Концевой выключатель: что это такое, маркировка + правила подключения

Устройство и принцип действия

Конструктивно одноклавишный выключатель состоит из четырех основных частей:


  • основания (металлического, реже пластикового);
  • рабочего механизма, состоящего из контактной группы, зажимов (для присоединения электрических проводов) и элементов крепления;
  • клавиши;
  • защитного декоративного элемента (рамки или корпуса).

Принцип действия любого одноклавишного выключателя предельно прост:

  • В положении «включено» элементы контактной группы замыкаются и напряжение поступает на осветительный прибор. Он начинает функционировать.
  • И наоборот, в положении «выключено» контакты разъединяются, в цепи «фазы» происходит «разрыв», и лампа гаснет.

Выключатели индуктивного типа

Приборы индуктивного типа (ИП) составляют особую группу и не относятся ни к одному из уже рассмотренных классов. Принцип работы этих устройств состоит в срабатывании при приближении к ним достаточно массивных металлических предметов.

Такие изделия реагируют на внешние наводки, влияющие на величину индуктивности встроенного чувствительного элемента (принцип их работы приводится на рисунке ниже).

Принцип работы ИП

Данный вид переключающих приборов применяется в подъемниках, грузовых и пассажирских лифтах, а также для управления работой металлических ворот раздвижного типа. Они могут иметь самые различные исполнения: начиная от массивных изделий, фиксируемых на болты, и кончая миниатюрными датчиками, приклеиваемыми по месту установки.

Функционируют эти устройства следующим образом:

  • При приближении металлического предмета к индуктивному датчику ИП сопротивление его дроссельной катушки увеличивается, что вызывает снижение тока через неё и обмотку реле К1;
  • Это приводит к отключению реле и размыканию его контактов К1.1, включённых в силовую цепь привода дверей;
  • После снятия напряжения с питающей линии движение дверей прекращается.

Обратите внимание! Для питания индуктивной катушки ИП и релейной обмотки необходим дополнительный источник Uп. Выключатели этого класса выпускаются под обозначением ВБИ-М12 и используются совместно со стандартными электрическими реле типа РП-21 или МРП-1

Выключатели этого класса выпускаются под обозначением ВБИ-М12 и используются совместно со стандартными электрическими реле типа РП-21 или МРП-1.

В заключительной части обзора отметим, что применение концевых выключателей для управления дверьми заметно повышает комфортность обитания в условиях современных загородных хозяйств. При наличии определённого опыта и необходимых комплектующих каждый желающий сможет частично автоматизировать процесс управления гаражными или въездными воротами на своей даче.

Принцип работы

Вакуумный выключатель (10 кВ, 6 кВ, 35 кВ – не имеет значения) обладает определенным принципом работы. Когда размыкаются контакты, в промежутке (в вакууме) ток коммутации создает электрический разряд – дугу. Ее существование поддерживается за счет испаряющегося металла с поверхности самих контактов в промежуток с вакуумом. Образованная парами ионизированного металла плазма – проводящий элемент. Она поддерживает условия протекания электрического тока. В тот момент, когда кривая переменного тока проходит через ноль, электрическая дуга начинает гаснуть, а пары металла фактически мгновенно (за десять микросекунд) восстанавливают электрическую прочность вакуума, конденсируясь на поверхностях контактов и внутренностях дугогасящей камеры. В это время восстанавливается напряжение на контактах, которые к тому моменту уже разведены. Если остаются после восстановления напряжения перегретые локальные участки, то они могут стать источниками эмиссии частичек заряженных, что вызовет пробой вакуума и протекание тока. Для этого используют управление дугой, поток тепла равномерно распределяют на контактах.

Вакуумный выключатель, цена на который зависит от фирмы-производителя, благодаря своим эксплуатационных свойствам, может сэкономить значительное количество ресурсов. В зависимости от напряжения, изготовителя, изоляции цены могут колебатся от 1500 у.е. до 10000 у.е.

