Путевые и конечные выключатели

Ультразвуковые датчики

Эти устройства находят свое широкое применение в самых различных сферах производства, решая множество задач по автоматизации технологических циклов. Ультразвуковые бесконтактные датчики используются для определения местонахождения и удаленности различных объектов.

Например, они служат для обнаружения этикеток, причем даже и прозрачных, для измерения расстояния и осуществления контроля над передвижением объекта. С их помощью определяют уровень жидкости. Необходимость в этом возникает, например, для учета расхода топлива при выполнении транспортных работ. И это только некоторые из большого количества применений выключателей ультразвукового типа.

Такие датчики довольно компактны. Их отличает качественная конструкция и отсутствие различных подвижных деталей. Это оборудование не боится загрязнений, что достаточно актуально в условиях производств, а также почти не требует обслуживания.

В составе ультразвукового датчика находится пьезоэлектрический обогреватель, являющийся одновременно и излучателем, и приемником. Данная конструктивная деталь воспроизводит поток звуковых импульсов, принимая его и преобразуя полученный сигнал в напряжение. Далее оно подается на контроллер, который производит обработку данных и вычисляет то расстояние, на котором находится объект. Подобная технология называется эхолокационной.

Активный диапазон ультразвукового датчика является рабочим диапазоном обнаружения

Это то расстояние, в пределах которого ультразвуковой прибор может «увидеть» объект, и неважно, приближается ли тот к чувствительному элементу в осевом направлении или движется поперек звукового конуса

В зависимости от принципа работы выделяют ультразвуковые датчики:

  1. Положения. Такие устройства используют для исчисления временного промежутка, необходимого для прохождения звука от прибора к тому или иному объекту и назад. Бесконтактные ультразвуковые датчики положения применяют для контроля местоположения и наличия разнообразных механизмов, а также для их подсчета. Используются такие приборы и в качестве сигнализатора уровня различных жидкостей или сыпучих материалов.
  2. Расстояния и перемещения. Принцип работы подобных приборов аналогичен тому, который используется в описанном выше устройстве. Разница имеется только в типе того сигнала, который присутствует на выходе. Он аналоговый, а не дискретный. Датчики подобного типа применяются для преобразования имеющихся показателей расстояния до объекта в определенные электрические сигналы.

Магнитные концевые выключатели

Этот тип выключателей, которые по-другому называют поплавковыми или герконами, постепенно вытесняет механические модели. Их контакты меняют положение, когда находятся на каком-то расстоянии от магнита. При этом в схему управления подается сигнал.

В герконовом выключателе присутствует один или два контакта, изготовленные из специального материала — ферромагнетика. Магнитный концевик отличается малыми габаритами. Помещают его в корпус из пластика или стекла, а в электрическую цепь монтируют в ее разрыв.

Контакты в таком переключателе бывают открытыми, закрытыми, переключаемыми. В приборах первого вида контакт при срабатывании замыкается. Нормально закрытые контакты размыкаются в аналогичных обстоятельствах, а переключаемые ведут себя по ситуации.

Выбор модели зависит от конкретных обстоятельств. Герконы применяют в конструкции откатных ворот. С их помощью выполняется остановка сооружения при достижении им крайнего положения при открытии или закрытии.

Некоторые поплавковые модели используют, как часть охранной сигнализации на входе в дом. Когда дверь закрыта, цепь замкнута из-за воздействия магнитного поля на концевик. Открывающаяся дверь провоцирует перемещение магнита и размыкание контакта, вызывающего включение сигнализации.

При установке магнитов учитывают их полярность. При неправильной установке они не будут выполнять возложенные на них функции

То, что механический контакт в этой конструкции отсутствует, является ее достоинством, повышающим долголетие. Они отличаются самой простой структурой, основанной на взаимодействии магнитоуправляемых контактов с обычным магнитом.

Определение и применение элегаза

Элегаз – это шестифтористая сера, которую относят к электротехническим газам. Благодаря изоляционным свойствам ее активно применяют при производстве электротехнических устройств. В нейтральном состоянии элегаз представляет собой негорючий газ без цвета и запаха. Если его сравнивать с воздухом, то можно отметить высокую плотность (6,7) и молекулярную массу, превышающую воздушную в 5 раз.

Одно из преимуществ элегаза – устойчивость к внешним проявлениям. Он не меняет характеристик при любых условиях. Если происходит распад во время электроразряда, то вскоре наступает полноценное, необходимое для работы восстановление.

Секрет в том, что молекулы элегаза связывают электроны и образуют отрицательные ионы. Качество «электроотрицания» наделило 6-фтористую серу такой характеристикой, как электрическая прочность. На практике электропрочность воздуха в 2-3 раза слабее, чем то же свойство элегаза. Кроме прочего, он пожаробезопасен, так как относится к негорючим веществам, и обладает охлаждающей способностью.

Когда возникла необходимость отыскать газ для гашения электродуги, стали изучать свойства SF6 (шестифтористой серы), 4-хлористого углерода и фреона. В испытаниях победила SF6

Перечисленные характеристики сделали элегаз максимально подходящим для применения в электротехнической сфере, в частности, в следующих устройствах:

  • силовые трансформаторы, работающие по принципу магнитной индукции;
  • распределительные устройства комплектного типа;
  • линии высокого напряжения, связывающие удаленные установки;
  • высоковольтные выключатели.

Но некоторые свойства элегаза привели к тому, что пришлось усовершенствовать конструкцию выключателя. Основной недостаток касается перехода газообразной фазы в жидкую, а это возможно при определенных соотношениях параметров давления и температуры.

Чтобы оборудование работало без перебоев, необходимо обеспечить комфортные условия. Предположим, для функционирования элегазовых устройств при -40º необходимо давление не более 0,4 МПа и плотность менее 0,03 г/см³. На практике при необходимости газ подогревают, что препятствует переходу в жидкую фазу.

Пара проходных выключателей

Для решения задачи нужны не выключатели, а переключатели, и еще нужен дополнительный провод. Переключатель передает напряжение на один из двух проводов:

Здесь фаза передается с контакта 1 на 2. Если щелкнуть переключателем, то напряжение с контакта 1 будет поступать на 3.

При любом положении переключателя только один из проводов будет под напряжением: 2 или 3.

Это и есть электрическая схема проходного выключателя: простой переключатель.

Но для работы нужен еще хотя бы один выключатель света проходной. К нему от первого переключателя нужно протянуть два провода.

Что произойдет, если мы щелкнем переключателем 1? Цепь разомкнется. А если переключателем 2? То же самое.

Значит, свет можно выключить с любого конца коридора. А после этого его можно включить, щелкнув любым из переключателей. Например, первым:

Проходной выключатель: разновидности и их назначение

На вопрос, какие бывают виды проходных выключателей, можно ответить точно так же, как и на вопрос, какие бывают виды обыкновенных клавишных выключателей. Проходные выключатели могут быть одинарными, двойными и даже тройными. Кроме того, они могут быть клавишными, сенсорными и даже с пультом дистанционного управления. Последний вид, на мой взгляд, является излишеством, так как пульт ДУ сводит на нет необходимость в проходном выключателе как таковом. Судите сами – один выключатель устанавливаем в начале коридора или лестничного марша, а его пульт дистанционного управления в конце. Такое сочетание вполне в состоянии полноценно заменить два проходных выключателя.

Но вернемся к нашим проходным выключателям, а вернее к их разновидностям и назначению. В большинстве случаев на выбор того или иного проходного устройства может повлиять исключительно количество клавиш, от которого зависит число подключаемых к нему групп осветительных приборов

Все остальные нюансы, сенсоры и пульты дистанционного управления – это всего лишь дополнительные удобства эксплуатации, обращать внимание на которые нужно в меньшей степени. Будем говорить просто – проходные выключатели на две и три клавиши целесообразно использовать только в больших помещениях, в которых имеется несколько выходов и не одна группа одновременно включаемых осветительных приборов

Во всех остальных случаях, включая лестничный марш или длинный коридор, можно легко обойтись одинарным маршевым выключателем.

