Проходной выключатель на схеме обозначение: Обозначение выключателей и розеток на чертежах

Проходной выключатель на схеме обозначение: Обозначение выключателей и розеток на чертежах

Содержание

Обозначение выключателей и розеток на чертежах

Мы уже много раз говорили о том, насколько важно перед выполнением ремонтных работ по домашней электрике грамотно составить схему электроснабжения, с неё всё должно начинаться. На схемах отображаются основные электрические узлы – вводная линия, счётчик электрической энергии, устройства защиты, распределительные коробки и отходящие от них проводники, коммутационные аппараты, осветительные элементы. Чтобы глядя на схему хотя бы мало-мальски в ней разбираться, нужно знать каково условное обозначение выключателей и розеток на чертежах. Предлагаем вам этому немного поучиться.

Очень многие начинают ремонтные работы в строящемся доме или вновь приобретённой квартире с приглашения специалиста для помощи в составлении схемы. От вас потребуется лишь подробно рассказать, где вы планируете располагать крупногабаритную мебель и бытовую электротехнику. А уже задача профессионала – схематически отобразить всё это с указанием места установки выключателей и розеток на плане. Такой чертёж поможет вам чётко определиться с количеством необходимых материалов и рационально распланировать порядок ведения электромонтажных работ.

Мы не будем вести речь о сложных электрических элементах, типа рубильников, реле, тиристоров, симисторов, двигателей. Для домашних электросетей в этом нет необходимости. Наша главная задача – научиться распознавать обозначение бытовых выключателей и розеток на схематических чертежах.

Условное обозначение электрических элементов выполняется при помощи графических символов – треугольников, окружностей, прямоугольников, линий и т. д.

Обозначение розеток

Розетка – коммутационный аппарат, который является частью штепсельного соединения, работает в паре с вилкой, предназначен для подключения электроприборов в сеть.

Обозначение розеток на чертежах выполняется полукругом, от выпуклой части которого отходят одна или несколько чёрточек в зависимости от типа коммутационного аппарата.

На видео показаны основные обозначения электрооборудования:

Розетки по способу монтажа бывают:

  1. Наружные (для открытой проводки). Их монтируют на стенной поверхности. Они обозначаются пустым полукругом, не имеющим внутри никаких дополнительных чёрточек.
  2. Внутренние (для скрытой проводки). Они монтируются внутри стены, для этого необходимо проделать отверстие и вставить в него специальный подрозетник, напоминающий по форме неглубокий стакан. В схематическом изображении таких коммутационных аппаратов полукруг внутри имеет по центру черту.

Часто применяют в бытовых сетях сдвоенные розетки. Они представляют собой моноблок, в котором есть два штепсельных разъёма (то есть можно подключить в них две вилки от двух различных электроприборов) и одно установочное место (монтаж производится в один подрозетник). Обозначение сдвоенной розетки на электрической схеме выглядит как полукруг с двумя чёрточками с внешней выпуклой стороны:

В современных бытовых сетях всё чаще используют розетки с заземлением, они гарантируют долгую надёжную работу электроприборов и безопасность людей в плане поражения электрическим током.

Эти устройства отличаются от обыкновенных тем, что у них имеется третий контакт, к которому подсоединяется провод заземления.

Этот провод идёт к общему распределительному щитку, где подключается к специальной клемме заземления. Обозначение такой розетки на электрической схеме выглядит следующим образом:

Как видите, заземление обозначается горизонтальной чертой, которая по касательной примыкает к выпуклой части полукруга.

Уже не редкость, когда для современного дома подводится не однофазная электрическая сеть, а трёхфазная. Некоторые потребители электроэнергии требуют напряжения именно 380 В (отопительные котлы, водонагреватели, электрические плиты). Для их подключения применяют трёхполюсные розетки с защитным заземлением. Коммутационные аппараты такого типа имеют пять контактов – три фазных, один нулевой и ещё один для защитного заземления. Розетка трёхполюсная обозначается с тремя чёрточками с внешней стороны полукруга:

А вот так выглядят условные обозначения розеток сдвоенных, с защитным заземлением:

Иногда вы можете увидеть обозначение розетки, у которой полукруг внутри полностью закрашен чёрным цветом. Это означает, что коммутационный аппарат влагостойкого исполнения, он оснащён защитной крышкой, которая исключает возможность попадания в розетку влаги или пыли. Степень защиты подобных элементов маркируется специальными символами:

  • Две английские буквы IP обозначают само понятие, что розетка имеет определённый уровень защиты.
  • Затем следуют две цифры, первая из которых означает степень защиты от пыли, вторая – от влаги.

На схеме розетки со степенью защиты IP 44-55 выглядят так:

Если у них есть контакт защитного заземления, то соответственно добавляется ещё горизонтальная черта:

Если делать схему электропроводки в специализированных программах, то на видео пример чертежа в AutoCad:

Обозначение выключателей

Выключатель – коммутационный аппарат, предназначенный для управления осветительными приборами в доме. Во время его включения-отключения электрическая цепь замыкается либо размыкается. Соответственно при включенном выключателе по замкнутой цепочке напряжение поступает на светильник, и он загорается. И наоборот, если выключатель отключен, электрическая цепь разорвана, напряжение до лампочки не доходит, и она не горит.

Обозначение выключателей на чертежах выполняется кружочком с чёрточкой вверху:

Как видите, чёрточка на конце ещё имеет небольшой крючок. Это означает, что коммутационный аппарат одноклавишный. Обозначение двухклавишного и трёхклавишного выключателя соответственно будет иметь два и три крючочка:

Аналогично розеткам выключатели бывают наружными и внутренними. Все выше приведенные обозначения относятся к аппаратам открытой (или наружной) установки, то есть когда они монтируются на поверхности стены.

Выключатель скрытой (или внутренней) установки на схеме обозначается точно так же, только с крючочками, направленными в обе стороны:

Выключатели, предназначенные для монтажа на улице или в помещениях с повышенной влажностью, имеют определённую степень защиты, которая маркируется так же, как и у розеток — IP 44-55. На схемах такие выключатели изображаются с кружочком, закрашенным внутри чёрным цветом:

Иногда можно увидеть на схеме изображение выключателя, у которого от окружности чёрточки с крючочками направлены в две противоположные стороны, как будто в зеркальном отображении. Таким образом обозначается переключатель или, как его по-другому называют, проходной выключатель.

Эти коммутационные аппараты подключаются по специальной схеме и дают возможность управлять одним и тем же осветительным прибором из разных мест (их применение очень удобно в длинных коридорах, на лестничных маршах).

Они также бывают двухклавишными или трёхклавишными:

Обозначение блоков

Многим наверняка приходилось сталкиваться с таким элементом электрической сети, как блок «выключатель-розетка». Его применение весьма выгодно. Во-первых, это экономит немного места. А во-вторых, не нужно проделывать штробы для прокладки проводов отдельно к каждому коммутационному аппарату (проводники, идущие и на розетку, и на выключатель, укладывают в одной штробе). Компонуют подобные блоки по-разному.

Наглядно про блоки на следующем видео:

Обозначение розеток и выключателей, совмещённых в один блок, выглядит на схеме уже гораздо сложнее:

  • Блок скрытой установки из одного выключателя и одной розетки.
  • Блок скрытой установки из одного выключателя и одной розетки с защитным заземлением.
  • Блок скрытой установки из двух выключателей и розетки с защитным заземлением.
  • Блок скрытой установки из одноклавишного выключателя, двухклавишного выключателя и розетки с защитным заземлением.

Все эти изображения не нужно заучивать наизусть, главное, их понимать. А хороший, грамотно составленный чертёж всегда должен иметь внизу сноски с расшифровкой тех или иных обозначений.

Обозначение розеток и выключателей на чертежах

В давние времена инженеры вручную рисовали схемы, всячески их упрощая. Это ускоряло выпуск проектной документации. С развитием техники появилась необходимость выработки определенных правил, для того чтобы любой человек мог разобраться в чертежах. С целью создания единой системы оформления и чтения чертежей все электротехнические элементы обозначаются в соответствии с требованиями ГОСТ 21.614 и ГОСТ 21.608. Стандарты предусматривают введение условно-графических обозначений на чертежах (ОУГ), в том числе для розеток и выключателей. Их правильное нанесение дает возможность без ошибок трактовать содержимое чертежа, в то время как отсутствие привело бы к возникновению споров и разногласий.

План расположения электротехнических приборов в квартире

На рисунке выше изображена электрическая схема электроснабжения помещения. В распределительную коробку входят ноль синего цвета и фаза красного. Скрутка ноля расходится на розетки и лампы, а фазы – на розетки и двухклавишный выключатель (коричневый провод), с которого идут два провода на лампы.

Чертеж – это официальный документ, который составляется по всем действующим правилам.

Когда делают графическое обозначение выключателей, светильников, розеток и других приборов, преимущественно применяются простые геометрические фигуры: треугольники, квадраты, окружности, сегменты, отрезки и точки. Сочетая их, создают стандартные изображения электрических приборов и механизмов, используемых в электротехнике.

При необходимости разобраться в существующей схеме или составить ее нужно обратиться к ГОСТу, где есть изображение любого электротехнического элемента.

Условное обозначение розеток

В нормативной технической документации за основу электрической розетки взят полукруг. К нему добавляются один или несколько отрезков, отражающих разновидности изделия.

Изображения электротехнических изделий на чертежах

Когда от выпуклой части полукруга вверх отходит одна черта – это обозначается двухполюсная розетка, две – сдвоенная двухполюсная, три веерообразных – трехполюсная (рис. а). Горизонтальной чертой отмечается наличие защитного заземления у изделия. Вертикальная черта внутри полукруга говорит о том, что розетка скрытая (рис. б). Она вставляется во внутреннюю коробку и выравнивается по плоскости стены.

Если полукруг имеет черную сплошную заливку, это означает, что розетка должна быть влагостойкой (рис. в). Ее можно устанавливать на наружные поверхности зданий.

Когда делается изображение выключателя, за основу взята окружность, к которой также добавляются отрезки с крючками на концах, характеризующие конкретный тип изделия. Для освещения применяются преимущественно однополюсные выключатели.

Условное обозначение выключателей

Условные обозначения и внешний вид типовых выключателей освещения

Количество крючков означает, сколько у него клавиш. На рисунке выше они имеют небольшие отличия, что связано с тем, скрытый тип выключателя или открытый. На розетках также приводятся их обозначения, поскольку в некоторых моделях их совмещают в общие блоки (рис. г).

Если окружность выполнена с внутренней черной заливкой, это означает повышенную защиту изделия от влаги. На рисунке ниже приведено расширенное обозначение электрических выключателей и переключателей. Двух,- и трехполюсные устройства – это пакетные выключатели, применяемые для включения электродвигателей, подачи электричества в жилье, а переключатели на два направления проходного типа служат для управления из двух и более мест.

Условные обозначения на чертежах выключателей

На рисунке выше указана защищенность изделий в виде маркировки из латинских букв IP и двух последующих цифр. Первая из цифр означает защиту от проникновения твердых загрязнений в зависимости от размеров, а следующая – стойкость против влаги. Диапазон возможных значений находится в пределах 0-9. Часто встречается маркировка IP44, IP54, IP65, IP20.

Расположение розеток и выключателей в квартире

Схема проводки и расположение электротехнических приборов в квартире составлены правильно, если нет потребности в дополнительных тройниках и удлинителях.

В особом внимании нуждается кухня, где сосредоточено максимальное количество потребителей электроэнергии. К электроплите проложен отдельный кабель из электрощитка (красная пунктирная линия на рисунке ниже). Все розетки сделаны скрытыми и с заземлением, как видно по их условным обозначениям.

Размещение выключателей и розеток на плане типовой квартиры

Их следует правильно подобрать, чтобы мощность соответствовала проводке и подключаемым приборам. На кухне указаны только самые необходимые розетки и выключатели для освещения и основных электроприборов. Не обозначены розетки для встроенной техники и вытяжной вентиляции. Кроме того, следует предусмотреть подключение электроприборов: миксера, чайника, хлебопечки, кофеварки, светильников для определенных зон и многих других. Для этого устанавливают 3-4 дополнительные розетки рядом со столешницей. В некоторых кухонных столах и шкафчиках сейчас заранее монтируются выдвижные розеточные блоки.

Выключатели также сделаны встроенными. Кое-где их можно совместить с розетками, например, для включения вытяжной вентиляции, холодильника и микроволновой печи.

Выключатели применяются преимущественно однополюсные для скрытой проводки. Защитное отключающее устройство устанавливают на входе перед счетчиком, согласно ПУЭ. В ванной комнате предусмотрена розетка для стиральной машины с повышенной защитой от влаги. Выключатель там устанавливается снаружи.

В зале целесообразно поставить двух,- или трехклавишный выключатель для люстры. Традиционное групповое включение светильников часто оказывается удобнее, чем использование диммера, который не всегда подходит. Например, его нельзя применять для люминесцентных ламп.

Выключатели можно показывать на схеме в общем виде, а в спецификациях указывать их характеристики. Придерживаясь ГОСТов, можно подробно указывать на схемах типы розеток и выключателей, по которым наглядно видно, что нужно покупать для электроснабжения дома или квартиры.

Выбор. Видео

О показателях качества розеток и выключателей расскажет следующее видео.

Условные обозначения розеток и выключателей на схемах в соответствии с требованиями ГОСТов позволяют легче разбираться в чертежах при проектировании, монтаже и ремонте электрооборудования.

Оцените статью:

Условное обозначение розеток и выключателей на чертежах

Планирование размещения электрической проводки в помещении является серьёзной задачей, от точности и правильности выполнения которой зависят качество последующего её монтажа и уровень безопасности людей, находящихся на этой территории. Для того чтобы электропроводка была размещена качественно и грамотно, требуется предварительно составить подробный план.

Он представляет собой чертёж, выполненный с соблюдением выбранного масштаба, в соответствии с планировкой жилья, отражающий расположение всех узлов электропроводки и основных её элементов, таких, как распределительные группы и однолинейная принципиальная схема. Только лишь после того, как чертёж составлен можно вести речь о подключении электрики.

Однако, важно не только иметь в распоряжении такой чертёж, надо ещё и уметь его читать. Каждый человек, имеющий дело с работами, предполагающими необходимость проведения электромонтажа, должен ориентироваться в условных изображениях на схеме, обозначающих различные элементы электрооборудования. Они имеют вид определённых символов и их содержит практически каждая электрическая схема.

Но сегодня речь пойдет не о том, как начертить план схему, а о том, что на ней отображено. Скажу сразу сложные элементы, такие как резисторы, автоматы, рубильники, переключатели, реле, двигатели и т.п. мы рассматривать не будем, а рассмотрим лишь те элементы которые встречаются любому человеку каждый день т.е. обозначение розеток и выключателей на чертежах. Я думаю, это будет интересно всем.

По каким документам регламентируется обозначение

Разработанные ещё в советское время ГОСТы чётко определяют соответствие на схеме и в конструкторской документации элементов электрической цепи определённым установленным графическим символам. Это необходимо для ведения общепринятых записей, содержащих информацию о конструкции электрической системы.

Роль графических обозначений выполняют элементарные геометрические фигуры: квадраты, окружности, прямоугольники, точки и линии. В разнообразных стандартных сочетаниях эти элементы отображают все составные части электроприборов, машин и механизмов, применяющихся в современной электротехнике, а также принципы управления ними.

Нередко возникает естественный вопрос о нормативном документе, регламентирующем все вышеизложенные принципы. Методы построения условных графических изображений электрической проводки и оборудования на соответствующих схемах определяет ГОСТ 21.614-88 «Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах». Из него можно узнать, как обозначаются розетки и выключатели на электрических схемах.

Обозначение розеток на схеме

Нормативная техническая документация даёт конкретное обозначение розетки на электрических схемах. Её общий схематичный вид представляет собой полукруг, от выпуклой части которого вверх отходит черта, её внешний вид и определяет тип розетки. Одна черта — двухполюсная розетка, две — сдвоенная двухполюсная, три, имеющие вид веера, — трёхполюсная розетка.

Подобные розетки характеризуются степенью защиты в диапазоне IP20 — IP23. Наличие заземления обозначается на схемах плоской чертой, параллельной центру половины окружности, что отличает обозначения всех розеток открытых установок.

В том случае если установка скрытая, схематические изображения розеток меняются посредством добавления ещё одной черты в центральной части полукруга. Она имеет направление от центра к черте, обозначающей число полюсов розетки.

Сами розетки при этом вмуровываются в стену, уровень их защиты от воздействия влаги и пыли находится в диапазоне, приведенном выше (IP20 — IP23). Стена не становится от этого опасной, поскольку все части, проводящие ток, надёжно скрыты в ней.