Устройство конечных выключателей

Конструкция любого такого устройства состоит из:

Корпуса. Он может быть выполнен из диэлектрического или токопроводящего материала, в зависимости от исполнения. Подвижной части с помощью воздействия, на которую происходит нажатие на контактную группу. Отсутствует подвижной механизм в герконах и бесконтактных концевых аппаратах. Контактная часть. Может содержать как замыкающие (нормально открытые), так и размыкающие (нормально закрытые) контакты

При выборе концевого выключателя стоит обратить внимание на напряжение и ток, который будет протекать по контактам. Так как от этого напрямую зависит продолжительность исправной работы выключателя. Это зависит от управления какими механизмами он предназначен

Это зависит от управления какими механизмами он предназначен.

Механические

Механические концевые выключатели бывают разной конструкции, которая и определяет область их применения.

Основные их виды:

Чаще всего они применяются, конечно же, в производственных целях, металлургии, машиностроении, строительстве. Зачастую они оснащены резиновым уплотнителем и содержат группу контактов в которые входят и замыкающие и размыкающие.

Одна из разновидностей такого рода концевиков называются микровыключатели и принцип действия их аналогичен с обычными. Вот только размеры и токи значительно меньше. Рабочий ход такого элементы измеряется миллиметрами, и поэтому они применяются с использованием дополнительного рычага, который может быть оснащён небольшим роликом. Поэтому установка его потребует тщательной настройки срабатывания.

Бесконтактные

Все эти устройства бесконтактной коммутации делятся на:

  • Емкостные — основаны на взаимодействии с человеческим телом. Дело в том что когда человек приближается к нему то возникает электрическая ёмкость в результате которой, приводится в действие контур мультивибратора, установленный внутри концевика. Чем ближе приближается человеческое тело тем больше ёмкость и ниже частота импульса. Такой элемент обладает большой чувствительностью. Основную функцию выполняет пластина, плотно присоединенная к конденсатору.
  • Индуктивные — это электронный бесконтактный выключатель отзывается на передвижение магнитного материала. В зависимости от этого такой датчик оснащён металлическим или же немагнитным сердечником. При приближении или отдалении объекта, на который настроено срабатывание, он вырабатывает электрические импульсы, которые обрабатываются пороговым элементом, и даётся сигнал на закрытие или открытие ключа.
  • Оптические — это особая разновидность концевых выключателей, которая оснащена инфракрасным светодиодом и специальным транзистором, улавливающим этот сигнал (фототранзистором). Оптический элемент работает вне зависимости от естественного освещения. При прерывании луча светодиода фотоэлемент будет закрываться, тем самым выключая исполнительный механизм, в схему которого он подключен.
  • Ультразвуковые. Здесь применяются уже кварцевые звуковые излучающие элементы. Они также могут применяться как датчики движения или объёма. При появлении в радиусе его действия меняется амплитуда звукового сигнала определённой частоты, зачастую неслышной человеческому уху.

На базе этих выключателей изготавливаются всевозможные датчики контроля сыпучих и жидких материалов, дозаторов и т. д.

Магнитные

Электромагнитный концевой выключатель (герконовый) реагирует на постоянное магнитное поле. Содержит зачастую один

Автомобильные

Такие применяемые в автомобилях устройства применяются зачастую для схем освещения и сигнализации. По большому счёту это механический конечный выключатель. Конструктивно он выполнен с одним выводом, на который подключается положительный потенциал. Отрицательная клемма считается корпусом, зажимаемым к металлическому элементу кузова машины.


При этом нужно следить чтобы часть кузова где устанавливается концевик была зачищена от краски.

Зачастую оснащён несколькими группами размыкающих и замыкающих контактов.

Пневматические

Пневматический концевой выключатель — это устройство, которое может останавливать подачу сжатого воздуха или другого газа за счёт нажатия на управляющую кнопку или рычаг. При этом существует ещё одна разновидность данных выключателей, которая срабатывает при достижении определённого давления в системе.

Хотелось бы напомнить что подключать или отключать концевые выключатели к электрической схеме стоит при полностью снятом напряжении. После чего указателем напряжения убедится в его отсутствие, а металлические корпуса нужно обязательно заземлять.

Механические

Концевые выключатели такого типа широко распространены как на производстве, так и в домашнем использовании. Они могут быть рычажного типа, поплавкового, с кнопкой или роликом.

Один из примеров, где эти приборы используются – лифтовое хозяйство. Концевики там стоят практически везде: датчик максимальной и минимальной высоты движения лифта, сигнализация открытия дверей, обрыва каната и так далее. Некоторые умельцы ставят микровыключатели у себя дома, чтобы при открытии дверей включался свет в комнате.

Модели с колесиком и кнопочные

Состоит подобный выключатель из корпуса, в котором имеются электрические контакты (замыкающие или размыкающие). Снаружи ставится ролик либо кнопка, в зависимости от того, как он будет эксплуатироваться.

На корпусе, как правило, нарисована схема подключения с указанием номеров контактов.

При установке нужно следить за точностью. Если концевик поставить далеко, тогда механизм может не достать до ролика, а если слишком близко – его попросту может раздавить.

Стоит отметить, что встречается одинарный концевой выключатель редко. Как правило, это всегда блок: в одном корпусе два или больше контактов. В описываемой модели можно заметить нормально открытый и закрытый – итого пара. Это намного удобнее. Во-первых, такое исполнение универсально: какой нужен контакт, к такому и подключайся. Нет необходимости искать подходящую конструкцию. Во-вторых, в некоторых ситуациях нужен именно переключатель: когда есть необходимость не просто остановить механизм, а сделать реверс.

Наши читатели рекомендуют! Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют ‘Экономитель энергии Electricity Saving Box’. Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Миниатюрные

Это тот же самый концевой выключатель, работающий по подобному принципу. Но есть и отличия. При таких размерах, ход рабочего элемента очень мал, что требует очень точной настройки при установке концевика. Если это невозможно сделать, тогда применяют модели с промежуточными звеньями: например, с роликом. Это позволяет увеличить рабочий ход стержня и настроить прибор по потребностям.

Концевые выключатели – назначение

Концевые выключатели, независимо от их конечной цели, могут выполнять только две функции. Коммутаторы либо активируют (включаются), либо деактивируют (выключают) электрическую цепь. Некоторые из этих переключателей используются в промышленности, а другие применяются для обычных бытовых приборов.

Большинство конечных выключателей, которые используются для дома, остаются скрытыми от пользователя. В качестве примера можно привести включение или отключение света в холодильнике, остановка работы принтера, когда в лотке не остаётся бумаги и т.п. К сожалению, но, как и любые механические электроприборы, выключатели могут ломаться, в результате чего возникает необходимость замены. Одним из качественных производителей концевых выключателей и прочего оборудования является компания EMAS.

Комплектующие EMAS нашли широкое применение по всему миру, благодаря высокому качеству, надёжности и большому ассортименту. Таким образом, концевые выключатели EMAS используются в:

  1. Бытовых приборах;
  2. Промышленных станках;
  3. Грузоподъемной технике;
  4. Конвейерах и производственных линиях;
  5. Автомобилестроении;
  6. Станкостроении;
  7. Электрощитовом оборудовании;
  8. Лифтах и т.п.

Преимущества бесконтактных моделей

Главным преимуществом бесконтактных выключателей является экономия электричества. Электроэнергия не тратится в случае отсутствия людей в помещении. Человеку не нужно принимать участие, чтобы включить или выключить свет. Следовательно, использование таких моделей считается комфортным.

Техническая простота является плюсом стандартных контактных выключателей, но есть некоторые минусы:

  1. Маленький ресурс при применении максимальной нагрузки. Если контакты размыкаются, возникает искра, что вызывает поломку выключателя. При наличии постоянного тока устранить аварию поможет конденсатор, имеющий параллельное подключение к контактам. При наличии в сетях переменного тока понадобится тугоплавкая напайка из вольфрама.
  2. Минусом контактного устройства считается сильная чувствительность к пыли и грязи. Это вызывает нарушение электрической цепи. Далее происходит снижение взаимодействия контактов, а в итоге — перегрев и поломка.

