что такое коммутационное устройство
Электроника
учебно-справочное пособие
Выключатели и переключатели
Условные графические обозначения (УГО) большинства выключателей и переключателей построены на основе базовых символов замыкающего, размыкающего и переключающего контактов и их разновидностей. Размеры УГО контактов приведены здесь.
Выключатели
Выключатели используют для соединения и разъединения электрических цепей. У этих изделий два рабочих положения: «включено» и «выключено». Соединение и разъединение цепи (замыкание и размыкание) осуществляется подвижным контактом, который либо постоянно соединен с одним из неподвижных контактов, а с другим соединяется при установке ручки переключателя в положение «включено», либо выполнен в виде перемычки, соединяющей неподвижные контакты в этом же положении.
Однако независимо от конструкции коммутационного узла замыкающий контакт изображают на схемах одинаково — в виде наклонной линии в разрыве линии электрической связи (рис. 1, слева).
В отличие от замыкающего контакта, который всегда показывают в разомкнутом положении, размыкающий контакт изображают в замкнутом положении. ГОСТ 2.755—74 устанавливает три равноправных символа такого контакта (рис. 1 справа), однако в пределах одной схемы рекомендуется пользоваться каким-либо одним из них. Направление движения подвижного контакта (как размыкающего, так и замыкающего) из начального положения в конечное стандарт не устанавливает.
Сложные выключатели, предназначенные для одновременной коммутации нескольких электрических цепей, могут содержать несколько замыкающих или размыкающих контактов или их комбинации.
При совмещенном изображении такого выключателя (т. е. в одном месте схемы) линии, обозначающие подвижные контакты, изображают параллельно одна другой и соединяют символом механической связи — двумя сплошными линиями. Символы двух таких выключателей приведены на рис. 2.
Первый из них (рис. 2,а) содержит два замыкающих контакта. Им можно включить (замкнуть) две электрические цепи, например оба провода сетевого питания прибора или по одному проводу в цепях питания сразу двух приборов. С помощью второго выключателя (рис. 2,б) можно, например, включить питание измерительного прибора и одновременно разомкнуть чувствительный стрелочный измеритель тока.
Если по каким-либо причинам контактные группы сложного выключателя приходится изображать в разных частях схемы, каждый из символов подвижных контактов снабжают отрезком штриховой линии механической связи, а принадлежность к одному изделию указывают в позиционном обозначении (рис. 2,в, контактные группы SA1.1, SA1.2 и SA1.3 принадлежат выключателю SA1).
Говоря о символах замыкающего и размыкающего контактов, имеется в виду, что их подвижные части могут быть зафиксированы как в замкнутом, так и в разомкнутом положениях. Однако есть выключатели, у которых в одном из этих положений контакты не фиксируются, т. е. после устранения действующей на них силы они возвращаются в исходное состояние. Если хотят показать, что контакт не фиксируется в замкнутом положении, на конце линии электрической связи, символизирующем неподвижный контакт, изображают небольшой треугольник, вершина которого как бы отталкивает символ подвижного контакта (рис. 3,а). Аналогично поступают и с символом размыкающего контакта, не фиксирующегося в разомкнутом положении (рис. 3,б).
Среди выключателей есть и такие, у которых один подвижный контакт может одновременно замыкать или размыкать две электрические цепи (рис. 4).
Стандарт ЕСКД предусматривает обозначение и таких особенностей выключателей, как неодновременность срабатывания контактов в группе, наличие фиксации в замкнутом или разомкнутом положении контактов выключателей, управляемых кнопками (имеется в виду, что в обычном исполнении такие коммутационные изделия не имеют фиксации), чувствительность к воздействию внешних факторов и т. д.
Отличительным признаком контакта, срабатывающего раньше остальных, является короткая черточка на конце символа подвижного контакта, направленная в сторону его движения при срабатывании. Обозначение срабатывающего с опережением замыкающего контакта показано на рис. 5,а, размыкающего — на рис. 5,б. Если же необходимо указать, что контакт, наоборот, срабатывает позже других в группе, черточку направляют в противоположную сторону (рис. 5,в, г).