На некоторых схемах обозначения розеток имеют вид чёрного полукруга. Это влагостойкие розетки, степень защиты оболочки которых IP 44 — IP55. Допускается их внешняя установка на поверхностях зданий, выходящих на улицу. В жилых помещениях такие розетки устанавливаются во влажных и сырых помещениях, например ванные комнаты и душевые помещения. 

Обозначение выключателей на электрических схемах

Все типы выключателей имеют схематическое изображение в виде окружности с чертой в верхней части. Окружность с чёрточкой, содержащей крючок на конце, обозначает одноклавишный выключатель освещения открытой установки (степень защиты IP20 — IP23). Два крючка на конце чёрточки означают двухклавишный выключатель, три — трёхклавишный.

Если на схематическом обозначении выключателя над чёрточкой ставится перпендикулярная линия, речь идёт о выключателе скрытой установки (степень защиты IP20 — IP23). Линия одна — выключатель однополюсный, две — двухполюсный, три — трёхполюсный.

Окружностью чёрного цвета обозначается влагостойкий выключатель открытой установки (степень защиты IP44 — IP55).

Окружность, пересекаемая линией с чёрточками на концах, применяется для изображения на электрических схемах проходных выключателей (переключателей) с двумя положениями (IP20 — IP23). Изображение однополюсного переключателя напоминает зеркальное отображение двух обычных. Влагостойкие переключатели (IP44 — IP55) обозначаются на схемах в виде закрашенной окружности.

Как обозначается блок выключателей с розеткой

Для экономии места и с целью компоновки в общем блоке устанавливают розетку с выключателем или несколько розеток и выключатель. Наверное, многие такие блоки встречали. Такое размещение коммутационных аппаратов очень удобно, так как находится в одном месте, к тому же при монтаже электропроводки можно сэкономить на штробах (провода на выключатель и розетки прокладываются в одной штробе).

В общем, компоновка блоков может быть любой и все как говорится, зависит от вашей фантазии. Можно установить блок выключателей с розеткой, несколько выключателей или несколько розеток. В данной статье не рассмотреть обозначение розеток и выключателей на чертежах в таких блоках я просто не имею права.

Итак, первый из них блок розетка выключатель. Обозначение для скрытой установки.

Второй более сложный, блок состоит из одноклавишного выключателя, двухклавишного выключателя и розетки с заземлением.

Последнее обозначения розеток и выключателей в электрических схемах отображено в виде блока два выключателя и розетка.

Для наглядности представлен лишь один небольшой пример, собрать (начертить) можно любую комбинацию. Еще раз повторюсь все зависит от вашей фантазии ).

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Как выбрать проходной выключатель: разбор видов и маркировка

Для управления приборами освещения на лестнице либо в длинном коридоре обычная схема с одним устройством «включения/выключения» не подходит. Чтобы выключить свет в такой ситуации, придется идти обратно к единственному в помещении переключателю. Не слишком удобно, согласны?

Установив проходной выключатель, позволяющий управлять лампочками с двух мест, вы значительно повысите уровень комфорта в вашем доме или офисе. Мы расскажем о том, как грамотно подобрать устройство и как его правильно установить. В предложенной нами статье рассмотрены популярные варианты подключения.

Содержание статьи:

Выбор приборов: выключатели vs переключатели

Прежде чем идти в магазин светотехники за необходимыми материалами, вначале надо разобраться в терминологии и различных приборах коммутации электричества.

Для большинства начинающих электриков что выключатель, что переключатель – это одно и то же. Однако они только внешне похожи друг на друга. По принципу действия эти устройства различаются кардинально.

Бытовые как выключатели, так и переключатели для света  выглядят одинаково и имеют единообразные корпуса, но предназначены для принципиально разных схем соединения

Обычный «ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ» представляет собой простейший размыкающий/замыкающий электрическую цепь ключ. У него один входящий и один выходящий провод. Плюс есть двух- и трехклавишные устройства с большим количеством контактов. Однако это просто два или три собранных вместе в едином корпусе выключателя.

«ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ» – это коммутирующее устройство, в котором одна входящая электроцепь переключается на одну из нескольких выходящих цепей. Нередко подобный прибор также называют «перекидным выключателем», так как у него имеется клавиша для перекидывания контактов из одного положения в другое.

По минимуму в таком одноклавишном приборе три контакта (один входящий и пара выходящих). Если клавиш две, то клемм уже шесть (пара на входе и четыре на выходе).