Огромный выбор дает возможность найти элемент для использования в конкретном случае. Если нужно реализовать сенсорное управление, подойдет емкостный выключатель, а для использования в загрязненных условиях лучше выбрать индуктивный вариант.

Зачем нужны автоматы?

Автоматические выключатели – аппараты, предназначенные для защиты силового кабеля, точнее, его изоляции от оплавления и нарушения целостности. Автоматы не защищают владельцев техники от ударов и не оберегают само оборудование. Для этих целей электросеть оснащают УЗО. Задача автоматов предотвратить перегрев, сопровождающий поступление сверхтоков на вверенный участок цепи. Благодаря их использованию не будет оплавлена и повреждена изоляция, значит, проводка будет действовать в нормальном режиме без угроз возгорания.

Работа автоматических выключателей заключается в размыкании электрической цепи в случае:

  • появления ТКЗ (в дальнейшем токов короткого замыкания);
  • перегрузки, т.е. прохождения по защищаемому участку сети токов, сила которых превышает допустимое эксплуатационное значение, но не является ТКЗ;
  • ощутимого снижения или полного исчезновения напряжения.

Автоматы охраняют следующий за ними участок цепи. Проще говоря, устанавливаются на вводе. Оберегают они линии освещения и розеток, магистрали подключения бытового оборудования и электродвигателей в частных домах. Линии эти прокладываются кабелем различного сечения, ведь питается от них техника разной мощности. Следовательно, для защиты участков сети с неравнозначными параметрами нужны устройства защиты с неравнозначными возможностями.

Казалось бы, можно без лишней мороки приобрести самые мощные приборы автоматического выключения для установки на каждую из линий. Шаг в корне неверный! А результат его проложит прямую «тропинку» к пожару. Защита от причуд электротока – дело тонкое. Потому лучше узнать, как выбрать автоматический выключатель, и установить аппарат, разрывающий цепь, когда в этом возникает реальная потребность.

Автоматы с заниженными характеристиками тоже преподнесут немало сюрпризов. Будут бесконечно разрывать линию при запуске техники и в итоге сломаются из-за многократного воздействия на них слишком больших токов. Контакты спаяются, что называется «залипнут».

Автоматические выключатели: маркировка и обозначения

Существует много видов автоматов, к примеру, старого типа — АЕ20ХХХ.

Например, для автомата АЕ2044 маркировка расшифровывается так: 20 — разработка, 4 — 63 А, 4 — однополюсный с тепловым и электромагнитным расцепителем. Устройства отличаются по характерному черному цвету карболитового корпуса.

Схема маркировки автоматов стандартизована. Ее главной целью является наиболее понятно донести до сведения пользователей основные параметры устройства.

Маркировка автоматических выключателей читается на корпусе сверху вниз.

  1. Изготовитель или товарный знак — Schneider, ABB, IEK, EKF.
  2. Номер серии или каталога (серии S200У, SH200 компании ABB).
  3. Время-токовая характеристика (А, В, С) и номинал в амперах (Iном.).
  4. Номинальное напряжение.
  5. Предельно допустимые величины токов отключения при к. з.
  6. Класс токоограничения.
  7. Артикул производителя, по которому можно найти данный тип автомата по каталогу.

На картинке ниже показано, как производится маркировка автоматических выключателей ABB и Schneider.

Кнопка размыкания маркируется или обозначается красным цветом. Если она всего одна и выполнена нажимной, то вдавленное положение означает, что цепь замкнута.

Маркировка автоматических выключателей у основных производителей содержит QR-коды, где отражается вся информация о модели. Их наличие является своеобразной гарантией качества.

Управление осветительным прибором с нескольких точек

Существует несколько схем, которые позволяют выполнить монтаж переключателя в разных точках комнаты. Простейшая схема предполагает расположение выключателей по сторонам в одной линии. Если требуется организовать несколько мест, то уже придется спроектировать сложную схему электропроводки. Тем не менее, даже начинающий мастер при желании разберется с таким процессом.

Здесь главное не перепутать расположение жил проводников, тогда проблем с подключением не возникнет.