Символы контактов без самовозврата после срабатывания используют в обозначениях кнопочных выключателей, поэтому, кроме знака отсутствия самовозврата (небольшой кружок на символе неподвижного контакта) в них вводят и символ ручного привода — кнопки.
Для примера на рис. 6,а приведено условное обозначение кнопочного выключателя с возвратом в исходное положение путем вытягивания кнопки, на рис. 6,б — с возвратом посредством повторного нажатия на кнопку, а на рис. 6,в — с возвратом посредством отдельного привода, например нажатием специальной кнопки «Сброс».
Признаком контактов, автоматически возвращающихся в исходное положение при перегрузке цепи или превышении допустимых пределов изменения внешних факторов (например, температуры), является знак в виде небольшого прямоугольника на символе подвижного контакта.
Физическую величину, под действием которой контакт возвращается в исходное положение, обозначают общепринятым буквенным символом и математическим знаком «>» (больше) или « » (см. рис. 7,а), то это означает, что он реагирует на превышение напряжения сверх допустимого уровня, а этот же буквенный символ со знаком «
Источники:
Литература: В.В. Фролов, Язык радиосхем, Москва, 1998.
Электроника © ЦДЮТТ • Марсель Арасланов • 2020
коммутационное устройство
3.64 коммутационное устройство: Устройство, предназначенное для обеспечения или прерывания подачи электрического тока в электрические цепи (см. [5]).
(См. 3.54 ЕН 60204-1 [6].)
3.2.1 коммутационное устройство: Прибор, предназначенный для включения или отключения тока в одной или нескольких электрических цепях (МЭК 60050(441-14-01).
Смотри также родственные термины:
3.1 коммутационное устройство (или оборудование) управления и защиты (КУУЗ): Коммутационное устройство (или оборудование), способное приводиться в действие иным, чем вручную способом, но с местным устройством ручного управления или без него.
Примечание 1 Термин «способное приводиться в действие иным, чем вручную способом» означает, что устройство управляется и удерживается в рабочем положении посредством одного или нескольких внешних источников питания.
КУУЗ способны включать, пропускать и отключать токи в условиях нормальной эксплуатации, в том числе в заданных рабочих условиях перегрузки, и включать, пропускать в течение программируемого времени и отключать токи в заданных аномальных условиях, например при коротких замыканиях.
КУУЗ снабжены защитой от перегрузок и коротких замыканий; эти функции объединены и скоординированы так, чтобы обеспечивалась работоспособность при эксплуатации при всех токах, вплоть до номинальной рабочей наибольшей отключающей способности Ics. КУУЗ могут состоять из одного или нескольких устройств, но номинальные параметры определяются всегда для всего узла. Координация может быть либо обеспеченой изготовителем, либо получена при правильном подборе расщепителей согласно инструкциям изготовителя.
2 КУУЗ могут иметь более чем одно положение покоя.
3 В настоящем стандарте термин «изготовитель» означает лицо, компанию или организацию, несущих ответственность за:
— проверку соответствия настоящему стандарту;
— обеспечение информации об изделии согласно разделу 6 (маркировка, идентификация, характеристики).
4 В настоящем стандарте «непрерывность эксплуатации» означает, что КУУЗ могут эксплуатироваться после возникновения сверхтока в условиях, заданных настоящим стандартом.
Полезное
Смотреть что такое «коммутационное устройство» в других словарях:
коммутационное устройство — Устройство, предназначенное для обеспечения или прерывания подачи электрического тока в электрические цепи. Примечание Коммутационное устройство может выполнять одну или обе эти функции. [ГОСТ ЕН 1070 2003] коммутационное устройство [IEV number… … Справочник технического переводчика
коммутационное устройство — perjungtuvas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. switching device vok. Schaltgerät, n; Vermittlungsgerät, n rus. коммутационное устройство, n pranc. appareil de commutation, m; appareil de coupure, m … Automatikos terminų žodynas
коммутационное устройство для подключения к внешним (по отношению к сети) службам — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN outbound call switching device … Справочник технического переводчика
коммутационное устройство (или оборудование) управления и защиты (КУУЗ) — 3.1 коммутационное устройство (или оборудование) управления и защиты (КУУЗ): Коммутационное устройство (или оборудование), способное приводиться в действие иным, чем вручную способом, но с местным устройством ручного управления или без него.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
механическое коммутационное устройство — 3.2.2 механическое коммутационное устройство: Коммутационное устройство, предназначенное для замыкания и размыкания одной или нескольких цепей с помощью размыкаемых контактов (МЭК 60050(441 14 02). Примечание Любое механическое коммутационное… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
контрольное коммутационное устройство — 3.2.10 контрольное коммутационное устройство: Автоматически управляемое коммутационное устройство, начинающее работать при определенных условиях, выраженных в количественном значении (МЭК 60050(441 14 48) Примечание Количественным значением может … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
полупроводниковое коммутационное устройство — 3.2.3 полупроводниковое коммутационное устройство: Коммутационное устройство, созданное для включения и/или отключения тока в электрической цепи в результате воздействия на регулируемую проводимость полупроводника. Примечание Определение… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
объединенное коммутационное устройство — [IEV number 442 04 37] EN integral switching device a switching device constructed as a part of an accessory [IEV number 442 04 37] FR dispositif de coupure incorporé dispositif de coupure construit comme partie intégrante d’un… … Справочник технического переводчика
полупроводниковое коммутационное устройство — [IEV number 442 04 19] EN semiconductor switching device a switching device designed to make or break the current in an electric circuit by means of the controlled conductivity of a semiconductor in that circuit NOTE – In a circuit where… … Справочник технического переводчика
телефонное коммутационное устройство — telefonų perjungtuvas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. telephone switching device vok. Fernsprechvermittlungseinrichtung, f rus. телефонное коммутационное устройство, n pranc. autocommutateur téléphonique, m … Automatikos terminų žodynas
Коммутационные аппараты. Виды коммутационных электрических аппаратов
В электронике все процессы замыкания и размыкания сети принято называть коммутацией. Эти функции выполняет специальное оборудование. Он устанавливается в самые разные цепи и обеспечивает нормальную работу системы. Коммутационные устройства представляют собой устройства, предназначенные для подачи или прерывания электрического тока в сети.
Сегодня используется множество разновидностей представленных агрегатов. Они отличаются дизайном и спецификой действия. Чтобы правильно выбрать агрегат, необходимо учитывать существующие типы и их характеристики.
Общая характеристика
Назначение коммутационных устройств сводится к процессу передачи электроэнергии за счет замыкания и размыкания цепи. Сегодня все существующие объекты этого типа можно разделить на две категории. В первую группу входят контактные устройства (механические), а во вторую — бесконтактные разновидности (полупроводниковые или газоразрядные.
Самыми распространенными коммутационными аппаратами являются выключатели, переключатели, контакторы, реле, предохранители. У них есть некоторые характеристики, которые необходимо учитывать при выборе. Приобретать коммутационное устройство необходимо по условиям эксплуатации.
Представленные агрегаты могут иметь в своей конструкции несколько полюсов. Их количество может быть от одного до четырех. В соответствии с этим показателем устройства также делятся на группы. Чаще всего в продаже имеются изделия от биполярного расстройства. У них есть два положения: «выключено» или «включено».
Рубильник
Контроль фреймворка это можно сделать вручную или посредством бесконтактного реагирования на изменения в окружающей среде. Самый простой вариант механического типа — выключатель. Его управление осуществляется вручную.
Устройство предназначено для коммутации в электрических цепях с напряжением не более 660 В. В продаже имеются блоки одно-, двух- и трехполюсного типа. С помощью переключателя цепь отключается под напряжением или без него. Известный в нашей стране производитель представленного оборудования — Курский завод электрооборудования.
Выключатели могут быть бытовыми или промышленными. Первая категория предназначена для приложений низкого напряжения, а вторая — для приложений высокого напряжения. Это оборудование востребовано и применяется практически повсеместно.
