Выключатели

На рис. 2.7.1,а показаны:

1 – общее обозначение выключателя, т.е. такое обозначение, которое можно применять в любом случае;

2 и 3 – обозначения, в которых подчеркнуто отсутствие самовозврата, на что указывает кружок. Отсутствие самовозврата характерно для выключателей с ручным приводом: рубильников, выключателей в осветительных сетях и т.п.;

4 – выключатель-предохранитель;

Рис. 2.7.1 Выключатели

5 – выключатель с автоматическим возвратом. Такие выключатели часто называют автоматическими, или иначе автоматами. Если нужно указать, при изменении какой величины происходит возврат (срабатывание) автоматического выключателя, то графическое обозначение дополняют знаками: I> - выключатель максимального тока, I< - выключатель минимального тока, U> - максимального напряжения, U< - минимального напряжения, Тº> - максимальной температуры. В качестве примера на рис. 2.7.1, а, поз. 6 показан двухполюсный выключатель автоматический максимального тока.

Обратите внимание: несколько лет тому назад прямоугольник, указывающий на автоматическое срабатывание, зачерняли, а еще раньше вместо треугольника рисовали стрелку. Но стрелка указывает направление, благодаря чему ее в настоящее время используют в обозначениях аппаратов направленного действия, а именно короткозамыкателей и отделителей.

На рис. 2.7.1, б показаны кнопочные выключатели. Раньше их называли просто кнопками. Здесь: 7 – 9 – выключатели с замыкающими, а 13 – 15 – с размыкающими контактами, причем 7 и 13 – нажимные, 8 и 14 – вытяжные, а 9 и 15 – поворотные.

Предполагается, что кнопочные выключатели имеют самовозврат. Если нужно в каком-либо конкретном случае подчеркнуть отсутствие самовозврата, то пользуются обозначениями, которые приведены на рис. 2.7.1, в. Здесь: 10 – выключатель, замыкающий контакт которого замыкается при нажатии кнопки. Но способ размыкания контакта определяется конструкцией выключателя. В одних случаях кнопку приходится потянуть «на себя», в других (как в клавишных выключателях для осветительных сетей) клавиша может поворачиваться. Если нажать на ее верхний конец, то контакт замкнется; если же нажать на нижний – разомкнется.

Выключатель 11 имеет фиксирующий механизм (как явствует из обозначения – см. на рис. 2.6.8, а поз. 2), благодаря которому после нажатия кнопки контакт остается замкнутым. Для возврата нужно еще раз нажать ту же кнопку. Так обычно устроены выключатели, встраиваемые в основания настольных ламп.

Выключатель 12 имеет фиксирующий механизм, например защелку. Чтобы ее освободить, надо нажать на другую кнопку.

Систему обозначений выключателей кнопочных дополнительно смотри рис. 2.7.2.

Конечные и путевые выключатели играют в технике большую роль. Конечные выключатели фиксируют предельное положение какого-либо механизма, например тележки мостового крана, лифта, деталей металлорежущих станков и т.п. Путевые выключатели срабатывают при прохождении контролируемым механизмов промежуточной позиции. Типичный пример – этажные выключатели лифтов.

До сравнительно недавнего времени применяли только механические выключатели, общее обозначение которых 16 показано на рис. 2.7.1, г. Действуют они следующим образом (пример): контролируемый механизм, подходя к конечному выключателю, давит на его ролик Р и поворачивает таким образом связанный с ним поводок П, который переключает контакты, находящиеся в коробке К. Есть и другие, весьма разнообразные, исполнения механических выключателей, например с толкателями.

Достоинства механических выключателей – в простоте конструкции, надежности и, главное, в том, что положение контакта (замкнут, разомкнут) не зависит от наличия напряжения на схеме, а это очень важно. Но у механических выключателей есть большой недостаток. Он состоит в том, что под воздействием движущихся частей механизма, с которыми соприкасается ролик (толкатель), возможны нарушения регулировки и даже поломки.

От этого недостатка свободны выключатели бесконтактные, т.е. такие, которые не соприкасаются (не имеют механического контакта) с механизмом. Бесконтактные выключатели получили большое распространение. Их обозначения на схемах определяют принцип действия, и обозначение 16 для них неприменимо.

Рассмотрим три примера, не вдаваясь в подробности конструкций, имея в виду только обозначения. Подчеркнем также некоторые неблагоприятные особенности бесконтактных выключателей.