Если с использованием выключателя проходного типа планируется управлять светильником при наличии нескольких лампочек, то уже схема монтажа усложняется. Ведь тогда придется установить многоклавишные устройства, где имеется больше зажимов.

Неполадки и способы их устранения

Конструкция КВ механического типа не представляет сложности, однако, в процессе эксплуатации иногда случаются неполадки. Обычно они связаны с подгоревшими контактами или ошибками монтажа:

Таблица 2. Распространенные неполадки концевых выключателей механического типа.

Неисправность Вероятная причина Метод устранения
Пробой выключателя «на землю» или недопустимое снижение сопротивления изоляции Провод касается корпуса, попадание воды в корпус Подтянуть винты контактных выходов. высушить выключатель
Отсутствие контакта Подгоревшие или отгоревшие контакты Зачистить контакты, присоединить отгоревшие контакты заново
Разброс точки срабатывания Люфт в креплении выключателя или всего аппарата Затянуть винты крепления выключателя или всего аппарата

Видео — Ремонт концевиков на автоматических воротах

Механические концевые выключатели выполняют несложные, но ответственные задачи. Несработка устройства грозит авариями, разрушением оборудования и травмами для людей, поэтому требования к надежности конструкции отличаются строгостью. Существующие виды КВ демонстрируют надежную и безотказную работу, обеспечивая устойчивое течение технологических процессов или безопасную эксплуатацию оборудования общего назначения.

Виды и сфера применения концевых выключателей

Кнопочные, как и рычажные, применяются, главным образом, для включения-отключения освещения в различных помещениях, в которых не требуется постоянное освещение. Такими помещениями могут быть помещения холодных складов, подвалов (там концевиком управляет крышка подвала). Кроме того, концевые выключатели этого типа применяются для контроля положения входного люка на кран-балках (кран невозможно включить, если открыт люк).

Концевые выключатели поплавкового типа используются там, где необходимо контролировать уровень жидкости, наполняющей определенную емкость. Например, такие выключатели с успехом используются для автоматического управления насосами, выкачивающими воду из колодцев, любо наполняющих главный резервуар системы водоснабжения небольших (например дачных) поселков.

Поплавковые выключатели, в основе работы которых лежит принцип работы магнитоуправляемого контакта (геркона), используются, так же там, где нет возможности применить обычные контактные группы (например, в емкостях с горючими и взрывоопасными жидкостями).

Ползунковые концевые выключатели используются для таких устройств, как, например, подъемные ворота, шторы, которые сворачиваются.

Концевые выключатели магнитного типа (основным элементом которых является магнитоуправляемый контакт), могут применяться практически где угодно. Связано это с тем, что такие выключатели абсолютно безопасны в работе (рабочие контакты их полностью защищены колбой, из которой выкачан воздух). В основном, эти выключатели применяются в охранных системах, как датчики открывания двери (в связи с тем, что герконы, входящие в их состав, рассчитаны на небольшой ток коммутации).

Устройство АБ-2/4


Для крепления данного прибора у него имеется четыре изолятора, которые располагаются на раме специальной выкатной телеги. В конструкции имеется магнитопровод, которые является основной электромагнитного выключателя. Устройство быстродействующего выключателя подразумевает наличие специальной дугогасительной камеры. В данном случае она представлена лабиринтно-целевым типом и способна растянуть дугу до 4,5 метра. Для ее функционирование требуется магнитное дутье, которое в данном случае развивается за счет мощных полюсов, расположенных снаружи по обеим сторонам камеры.

Сами же провода не находятся без защиты, а встроены в специальный магнитопровод. С двух сторон от такого провода располагается камера катушки магнитного дутья. Вверху стенки данной камеры несколько расходятся и здесь же располагаются несколько, перемежающихся между собой клиновидных перегородок, образующих необходимый лабиринт. Таким образом, удается создать щель зигзагообразного типа, при помощи которой и удается растягивать дугу.

В самой верхней части камеры лабиринт прерывается. Здесь располагаются специальные пламегасительные решетки, которые представлены в виде нескольких пакетов тонких стальных пластин. Они предназначены для охлаждения, а также для деионизации газов и пламени, которыми сопровождается появление дуги.