Разновидности рубильников
Коммутационные устройства, которые относятся к рубильным рубильникам, в свою очередь, делятся на подгруппы. Различают разъединитель, выключатель и прерыватель короткого замыкания. В первом случае устройство отключает питание цепи, имеющей небольшую силу тока. Этот тип инструмента используется для проверки или ремонта системы. Разъединитель имеет зазор между контактами для изоляции.
Выключатели передают электрический ток от одной цепи к другой. Короткое замыкание не возникает и в современном оборудовании не используется. Создайте короткое замыкание.
В продаже есть устройства, совмещающие представленные функции. Например, это может быть разъединитель. Это выключатель с дугогасительной камерой. Может работать как в одном, так и в двух направлениях. Если в таком выключателе нет камеры гашения дуги, то это устройство относится к группе разъединителей.
Выключатель
Автоматический выключатель общего назначения коммутационное устройство до 1000 В (переменный ток) и до 440 В (постоянный ток). Данный агрегат относится к устройствам механического типа. Он может включать, выключать или выключать блок питания. Помогает защитить электрические сети от перегрузок, критических падений напряжения или коротких замыканий. Классика в данном случае схема УЗО (представлена ниже). 
II — Потребление электроэнергии (измеритель).
Коммутатор может управлять сетью. Для этого в их конструкции предусмотрено наличие различных агрегатов.
Существует множество различных модификаций представленных устройств. Это позволяет использовать их практически во всех сферах энергетики. Чаще всего это типы коммутаторов пакетов, используемые в домашних и промышленных сетях.
Основные разновидности выключателей
Представленные коммутационные устройства имеют множество вариантов. К разновидностям автоматики относятся устройства защитного отключения и УЗО. В первом случае схема УЗО способен защитить человека от поражения электрическим током в аварийной ситуации. УЗО — это особый тип переключателя. По своей конструкции УЗО подключается к выключателю. Это обеспечивает полную защиту от поражения электрическим током.
Пакетные выключатели используются для цепей с напряжением 110–380 В. Устанавливаются для управления асинхронными двигателями, комплектными устройствами. Такие коммутационные аппараты собираются на поверхности квадратного вала. В этом случае в систему входит несколько таких блоков. Есть ручка и запорный механизм. Когда вы его поворачиваете, дерево приходит в движение. Переключающие кулачки устройства размыкают цепь.
Автоматические выключатели общего назначения коммутационные аппараты до 1000 В. Они могут работать как с переменным, так и с постоянным током. В них входят единицы, релизы.
Привод и расцепители
Устройство переключения единиц он приводится в движение вручную или бесконтактным способом. Есть системы с комбинированной системой управления. Выходит с помощью пружин. На них ориентируются после выхода релиза. Эта деталь исключает возможность удержания контактов в замкнутом положении в аварийной ситуации.
Релиз представляет собой систему связочно-шарнирных рычагов. Они соединяют привод с подвижными контактами, в свою очередь, рядом с размыкающей пружиной.
Именно расцепители отвечают за поддержание требуемых параметров цепи, которую они защищают. Если система отклоняется от нормы, эти элементы отключают питание.
Методы автоматического расцепления
Защитные коммутационные устройства в их конструкции есть реле. Они являются частью релиза. Реле могут быть электромеханическими или статистическими. Полупроводниковые материалы контролируются и сравниваются с заданными параметрами. Этот принцип реализован во вводных машинах.
Электромеханические разновидности могут выполняться на основе электротермических, электромагнитных или комбинированных элементов. Вводное коммутационное устройство представленного типа устанавливается в квартирах, домах, промышленных предприятиях и т д
У релизов может не быть установленного временного интервала, когда релиз выполняется. Также в продаже есть устройства с независимой выдержкой или работой с зависимостью от обратного тока.
Другие разновидности
Коммутационные устройства также включает предохранители, контакторы и реле. В первом случае разрыв осуществляется путем уничтожения специальных элементов. Они проводят ток.
Контакторы используются для включения и выключения. В эту категорию устройств входят стартеры, пусковые реостаты и тип регулирования пуска. Электрическое реле может быть отдельным устройством. Он используется для открытия сети с заданными параметрами.
Рассмотрев коммутационные аппараты, применяемый в современном электромонтажном оборудовании, вы сможете принять правильное решение при выборе представленного оборудования.
Коммутационное оборудование и его особенности
Коммутационное оборудование – это устройства, предназначенные для коммутирования (подключения) различных устройств друг к другу. Основной задачей коммутационного оборудования является правильное преобразование различных типов сигналов для их корректного отображения. Коммутационное оборудование выполняет целый ряд вспомогательных функций, связанных с работой основных устройств системы.
Например. компоненты любой электронной системы могут подключаться друг к другу одним из двух способов: постоянным подключением или ограниченным (коммутированным) подключением. Простейший бытовой пример постоянного подключения – монитор, подключенный к системному блоку компьютера.
Очевидно, что при росте числа компонентов системы, обменивающихся данными между собой, постоянное подключение быстро становится неэффективным, т.к. число линий связи пропорционально N * (N – 1) / 2, где N – число компонентов. Так, уже при шести оконечных устройствах потребуется пятнадцать линий связи между ними, причем каждое устройство должно иметь, по меньшей мере, пять портов ввода-вывода. Системы же, построенные на базе ограниченного подключения, требуют гораздо меньших затрат за счет использования узловых точек, к которым временно подключаются (коммутируются) все остальные компоненты системы. Оборудование таких узловых точек и называется коммутационным.
Таким образом, можно дать следующее определение: коммутационное оборудование – это устройства, предназначенные для коммутирования (подключения) различных иных устройств друг к другу. С его помощью осуществляется обмен данными между различными устройствами, входящими в систему, а также согласование их работы – как на физическом уровне (коммутация самих устройств), так и на логическом (преобразование форматов данных, кодирование и декодирование информации и т.д.). Коммутационное оборудование – это тот «цемент», на котором держится все «здание» любой мало-мальски сложной многокомпонентной системы, будь то конференц-система в офисе, интерактивная система голосования в зале заседаний или оборудование концертного зала.
Виды коммутационного оборудования
В зависимости от выполняемой функции коммутационные устройства можно разделить на несколько видов, основные из которых перечислены ниже. Стоит, однако, отметить, что современное коммутационное оборудование часто совмещает множество функций сразу, поэтому приведенная классификация является в известной степени условной.
Усилители-распределители сигнала
Функцией усилителей, что ясно из их названия, является усиление сигнала до требуемого уровня и его распределения.
— Усиление может потребоваться для компенсации ослабления сигнала при передаче по линии или для приведения номинального уровня сигнала одного устройства к номинальному уровню сигнала другого устройства. Те или иные усилительные функции входят в состав практически любых электронных коммутационных устройств.
— Распределение позволяет направить сигнал из одного источника сразу на множество приемников. Работу распределителя сигнала можно увидеть в магазине бытовой электроники, когда два десятка телевизоров показывают один и тот же ролик.
Коммутаторы и матричные коммутаторы
По своей сути коммутатор – это переключатель, коммутирующий одно устройство к другому. Например, трансляция аналитической программы по команде редактора в студии моментально переключается на рекламный ролик. А во время видеоконференции коммутатор обеспечивает переключение между источниками презентации(докладчиками) и позволяет вывести то или иное изображение на основной экран. Матричные коммутаторы используются для многосигнальной коммутации и отличаются большим числом входов и выходов и богатыми настройками. Основным свойством матричного коммутатора являются возможность переключения сигнала с любого из его «входов» на один, несколько или все «выходы» коммутатора. Матричные коммутатора могут применяться в охранных системах, в домашних кинотеатрах, в студиях, в профессиональных системах отображения и т.д.
Системы управления
Системы управления предназначены для управления другим оборудованием. Здесь можно выделить две составляющие: устройства пользовательского интерфейса, такие как кнопочные панели или сенсорные экраны, и контроллеры. С помощью кнопок, планшетов и интерактивных экранов пользователь может управлять работой оборудования. Например, опустить проекционный экран, задвинуть шторы и включить проектор. Контроллеры же отвечают за непосредственную раздачу управляющих сигналов соответствующим устройствам. Именно контроллер осуществляет, например, инициацию переключения источников сигнала коммутатором, описанную выше. Мощные контроллеры способны управлять самым разным оборудованием и могут иметь десятки портов ввода-вывода: Ethernet, инфракрасный, RS-232, USB и другие протоколы управления.