1. На рис. 2.7.1, г (поз. 17) показан П-образный корпус выключателя, внутри которого находится электронная схема. При введении в зазор металлической пластинки М (которая прикреплена к контролируемому механизму) режим электронной схемы резко изменяется. В результате срабатывает выходное реле и производит необходимые переключения. Выключатели такого рода надо обозначать по 18, где больший прямоугольник – это электронная схема, а прямоугольник слева – выходное реле, рядом с которым показан его контакт. Провода, подведенные к изображению электронной схемы слева, - это электропитание. Вместо выходного реле может быть включен логический элемент (см. гл. 2.11).
2. Конструктивное исполнение 17 далеко не всегда приемлемо. Так, например, П-образные выключатели нельзя применить для контроля движения рельсов на рольгангах. В этом случае необходима конструкция 19, при которой плоский выключатель расположен под рельсом. Ясно, что никаких пластинок к рельсу приделывать не надо (да это и невозможно), так как рельс сам воздействует на выключатель. Не следует, однако, думать, что у бесконтактных выключателей такого рода нет неблагоприятных особенностей. Они состоят в следующем:

а) пульсации выпрямленного напряжения, питающего схему, должны быть сглажены;

б) нагрузка (сопротивление катушки реле или входа логического элемента) не может отличаться от значений, указанных в паспорте;

в) параллельно катушке реле необходимо включить диод, направленный таким образом, чтобы предотвратить проникновение в схему напряжения, индуктирующегося в катушке реле при закрытии выходного транзистора электронной схемы;

г) правильность работы бесконтактного выключателя зависит от наличия питания. А отсюда следует, что с позиций техники безопасности механические выключатели лучше бесконтактных. Более того, даже П-образные и плоские выключатели неравноценны, хотя их схемы совершенно одинаковы.

Это обстоятельство объясняется следующим образом. Плоский выключатель может срабатывать только при одном условии, а именно когда над ним (под ним или рядом с ним) находится предмет (например, рельс), положение которого контролируется. Но если питание выключателя нарушено, то это может быть воспринято как отсутствие контролируемого предмета, что опасно.

У П-образного выключателя управляющая металлическая пластина имеет поводок. В зависимости от его конструкции пластина при наличии предмета может либо входить в зазор выключателя, либо быть вне зазора. Если пластина входит в зазор, то «электрические свойства» плоского и П-образного выключателя одинаковы. Если же пластина при наличии предмета находится вне зазора – свойства выключателей различны. Следовательно, нельзя механически, т.е. не взвесив возможных последствий, заменять плоский выключатель П-образным, и наоборот.

3. На рис. 2.7.1, д дано изображение путевого выключателя, в котором использован магнитоуправляемый контакт – геркон. Контакт заключен в баллон. Подвижная часть контакта выполнена из ферромагнитного материала. Поэтому контакт переключается под воздействием постоянного магнита (или электромагнита), когда он приближается к геркону. В нашем примере к механизму прикреплен постоянный магнит. Когда механизм, перемещаясь, достигает нужной позиции, а именно той, в которой установлен геркон, его контакт срабатывает и включает промежуточное реле К1. Контакты реле К1 производят необходимые переключения.

Для герконов в стандарте нет специального обозначения. Но его можно легко построить. Для этого нужно стандартное обозначение контакта заключить в кружок - стандартное обозначение баллона, а рядом показать стандартное обозначение магнита. А так как магнит механически связан с контролируемым механизмом, то это полезно подчеркнуть с помощью кружка, характеризующего обозначения путевого выключателя. Именно так и сделано на рис. 2.7.1, д поз. 20.

Возвратимся к кнопочным выключателям. При их изображениях легко ошибиться, если не руководствоваться системой, которую легко понять, рассмотрев рис. 2.7.2.

Рис. 2.7.2 Система обозначений выключателей кнопочных

На рис. 2.7.2 кроме собственно обозначений показаны для облегчения пояснений стрелки. Прямые стрелки изображают направлении воздействия на кнопку, круглые стрелки показывают, что при этом происходит: замыкается контакт (рис. 2.7.2, а и б) или размыкается (рис. 2.7.2, в и г). Так, например, в поз. 1 и 2 на кнопку «давят» слева направо, в поз. 3 – справа налево, в поз. 4 – снизу вверх, в поз. 5 – сверху вниз. Ясно, что «давят графически», а в натуре, как бы ни была расположена кнопка, на нее либо нажимают (рис. 2.7.2, а и в), либо ее вытягивают (рис. 2.7.2, б и г). Поворотные выключатели не показаны, т.к. ошибиться при изображении поворотных выключателей нельзя (при любом расположении кнопки на чертеже изображение верно).

Вывод: нужно располагать изображение кнопки с такой стороны контакта, чтобы при воздействии на кнопку замыкающий контакт замыкался, а размыкающий – размыкался.