Под термином «ПРОХОДНОЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ» понимается несколько переключателей, соединенных между собой по определенной схеме. Подобный коммутатор предназначен для включения/выключения единого источника света сразу из нескольких точек в помещении или огороженной территории с освещением.

Сделать из классических выключателей «проходной» прибор, чтобы сэкономить на покупке, невозможно, для этого необходимо использовать исключительно переключатели

В итоге  двухконтактный выключатель предназначен для разрыва одной электрической цепи с фазой, посредством которой запитана лампочка освещения. А трехконтактный переключатель используется для создания новых отдельных контуров электропитания.

Первый вариант нужен для прекращения подачи тока по какой-либо цепи, а второй – для переключения между цепями. Внешне оба устройства выглядят абсолютно одинаково. Это корпус с одной или несколькими клавишами. При этом переключатель применять в режиме выключателя можно, а наоборот нет.

Сделать из двухконтактного прибора трехконтактный невозможно. А вот исключить использование одной из цепей вполне допустимо. Но для организации управления светом из нескольких точек надо покупать только переключающие устройства с тремя и более контактами.

Виды бытовых коммутирующих устройств

Переключатели бывают кнопочные, клавишные и поворотные. Первый вариант обычно используется только в качестве звонка у входной двери. Он для управления освещением не подходит.

А вот второй тип для включения/выключения света в жилом доме – как раз то, что надо. Поворотная разновидность больше предназначена для производственных и подсобных помещений. У таких изделий не слишком презентабельный внешний вид.

По количеству клавиш переключатели бывают:

  • одноклавишными;
  • двухклавишными;
  • трехклавишными.

Они делятся на обычные (проходные), комбинированные и (промежуточные). Первые имеют три контакта. У вторых эта тройка клемм увеличивается умножением на число клавиш. А у третьих входов и выходов по два. Последние предназначены для схем не с двумя, а несколькими точками включения света.

По типу управления в частных домах выключатели освещения обычно применяются стандартные клавишные, но есть и модели с сенсорами и дистанционным управлением

По схеме подвода проводов выключатели бывают для открытой () и скрытой (встроенные аналоги) проводки. Первые крепятся на стене дюбель-саморезами, а вторые фиксируются в подрозетниках с помощью распирающих ножек.

При выборе переключателей для подсоединения по схеме проходного выключателя необходимо грамотно подобрать количество клавиш (на каждую подключаемую группу по одной). Если точек управления в планах делать две, то потребуется лишь пара обычных трехконтактных устройств.

Если этих точек нужно больше, то на каждое такое место для включения в единую систему придется дополнительно брать промежуточный перекрестный прибор.

В подавляющем большинстве случаев клавиша бытового переключателя имеет два положения на замыкание одной из цепи. Но встречаются и модификации с нулевым серединным состоянием. При таком положении оба контура оказываются разорванными.

Маркировка на корпусе переключателя

На части выключателя, где расположены контакты, обычно имеется специальная маркировка с указанием характеристик коммутирующего изделия. Как минимум, это номинальные напряжение и ток, а также и обозначения зажимов для проводов.

Если переключатель подбирается для схем с люминесцентными лампами, то в его маркировке должны присутствовать буквы «X» или «AX» (на обычных стоит только «А»)

При включении света в люминесцентных светильниках в цепи возникает резкий всплеск пускового тока. Если применяются лампочки светодиодные или накаливания, то этот скачок выходит не таким большим.

В противном случае выключатель должен быть рассчитан на подобные высокие нагрузки, иначе есть риск обгорания контактов в его зажимах. Потому-то так важно для люминесцентных электроламп выбирать специальные переключатели.

Для установки в спальне или коридоре вполне подойдет переключатель с IP03. Для ванных комнат вторую цифру лучше поднимать до 4 или 5. А если коммутирующее изделие устанавливается на улице, то степень защиты должна быть не ниже IP55.

Контактные зажимы для электропроводов на переключателе могут быть:

  • винтовыми с прижимной пластиной и без нее;
  • безвинтовыми пружинными.

Первые более надежны, а вторые сильно упрощают выполнения электромонтажа. Причем самый оптимальный вариант – это винтовые зажимы с дополнением в виде прижимной пластины. Они при затягивании не разрушают жилу провода кончиком винта.

