Выключатель из чего состоит

Одноклавишный выключатель света – это коммутационное устройство управления освещением,
конструктивно рассчитанное на выполнение двух операций, замыкания и размыкания электрической цепи.  Применяется исключительно для работы в цепях освещения напряжением до 1000 В. Имеет ручной привод управления. Не обладает функциями защиты от перегрузок и токов короткого замыкания. Не оборудовандугогасительными камерами, в следствии чего не предназначен для больших токовых нагрузок. Одноклавишный выключатель света является одним из самым распространенных и известных элементов освещения. Из всех коммутационных устройств, применяемых для управления светом, данный вид выключателя, является самым простым по конструкции и подключению. Убедиться в этом вы можете, ознакомившись с данной статьей. Здесь, мы детально разберем конструкцию одноклавишного выключателя, принцип его работы, а также ознакомимся с его принципиальной схемой подключения.

Конструктивные варианты исполнения одноклавишных выключателей

Одноклавишные выключатели бытового назначения могут быть следующего конструктивного исполнения:

• наружные;
• внутренние;
• модульные;
• влагозащищенные.

Выключатели внутренней установки, используются при скрытом варианте исполнения электропроводки, под штукатуркой или внутри каркасных стен. Монтаж механизма выключателя производится в предварительно установленный в стену подрозетник. Для внутренней электропроводки применяются подрозетники по бетону и гипсокартону.

Наружные выключатели, применяются при наружно выполненной электропроводке, открыто по стенам или с применением дополнительной защиты кабель-каналов, металлических или пластиковых труб, а также гибких гофрированных трубок. Такой вид электропроводки применяется в основном там, где нет возможности выполнить скрытый монтаж проводов.

Модульные выключатели, применяются в основном только в некоторых сериях кабель-каналов. Данная разновидность выключателей применяется преимущественно в офисных, промышленных и коммерческих помещениях. Выпускаются только для монтажа в кабель-канал.

Влагозащищенные выключатели, применяются в помещениях с повышенной влажностью, например, ванная комната, подвал, а также там, где имеется вероятность прямого попадания на выключатель воды, например, улица. Могут быть как внутреннего, так и наружного исполнения.

Принцип работы одноклавишного выключателя света

Для наиболее легкого понимания принципа работы устройства, предлагаю ознакомиться с рисунком, представленным ниже.

Рисунок 1. Принцип работы выключателя света

На нем, в максимально простом и наглядном виде, изображен принцип работы одноклавишного выключателя.

Как видно, из рисунка внутри механизма одноклавишного выключателя имеется подвижный контакт, который при нажатии на клавишу может принимать одно из двух положений. Первое положение «включено», второе «выключено». При этом, подвижный контакт будет либо соединять цепь, либо разъединять ее.

На представленном выше рисунке, клавиша находиться в положении «отключено», контакт разомкнут, фаза не подается на светильник, лампа не горит.

Теперь, давайте посмотрим, как измениться схема, если перевести выключатель в положение «включено».

Рисунок 2. Принцип работы выключателя света

Подвижный контакт замыкает цепь, и фаза отправляется по предусмотренной для нее жиле провода к лампе светильника. В результате чего, лапа начинает светиться.

Соответственно, если клавишу выключателя перевести в положение «выключено», цепь разомкнётся, и лампа погаснет.

Почему выключатель должен обрывать именно фазную жилу?

После того, как мы ознакомились с принципом работы одноклавишного выключателя, можно перейти к пояснению одного из важнейших моментов его подключения. Дело в том, что к контактам выключателя всегда должна подключаться только фаза.

Объясню почему:

• Во-первых. Бьёт током только фаза;
• Во-вторых. Исходя из пункта выше, для проведения безопасной замены ламп в светильнике, фазу нужно отключить. Если подключение выполнено правильно, то для этого действия будет достаточно всего лишь перевести клавишу выключателя в положение «отключено».
• В-третьих. Существенно увеличивается вероятность неправильной работы и преждевременный выход из строя некоторых видов ламп. А именно, компактных энергосберегающих и светодиодных. При их подключении, фаза должна обязательно обрываться выключателем, так как данные лампы имеют в своей конструкции пусковые элементы, которые распознают фазу, даже без нуля, как сигнал к зажиганию лампы. При отсутствии нуля, лампа конечно должным образом светиться не будет, так как не хватит напряжения, но мигать будет точно.

Я описал только основные причины, по которым следует отнестись серьезно к процессу подключения выключателя света, в реальности их гораздо больше.

Устройство одноклавишного выключателя света

Разберем устройство одноклавишного выключателя.

Выключатель состоит:

• из защитных пластиковых элементов;
• рабочего механизма.

К защитным элементам относятся, изготовленные из специальных пластикатов клавиша и рамка. Клавиша предназначена для переключения режимов выключателя «включено» и «выключено».

Под ней располагается защитный элемент рамка, которая может крепиться к механизму двумя способами:

1. по средствам пластиковых защелок;
2. или как в нашем примере, двумя винтами.

Под защитной рамкой располагается механизм розетки.

На механизме имеется элемент управления — привод клавиши.

Фиксация механизма в подрозетнике, осуществляется двумя методами:

1. с помощью распорных лапок;
2. с помощью винтов на подрозетнике (если они предусмотрены в конкретной модели подрозетника).

Слева и справа механизма розетки предусмотрены две распорные лапки, которые приводятся в движение двумя винтами. Закручиваем винты, лапки расширяются в стороны упираясь в стенки подрозетника, тем самым в предельном положении винтов фиксируются в нем.

Так же, для фиксации механизма в подрозетнике используется рамка или планка каркаса выключателя. В нашем примере, выключатель имеет металлическую планку с двумя отверстиями под крепеж.

Разберем контактную группу.

На одноклавишном выключателе, конструктивно предусмотрено всего два контакта, подходящий и отходящий. К подходящему, подключается фаза, приходящая на выключатель. К отходящему, фаза, уходящая на светильник.

Как правило, на большинстве выключателей, на оборотной стороне механизма предусматривается обозначение контактов, подходящий и отходящий.

На выключателе, который мы рассматриваем в нашем примере, таких обозначений нет. Расстраиваться по этому поводу мы не будем, так как именно для одноклавишных выключателей не принципиально, куда будет подключаться подходящая фаза, а куда отходящая, в любой вариации устройство будет работать одинаково.

Приведу пример выключателя, где обозначения контактов имеются. Одноклавишный выключатель с самозажимными контактами.

Так же производителем указывается предельно допустимые значения работы механизма. Для данного устройства они составляют ток 10 Ампер, напряжение 250 Вольт.

Подробное руководство по подключению вы можете найти в статье, подробная инструкция как установить выключатель света.

Более подробно про установку и подключение различных выключателей, в том числе и с подсветкой здесь.

Ну что же, с устройством выключателя света мы разобрались, переходим к следующему пункту.

Схема подключения одноклавишного выключателя

На рисунке ниже представлена принципиальная схема подключения одноклавишного выключателя.

Ознакомиться с пошаговым руководством по монтажу и подключению схемы одноклавишного выключателя можно в статье, схема подключения выключателя света, подробная пошаговая инструкция.

Эта статья продолжает серию публикаций по электрическим аппаратам защиты — автоматическим выключателям, УЗО, дифавтоматам, в которых мы подробно разберем назначение, конструкцию и принцип их работы, а также рассмотрим их основные характеристики и детально  разберем расчет и выбор электрических аппаратов защиты. Завершит этот цикл статей пошаговой алгоритм, в котором кратко, схематично и в логической последовательности будет рассмотрен полный алгоритм расчета и выбора автоматических выключателей и УЗО.

Чтобы не пропустить выход новых материалов по этой теме подписывайтесь на новостную рассылку, форма подписки внизу этой статьи.

Ну а в этой статье мы разберемся, что же такое автоматический выключатель, для чего предназначен, как он устроен и рассмотрим, как он работает.