Преобразователи форматов
К этой категории коммутационного оборудования относятся устройства, преобразующие один тип сигнала в другой, а также выделяющие из сигнала определенные составляющие. Преобразователь форматов используется для конвертации аналогового VGA сигнала в цифровой DVI или цифрового SDI в компонентный YUV, для изменения частоты развертки видеосигнала, для добавления аудио в видеоряд (эмбеддинг) или, наоборот, извлечения аудио из него (деэмбеддинг).
Удлинители интерфейсов, репитеры
Класс устройств, предназначенных для увеличения расстояния передачи сигнала. Известно, например, что максимальная длина кабеля интерфейса VGA составляет 15 метров, для компонентного сигнала и вовсе всего 5 метров. Увеличение расстояния передачи достигается установкой пары устройств – передатчика и приемника. Передатчик принимает входной сигнал (VGA, composite video, YUV и т.д.) и выдает его через интерфейс, допускающий более длинные линии, скажем, через витую пару. Соответственно, приемник осуществляет обратное преобразование. Помимо увеличения расстояния передачи, удлинители интерфейсов позволяют задействовать имеющуюся инфраструктуру связи для передачи управляющих сигналов, например, передачу сигналов управления конференц-оборудованием по телефонной линии.
— Репитеры просто повторяют сигнал, «обновляя» его мощность в линии.
Масштабаторы
Масштабаторами называют оборудование, изменяющее разрешение входного сигнала, перед тем как перенаправить его на выходной порт. Например, масштабатор может принимать на входе композитный видеосигнал и преобразовывать его в выходной сигнал формата VGA, XGA, SXGA и более высоких разрешений. Когда масштабатор оснащается несколькими входами, он называется многооконным. Устройство объединяет видеосигналы с нескольких входов в единую картинку, соответственно масштабируя разрешение каждого из исходных видео, и отправляет получившийся видеоряд на выходной порт. Как и в случае обычного масштабатора, типы входных и выходных портов могут быть различными в зависимости от конкретной модели устройства.
Вторичной функцией масштабаторов является преобразование развертки при переходе, например, с DVI сигнала на аналоговый PAL или NTSC. Масштабаторы находят широкое применение в системах конференц-связи и презентационных системах, а также в охранных системах и для объединения множества «разнокалиберных» видеотрансляций на одном экране.
Специальные AV-устройства
— Устройства гальванической развязки позволяют полностью исключить прямую электрическую связь между устройствами. Гальваническая развязка применяется для исключения помех и для защиты оборудования и людей от действия высоких токов.
— Концентраторы используются для расширения штатных возможностей ввода-вывода системы. Например, USB-концентратор позволяет подключать дополнительные USB-устройства.
— Генераторы тестовых сигналов используются для настройки видеооборудования. Генератор посылает в линию испытательные таблицы, динамические тестовые изображения, опорные сигналы и другие данные, позволяющие оператору произвести точную настройку устройств вывода изображения.
— Аппаратные кодеры и декодеры призваны преобразовывать сигнал из исходного формата (например, HDMI) в формат, пригодный для передачи по каналам связи (например, по локальной сети), и обратно. Подобное коммутационное оборудование широко используется в рекламных системах формата Digital Signage.
— Эмуляторы EDID позволяют сохранять информацию о возможностях дисплея при передаче видеосигнала по протоколам, в которых эта информация потерялась бы, либо при объединении множества видеосигналов в один.
Кабели, разъемы и иное оборудование
Наконец, относительно простое, но не менее важное коммутационное оборудование, оказывающее порой огромное влияние на качество видеосигнала. Неправильный выбор кабельной продукции и разъемов запросто может свести на нет все преимущества дорогого AV-оборудования. К коммутационному оборудованию также можно отнести металлические кабельные лотки для прокладки коммуникаций, кабель-каналы, шкафы оборудования, гофро-шланги и различные кронштейны для крепления.