Сферы применения

Для каждого вида концевого выключателя свойственно использование в различных сферах деятельности. По применению их можно разделить на:

  • Защитные, которые установлены с целью защитить механизм или персонал от непродуманных действий. Например, клетка, спускающая людей в шахту, не начнёт движение пока все двери её не будут закрыты, тем самым обеспечивается безопасность шахтёров.
  • Функциональные. Они регулярно включают или отключают освещение или другой электрический механизм. Самый наглядный пример такого устройства известный каждому это включение света в холодильнике при открытии двери.

В общем применение концевых выключателей зависит от возможности механизма его использования и фантазии конструктора или дизайнера. Люди даже и не подозревают как часто им приходится сталкиваться с этим электрическим механизмом:

  1. в быту и бытовой технике;
  2. в автомобиле и в автомобилестроении;
  3. в мебельной продукции;
  4. на производстве для решения самых различных задач.

Критерии выбора автоматов

  1. Iном.— превышение которого приводит к к срабатыванию защиты от перегрузки. Номинал подбирают по допустимому максимальному току проводки, а затем уменьшают его на 10-15 %, выбирая его из стандартного ряда.
  2. Ток срабатывания. Класс коммутации автоматического выключателя подбирается в зависимости от типа нагрузки. Для бытовых целей наиболее распространена характеристика С.
  3. Селективность — свойство избирательного отключения. Автоматы выбираются по номинальному току, чтобы в первую очередь срабатывали устройства на стороне нагрузки. В первую очередь отключается защита в местах, где происходят короткие замыкания или перегружена сеть. Временная селективность подбирается таким образом, чтобы время срабатывания было больше у автомата, расположенного ближе к источнику питания.
  4. Количество полюсов. На трехфазный ввод подключается автомат с четырьмя полюсами, а на однофазный — с одним или двумя. Освещение и бытовая техника работают на однополюсниках. Если в доме есть электрический котел или трехфазный электродвигатель, для них применяются трехполюсные автоматы.

Устройство приборов

Концевые выключатели имеют конструкцию и устройство, напоминающие обычные контактные переключатели, которые очень часто используются при сборке электрических схем. В отличие от них, рассматриваемые в этой статье приборы имеют следующие характерные признаки:

  • Они размещаются в хорошо защищённом от непогоды корпусе, поскольку чаще всего предназначаются для работы в сложных климатических условиях;
  • Принцип их работы состоит в воздействии на чувствительный датчик прибора подвижной частью управляемого объекта (створкой двери, например) при достижении ей конечного положения;
  • В качестве срабатывающего контакта в этих устройствах могут использоваться элементы электромагнитного типа (герконы).

Типовой концевой выключатель двери состоит из ряда стандартных деталей, таких, например, как основание или корпус, шток с оголовком, крышка и механический или магнитный контакт.

Корпуса, в которых размещаются современные концевые выключатели, делаются максимально прочными, способными выдерживать значительные по величине механические нагрузки. В качестве материала для их изготовления, как правило, используется сплав кремния с алюминием.

Дополнительная информация. Корпуса небольших по габаритам и миниатюрных управляющих приборов нередко делаются из пластика.

По виду переключающего воздействия эти изделия подразделяются на механические устройства и приборы, срабатывающие под воздействием магнитного поля.

Выводы и полезное видео по теме

Зачем нужны коммутирующие приспособления бесконтактного типа, их виды, подключение и маркировка:

Инфракрасный выключатель помогает включать свет, не касаясь реальных клавиш коммутирующего прибора. Сборка и демонстрация его работы в видеоролике:

Для автоматической сушки можно использовать умное приспособление бесконтактного типа. Об этом в видео:

О выключателях емкостного типа, срабатывающих без непосредственного контакта с объектом:

Разобравшись с тонкостями маркировки и сферой применения конкретных видов датчиков, можно подобрать оптимальную модель для коммутации электроцепи. Или и вовсе изготовить бесконтактный агрегат своими руками, приобретя набор необходимых элементов со схемой по их расположению. Такой выключатель позволит сделать свое жилье немного «умнее».


С этим читают