Классификация коммутационных приборов

Коммутационные приборы (КП)- это устройства с помощью которых можно скачкообразно изменять состояние проводимости электрических цепей (замыкать и размыкать их) на определенный промежуток времени. Такое изменение проводимо­сти электрической цепи можно осуществить двумя способами: механическим соприкосновением двух токоведущих поверхностей электрической цепи — контактным путем или изменением пара­метров одного из элементов цепи (сопротивления, емкости, степе­ни намагниченности этого элемента) — бесконтактным путем. В соответствии с этим различают контактные и бесконтактные КП. По количеству одновременно коммутируемых электриче­ских цепей КП делятся на однопроводные и многопроводные. Однопроводные КП позволяют изменять состояние проводимости только одной электрической цепи (l=1, где l — число одновре­менно коммутируемых цепей). Многопроводные КП обеспечивают одновременное воздействие на две или более электрические цепи (l ≥2). По способам управления все КП можно разделить на при­боры ручной и автоматической коммутации. К приборам ручной коммутации относятся устройства, управляемые механическим воз­действием человека в соответствии с полученной адресной инфор­мацией — различные кнопочные переключатели, ключи, телефон­ные гнезда и штепселя. Остальные КП, управляемые электриче­скими сигналами, относятся к группе коммутационных приборов автоматической коммутации.

Приборы автоматической коммутации в соответствии с их структурными параметрами можно разделить на четыре вида: ре­ле, искатели, многократные cоединители, соединители.

Коммутационный прибор, имеющий один выход, и один выход, два устойчи­вых состояния и переходящий из одного состояния в другое под действием сигнала R, поступающего из устройства управления, называется реле (рисунок 2.2.1а). При однородной i-проводной комму­тации в одном состоянии реле отсутствуют соединения между все­ми l проводами входа и выхода, а в другом — между входом и выходом устанавливается i-проводное соединение. Местоположе­ние одного коммутационного элемента принято называть точкой коммутации. Условное изображение в координатном и символиче­ском начертаниях показано на рисунке 2.2.1 6 и в.

Коммутационный прибор с одним входом и m выходами, обес­печивающий выбор одного из m выходов и подключение к нему входа, называется искателем (рисунок 2.2.1г). Искатели характеризуют­ся числом выходов m (m>2) и проводностью l (l ≥1). Условное изображение искателя в координатном и символическом начерта­ниях показано на рисунок 2.2.1д и е.

Коммутационный прибор, имеющий п-m выходов и п входов, каждый из которых может быть подключен к любому из т опре­деленных, только ему доступных выходов, называется много­кратным соединителем. Такой прибор представляет собой конструктивное объединение п устройств с одним входом и m выхода­ми (рисунок 2.2.1ж). Многократные соединители характеризуются: чис­лом входов (n) и числом выходов (m), доступных одному входу,. и их проводностью l. Условное изображение многократного соеди­нителя в координатном и символическом изображениях показана на рис. 2.2.1з и и.

Соединителем называется коммутационный прибор (рис. 2.2.1.к), имеющий п входов и m выходов, в котором может быть установ­лено соединение любого из п входов с любым из m выходов, при­чем одновременно может быть установлено m соединений, если n≥m, или п соединений, если n<m. На рисунке 2.2.1л и м приведены его координатное и символическое изображения.

К приборам автоматической коммутации предъявляют ряд тре­бований: они должны обладать высоким коммутационным коэф­фициентом, под которым понимают отношение Кк=Rраз/R зам, где Rраз и Rзам - сопротивление между входом и выходом КП в со­стоянии размыкания и замыкания соответственно; большой про­водностью, высокой чувствительностью и малым временем дейст-

вия; стабильностью; малой стоимостью.Этим требованиямотвечают контактные приборы, имеющие Кк =десять в девятой – двенадцатой степени.

Рисунок 2.2.1 коммутационные приборы и их условные обозначения

Электромагнитные реле

Виды электромагнитных реле. Существует большое число ти­пов реле, отличающихся принципами действия, конструкцией, ско­ростью работы и т. д. Например, по виду управляющего тока раз­деляют реле постоянного тока и реле переменного тока. Наиболь­шее распространение в технике связи нашли электромагнитные ре­ле. Электромагнитные реле называются поляризованными, если их магнитная система содержит постоянные магниты, и нейтраль­ными или просто электромагнитными, если магнитная цепь реле постоянных магнитов не содержит. Контакты реле могут быть от­крытыми (реле с открытыми контактами) и изолированными от внешней среды — герметизированными (герконовые реле).

В схемах телефонной коммутации обычно применяются нейт­ральные электромагнитные реле постоянного тока с открытыми и с герметизированными контактами.

Электромагнитные реле с открытыми контактами. Магнитная система таких реле, выполняемая из магнитомягкой стали с малой остаточной намагниченностью, состоит из сердечника 1, якоря 2 и основания 3 (рисунке 2.2.2а) или из сердечника 1, составляющего од­но целое с основанием, и якоря 2 (рисунке 2.2.2 6). На сердечнике меж­ду щеками катушки 4 размещается обмотка 5, выполняющая функции управляющего входа реле. Для обмоток обычно исполь­зуется медный эмалированный провод марки ПЭЛ диаметром 0,06—1,0 мм. На основании размещается исполнительная часть реле — контактная система. Она состоит из контактных пружин 6, контактов 7 и стойки 8. Пружины обычно выполняются из медно-цинкового сплава — нейзильбера, обладающего значительной уп­ругостью и хорошей электропроводностью. Контакты изготовляют­ся из материала, имеющего высокую электропроводность, доста­точную механическую прочность, устойчивого, против коррозии и электрической эрозии. Для управления цепями с индуктивной на­грузкой токами до 0,2 А используются серебряные контакты.

Рисунок 2.2.2 Устройство электромагнитных реле с открытыми контактами

а- реле РЭС-14; б- реле РПН; в- условное обозначение реле в схемах.

Вположении покоя между сердечником 1 и якорем 2 за счет действия возвращающей пружины (на рисунке 2.2.2 она не показана) и контактных пружин образуется воздушный зазор величиной б. При пропускании по обмотке 5 тока возникает магнитный поток, ос­новная часть которого Фо замыкается по цепи: сердечник 1, воз­душный зазор б, якорь 2, основание 5 (рисунок 2.2.2а) или сердечник 1, воздушный зазор б, якорь 2 (рис. 2.2.2.6). На якорь реле действует тяговое усилие F=kФо, где k — коэффициент, учитывающий па­раметры магнитной цепи и величину воздушного зазора. Если ве­личина тягового усилия F больше противодействующих усилий якоря, контактных и возвращающих пружин Q, то якорь притяги­вается к сердечнику. Величина перемещения якоря бя называется ходом якоря. Полному притяжению якоря к сердечнику препятст­вует размещенный на нем штифт отлипания 9 или пластина отли­пания 9', толщиной бо. Поэтому ход якоря меньше воздушного за­зора б и составляет бя=б-бо

При притяжении якоря контакты прижимаются друг к другу ( рисунок 2.22.а) с определенным давлением, называемым контакт­ным давлением. От величины контактного давления зависит элект­рическое сопротивление, которое при его номинальном значении составляет примерно 0,01 Ом. При выключении цепи тока исчеза­ет магнитный поток, удерживающий якорь у сердечника. Под дей­ствием контактных и возвращающей пружин якорь и контактные пружины возвращаются в исходное положение. Процесс перехода реле из исходного состояния в рабочее называется срабатыванием, а обратный процесс - отпусканием реле.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: