Как устроен выключатель света, его виды и типы
Выключатели являются необходимым элементом любой электрической сети. Без них невозможно обеспечить управление освещением. Казалось бы, это устройство довольно простое - всего лишь размыкает или замыкает цепь. Но за внешней простотой скрывается сложная инженерная разработка, ведущаяся уже более века.
Каким образом выключатель переключает ток? Как устроена его внутренняя конструкция и механизм? Что представляют собой современные автоматические и интеллектуальные выключатели? На эти и другие вопросы мы постараемся ответить в данной статье.
История создания выключателей
Первые выключатели появились в 1879 году, когда Эдисон продемонстрировал систему электрического освещения. Она включала в себя лампу накаливания, патрон, цоколь, клеммы, выключатель , розетку и другие элементы.
Выключатели активно внедрялись в быту в первой половине XX века. К этому времени были разработаны различные типы:
- клавишные;
- кнопочные;
- поворотные;
- шнуровые.
Конструкция и принцип работы
Устройство выключателя света довольно простое.
Основными элементами являются:
- корпус;
- контактная группа;
- крепеж;
- декоративные детали.
Принцип работы
При нажатии на клавишу подвижная пластина давит на контакты, замыкая цепь. При отпускании пластина возвращается в исходное положение, размыкая контакты.
То есть, выключатель работает за счет разъединения и соединения токопроводящих элементов конструкции. Этот принцип лежит в основе любого типа выключателя , будь то клавишный, кнопочный или другой.
Материалы корпуса
Корпус выключателя изготавливают из различных материалов:
- пластик;
- металл;
- керамика;
- композитные материалы.
Например, в 1930-х годах появились выключатели в бакелитовых корпусах.
Многие современные выключатели оснащены подсветкой - обычно это светодиод или неоновая лампа. Они нужны для:
- поиска выключателя в темноте;
- индикации состояния цепи.
Существует классификация выключателей по уровню защиты от внешних воздействий. Выключатели 4 класса защищены от пыли и брызг воды со всех направлений.
Установка выключателя
Установка выключателя требует соблюдения определенных правил для обеспечения безопасности:
- Использовать провод сечением не менее 1,5 мм2
- Выбирать выключатель по нагрузочной способности
- Соблюдать инструкцию производителя
Перед первым включением выключателя рекомендуется:
- Визуальная проверка на наличие повреждений
- Проверка надежности креплений
- Измерение сопротивления изоляции
От обычного выключателя автоматический отличается наличием системы защиты от перегрузок и коротких замыканий. Его устройство включает:
- Тепловой и электромагнитный расцепители
- Дополнительные контакты и катушки
- Регулируемые параметры срабатывания
Как устроен цифровой выключатель
Цифровые или "умные" выключатели могут осуществлять дополнительные функции, используя электронные компоненты и программное обеспечение:
- Удаленное управление по Wi-Fi
- Интеграция с другими системами
- Создание сценариев работы
Выбор выключателя по нагрузке
При выборе выключателя важно учитывать нагрузочную способность. Номинальный ток должен быть больше или равен суммарному току подключаемых устройств.
Например, для люстры с 5 лампами по 60 Вт каждая потребуется выключатель на 10 А или больше.
Схемы подключения выключателя
Существуют различные схемы установки одноклавишного или двухклавишного выключателя:
- "После выключателя"
- "До выключателя"
- С дополнительным заземлением
- С несколькими группами освещения
Выбор схемы зависит от наличия заземления в сети и других факторов.
Выключатели для улицы
Для установки выключателя снаружи помещений подойдут модели во влагозащищенном исполнении IP44 или IP54.
Они изготавливаются из влагостойких материалов и надежно закрывают контакты от попадания воды.
Выключатели с подсветкой
В темное время суток удобны выключатели со встроенной индикацией. Светодиод подсвечивает место расположения выключателя.
Подсветка также информирует о состоянии цепи: горит - выключено, не горит - включено.
Установка в разрыв фазы
Один из распространенных вариантов установки выключателя - размещение в разрыв фазного провода. При этом нулевой провод подключается напрямую к светильнику.
Такая схема обеспечивает полное обесточивание цепи при выключенном выключателе.
Защита от искрения контактов
Искрение контактов при коммутации приводит к их быстрому износу и сокращает срок службы выключателя.
Для уменьшения искрения используют контактные группы с дополнительными щетками и дугогасящими решетками.
Выключатели с задержкой времени
Существуют модели с регулируемой задержкой: после нажатия кнопки свет не включается мгновенно, а спустя установленное время.
Это позволяет, к примеру, включить свет в комнате после выхода из нее.
Бесшумные модели
Для обеспечения бесшумной работы в конструкции выключателя применяют:
- Мягкие возвратные пружины
- Пластиковые демпфирующие накладки
- Контакты с серебряным покрытием
Выключатели с индикацией
Некоторые модели выключателей оснащены индикаторными лампами, отображающими текущее состояние цепи.
Это удобно, когда неясно, включен прибор или выключен. Например, для скрытой проводки.
Управление по расписанию
Современные "умные" выключатели позволяют настроить автоматическое включение/выключение освещения в нужное время суток и дни недели.
Это удобно для создания имитации присутствия в период отсутствия хозяев.
Датчики движения и присутствия
Выключатели могут комплектоваться пассивными инфракрасными датчиками движения. При появлении человека в зоне действия происходит автоматическое включение света.
Аналогично работают датчики присутствия, но на основе активного инфракрасного излучения.
Защита от детей и животных
Для предотвращения случайного включения предусмотрены модели выключателей с защитной блокировкой или скрытой кнопкой.
Такую защиту можно применить в детских комнатах или при наличии домашних питомцев.
В этой статье мы разобрали, как устроен выключатель - это важный и привычный элемент освещения в каждом доме. Рассмотрели историю создания выключателей, виды и типы бытовых моделей, принцип работы внутренних механизмов, а также последние инновационные решения.