Автоматический выключатель (или обычно просто «автомат») — это контактный коммутационный аппарат, который предназначен для включения и отключения (т.е. для коммутации) электрической цепи, защиты кабелей, проводов и потребителей  (электрических приборов) от токов перегрузки и от токов короткого замыкания.

Т.е. автоматический выключатель выполняет три основный функции:

1) коммутацию цепи (позволяет включать и отключать конкретный участок электрической цепи);

2) обеспечивает защиту от токов перегрузки, отключая защищаемую цепь, когда в ней протекает ток, превышающий допустимый (например, при подключении в линию мощного прибора или приборов);

3)  отключает от питающей сети защищаемую цепь, когда в ней возникают большие по значению токи короткого замыкания.

Таким образом, автоматы выполняют одновременно и функции защиты и функции управления.

По конструктивному исполнению выпускаются три основных типа автоматических выключателей:

— воздушные автоматические выключатели (применяются в промышленности в цепях с большими токами в тысячи ампер);

— автоматические выключатели в литом корпусе (рассчитаны на большой диапазон рабочих токов от 16 до 1000 Ампер);

— модульные автоматические выключатели, наиболее нам известные, к которым мы привыкли. Они широко применяются в быту, в наших домах и квартирах.

Модульными они называются потому, что их ширина стандартизирована и в зависимости от количества полюсов,  кратна 17.5 мм, более подробно этот вопрос будет рассмотрен в отдельной статье.

Мы с вами, на страницах сайта будем рассматривать именно модульные автоматические выключатели и устройства защитного отключения.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя.

Рассматривая конструкцию УЗО, я говорил, что для исследования от заказчика достались также и автоматические выключатели, конструкцию которых мы сейчас рассмотрим.

Корпус автоматического выключателя изготавливается из диэлектрического материала. На передней панели нанесена торговая марка (брэнд) производителя, каталожный номер. Основные характеристики — номинал (в нашем случае номинальный ток 16 Ампер) и время токовая характеристика (у нашего образца С).

Также на передней поверхности указываются и другие параметры автоматического выключателя, о которых речь пойдет в отдельной статье. 

На задней части имеется специальное крепление для монтажа на DIN-рейку и крепления на ней с помощью специальной защелки.

DIN-рейка —  это металлическая рейка специальной формы, шириной 35 мм, предназначенная для крепления модульных устройств (автоматов, УЗО, различных реле, пускателей, клеммников и т.д.; выпускаются счетчики электроэнергии специально для установки на DIN-рейку). Для монтажа на рейку необходимо завести корпус автомата за верхнюю часть DIN-рейки и нажать на нижнюю часть автомата, чтобы фиксатор защелкнулся. Для снятия с DIN-рейки необходимо поддеть снизу фиксатор защелки и снять автомат.

Встречаются модульные устройства с тугими защелками, в этом случае при установке на DIN-рейку необходимо поддевать снизу защелку фиксатора, заводить автомат на рейку и потом отпускать защелку, либо защелкивать ее принудительно, надавливая на нее отверткой.

Корпус автоматического выключателя состоит из двух половинок, соединенных четырьмя заклепками. Чтобы разобрать корпус, необходимо высверлить заклепки и снять одну из половинок корпуса.

В результате получаем доступ к внутреннему механизму автоматического выключателя.

Итак, в конструкцию автоматического выключателя входят:

1 — верхняя винтовая клемма;

2 — нижняя винтовая клемма;

3 — неподвижный контакт;

4 — подвижный контакт;

5 — гибкий проводник;

6 — катушка электромагнитного расцепителя;

7 — сердечник электромагнитного расцепителя;

8 — механизм расцепителя;

9 — рукоятка управления;

10 — гибкий проводник;

11 — биметаллическая пластина теплового расцепителя;

12 — регулировочный винт теплового расцепителя;

13 — дугогасительная камера;

14 — отверстие для отвода газов;

15 — защелка фиксатора.

Поднимая рукоятку управления вверхавтоматический выключатель подключается к защищаемой цепи, опустив рукоятку вниз — отключатся от нее .

Тепловой расцепитель, представляет собой биметаллическую пластину, которая нагревается проходящим через нее током, и если ток превышает заданное значение, пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепителя, отключая таким образом автоматический выключатель от защищаемой цепи.

Электромагнитный расцепитель — это соленоид, т.е. катушка с намотанной проволокой, а внутри сердечник с пружиной. При возникновении короткого замыкания ток в цепи очень быстро нарастает, в обмотке катушки электромагнитного расцепителя наводится магнитный поток, под воздействием наведенного магнитного потока перемещается сердечник, и, преодолевая усилие пружины, воздействует на механизм и отключает автомат.

Как работает автоматический выключатель?

В обычном (неаварийном) режиме работы автоматического выключателя, когда рычаг управления взведен, электрический ток подается к автомату через питающий провод, подключенный к верхней клемме, далее ток проходит на неподвижный контакт, через него на подключенный к нему подвижный контакт, далее через гибкий проводник подается на катушку соленоида, после катушки по гибкому проводнику на биметаллическую пластину теплового расцепителя, от него на нижнюю винтовую клемму и далее в цепь подключенной нагрузки.

На рисунке показан автомат во включенном состоянии: рычаг управления поднят вверх, подвижный и неподвижный соединены.

Перегрузка возникает, когда ток в  цепи, контролируемой автоматическим выключателем, начинает превышать номинальный ток автомата. Биметаллическая пластина теплового расцепителя начинает нагреваться проходящим через нее повышенным электрическим током, изгибается, и, если ток в цепи не уменьшается, пластина воздействует на механизм расцепления, и автоматический выключатель отключается, размыкая защищаемую цепь.

Для нагрева и изгибания биметаллической пластины требуется некоторое время. Время срабатывания зависит от величины проходящего через пластину тока, чем больше ток, тем меньше время срабатывания и может быть от нескольких секунд до часа. Минимальный ток срабатывания теплового расцепителя составляет 1,13-1,45 от номинального тока автомата (т.е. тепловой расцепитель начинает срабатывать при превышении номинального тока на 13-45%).

Автоматический выключатель — это устройство аналоговое, этим объясняется такой разброс параметров. Существуют технические сложности при его точной настройке. Ток срабатывания теплового расцепителя устанавливается на заводе регулировочным винтом 12. После того, как остынет биметаллическая пластина, автоматический выключатель готов к дальнейшему использованию.

Температура биметаллической пластины зависит от температуры окружающей среды: если автоматический выключатель установлен в помещении с высокой температурой воздуха, то тепловой расцепитель может сработать при меньшем токе, соответственно при низких температурах ток срабатывания теплового расцепителя может быть выше допустимого. Подробно этот вопрос смотрите в статье Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

Тепловой расцепитель срабатывает не сразу, а через какое-то время, давая возможность току перегрузки вернуться к своему нормальному значению. Если же в течение этого времени ток не снижается, тепловой расцепитель срабатывает, защищая цепь потребителей от перегрева, оплавления изоляции и возможного возгорания проводки.

К перегрузке может приводить подключение в линию мощных приборов, превышающих расчетную мощность защищаемой цепи. Например,  при включении в линию очень мощного нагревателя или электроплиты с духовкой (с мощностью, превышающей расчетную мощность линии), или одновременно несколько мощных потребителей (электроплита, кондиционер, стиральная машина, бойлер, электрочайник и т.п.), либо большого количества одновременно включенных приборов.

При коротком замыкании ток в цепи мгновенно возрастает, наводимое в катушке по закону электромагнитной индукции магнитное поле перемещает сердечник соленоида, который приводит в действие механизм расцепителя и размыкает силовые контакты автоматического выключателя (т.е. подвижный и неподвижный контакты). Линия размыкается, позволяя снять с аварийной цепи питание и защитить от возгорания и разрушения сам автомат, электропроводку и замкнувший электроприбор.

Электромагнитный расцепитель срабатывает практически мгновенно (около 0,02с), в отличие от теплового, но при значительно больших значениях тока (от 3-х и более значений номинального тока), поэтому электропроводка не успевает нагреться до температуры плавления изоляции.

При размыкании контактов цепи, когда в ней проходит электрический ток, возникает электрическая дуга, и чем больше ток в цепи — тем дуга мощнее. Электрическая дуга вызывает эррозию и разрушение контактов. Чтобы защитить контакты автоматического выключателя от ее разрушающего действия, дуга, возникающая в момент размыкания контактов, направляется в дугогасительную камеру (состоящую из параллельных пластин), где она дробится, затухает, охлаждается и исчезает. При горении дуги образуются газы, они отводятся наружу из корпуса автомата через специальное отверстие.

Автомат не рекомендуется  использовать в качестве обычного выключателя цепи, особенно если его отключать при подключенной мощной нагрузке (т.е. при больших токах в цепи), поскольку это ускорит разрушение и эррозию контактов.

Итак, давайте резюмируем:

— автоматический выключатель позволяет коммутировать цепь (переводя рычаг управления вверх – автомат подключается к цепи; переводя рычаг вниз – автомат отключает питающую линию от цепи нагрузки);

— имеет встроенный тепловой расцепитель, который защищает линию нагрузки от токов перегрузки, он инерционен и срабатывает через некоторое время;

— имеет встроенный электромагнитный расцепитель, защищающий линию нагрузки от больших токов короткого замыкания и срабатывает почти мгновенно;

— содержит дугогасящую камеру, которая защищает силовые контакты от разрушительного действия электромагнитной дуги.

Конструкцию, назначение и принцип действия мы разобрали.

В следующей статье мы рассмотрим основные характеристики автоматического выключателя, которые необходимо знать при его выборе.

Смотрите Конструкция и принцип работы автоматического выключателя в видеоформате:

Полезные статьи по теме:

Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — руководство.

Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?

Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?

Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?

Конструкция (устройство) УЗО.

Устройство УЗО и принцип действия.

Работа УЗО при обрыве нуля.

Как проверить тип УЗО?

Почему УЗО выбирают на ступень выше?

Главная | О нас | Обратная связь

Как устроен выключатель

В жилищном секторе автоматические выключатели, управляемые дифференциальным током, появились лет 10 назад. Не успел потребитель привыкнуть к аббревиатуре «УЗО» (устройства защитного отключения), как вышел новый стандарт, в соответствии с которым их теперь полагается называть ВДТ (выключатели дифференциального тока). Как ни называй, назначение у этих приборов одно: размыкать цепь при утечке тока (то есть, когда сила тока на «фазе» отличается от той, что на нейтральном проводе).

Главный узел устройства – суммирующий трансформатор (в виде тора). На нем – несколько витков фазного и нулевого проводов. Намотка выполнена встречно, и результирующее магнитное поле в случае исправного функционирующего оборудования равно нулю. При появлении утечки баланс нарушается, и во вторичной обмотке наводится напряжение, которое через расцепитель отключает электрическую цепь с поврежденной изоляцией. Этот процесс происходит за десятые и даже сотые доли секунды.

Как может помочь выключатель дифференциального тока

Хотя в наших домах уже встречаются «евророзетки» с заземляющим контактом, часто он никуда не подсоединен, и к электроприборам ведут только два провода – фаза и PEN-проводник (служащий одновременно и нулевым, и защитным). Возникает вопрос: а смогут ли выключатели дифференциального тока спасти человека при такой схеме электропитания (по научному она называется TN-C).

Защитное устройство сравнивает токи, текущие по двум проводам к потребителю и от него. Когда, скажем, наш холодильник или другой прибор исправен, их величины равны, и все работает нормально. Но вот произошел пробой на корпус (а он у нас не заземлен). Утечка не возникает – токи все равно остаются одинаковыми, однако, на корпусе появляется опасный потенциал. В этом случае человек, коснувшийся одновременно холодильника и радиатора центрального отопления или водопроводной арматуры, получит ощутимый удар и одновременно откроет путь току на землю. Если ВДТ сработает – все останутся живы, отделавшись испугом, а вот без защитного устройства последствия будут гораздо серьезнее.

Избавить себя от острых ощущений можно, подключив отдельную заземляющую шину PE. В такой схеме ВДТ разорвет цепь уже тогда, когда появится напряжение на корпусе холодильника.

Какой выключатель дифференциального тока выбрать?

Через электропотребители без сложных схем управления протекает синусоидальный ток, и утечка имеет такую же форму. Для защиты в этом случае применяют приборы типа AC.

В современных бытовых и промышленных аппаратах и установках часто присутствуют выпрямители, регуляторы, схемы управления с фазовой отсечкой и т.п. Токи утечки в этом случает также отличаются от синусоидальной формы, и для их детектирования требуются ВДТ типа A.

Для владельцев больших коттеджей представляют интерес приборы типа S (селективные). Они имеют небольшую задержку времени отключения и устанавливаются в главной цепи, когда на разветвлениях стоят ВДТ типа A и AC.

Выключатель дифференциального тока реагирует только на разницу значений тока и не способен противостоять перегрузкам или коротким замыканиям (во всяком случае, он для этого не предназначен). Поэтому в схеме всегда последовательно с ним соединяют автоматический выключатель. Однако многие фирмы выпускают приборы, объединяющие функции обоих устройств. Формально они называются автоматическими выключателями, управляемыми дифференциальным током, со встроенной защитой от сверхтоков.

По конструкции различают электромеханические и электронные ВДТ. Первым не требуется никакого питания. Для их срабатывания достаточно, чтобы появился дифференциальный ток. Во вторых присутствует электронная схема, и для ее функционирования нужна энергия, получаемая либо от контролируемой сети, либо от внешнего источника.

Электромеханические приборы надежнее, и они продолжают выполнять защитные функции даже при обрыве проводников.

В соответствии со стандартом на лицевой панели каждого выключателя обязательно должно присутствовать значение номинального тока, который он способен проводить в продолжительном режиме, и номинального отключающего дифференциального тока, вызывающего срабатывание устройства. Остальные сведения можно располагать и на боковых поверхностях. Обычно производителю удается также указать на передней панели свое название, номинальное напряжение, марку и тип прибора. Последнее в виде символа: синусоида – тип AC, а если под ней еще изображении два положительных полупериода – это тип A. И, конечно, чтобы было понятно назначение кнопки, на ней ставят слово «Test» или букву «T».

Независимое тестирование ВДТ проводили специалисты аккредитованного Испытательного центра электротехнических изделий ОАО «Электропривод». Устройства проверяли на соответствие ГОСТ Р 51326.1-99 (МЭК 61008-1-96) «Выключатели автоматические, управляемы дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверхтоков. Часть 1. Общие требования и методы испытаний».

Что и как тестировали

Производители и представительства компаний предоставили по два образца двухполюсных ВДТ типа AC, рассчитанных на номинальный ток нагрузки 40 А и отключающий дифференциальный ток 30 мА. Программа была составлена так, что каждое испытание проводилось только на одном из них. Конечно, нельзя сделать стопроцентный вывод о надежности по результатам измерения параметров всего на одном образце, но все же с некоторой достоверностью судить о качестве продукции можно.

1. Повышение температуры на внешних выводах. В статистике пожаров воспламенение оборудования, смонтированного в электрическом распределительном щитке, занимает не последнее место. Причина – в локальном повышении температуры.

Номинальный ток пропускали через все полюса ВДТ. Измерение с помощью термопары проводили при установившемся значении температуры. Практически ожидали, когда ее изменение становилось меньше 1 градуса за 1 минуту.

Сначала испытанию подвергли новые образцы, затем, чтобы определить, как повлияют на этот параметр многократные механические и электрические нагрузки, измерили температуру повторно после проверки износостойкости (тест 1, вторая строка). Не некоторых приборах не стали выяснять устоявшееся значение температуры, а прекращали измерения, когда она выходила за разрешенный предел.