Виды проходных выключателей

Особенности работы

Концевой выключатель имеет определенный принцип работы, благодаря которому он запускается и приводится в движение. Коммутационный аппарат будет срабатывать в момент соединения с восстановленным ограничителем, в этот момент прекращается подача питания на электрическое оборудование

Очень важно, чтобы все элементы данного устройства работали надежно и правильно, выполняя все необходимые команды. При этом, все должно безупречно работать, не смотря на тип, конфигурацию аппарата и на способ его подключения

Именно поэтому область применения путевого выключателя находится в местах особой опасности.

В момент контакта подвижного механизма с устройством концевого выключателя, он подает сигнал. Это будет говорить о том, что появилась опасность в электрической цепи. Данное устройство является датчиком, оснащенным системой автоматического выключения.

Что представляют собой концевые выключатели?

Выключатели-концевики — электротехнические устройства, предназначенные для размыкания и замыкания рабочей цепи. Монтируют их на движущиеся механизмы для ограничения их перемещения в заданных границах. Функции, которые выполняют эти устройства, идентичны стандартному выключателю.

Начинка концевых выключателей заключена в прочный корпус, чаще всего металлический. Все его элементы оптимизированы для простого закрепления и легкой ориентации в пространстве.

Яркие, разных цветов светодиоды позволяют контролировать подачу питания и срабатывание датчика. Две пары контактов, чаще всего имеющихся в концевике, дают возможность осуществлять контроль состояния его подключения.

Если при замкнутой паре за передачей сигнала не следует его возвращение, это указывает на неисправность кабеля, ведущего к выключателю. После срабатывания датчика для прохождения сигнала возможно использовать разомкнутую пару контактов.

Чувствительные датчики являются основой в системах защиты от протечек. При обнаружении воды, для выявления которой они предназначены, устройства не только сигнализируют об назревании аварийной ситуации в звуковом и цветовом режиме, но и блокируют работу систем, по которым транспортируется вода.

Функции и задачи селективности

Основной задачей селективной защиты является функция обеспечения стабильной работы и безопасной эксплуатации электроустановок. При возникновении аварийных ситуаций, поврежденный участок определяется практически мгновенно и сразу же отключается, не нарушая работу исправных мест. За счет селективности значительно снижается нагрузка на электроустановки, уменьшаются негативные последствия от действия короткого замыкания.

Четкая и слаженная работа защитных автоматических устройств максимально обеспечивает требования, предъявляемые к бесперебойному электроснабжению. В результате, селективность автоматического выключателя сохраняет непрерывность всех технологических процессов с участием электроустановок. Отключенные участки никак не влияют на их стабильную работу.

Основное правило устройства селективной защиты предполагает установку автоматов с номинальным током, более низким, чем у вводного устройства. Суммарно они могут превышать номинал группового автомата, но по отдельности каждый из них должен быть хотя-бы на одну ступень ниже. То есть, при установке вводного устройства на 50 А, следующий прибор на линии будет иметь номинал не выше 40 А. Первым всегда срабатывает автомат, ближе всего расположенный от места повреждения.

Селективность автоматов обеспечивается их конструкцией. Включение и отключение питания выполняется специальным рычажком. Неподвижные контакты соединяются с клеммами, к которым, в свою очередь, подключаются проводники. Быстрое размыкание осуществляется с помощью подвижного контакта, соединенного с пружиной. Расцепление обеспечивается биметаллической пластиной, изгибающейся после нагрева в случае превышения током своего предельно допустимого значения.

Для настройки токов срабатывания имеется регулировочный винт. В совокупности все элементы способствуют быстрому определению неисправного участка и отсечению его от работоспособных частей.

Основным принципом селективности считается поочередное срабатывание защитной аппаратуры. В случае отступлений от норм, произойдет перегрев не только автоматов, но и электропроводки. В результате, возникают аварийные ситуации с серьезными негативными последствиями.

