Prekidač

U elektrotehnici, prekidač je električna komponenta koja može isključiti ili spojiti provodni put u strujnom krugu, prekidajući električnu struju ili je preusmjeravajući s jednog provodnika na drugi. Najčešći tip prekidača je elektromehanički uređaj koji se sastoji od jednog ili više setova pokretnih električnih kontakata povezanih s vanjskim krugovima. Kada se par kontakata dodiruje, struja može proći između njih, kada su kontakti razdvojeni, struja ne može teći.

Električni prekidači. Iznad, s lijeva na desno: prekidač, živin prekidač, wafer prekidač, DIP prekidač, prekidač za površinsku montažu, reed prekidač. Dole, s lijeva na desno: zidni prekidač (u SAD-u), minijaturni prekidač, in-line prekidač, prekidač na dugme, prekidač za navigaciju, mikroprekidač.

Prekidači se izrađuju u mnogo različitih konfiguracija; mogu imati više skupova kontakata kojima upravlja isto dugme, a kontakti mogu raditi istovremeno, uzastopno ili naizmjenično. Prekidačem se može upravljati ručno, na primjer, prekidačem svjetla ili tipkom na tastaturi, ili može funkcionisati kao senzorski element za otkrivanje položaja strojnog dijela, nivoa tekućine, pritiska ili temperature, kao što je termostat. Postoje mnogi specijalizovani oblici, kao što su prekidač, okretni prekidač, živin prekidač, dugme prekidač, prekidač za vožnju unazad i relej. Uobičajena upotreba je za kontrolu rasvjete, gdje više prekidača može biti spojeno u jedno kolo kako bi se omogućila praktična kontrola rasvjetnih tijela. Prekidači u strujnim krugovima moraju imati posebnu konstrukciju kako bi se spriječio destruktivni luk kada su otvoreni.

Opis

Tri dugme prekidača (taktilni prekidači). Skala u inčima.

Najpoznatiji oblik prekidača je ručni elektromehanički uređaj s jednim ili više skupova električnih kontakata, koji su spojeni na vanjska kola. Svaki skup kontakata može biti u jednom od dva stanja: "zatvoren" što znači da se kontakti dodiruju i električna energija može teći između njih, ili "otvoren", što znači da su kontakti razdvojeni i prekidač nije provodljiv. Mehanizam koji pokreće prijelaz između ova dva stanja (otvoreno ili zatvoreno) obično je (postoje i druge vrste radnji) ili "naizmjenična radnja" (okrenuti prekidač za "uključeno" ili "isključeno") ili "trenutačna" (pritisnuti za "uključeno" i otpustiti za "isključeno").

Prekidačem može direktno manipulisati čovjek kontrolnim signalom sistemu, kao što je dugme na tastaturi računara, ili za kontrolu toka energije u kolu, kao što je prekidač za svjetlo. Automatski upravljani prekidači mogu se koristiti za kontrolu kretanja strojeva, na primjer, za označavanje da su garažna vrata postigla svoj potpuno otvoren položaj ili da je alatna mašina u poziciji da prihvati drugi radni komad. Prekidačima se može upravljati procesnim varijablama kao što su pritisak, temperatura, protok, struja, napon i sila, djelujući kao senzori u procesu i koriste se za automatsku kontrolu sistema. Na primjer, termostat je temperaturni prekidač koji se koristi za kontrolu procesa grijanja. Prekidač kojim upravlja drugi električni krug naziva se relej. Velikim prekidačima može se daljinski upravljati pomoću mehanizma motornog pogona. Neki prekidači se koriste za izolaciju električne energije iz sistema, obezbjeđujući vidljivu tačku izolacije koja se može zaključati ako je potrebno da se spreči slučajni rad mašine tokom održavanja ili da bi se sprečio strujni udar.

Idealni prekidač nema pad napona kada je zatvoren, i nema ograničenja napona ili struje. Ima nulto vrijeme porasta i vrijeme pada tokom promjena stanja, i promijenio bi stanje bez "poskakivanja" između uključenih i isključenih pozicija.

Praktični prekidači nisu u skladu sa ovim idealom; kao rezultat hrapavosti i oksidnih filmova, oni pokazuju kontaktni otpor, ograničenja struje i napona koje mogu podnijeti, konačno vrijeme prebacivanja, itd. Idealni prekidač se često koristi u analizi kola jer uveliko pojednostavljuje sistem jednačina koje treba riješiti, ali to može dovesti do manje preciznog rješenja. Teorijski tretman efekata neidealnih svojstava je potreban u projektovanju velikih mreža prekidača, kao što se na primjer koriste u telefonskim centralama.

Kontakti

U najjednostavnijem slučaju, prekidač ima dva provodljiva dijela, često metalna, koja se nazivaju kontakti, spojena na vanjsko kolo, koja se dodiruju da bi sklopili (napravili) krug i razdvojili se da bi otvorili (prekinuli) krug. Kontaktni materijal je odabran zbog njegove otpornosti na koroziju, jer većina metala stvara izolacijske okside koji bi spriječili rad prekidača. Kontaktni materijali se također biraju na osnovu električne provodljivosti, tvrdoće (otpornosti na abrazivno habanje), mehaničke čvrstoće, niske cijene i toksičnosti. Formiranje oksidnih slojeva na kontaktnoj površini, kao i hrapavost površine i kontaktni pritisak, određuju kontaktni otpor i struju vlaženja mehaničkog prekidača. Ponekad su kontakti obloženi plemenitim metalima, zbog njihove odlične provodljivosti i otpornosti na koroziju. Mogu biti dizajnirani da se brišu jedna o drugu kako bi se očistila svaka kontaminacija. Ponekad se koriste nemetalni provodnici, kao što je provodljiva plastika. Da bi se spriječilo stvaranje izolacijskih oksida, minimalna struja vlaženja može biti specificirana za dati dizajn prekidača.

Prekidači za svjetlo

U ožičenju zgrada, prekidači za svjetlo su instalirani na pogodnim lokacijama za kontrolu rasvjete i povremeno drugih strujnih krugova. Upotrebom višepolnih prekidača, višesmjerna uklopna kontrola svjetiljke može se postići sa dva ili više mjesta, kao što su krajevi hodnika ili stepenica. Bežični prekidač svjetla omogućava daljinsko upravljanje lampama radi praktičnosti; neke lampe uključuju prekidač na dodir koji elektronski kontroliše lampu ako se bilo gdje dodirne. U javnim zgradama koristi se nekoliko tipova prekidača otpornih na vandalizam kako bi se spriječila neovlaštena upotreba.

Klizni prekidači

Klizni prekidači su mehanički prekidači koji koriste klizač koji se pomiče (klizi) iz otvorene (isključene) pozicije u zatvorenu (uključeno) poziciju.

Elektronski prekidači

Termin prekidač se proširio na raznu elektroničke komponente koji obavljaju funkciju preklapanja, ali kojima se upravlja elektronskim putem aktivnih uređaja, a ne čisto mehanički. Elektromehanički prekidači (kao što su tradicionalni relej, elektromehanička prečka i Strowger prekidač) premošćuju kategorizaciju.

Vanjski linkovi

• Prekidač na Wikimedia Commonsu