Среди новых только образцы фирм Kopp и Legrand немного «не вписались» в требования ГОСТа. После тестирования на износостойкость они лучше не стали, и к ним добавились «ИЭК», General Electric и «ДЭК». Причем у GE температура оказалась на два градуса выше граничной, а у «ИЭК» — на 0,4 (и это при погрешности измерения ±4 градуса). Подходя к результатам формально, вынуждены признать, что эти цифры превышают разрешенные стандартом.

Моделируя реальную жизненную ситуацию, мы придумали тест, которого нет в стандарте. Провода в клеммах зажимали до конца, затем отпускали на пол-оборота и измеряли, насколько разогревались такие чуть-чуть «расхлябанные» выводы. Все образцы превышением температуры за предельное значение дружно продемонстрировали, что такие условия для них не подходят. Из этого «негостовского» теста следует один практический вывод: очень важно следить за состоянием внешних выводов дифференциальных выключателей и периодически затягивать на них винты, чтобы обеспечить полный контакт.

2. Износостойкость. Щелкать рукояткой ВДТ или проверять его кнопкой «Тест» приходится не так часто, как нажимать клавишу выключателя. Но все же прибор должен быть стойким к этой процедуре.

Испытание состоит из проверки механической прочности устройства и его способности многократно разрывать цепь с весьма большим протекающим током. По стандарту ВДТ должен выдержать при номинальном рабочем токе 2000 циклов оперирования, причем первые 1000 – рычажком отключения, затем 500 – с помощью кнопки «Тест», и последние 500 – от дифференциального тока, проходящего через один полюс прибора.

Приходится признать, что сотрудники испытательной лаборатории оказались невнимательными, и первые 1000 циклов провели, не подключая нагрузку, то есть проверили только, как работают механизмы. Наши образцы были испытаны в щадящем режиме, но надо отметить, что в реальной жизни нечасто возникают ситуации, когда ВДТ приходится разрывать цепь с током 40 А.

Тест выдержали все торговые марки, кроме продукта российского предприятия «ТЕСС-инжиниринг» — 1030-й цикл оказался для него последним.

3. Электрическая прочность изоляции. Конструкция приборов и применяемые материалы должны исключать образование утечки между токоведущими частями или пробой изоляции.

В этом тесте измеряли сопротивление, прикладывая напряжение постоянного тока 500 В при замкнутых контактах к одному и другому полюсу, а при разомкнутых – к разным выводам каждого полюса. По стандарту оно не должно превышать 2 Мом.

Все испытуемые образцы успешно прошли этот тест.

4. Время срабатывания. ВДТ защищают человека, ограничивая время протекания тока через его тело. Согласно ГОСТу они должны срабатывать меньше, чем за 0,3 с.

Этот параметр проверили, устраивая прибору внезапную утечку током, равным 30 мА. Делали пять измерений, занося в таблицу среднее значение.

Все образцы показали хорошие результаты, отключаясь в основном за 0,08 с. Только у ДЭК время равно 0,14 с, но это все равно существенно ниже предела.

5. Отключающий дифференциальный ток. От того, при каком токе ВДТ разорвет цепь, может зависеть жизнь человека. Наши образцы с номиналом 30 мА по стандарту должны отключать потребителя при утечке от 15 до 30 мА.

Для измерения этого параметра дифференциальный ток плавно увеличивали от 6 мА, стараясь достигнуть 30 мА не быстрее, чем за 30 с. Проводили пять измерений, фиксируя отключающее значение тока. В таблицу внесли среднее значение.

У всех торговых марок оно в разрешенных пределах, и только у образца ДЭК чуть-чуть выше (31 мА).

6. Работоспособность при токах короткого замыкания. Поведение выключателя дифференциального тока при коротких замыканиях характеризуют несколько параметров:

номинальный условный ток короткого замыкания – Inc (в соответствии с ГОСТом, ряд значений – 3000, 4500, 6000 и 10000 А). На лицевой панели обычно приводится в виде числа в прямоугольной рамке.

ВДТ, рассчитанный, скажем, на 3000 А, вовсе не должен пропускать такой ток через себя, но он обязан выдержать фронт его нарастания до того момента, когда автоматический выключатель «вырубит» цепь (обычно ток не успевает достичь своего максимального значения). Чем больше ток короткого замыкания, тем круче фронт, и тем большее «потрясение» (в буквальном смысле) испытывают детали и узлы прибора.

Inc – определяет надежность и прочность устройства, качество исполнения его механизма и электрических соединений;

номинальная коммутационная способность – Im (некоторые производители также указывают ее на лицевой панели). ВДТ должен проводить этот ток до тех пор, пока не сработает дифференциальная защита, и, естественно, отключать. Этот параметр, определяющий надежность ВДТ, зависит от качества силовых контактов, мощности пружинного привода, материала деталей, наличия дугогасящей камеры;

номинальная коммутационная способность по дифференциальному току – IΔm. Параметр аналогичен предыдущему, с той лишь разницей, что определяет дифференциальный сверхток, например, при коротком замыкании на корпус.

Тест проводили для того, чтобы выяснить, как короткое замыкание в целом действует на ВДТ: выдержит ли устройство такую нагрузку, защитит ли человека от поражения током, а дом – от пожара.

Между выводами одного и другого полюса создавали номинальный условный ток К3 величиной 3000 А (наименьший из предложенных методикой ГОСТа). Предполагалось, что промышленный отечественный автоматический выключатель, соединенный последовательно с выключателем дифференциального тока, среагирует и «вырубит» цепь. Но из-за несогласованности характеристик стендового выключателя и наших образцов при тестировании в большинстве случаев этого не произошло. Отключился не «автомат», а защитные устройства. Таким образом, мы подтвердили справедливость рекомендации специалистов: использовали в цепи УЗО и «автоматы» одного и того же производителя.

Фактически мы проверяли параметр Im, но током, существенно превосходящим указанный в паспортных данных. Неудивительно, что некоторые ВДТ (АВВ, «ИЭК», Legrand) не выдержали такого жесткого испытания. Однако остальные все же выстояли.

Для справки: даже в новостройках, где качество электросетей повыше, ток короткого замыкания в квартире вряд ли превысит 1 кА.

Таблица результатов тестирования выключателей дифференциального тока по ГОСТ Р 51326.1-99 (МЭК 61008-1-96)

Встретилась в интернете статья по электропроводке для домашнего мастера. В ней автор написал, что на обычный бытовой выключатель освещения подводится ноль и фаза сети. Это ошибочное утверждение может ввести в заблуждение неопытного человека, привести к короткому замыканию в электропроводке.

Любой квартирный выключатель всегда монтируется в разрыв фазного провода по следующей схеме.

О том, как правильно подключать светильники через различные выключатели света подробно рассказано в этой статье: Принципиальные и монтажные схемы освещения в квартире и доме

Для домашнего освещения используются выключатели разнообразной конструкции. Все они относятся к коммутационным аппаратам с двумя позициями рабочего органа, определяющими следующие пограничные состояния:

1. размыкания электрической цепи;

2. подачи напряжения на светильник.

Управление освещением в большинстве случаев выполняется вручную. Квартирные выключатели сконструированы для работы в домашней электропроводке при номинальных параметрах сети и не предназначены для отключения токов сверхнормативных нагрузок и коротких замыканий.

Эту защитную функцию выполняют автоматические выключатели квартирного щитка, которые оборудованы расцепителями тока, механизмами отсечки и системами гашения электрической дуги.

Любая модель выключателя света создается под определенные технические задачи:

интенсивностью падающего светового потока;

Они чаще всего устанавливаются на стене для наружного или внутреннего монтажа электропроводки.

При скрытом способе размещения выключатель прячется в гнезде внутри стены, а провода подключаются к клеммам после закрепления корпуса. Для открытой проводки используют подрозетник. К нему шурупами крепят основание.

Конструктивно выключатель света, управляемый нажатием на клавишу (тумблер), состоит из стационарно закрепленных в корпусе контактов и подвижного качающегося механизма, поджимаемого пружиной, работающей на:

В первом случае усилие надавливания на клавишу передается шарику, сжимающему пружину. Он проскальзывает по оси качания коромысла, перекатывается по его плечу и перемещает подвижный механизм с контактами в противоположную сторону.