Что ограничивает число проходных выключателей

Цепочка переключателей, позволяющая коммутировать электрический ток из нескольких точек, не должна быть слишком громоздкой.  Контакты оказывают сопротивление электрическому току. Оно невелико, но на длинной цепочке контактов ток может уменьшиться заметно. При большом числе переключателей, включенных друг за другом, уменьшается надежность схемы, возможны сбои. Поэтому мы редко встретим вереницу проходных и перекрестных выключателей в десять или более штук. Чаще всего это пара переключателей, несколько реже — цепочка из трех, четырех, пяти.

Использование этих устройств делает жизнь удобнее и позволяет экономить электроэнергию.

Особенности подключения своими руками

Установить выключатель для бытового использования, функционирующий бесконтактно, можно самостоятельно. Что касается моделей для управления током нагрузки на производстве, то здесь монтажом разрешено заниматься лишь сотруднику, имеющему допуск к конкретному оборудованию.

Предстоит внимательно рассмотреть покупку – выключатель комплектуется инструкцией, крепежными деталями, иногда стопорными гайками. Все это пригодится подсоединения прибора

Перед подключением следует обратить внимание на следующие моменты:

для функционирования ВБ требуется питание, но его нельзя подключать напрямую, если изделие относится к двухпроводному типу;
у источника питания, использующегося для бесконтактного датчика, напряжение должно соответствовать параметрам, указанным в паспорте выключателя;
при затягивании крепежей важно не перетянуть гайки.

В руководстве должна быть схема подключения, которой нужно следовать, а также способ установки конкретной модели.

Варианты установки полностью зависят от особенностей приобретенной модификации

Важно использовать именно способ, характерный для приобретенного датчика. Сначала выполняется механический тип монтажа – используя крепежи, если нужно, то стопорные гайки, для присоединения прибора

Сначала выполняется механический тип монтажа – используя крепежи, если нужно, то стопорные гайки, для присоединения прибора.

Когда все надежно зафиксировано, то пора приступать ко второму этапу – электрическому подключению.

Схема электромонтажа зависит от того, используется постоянный или переменный ток. Количество проводов также влияет на выбор схемы – здесь нужно быть внимательным, чтобы правильно подсоединить имеющиеся кабеля (+)

При работе с электросетью важно не забыть отключить питание на квартирном щитке, чтобы обезопасить себя. Затем провод ВБ подсоединяется одним из способов, предусмотренных ГОСТом

Его тип зависит от модификации.

Чаще всего для бытового использования покупают датчик, управляющий работой люстры. Поэтому последний этап – размещение приспособления в корпусе осветительного изделия. При необходимости выполняют регулировку и настройку времени отклика, активного расстояния, на котором будет срабатывать устройство.

Принцип действия и область применения

За счет чего работает элегазовый выключатель большого напряжения? За счет изолированности фаз между собой посредством элегаза. Принцип работы механизма следующий: при поступлении сигнала об отключении электрического оборудования, контакты каждой камеры размыкаются. Встроенные контакты создают электрическую дугу, которая размещается в газовой среде.

Эта среда разделяет газ на отдельные частицы и компоненты, а из-за высокого давления в резервуаре, сама среда снижается. Возможное применение дополнительных компрессоров, если система работает на низком давлении. Тогда компрессоры усиливают давление и образовывают газовое дутье. Также используется шунтирование, применение которого необходимо для выравнивания тока.

Обозначение на схеме ниже указывает расположения каждого элемента в механизме выключателя:

Что касается моделей бакового вида, так в них контроль осуществляется с помощью приводов и трансформаторов. Для чего нужен привод? Его механизм является регулятором и его назначение заключается в том, чтобы включать или выключать электроэнергию и, если необходимо, удерживать дугу на установленном уровне.

Приводы делятся на пружинные и пружинно-гидравлические. Пружинные обладают большой степенью надежности и имеют простой принцип работы: вся работа делается благодаря механическим деталям. Пружина способна под действием специального рычага сжимать и разжиматься, а также фиксироваться на установленном уровне.

