывание образования дуги, и оно не используется для изоляции токоведущих частей земли.

Масляный импульсный выключатель — другой тип выключателя с минимальным содержанием масла.В этом автоматическом выключателе используется масляная струя, которая вырабатывается поршневым насосом для гашения дуги. Струя масла помещается между зазорами, образованными контактами выключателя

.

Четыре основных типа масляных выключателей: воздушный выключатель, воздушный выключатель, выключатель на основе гексафторида серы и вакуумный выключатель.

Воздушный автоматический выключатель — В воздушном автоматическом выключателе дуга возникает и гаснет в неподвижном воздухе, в котором движется дуга.Такие типы выключателей используются в диапазоне низкого напряжения до 15 кВ, а отключающая способность выключателя составляет 500 МВА. Классификация выключателя с воздушным выключателем зависит от типов методов воздушного выключения. Типы автоматического выключателя с воздушным прерыванием показаны ниже.

В автоматическом выключателе с воздушным выключателем контакты выполнены в форме рожков. В автоматическом выключателе с магнитным дутьем магнитное поле используется в качестве средства прерывания дуги, а в дугогасительном автомате для прерывания дуги используются цепи низкого и среднего напряжения.

Автоматический выключатель воздушной струи — Воздушный автоматический выключатель использует струю воздуха для гашения дуги. В воздушном автоматическом выключателе сжатый воздух хранится в форме резервуара и выпускается через сопла для создания высокоскоростной струи, которая используется для гашения дуги.

Автоматический выключатель такого типа используется в помещениях с полем среднего высокого напряжения. Выключатель УВВ применяется на низкое напряжение до 15 кВ и отключающую способность до 2500 МВА.Также такие типы выключателей используются в ОРУ 220 кВ. Типы автоматических выключателей воздушного потока показаны ниже.

В автоматическом выключателе с осевым дутьем воздух течет продольно в направлении дуги, в то время как в автоматическом выключателе с поперечным дутьем воздух проходит под прямым углом к ​​дуге.

Автоматический выключатель с гексафторидом серы — Автоматический выключатель с гексафторидом серы использует газ SF ₆ для гашения дуги. Газ SF ₆ обладает отличными характеристиками гашения дуги, а также превосходит другие средства гашения дуги, такие как масло или воздух.

Вакуумный автоматический выключатель — В автоматическом выключателе такого типа контакты цепи помещены в герметичный вакуумный выключатель. Дуга гаснет, когда контакты разъединяются в высоком вакууме. Такой тип автоматического выключателя менее громоздок, дешевле, требует незначительного обслуживания и имеет долгий срок службы.

Автоматический выключатель постоянного тока

Прерыватель, который используется для прерывания постоянного тока высокого напряжения, известен как прерыватель цепи HVDC.Отключающая способность выключателя HVDC по напряжению составляет почти 33 кВ, а по току — 2 кА.

Основная проблема выключателя HVDC заключается в том, что постоянный ток является однонаправленным и, следовательно, в системе постоянного тока нет нулевой точки. Ток повреждения в выключателе HVDC должен быть уменьшен до нуля с помощью некоторых внешних методов. В автоматическом выключателе для гашения дуги используется масло или воздух.

.