При втором способе на клавише выключателя закреплена рамка, прижимаемая пружиной к основанию. Она качается вокруг оси и своим движением создает или разрывает электрический контакт.

В обоих случаях подвижная часть под действием пружины переключает выключатель из одного состояния в другое в зависимости от места нажатия на нижнюю или верхнюю часть клавиши.

Распространенные виды таких выключателей и внутренние схемы контактной системы показаны на картинке.

При правильно подобранных электрических параметрах и соблюдении режима эксплуатации выключатель может безотказно работать многие десятилетия. В качестве примера ниже приведена картинка старой клавишной однорычажной модели полувековой давности, которая, несмотря на запыленность, паутину и действие атмосферной влаги (хорошо видна коррозия винтов и шайб крепления медных проводов), сохранила свою работоспособность до наших дней.

Этот выключатель проработал в не отапливаемой деревянной веранде-пристройке к частному дому практически без какого-либо обслуживания. Конечно, качество его дизайна не отвечает современным требованиям. Но, изоляция от стены диэлектрическим подрозетником, крепкий пластмассовый корпус и конструкция для наружного крепления, отвечающая требованиям старого ГОСТ, вполне обеспечили его длительную, надежную эксплуатацию.

Внутри корпуса работает подпружиненная подвижная перемычка, которая коммутирует стационарные контакты, подключенные к проводам освещения. В верхнем положении рычажка перемычка создает электрическую цепь, а в нижнем — размыкает.

Перекидные и проходные выключатели

Они являются разновидностью клавишных конструкций перекидного типа. При манипуляции клавишей загорается одна из двух подключенных к ним ламп.

Но такие схемы для бытового освещения практически не используются. Они применяются в технических устройствах. Чаще всего такие модели применяют для управления светом из нескольких удаленных мест. Самый простой пример их использования показан на картинке ниже.

В этой схеме для упрощения понимания принципа работы исключены распределительные коробки для стыковки концов кабелей.

По этому принципу можно осуществлять включение светильником из трех и более мест. но придется добавить двухклавишный перекидной выключатель.

Электрик Инфо — электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.

Информация и обучающие материалы для начинающих электриков.

Кейсы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок.

Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+

Перепечатка материалов сайта запрещена.

Какие схемы подключения выключателей существуют?

В настоящее время всевозможных видов выключателей существует огромное количество. Многочисленные фирмы-производители продукции данного вида наперебой предлагают богатейший ассортимент на любой вкус и кошелек. Как и розетки, выключатели состоят из трех основных частей: контактов, колодки и защитной крышки.

Размещение выключателя зависит от того для какого именно помещения они будут служить: в помещениях, где существует опасность возникновение пожара необходимо устанавливать выключатели из пыленепронецаемого материала.

Все они изготовлены из тех же материалов, что и розетки.

Между розетками и выключателями существует разница. Если розетки служат для подключения к электросети (о чем уже было сказано раньше), то выключатели работают по другой схеме. Они разрывают электроцепь. В выключателях весь принцип работы построен на перекидном контакте, который, изменяя свое положение, размыкает или замыкает электрическую цепь. К выключателю, в отличие от розетки, подходит только одна жила, фазная.

Как и розетки, выключатели бывают скрытой и наружной установки. На этом все сходства этих электроустановочных изделий заканчиваются.

Выключатели различаются по числу полюсов (1-, 2- или 3-полюсные), исполнению (защищенные, герметичные, в металлическом или в пластмассовом корпусе).

Все выключатели, которые нам предлагают фирмы-изготовители, бывают различной конструкции (поворотные, перекидные, с тяговыми шнурами и т.д). Сегодня в продаже имеется широчайший ассортимент выключателей, отличающихся конструктивными особенностями, а также оформлением, что позволяет выбрать их в соответствии с назначением, интерьером помещения, обеспечивая вместе с тем удобство и надежность при эксплуатации.

Принципы установки выключателей

Схема подключения выключателя.

Место установки выключателей зависит от их конструкции и в большинстве случаев от характера помещения. Выключатели для общего освещения (например, люстры, которые мы привыкли видеть в комнатах) устанавливают в доступных местах, обычно на стенах помещений, сбоку от дверных проемов на высоте от 80 до 110 см. Но если помещение не будет проходить энергоаудит, тогда выключатель устанавливается на удобной для вас высоте.

Немного по-другому обстоят дела с выключателями, которые относятся к специальным помещениям. Здесь можно привести несколько примеров. Например, в пожароопасных помещениях предусматривается установка выключателей пыленепроницаемого исполнения, а при наружных установках – закрытого исполнения. Во взрывоопасных помещениях выключатели необходимо устанавливать вне их (так как понятно, что может произойти при малейшей неисправности).

Выключатели, установленные в сырых и особо сырых помещениях, рекомендуется выносить туда, где условия внешней среды гораздо лучше. Если такой возможности нет, лучше использовать выключатели с повышенной степенью защиты IP 44.

Устройство выключателя

Рисунок 1. Конструкция механизмов выключателя: а – качающийся механизм выключателя с пружиной сжатия (1 – клавиша; 2 – пружина; 3 – шарик; 4– коромысло); б – качающийся механизм выключателя с пружиной растяжения (1 – контактная пластина; 2 – рамка; 3 – скоба; 4 – пружина; 5 – основание); в – кулачковый механизм выключателя с плоской пружиной (1 – ручка; 2 – пружина; 3 – контактная пластина).

При замене выключателя или приобретении нового следует обратить внимание на конструкцию механизма (клавишный, перекидной, поворотный, кнопочный, шнуровой), на конструкцию корпуса (для скрытой или открытой проводки, для установки на проводе, для встраивания в электроприборы), на число полюсов и коммутирующих цепей, на номинальный коммутируемый ток. Наибольшее применение получили выключатели с кинематическими схемами, приведенными на рисунке ниже.

В качающемся механизме с пружиной сжатия (рисунок А, если смотреть слева направо) при нажатии па клавишу шарик 3, сжимая пружину проходит через ось качания коромысла после чего под действием пружины скользит по плечу коромысла, перекидывая его в противоположное положение.

В качающемся механизме с пружиной растяжения (рисунок Б) рамка механически закрепленная на клавише выключателя и прижимаемая к основанию пружиной может качаться вокруг оси, вступая в контакт с пластиной 2 или размыкая этот контакт. Пружина посредством детали при переходе рамки через вертикальную плоскость перекидывает рамку из положения «включено» в положение «выключено» или обратно в зависимости от нажима на верхнюю или нижнюю часть клавиши. Механизм применяется в выключателях с плоским корпусом с одной, двумя или тремя крупными клавишами в одном блоке. Выключатели достаточно эстетичны, удобны для пользования, пригодны для скрытой и открытой проводки.

Принцип работы кулачкового механизма с плоской пружиной виден на рисунке В.

Рисунок 2. Механизм выключателей (переключателей) кулачкового (а) и тумблерного (б) типа

В бытовых приборах в основном применяются выключатели и переключатели тумблерного и кулачкового типов (Рисунок 2).

Механический износ контактов и выключателей происходит из-за их расклепывания, истирания, оплавления вольтовой дугой, возникающей в момент разрыва контактов или вибрации контактной пластины после удара контакта о контакт. Наибольший износ возникает при медленном разведении контактов, когда вольтовая дуга продолжается значительное время. Поэтому при выборе нового выключателя следует предпочесть конструкцию, обеспечивающую более быстрое разведение контактов на расстояние, не поддерживающее горения дуги.

Но самым опасным для выключателя является образование между контактами постоянного искрения из-за ненадежного прилегания контактов во включенном состоянии. Это может быть следствием недостаточного усилия перекидной пружины, окисления, загрязнения контактов. Неисправность обнаруживается по миганию лампы, в цепи которой стоит выключатель. Неисправность нужно немедленно устранить, иначе выключатель полностью выйдет из строя.

