Материал для самостоятельного изучения обучающихся объединения "Конструирование"

Автомати́ческий выключа́тель — контактный коммутационный аппарат (механический или электронный), способный включать токи, проводить их и отключать при нормальных условиях в цепи, а также включать, проводить в течение нормированного (заданного) времени и автоматически отключать токи при нормированных ненормальных условиях в цепи, таких как токи короткого замыкания.

История изобретения

Автомат защиты линии был изобретён американским учёным Чарлзом Графтоном Пэйджем в 1836 году. Первую конструкцию автоматического выключателя описал Эдисон в 1879 году, в то время как его коммерческая система электроснабжения использовала плавкие предохранители. Конструкция современных автоматических выключателей была запатентована швейцарской компанией Brown, Boveri & Cie в 1924 году.

Роль в электрической цепи

Автоматический выключатель предназначен для защиты электрической цепи от перегрузки и токов короткого замыкания. Главным отличием от плавкой вставки является возможность многократного использования и стабильность уставки срабатывания

Виды

Выключатели бывают самыми разнообразными по конструкции, их виды зависят от назначения, числа замкнутых электрических цепей и величины тока, которую они способны пропустить. В быту, как правило, используются выключатели на напряжение до 250 В, и максимальный ток 4, 6 либо 10 А (реже встречаются и другие значения). Основные виды (для бытовых целей):

По способу управления

Клавишные

Это привычные нам выключатели с клавишей. В России верхнее положение клавиши соответствует включенному свету, а нижнее — выключенному (хотя иногда выключатели случайно устанавливают перевёрнутыми). Так повелось со времени изобретения рубильников из-за их конструктивных особенностей. Аналогичная ориентация выключателя также принята в европейских странах, США и Канаде. В Англии, Австралии, Новой Зеландии и Ирландии общепринятой является обратная ориентация выключателя, когда цепь замыкается в нижнем положении клавиши.

Некоторые выключатели такого типа могут также иметь световые индикаторы, позволяющие быстро отыскать их в темноте. Когда включают свет, индикатор гаснет, а при выключенном свете — постоянно горит.

Конструктивно являются ключами. То есть, в одном положении размыкают цепь, а в другом замыкают.

Кнопочные

Это выключатель, вместо клавиши имеющий нажимную подпружиненную кнопку. Кнопка может быть стилизована под клавишу. Тогда нажатие происходит на её нижнюю часть.

Конструктивно, как правило, являются импульсными, то есть просто кнопками. Пока кнопка нажата, цепь замкнута. Такие кнопки используются, например, в звонках. Встречаются и кнопочные выключатели типа ключ, которые замыкают и размыкают цепь поочередно при каждом нажатии.

В США выключателями типа «push-button» называются устройства, имеющие две кнопки, а не одну. Когда одна кнопка нажимается, другая выдавливается автоматически. Эти выключателями конструктивно являются уже ключами, а не кнопками.

Рычажные

Выключатель, вместо клавиши имеющий рычажок управления. Конструкция этого выключателя запатентована Вильямом Ньютоном и Моррисом Гольдбергом в 1916 году.

Конструктивно являются ключами.

Роторные (поворотные)

Поворотная рукоять в одном положении замыкает цепь, а в другом размыкает её. Конструктивно являются ключами. Пример — выключатель типа ПГ.

Шнуровые

Их также называют верёвочными, на жаргоне — «дёргалками». Включение и выключение света происходит посредством вытягивания шнура из корпуса выключателя. Конструктивно могут являться как ключами, так и кнопками, и даже механическими «двухразрядными двоичными счётчиками», способными последовательно принимать состояния 00, 01, 10, 11, затем снова 00, и так далее. Ненадёжны. При выходе таких выключателей из строя владельцы часто заменяют шнур на электрический, на конце которого располагают обычный выключатель для открытой проводки на изолирующей подставке.

Сенсорные

Эти выключатели не требуют механического воздействия на какой-либо орган управления. Воздействие на выключатель происходит при его касании. Конструктивно могут являться как ключами, так и кнопками.

По функциональности

Ключ (обычный бытовой выключатель)

Такой выключатель в одном состоянии размыкает цепь, а в другом замыкает её. Таким образом, выключатель является ключом. Иногда называются просто — выключатели.

По способу управления чаще всего являются клавишными, хотя встречаются поворотные, шнуровые, сенсорные и даже кнопочные выключатели.

Импульсные (кнопка)[

Контакт происходит только при воздействии, без фиксации в этом положении.

Чаще всего используются в звонках. Для управления электроприборами требуют подключения к импульсному реле или контроллеру.

По способу воздействия чаще всего являются кнопочными, хотя встречаются клавишные, сенсорные и шнуровые импульсные выключатели.

Проходные

Переключатель на 2 направления, «проходной» выключатель. Этот прибор замыкает конкретную цепь в каждом из положений. Если подключить к нему 2 лампы, в одном положении будет работать первая, а в другом вторая. Имеет 3 разъема для подключения.

Чаще всего используются в проходных схемах, когда к одному потребителю требуется подключить 2 независимых выключателя.

По принципу управления, как правило, клавишные

Перекрёстные

«Сдвоенный», промежуточный выключатель. Переключатель, имеющий 4 разъема для подключения. При переходе из одного состояния в другое инвертирует коммутацию подключенных к нему кабелей. Используется в проходных схемах с тремя независимыми выключателями в сочетании с двумя переключателями.