Пружинно-гидравлические приводы выключателей дополнительно имеют в конструкции гидравлическую систему управления. Такой привод считается более эффективным и надежным, ведь пружинное устройство может само изменить уровень фиксатора.

Устройство и работа выключателя КВ-1, КВ-2

Принцип работы устройств КВ-1 (однопозиционного, двухканального), КВ-2 (двухпозиционного, одноканального) линейного перемещения – концевых выключателей заключается в использовании постоянным магнитом печатной платы с двумя герконами, они используются в качестве главных, коммутирующих электрическую цепь – элементов. Кроме платы в корпусе «концевика», устройство концевого выключателя содержит клеммную колодку, в главном (первом) корпусе есть два глухих отверстия, в которых ходит шток, для КВ-02 – 2 штока. На штоке крепиться постоянный магнит, магнитопровод и пружина возвратного действия. Действие штока возвратно-поступательное, с его помощью магнит перемещается и осуществляет замыкание – размыкание контактов.

Рис. №1. Фото конечного выключателя КВ-01, КВ-02.

Рис. №2. Принципиальная электрическая схема концевых выключателей КВ-01, КВ-02.

Рис. №3. Чертеж конечного выключателя КВ-1 с указанием габаритных и установочных размеров КВ-01 и с местоположением в конструкции кабельного ввода.

МЕХАНИЧЕСКИЕ КОНЦЕВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Традиционная конструкция КВ представляет собой механическое устройство, содержащее контактную группу, размещённую внутри корпуса прибора.

Контакты в таких конструкциях жёстко связаны с подпружиненным стержнем (штоком). Часть штока выступает за пределы корпуса КВ и воспринимает внешние механические воздействия, в результате которых шток перемещается, сжимая пружину и изменяя состояние контактной группы.

Для удобства интеграции КВ в различные системы, контактная группа обычно содержит как нормально открытые (НО, NO — normal open), так и нормально закрытые (НЗ, NC — normal closed) контакты.

Иногда такие типы контактов называют соответственно нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми.

1. При отсутствии внешних воздействий на конечный выключатель, контакты НО разомкнуты, контакты НЗ находятся в замкнутом состоянии.

2. При давлении на шток, НО замыкаются, НЗ размыкаются.

Механические КВ имеют различное исполнение. В зависимости от их назначения, на выступающем конце стержня может устанавливаться ролик.

Конструкция концевого выключателя с роликом позволяет воспринимать не только осевые внешние воздействия на шток, но и усилия, направленные под небольшим углом по касательной к поверхности ролика. Такое исполнение уменьшает механический износ концевого стержня, контактирующего с внешними конструкциями.

В отдельных конструкциях вместо выступающего стержня снаружи корпуса располагается поворотный рычаг с роликом на конце. Рычаг сопрягается с кулачковым механизмом, благодаря которому происходит перемещение стержня при повороте рычага.

Поворотные концевые выключатели удобно использовать в случаях, когда необходимо зафиксировать движение контролируемой конструкции мимо точки установки концевика.

Выключатели, не ограничивающие движение контролируемой конструкции, а фиксирующие её перемещение через точку установки КВ, иногда называются путевыми.

Например, тележка мостового крана должна быть автоматически остановлена до её соприкосновения с механическим ограничителем во избежание сильного удара. Для этой цели на некотором расстоянии от упора производится установка концевого поворотного выключателя.

Перемещаясь мимо него, тележка поворачивает рычаг с роликом. Срабатывание контактной группы концевого переключателя вызывает останов ходового электродвигателя и торможение тележки крана. Расстояние от концевого упора до места установки КВ рассчитывается исходя из инерционного выбега тележки.

Классификация

Концевые выключатели разбиваются по типам и группам. Требования, предъявляемые к их виду и конфигурации определяются сферой их применения и назначения.