Кулачковый механизм, применяемый в блоках на три выключателя, устанавливаемых на наружной стене санузла типовых многоэтажных домов, является самой неудачной конструкцией, не обеспечивающей быстрого разрыва цепи, стабильного и достаточного усилия на контакт. Такой блок при первой же неисправности полезно заменить целиком на блок с крупными клавишами и качающимся механизмом с пружиной растяжения.

Одно из основных правил в установке любого типа выключателя освещения – это то, что он всегда монтируется на фазный провод (об этом уже было сказано выше). Казалось бы, какая разница, ведь если взять и установить выключатель на нулевой проводник, все равно цепь окажется разомкнутой и свет в светильнике погаснет. Но не обольщайтесь, разница существует.

Схема устройства линии выключателя.

К примеру, ваш выключатель установлен на нулевой проводник (жилу). Лампа в светильнике перегорела, и требуется ее заменить. Казалось бы, чего проще. Щелкаете выключателем, разъединяя цепь, и спокойно начинаете вывинчивать перегоревшую лампу, в полной уверенности, что напряжения в цепи нет. Однако при разорванной цепи на нуле напряжение в фазном проводнике никуда не делось.

Случайно прикоснувшись к фазному контакту в патроне, вы моментально становитесь нулем, то есть вас бьет током. Если произошел контакт ТПЖ (токопроводящей жилы) с корпусом светильника и он у вас вдобавок не был заземлен, такая замена лампочки может оказаться в вашей жизни последней.

Основные виды выключателей

Самыми основными и наиболее часто применяемыми выключателями в жилищах, по данным немецкой электротехнической комиссии, являются четыре вида: одноклавишные выключатели, двухклавишные выключатели, диммеры (светорегуляторы), вексели (проходные выключатели); выключатели, оснащенные датчиками на движение, которые в последнее время нашли широкое применение.

Для монтажа выключателей вам понадобятся точно такие же инструменты, как и при монтаже розеток: набор отверток, бокорезы, зачистка и уровень. А из электротехнических материалов вам могут понадобиться клеммы для соединения жил, чтобы собрать схему в коммутационной коробке, где сходятся все ваши провода, относящиеся к этой точке освещения (старайтесь использовать клеммы WAGO, так как они занимают несколько меньше места в установочных коробках). Так же, как и при установке розеток, следует исходить из того, что все проводники у вас проложены и заведены в установочные коробки. Одним словом, осталось только установить выключатели и собрать схемы, чтобы у вас все заработало.

Одноклавишный выключатель

К выключателю всегда подходит один провод, который замыкается и размыкается внутри выключателя. Порой со стороны кажется, что провода два. Объяснить это достаточно просто. Фазный проводник образует петлю, которая опускается или поднимается к выключателю. На вершине петля режется, и концы разъединенного провода соединяются с контактами выключателя. Изображение этого выключателя было представлено выше.

Подключение этого вида выключателей осуществить достаточно просто:

1. Очистите от защитной оболочки примерно около 10 см провода.
2. Зачистите концы жил до 12 мм.
3. Если вы используете трехжильный провод, то желто-зеленую жилу изолируйте при помощи клеммы или изоленты.
4. Подключите черную фазную жилу к клемме Р или L (это вход). Голубой провод следует использовать как обратный для соединения выключателя с лампой, подключите его к клемме, обозначенной стрелкой (выход). На наших фотографиях обратная жила использована голубого цвета. Вам, чтобы в дальнейшем не запутаться в соединительной коробке, лучше эту жилу с двух сторон обмотать, например, коричневой изолентой (со стороны коммутационной и установочной коробки). Само подключение будет выглядеть следующим образом.
5. Вставьте выключатель в установочную коробку. Выровняйте и закрепите винтами, которые у вас имеются в установочной коробке, или распорными лапками (но здесь будьте внимательны и не защемите жилы). Еще раз проверьте установку при помощи уровня.
6. Установите декоративную рамку и клавишу. Еще раз проверьте установку уровнем.
7. Теперь можно перейти непосредственно к сборке схемы в коммутационной коробке.

Схема подключения датчика освещенности.

Для начала, чтобы вам было проще, пометьте все провода, которые там находятся, но сделайте это только после того, как вы зачистите все ваши проводники. Например, на проводе питания поставьте букву П, на проводе выключателя – букву В, на проводе лампы – букву Л. Так вам будет легче, и вы не запутаетесь.

Итак, в коммутационной коробке зачищенные от изоляции концы жил соединяются следующим образом: голубой нулевой провод от вводного щитка (помеченный в вашей коробке буквой П) с голубой жилой, идущей к лампе. Черный питающий фазный провод соедините с черным проводом, идущим к выключателю. Обратный голубой провод (в вашем случае это коричневый), идущий от выключателя, соедините с черной жилой, идущей к лампе.

На этом изображении, если смотреть слева, находится провод питания, справа – провод, идущий к лампе, в нижней части коробки – провод, идущий к выключателю.

Вот и вся установка. Согласитесь, что весь процесс не так уж и сложен, но требует внимательности.

Схематичный рисунок подключения линии освещения от щита.

Примечание. На рисунке использованы двухсекционные АВ. А разъем на светильник использован типа DCL.

Двухклавишные выключатели

Схема подключения двухклавишного выключателя.

Двухклавишный выключатель представляет собой компактный блок, состоящий из двух простых выключателей в одном корпусе. Его используют, если у вас имеется многорожковая люстра, или где-то на стене имеется несколько светильников, или вы хотите, чтобы в разных помещениях свет включался по отдельности (например, ванная комната и туалет).

Здесь при монтаже основных жил становится три. По одной жиле подходит питание, а по двум другим питание выходит. Одной клавишей разрывается одна линия, в то время как вторая продолжает работать, и наоборот.

Установка двухклавишного выключателя

До установки двухклавишного выключателя рекомендовано на данную точку прокинуть четырехжильный провод 4×1,5 мм 2. Сделать это необходимо, чтобы у вас всегда была в запасе одна жила. Ведь неизвестно, что в дальнейшем у вас может произойти. Но можете использовать и трехжильный проводник. Исходить следует из того, что у вас прокинут в установочную коробку четырехжильный провод.

Схема подключения проходного выключателя.

Освободите конец провода от защитной оболочки примерно до 10 см. Зачистите кончики жил примерно до 12 мм. Прикрепите к концу защитного провода винтовой зажим или заизолируйте его изолентой. Вставьте черную жилу в клемму выключателя Р или L.

Голубой и коричневый провода будут служить как обратные и подавать фазное напряжение от выключателя к светильникам (здесь также использована голубая жила, а вы можете ее обмотать, например, белой изолентой, чтобы в дальнейшем не запутаться).

Укрепите выключатель в установочной коробке. Только потом можно установить декоративную рамку и обе клавиши.

В коммутационной коробке соедините фазный черный провод одного светильника с голубым обратным проводом, идущим от выключателя (в вашем случае это может быть белый), а фазный провод другого светильника с коричневым, идущим от выключателя. Соедините друг с другом, во-первых, все нулевые провода (голубые) и, во- вторых, все защитные жилы.

Схема подключения двухклавишного выключателя на фоне щита.
Теперь надо рассмотреть такой выключатель, как светорегулятор или диммер.

Схема подключения выключателя с диммером.

Светорегулятор, или ступенчатый реостат (диммер), позволяет изменять интенсивность освещения. Диммер может быть установлен вместо имеющегося выключателя без необходимости каких-то изменений в электропроводке.

Его подсоединение во всех отношениях аналогично подсоединению обычного выключателя в цепь простого освещения. Вы должны выбрать тип светорегулятора, приняв во внимание мощность осветительных приборов, силу которых вы собираетесь регулировать.

Наиболее широко применяемые модели рассчитаны на максимальную мощность от 300 до 500 Вт. Ниже представлена схема подключения этого электротехнического изделия.

Также следует ознакомиться с таблицей линейки светорегуляторов фирмы Schneider Electric. В некоторых случаях она будет вам весьма полезна.

