Nyckel (elektroteknik)

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 12 april 2022; kontroller kräver 4 redigeringar .

Nyckel (switch, switch)  - en elektrisk omkopplingsenhet eller enhet som används för att stänga och / eller öppna en elektrisk krets eller en grupp av elektriska kretsar.

Terminologi

En omkopplare kan kallas en omkopplingsenhet som inte har sitt eget namn, som har minst två fasta positioner för sina kontakter ("på" och "av") och som kan ändra denna position under påverkan av yttre påverkan till en annan position av kontakterna ("på" eller "av") under en kort eller lång tid.

Versioner

Nycklar är mekaniska , elektromagnetiska och elektroniska .

Mekaniska nycklar

Mekaniska nycklar används för att direkt styra kedjan; spaken på en mekanisk nyckel är gjord av ett dielektrikum och är vanligtvis direkt ansluten till nyckelns strömförande delar. Som regel används de i fall där det inte är nödvändigt att separera den kontrollerade kretsen.

Mekaniska nycklar:

Elektromagnetiska nycklar

Elektromagnetiska nycklar används för fjärrstyrning av kretsar, för styrning av högspänningskretsar (i de fall det är farligt att manövrera direkt med en mekanisk nyckel), för att skapa galvanisk isolering mellan styranordning och laster, för synkron styrning av flera kretsar fr.o.m. en signal.

För att skydda styrkretsen från en självinduktionspuls som uppstår när spänningen tas bort från lindningen, kopplas en diod parallellt med den i motsatt riktning mot styrspänningens polaritet. Denna metod är inte tillämplig vid användning av en lindning som drivs med växelström .

Elektromagnetiska nycklar:

Elektroniska nycklar

Olika elektroniska enheter används i elektroniska nycklar och nyckelkretsar.

I ohanterade elektroniska nycklar:

I hanterade elektroniska nycklar:

En transistornyckel är en strömnyckel gjord på en eller flera transistorer som arbetar i ett nyckelläge. Förändringen i transistorns elektriska ledningsförmåga , som gör att strömmen växlar i lasten, säkerställs genom att anbringa en styrspänning med en viss polaritet och nivå på dess styrelektrod.

Funktionen av elektroniska nycklar är baserad på transistorernas nyckelegenskaper . Till exempel fungerar nycklar på bipolära transistorer anslutna enligt en gemensam emitterkrets enligt följande. När en lågnivåsignal ("logisk 0") appliceras på transistorns bas i förhållande till emittern , är transistorn stängd, ingen ström flyter genom transistorn och hela belastningsmatningsspänningen kommer att ligga på kollektorn på transistor. När en högnivå "logisk 1"-signal appliceras på transistorns bas, öppnas transistorn och en ström uppträder i kollektor-emitterkretsen. Spänningen mellan kollektorn och emittern blir liten, medan all matningsspänning för lasten appliceras på lasten .

Det är också möjligt att använda fälteffekttransistorer . Principen för deras funktion liknar principen för drift av elektroniska nycklar på bipolära transistorer. FET-switchar förbrukar mindre kontrollkraft och har bättre prestanda.

I nyckelläget kan både konventionella (fält- och bipolära) transistorer och transistorer speciellt designade för drift i nyckelläget ( IGBT - transistorer) fungera.

Klassificering

Omkopplare och nycklar kan klassificeras enligt följande:

  1. efter antalet fasta kontaktpositioner:
  2. Driftspänning:
    • låg spänning ( upp till 1000 volt );
    • hög spänning ( över 1000 volt );
  3. genom driftström;
  4. på den avstängda strömmen av kortslutning ;
  5. körkontrollmetod:
    • lokal styrning (som regel omkopplare med manuell drivning);
    • fjärrkontroll (omkopplare som förutom manuella även har en mekanisk drivning. Det är värt att notera här att inte alla typer av strömbrytare kan slås på eller av manuellt);
  6. enhetstyp:
    • manuella omkopplare;
    • brytare med pneumatisk drivning ;
    • omkopplare med elektromagnetisk drivning;
    • strömbrytare med elektromekanisk drivning;
    • omkopplare med en mekanisk drivning;
    • omkopplare med magnetisk drivning ( reedomkopplare );
    • effektbrytare (som förutom den manuella drivningen har en eller flera drivenheter som drivs av automatiska skyddsutlösningar);
  7. efter installationsmetod:
    • öppen design (det vill säga omkopplare som tillåter installation i det fria utan skydd mot atmosfärisk nederbörd);
    • sluten version (det vill säga strömbrytare som inte är tillåtna att installeras utomhus);
  8. enligt graden av fuktskydd, dammskydd och skydd mot inträngning av främmande föremål (IP) och explosionsskydd;
  9. beroende på klimatprestanda ;
  10. genom närvaro eller frånvaro av ljusbågssläckningsanordningar:
    • utan speciella ljusbågssläckningsanordningar (som regel lågströmbrytare och omkopplare eller omkopplare där närvaron av ljusbågssläckningsanordningar inte är strukturellt tillhandahållna, till exempel strömbrytare , frånskiljare );
    • med speciella ljusbågssläckningsanordningar (omkopplare utformade för att koppla bort kretsar med hög ström, inklusive extra strömmar i händelse av kortslutning, när frånkopplad finns det stor risk för en elektrisk ljusbåge);
  11. genom metoden för att släcka ljusbågen eller genom typen av ljusbågssläckningsanordning:
    • luftbrytare:
      • med bågrännor av magnetisk sprängning;
      • med gassprängbågsrännor;
    • oljebrytare :
      • med bågrännor av magnetisk sprängning;
      • med bågrännor av oljesprängning;
    • strömbrytare för låg olja;
    • vakuumbrytare ;
  12. av det ljusbågsdämpande mediets natur:
  13. beroende på material och design av omkopplingskontakter :
    • kontakter helt i metall;
    • kontakter helt i metall belagda med ädelmetaller :
    • metall-keramiska kontakter:
      • kontakter gjorda av teknisk silverlegering med granulärt keramiskt fyllmedel genom pulvermetallurgi ;
    • vätskekontakter:
      • kvicksilverkontakt . Till exempel, i omkopplare som svarar på förändringar i position i rymden, är vätskekontakten en droppe kvicksilver, som faller mellan elektroderna och stänger den elektriska kretsen ( gasrelä );
      • kontakter, vars stängning utförs av någon ledande vätska. Till exempel, i nivåsensorer, när vatten väter elektroderna, stänger det den elektriska kretsen.

Hushållsbrytare

En hushållsbrytare  är en tvålägesbrytare med normalt öppna kontakter, designad för att fungera i nätverk med spänningar upp till 1000 volt , inte avsedd för att bryta kortslutningsströmmar, utan speciella ljusbågssläckningsanordningar, lokal kontroll, med en manuell drivning.

Andra egenskaper hos denna omkopplare, såsom driftström, fuktgrad, damm- och explosionsskydd (IP), klimatversion, installationsmetod, kontaktmaterial, bestäms av tillverkaren och beror på den specifika modellen.

Dessutom, för en hushållsbrytare är den faktiska designen:

De används främst för att slå på och av belysning ( ljuskronor , taklampor). För samma ändamål dök strömbrytare med smidig kontroll av belysning upp till försäljning: dimmers , dimmers , trimmers .

Akustisk omkopplare

Akustisk strömbrytare  - en elektrisk strömbrytare som styrs av ljud .

Typer av akustiska brytare:

  1. brusbrytare. Denna strömbrytare tänder ljuset när det finns buller i rummet. Den används i entréer och korridorer för att spara elektricitet;
  2. klappa brytare. En sådan omkopplare används i lägenheter, den är bekväm att använda i sovrum;
  3. strömbrytare som svarar på ord. En sådan switch reagerar på ett visst ord eller tonfall.

Se även

Länkar