Существуют такие группы концевиков:

  • Механические или контактные. Срабатывание происходит при непосредственном воздействии на штырь, кнопку, колёсико или рычажок. Подается сигнал управления или предупреждения. К ним также относятся микровыключатели. Их серьезный недостаток – подгорание, залипание контактов при многократном включении-отключении. Для длительного применения, без частых ремонтов в их конструкции предусмотрены камеры дугогасителей.
  • Пневматические. Реагируют на давление в системе, останавливают подачу воздуха или какого-либо газа.
  • Герконы (электромагнитные). Активируются при приближении к определенной точке пространства. Настроены на магнит, входящий в устройство движущегося механизма.
  • Автомобильные. Применяются в схемах сигнализации и освещения. Можно отнести к механическим, так как принцип работы тот же.
  • Бесконтактные. Срабатывают при приближении любого предмета в определенную зону.
  • Шпиндельные. Ограничивают ход движения механизма, часто используются в качестве  путевого выключателя. Могут использоваться там, где вращается вал с небольшой скоростью.

Выводы и полезное видео по теме

Еще больше о выключателях нагрузки – в представленных ниже видеороликах, где специалисты делятся опытом работы и нюансами монтажа.

Особенности монтажа выключателя нагрузок. Пошаговая инструкция от мастера.

Подробное и понятное описание, правила корректного использования и прямое назначение устройства от профессионального электрика.

Обзор модульного выключателя нагрузки, изготовленного компанией Hyundai. С помощью этого прибора можно недорого решить вопрос коммутации электрической цепи.

Особенности функционирования выключателя нагрузки ВН32-100 и практика применения этого прибора в качестве выключателя в электроцепях переменного 50-60 Гц тока с номинальным сетевым напряжением 230-400В.

Практичный и надежный выключатель нагрузок способствует повышению уровня безопасности эксплуатации электрической сети и помогает своевременно разомкнуть токовую цепь в нужном месте и ликвидировать возникшую поломку либо заменить вышедшее из строя оборудование.

Наличие выключателя обеспечивает сохранность внутридомовой или внутриквартирной проводки, оберегает ее от преждевременного износа и существенно увеличивает срок ее службы.

Хотите рассказать о том, как подбирали защитное устройство для электросети в собственном доме/квартире? Располагаете информацией, которая будет полезна посетителям сайта? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, задавайте вопросы, делитесь сведениями и фото по теме статьи.

Выводы и полезное видео по теме

Устройство, виды, предназначение и эксплуатация МВ:

Подробный обзор ВМП-10:

Всем основным требованиям, предъявляемым к выключателям, работающим в условиях высокого напряжения, соответствуют и масляные выключатели. Большинство из них безопасны и надежны в работе, обеспечивают быстрое отключение, просты в монтаже. Несмотря на это, производители стремятся обеспечить еще большее соответствие, выдвигаемым к МВ, требованиям.

Вы обладаете знаниями о масляных выключателях и хотите дополнить изложенный материал полезными сведениями? Может вы заметили несоответствие или ошибку? Или у вас остались вопросы по теме? Напишите нам, пожалуйста, об этом под статьей – мы будем благодарны вам.

Выводы и полезное видео по теме

Принцип действия перекидного выключателя:

Как работает перекидной выключатель:

Подключение в электросети TN-S (с заземлением, PE):

Монтаж перекидного выключателя — задача не такая сложная, как кажется на первый взгляд. Для упрощения понимания принципа и закономерностей подключения можно разобраться в действии обычного одноклавишного устройства, перейти к изучению работы переходного выключателя, и тогда принципиальная схема управления с помощью перекрестного переключателя покажется довольно простым делом. Главное, при самостоятельном монтаже, выполнять требования по технике безопасности.

Если у вас есть опыт самостоятельного монтажа перекидного выключателя, пожалуйста, поделитесь им с нашими читателями

Расскажите, на какие моменты нужно обязательно обратить внимание. Оставляйте свои комментарии, задавайте вопросы в блоке под статьей

Ссылка на основную публикацию