Выключатель-автомат с датчиком

Здесь речь идет о выключателе, оснащенном датчиком инфракрасного излучения. При малейшем движении он выключает или включает точку освещения на время, которое устанавливается с помощью регулировки.

Расстояние, на котором датчик фиксирует движение, может достигать 8 м. В зависимости от моделей, подсоединение осуществляется так же, как и при простом соединении. В основном такие выключатели устанавливаются в прихожих или тупиковых помещениях (в кладовых, гардеробных и т. д).

Нужно рассмотреть последний из основных видов выключателей, который используется, – это вексель (или проходной выключатель).

Вексели используют для управления одной или несколькими точками освещения из двух разных мест. Неважно, в каком положении находится один выключатель, вторым электротехническим устройством всегда можно включить или выключить свет. Установить пару векселей немного сложнее, чем, к примеру, два простых.

Подключение векселей

В подтверждение вышесказанного представлен будет ряд схем, которые помогут разобраться в данном вопросе.

Также хочется отметить еще один момент, который является довольно существенным.

При установке выключателей всегда обращайте внимание, в каком положении должны быть клавиши.

Источники:

В настоящее время всевозможных видов выключателей существует огромное количество. Многочисленные фирмы-производители  продукции данного вида  наперебой предлагают богатейший ассортимент на любой вкус и кошелек. Как и розетки, выключатели состоят из трех основных частей: контактов, колодки и защитной крышки.

Размещение выключателя зависит от того для какого именно помещения они будут служить: в помещениях, где существует опасность возникновение пожара необходимо устанавливать выключатели из пыленепронецаемого материала.

Все они изготовлены из тех же материалов, что и розетки.

Между розетками и выключателями существует разница. Если розетки служат для подключения к электросети (о чем уже было сказано раньше), то выключатели работают по другой схеме. Они разрывают электроцепь. В выключателях весь принцип работы построен на перекидном контакте, который, изменяя свое положение, размыкает или замыкает электрическую цепь. К выключателю, в отличие от розетки, подходит только одна жила,  фазная.

Как и розетки, выключатели бывают скрытой и наружной установки. На этом все сходства этих электроустановочных изделий заканчиваются.

Выключатели различаются по числу полюсов (1-, 2- или 3-полюсные), исполнению (защищенные, герметичные, в металлическом или в пластмассовом корпусе).

Все выключатели, которые нам предлагают фирмы-изготовители, бывают различной конструкции (поворотные, перекидные, с тяговыми шнурами и т.д). Сегодня в продаже имеется широчайший ассортимент выключателей, отличающихся конструктивными особенностями, а также оформлением, что позволяет выбрать их в соответствии с назначением, интерьером помещения, обеспечивая вместе с тем удобство и надежность при эксплуатации.

Принципы установки выключателей

Схема подключения выключателя.

Место установки выключателей зависит от их конструкции и в большинстве случаев от характера помещения. Выключатели для общего освещения (например, люстры, которые мы привыкли видеть в комнатах) устанавливают в доступных местах, обычно на стенах помещений, сбоку от дверных проемов на высоте от 80 до 110 см. Но если помещение не будет проходить энергоаудит, тогда выключатель устанавливается на  удобной для вас высоте.

Немного по-другому обстоят дела с выключателями, которые относятся к специальным помещениям. Здесь можно привести несколько примеров. Например, в пожароопасных помещениях предусматривается установка выключателей пыленепроницаемого исполнения, а при наружных установках – закрытого исполнения. Во взрывоопасных помещениях выключатели необходимо устанавливать вне их (так как понятно, что может произойти при малейшей неисправности).

Выключатели, установленные в сырых и особо сырых помещениях, рекомендуется выносить туда, где условия внешней среды гораздо лучше. Если такой возможности нет, лучше использовать выключатели с повышенной степенью защиты IP 44.

Устройство выключателя

Рисунок 1. Конструкция механизмов выключателя: а – качающийся механизм выключателя с пружиной сжатия (1 – клавиша; 2 – пружина; 3 – шарик; 4– коромысло); б – качающийся механизм выключателя с пружиной растяжения (1 – контактная пластина; 2 – рамка; 3 – скоба; 4 – пружина; 5 – основание); в – кулачковый механизм выключателя с плоской пружиной (1 – ручка; 2 – пружина; 3 – контактная пластина).

При замене выключателя или приобретении нового следует обратить внимание на конструкцию механизма (клавишный, перекидной, поворотный, кнопочный, шнуровой), на конструкцию корпуса (для скрытой или открытой проводки, для установки на проводе, для встраивания в электроприборы), на число полюсов и коммутирующих цепей, на номинальный коммутируемый ток. Наибольшее применение получили выключатели с кинематическими схемами, приведенными на рисунке ниже.

В качающемся механизме с пружиной сжатия (рисунок А, если смотреть слева направо) при нажатии па клавишу шарик 3, сжимая пружину проходит через ось качания коромысла после чего под действием пружины скользит по плечу коромысла, перекидывая его в противоположное положение.

В качающемся механизме с пружиной растяжения (рисунок Б) рамка механически закрепленная на клавише выключателя и прижимаемая к основанию пружиной может качаться вокруг оси, вступая в контакт с пластиной 2 или размыкая этот контакт. Пружина посредством детали при переходе рамки через вертикальную плоскость перекидывает рамку из положения «включено» в положение «выключено» или обратно в зависимости от нажима на верхнюю или нижнюю часть клавиши. Механизм применяется в выключателях с плоским корпусом с одной, двумя или тремя крупными клавишами в одном блоке. Выключатели достаточно эстетичны, удобны для пользования, пригодны для скрытой и открытой проводки.

Принцип работы кулачкового механизма с плоской пружиной виден на рисунке В.

Рисунок 2. Механизм выключателей (переключателей) кулачкового (а) и тумблерного (б) типа

В бытовых приборах в основном применяются выключатели и переключатели тумблерного и кулачкового типов (Рисунок 2).

Механический износ контактов и выключателей происходит из-за их расклепывания, истирания, оплавления вольтовой дугой, возникающей в момент разрыва контактов или вибрации контактной пластины после удара контакта о контакт. Наибольший износ возникает при медленном разведении контактов, когда вольтовая дуга продолжается значительное время. Поэтому при выборе нового выключателя следует предпочесть конструкцию, обеспечивающую более быстрое разведение контактов на расстояние, не поддерживающее горения дуги.

Но самым опасным для выключателя является образование между контактами постоянного искрения из-за ненадежного прилегания контактов во включенном состоянии. Это может быть следствием недостаточного усилия перекидной пружины, окисления, загрязнения контактов. Неисправность обнаруживается по миганию лампы, в цепи которой стоит выключатель. Неисправность нужно немедленно устранить, иначе выключатель полностью выйдет из строя.

Кулачковый механизм, применяемый в блоках на три выключателя, устанавливаемых на наружной стене санузла типовых многоэтажных домов, является самой неудачной конструкцией, не обеспечивающей быстрого разрыва цепи, стабильного и достаточного усилия на контакт. Такой блок при первой же неисправности полезно заменить целиком на блок с крупными клавишами и качающимся механизмом с пружиной растяжения.

Одно из основных правил в установке любого типа выключателя освещения – это то, что он всегда монтируется на фазный провод (об этом уже было сказано выше). Казалось бы, какая разница, ведь если взять и установить выключатель на нулевой проводник, все равно цепь окажется разомкнутой и свет в светильнике погаснет. Но не обольщайтесь, разница существует.

Схема устройства линии выключателя.

К примеру, ваш выключатель установлен на нулевой проводник (жилу). Лампа в светильнике перегорела, и требуется ее заменить. Казалось бы, чего проще. Щелкаете выключателем, разъединяя цепь, и спокойно начинаете вывинчивать перегоревшую лампу, в полной уверенности, что напряжения в цепи нет. Однако при разорванной цепи на нуле напряжение в фазном проводнике никуда не делось.

Случайно прикоснувшись к фазному контакту в патроне, вы моментально становитесь нулем, то есть вас бьет током. Если произошел контакт ТПЖ (токопроводящей жилы) с корпусом светильника и он у вас вдобавок не был заземлен, такая замена лампочки может оказаться в вашей жизни последней.

Основные виды выключателей

Самыми основными и наиболее часто применяемыми выключателями в жилищах, по данным немецкой электротехнической комиссии, являются четыре вида: одноклавишные выключатели, двухклавишные выключатели, диммеры (светорегуляторы), вексели (проходные выключатели); выключатели, оснащенные датчиками на движение, которые в последнее время нашли широкое применение.

Для монтажа выключателей вам понадобятся точно такие же инструменты, как и при монтаже розеток: набор отверток, бокорезы, зачистка и уровень. А из электротехнических материалов вам могут понадобиться клеммы для соединения жил, чтобы собрать схему в коммутационной коробке, где сходятся все ваши провода, относящиеся к этой точке освещения (старайтесь использовать клеммы WAGO, так как они занимают несколько меньше места в установочных коробках). Так же, как и при установке розеток, следует исходить из того, что все проводники у вас проложены и заведены в установочные коробки. Одним словом, осталось только установить выключатели и собрать схемы, чтобы у вас все заработало.

Одноклавишный выключатель

К выключателю всегда подходит один провод, который замыкается и размыкается внутри выключателя. Порой со стороны кажется, что провода два. Объяснить это достаточно просто. Фазный проводник образует петлю, которая опускается или поднимается к выключателю. На вершине петля режется, и концы разъединенного провода соединяются с контактами выключателя. Изображение этого выключателя было представлено выше.

Подключение этого вида выключателей осуществить достаточно просто:

Одноклавишный выключатель.

1. Очистите от защитной оболочки примерно около 10 см провода.
2. Зачистите концы жил до 12 мм.
3. Если вы используете трехжильный провод, то желто-зеленую жилу изолируйте при помощи клеммы или изоленты.
4. Подключите черную фазную жилу к клемме Р или L (это вход). Голубой провод следует использовать как обратный для соединения выключателя с лампой, подключите его к клемме, обозначенной стрелкой (выход). На наших фотографиях обратная жила использована голубого цвета. Вам, чтобы в дальнейшем не запутаться в соединительной коробке, лучше эту жилу с двух сторон обмотать, например, коричневой изолентой (со стороны коммутационной и установочной коробки). Само подключение будет выглядеть следующим образом.
5. Вставьте выключатель в установочную коробку. Выровняйте и закрепите винтами, которые у вас имеются в установочной коробке, или распорными лапками (но здесь будьте внимательны и не защемите жилы). Еще раз проверьте установку при помощи уровня.
6. Установите декоративную рамку и клавишу. Еще раз проверьте установку уровнем.
7. Теперь можно перейти непосредственно к сборке схемы в коммутационной коробке.

Схема подключения датчика освещенности.

Для начала, чтобы вам было проще, пометьте все провода, которые там находятся, но сделайте это только после того, как вы зачистите все ваши проводники. Например, на проводе питания поставьте букву П, на проводе выключателя – букву В, на проводе лампы – букву Л. Так вам будет легче, и вы не запутаетесь.

Итак, в коммутационной коробке зачищенные от изоляции концы жил соединяются следующим образом: голубой нулевой провод от вводного щитка (помеченный в вашей коробке буквой П) с голубой жилой, идущей к лампе. Черный питающий фазный провод соедините с черным проводом, идущим к выключателю. Обратный голубой провод (в вашем случае это коричневый), идущий от выключателя, соедините с черной жилой, идущей к лампе.

На этом изображении, если смотреть слева, находится провод питания, справа – провод, идущий к лампе, в нижней части коробки – провод, идущий к выключателю.

Вот и вся установка. Согласитесь, что весь процесс не так уж и сложен, но требует внимательности.

Схематичный рисунок подключения линии освещения от щита.

Примечание. На рисунке использованы двухсекционные АВ. А разъем на светильник использован типа DCL.

Двухклавишные выключатели

Схема подключения двухклавишного выключателя.

Двухклавишный выключатель представляет собой компактный блок, состоящий из двух простых выключателей в одном корпусе. Его используют, если у вас имеется многорожковая люстра, или где-то на стене имеется несколько светильников, или вы хотите, чтобы в разных помещениях свет включался по отдельности (например, ванная комната и туалет).

Здесь при монтаже основных жил становится три. По одной жиле подходит питание, а по двум другим питание выходит. Одной клавишей разрывается одна линия, в то время как вторая продолжает работать, и наоборот.

Установка двухклавишного выключателя

До установки двухклавишного выключателя рекомендовано на данную точку прокинуть четырехжильный провод 4×1,5 мм2. Сделать это необходимо, чтобы у вас всегда была в запасе одна жила. Ведь неизвестно, что в дальнейшем у вас может произойти. Но можете использовать и трехжильный проводник. Исходить следует из того, что у вас прокинут в установочную коробку четырехжильный провод.

Схема подключения проходного выключателя.

Освободите конец провода от защитной оболочки примерно до 10 см. Зачистите кончики жил примерно до 12 мм. Прикрепите к концу защитного провода винтовой зажим или заизолируйте его изолентой. Вставьте черную жилу в клемму выключателя Р или L.

Голубой и коричневый провода будут служить как обратные и подавать фазное напряжение от выключателя к светильникам (здесь также использована голубая жила, а вы можете ее обмотать, например, белой изолентой, чтобы в дальнейшем не запутаться).

Укрепите выключатель в установочной коробке. Только потом можно установить декоративную рамку и обе клавиши.

В коммутационной коробке соедините фазный черный провод одного светильника с голубым обратным проводом, идущим от выключателя (в вашем случае это может быть белый), а фазный провод другого светильника с коричневым, идущим от выключателя. Соедините друг с другом, во-первых, все нулевые провода (голубые) и, во- вторых, все защитные жилы.

Схема подключения двухклавишного выключателя на фоне щита.
Теперь надо рассмотреть такой выключатель, как светорегулятор или диммер.

Диммер

Схема подключения выключателя с диммером.

Светорегулятор, или ступенчатый реостат (диммер), позволяет изменять интенсивность освещения. Диммер может быть установлен вместо имеющегося выключателя без необходимости каких-то изменений в электропроводке.

Его подсоединение во всех отношениях аналогично подсоединению обычного выключателя в цепь простого освещения. Вы должны выбрать тип светорегулятора, приняв во внимание мощность осветительных приборов, силу которых вы собираетесь регулировать.

Наиболее широко применяемые модели рассчитаны на максимальную мощность от 300 до 500 Вт. Ниже представлена схема подключения этого электротехнического изделия.

Также следует ознакомиться с таблицей линейки светорегуляторов фирмы Schneider Electric. В некоторых случаях она будет вам весьма полезна.

Выключатель-автомат с датчиком

Здесь речь идет о выключателе, оснащенном датчиком инфракрасного излучения. При малейшем движении он выключает или включает точку освещения на время, которое устанавливается с помощью регулировки.

Расстояние, на котором датчик фиксирует движение, может достигать 8 м. В зависимости от моделей, подсоединение осуществляется так же, как и  при простом соединении. В основном такие выключатели устанавливаются в прихожих или тупиковых помещениях (в кладовых, гардеробных и т. д).

Нужно рассмотреть последний из основных видов выключателей, который используется, – это вексель (или проходной выключатель).

Вексель

Вексели используют для управления одной или несколькими точками освещения из двух разных мест. Неважно, в каком положении находится один выключатель, вторым электротехническим устройством всегда можно включить или выключить свет. Установить пару векселей немного сложнее, чем, к примеру, два простых.

Подключение векселей

В подтверждение вышесказанного представлен будет ряд схем, которые помогут разобраться в данном вопросе.

Также хочется отметить еще один момент, который является довольно существенным.

При установке выключателей всегда обращайте внимание, в каком положении должны быть клавиши.