По ГОСТовским требованиям, если проводник имеет сечение до 1,5 мм, то использовать для его соединения с выключателем винтовой зажим, в котором конец винта проворачивается по жиле, недопустимо

Также в маркировке переключателей присутствуют обозначения клемм:

  1. «N» – для нулевого рабочего проводника.
  2. «L» – для проводника с фазой.
  3. «ЗЕМЛЯ» – для нулевого под заземление защитного проводника.

Плюс обычно с помощью «I» и «O» указывается положение клавиши на режимах «ВКЛЮЧЕНО» и «ВЫКЛЮЧЕНО». Еще на корпусе могут присутствовать логотипы производителя и названия изделий.

Управление освещением с нескольких мест

Схем монтажа переключателей для включения света с разных концов коридора существует несколько. Самая простая из них подразумевает наличие клавиш выключателей в двух удаленных друг от друга местах помещения и одной линии питания светильников.

Если точек включения освещения необходимо сделать более двух, то разводка электропроводов выйдет несколько сложнее. Но и здесь ничего особого мудрого тоже нет.

Если следовать представленным схемам подключения переключателей, то особых проблем с организацией управления светильником из нескольких точек не возникнет – надо лишь не перепутать жилы

Если с помощью проходного выключателя планируется подавать напряжение на люстру с двумя или тремя раздельными наборами лампочек, то схема несколько усложнится. Здесь придется монтировать переключатели с несколькими клавишами, а клемм для проводов там гораздо больше.

Схема #1: для включения света с двух точек

Проще всего организовать управление осветительным прибором с двух разных мест в помещении. Для этого понадобится лишь пара стандартных переключателей и несколько метров электропроводки.

Плюс потребуется соблюдать простейшие правила электромонтажа, чтобы исключить поражения током и гарантировать безопасность эксплуатации всей системы в дальнейшем.

Схема «проходного коридорного выключателя» с двумя переключателями – самая популярная, ее повсеместно используют в коридорах и спальнях, а также на лестницах и верандах

При реализации выходы обоих переключателей соединяются парой жил с получением двух раздельных питающих цепей. Затем на вход одного коммутирующего изделия подсоединяется провод с фазой, а на вход второго – отвод до лампочки.

В результате при любом положении обеих клавиш общая цепь питания «проходного выключателя» получится либо разорвана, либо соединена. Свет можно будет включать и выключать из двух разных точек.

Такое решение позволяет запитать напряжением осветительный прибор при включении лишь какой-либо одной клавиши. Вторая, с другой стороны помещения, при этом всегда коммутирует одну из существующих линий.

Схема #2: для двух светильников

Первая схема является самой простой и дешевой в реализации. Ее применяют чаще всего. Однако если светильников в помещении несколько или лампочки в люстре разведены на две группы, то подобный вариант проходного выключателя не подойдет.

Если требуется подать питание на две отдельные линии ламп освещения, то придется прибегнуть к монтажу двухклавишных переключателей с шестью контактами каждый

По технологии монтажа и применяемым устройствам данная схема практически повторяет первый базовый вариант. Только проводов в этом случае прокладывать придется больше.

И чтобы хоть немного на них сэкономить, питающий провод на первый в цепи переключатель рекомендуется делать с перемычкой. Тянуть пару отдельных жил от распределительной коробки выйдет слишком накладно.

Если линий с лампами три, то меняются на трехклавишные аналоги. Во всем остальном схема подсоединения проводов остается прежней, только их количество увеличивается.

Схема #3: для нескольких выключателей

С двумя точками включения света и одной или несколькими группами освещения все достаточно просто. Там нужна проводка и пара переключателей. А вот при необходимости организовать управление из нескольких мест придется приобретать еще один тип переключающих устройств.

Если выключателей для одного светильника надо установить несколько, то без перекрестного переключателя не обойтись. В этом приборе одна из цепей является транзитной

В такой крайние переключатели ставятся обычные проходные, как в первом случае. А между ними потом монтируется перекрестный аналог с четырьмя клеммами подсоединения электропроводки.

При нажатии на клавишу в таком коммутирующем устройстве происходит размыкание соединенных контактов и сразу же перекрестное их замыкание в новую питающую цепь. Кроме одноклавишных перекрестных переключателей существуют приборы и с большим количеством клавиш. Они предназначены для схем с несколькими группами лампочек.

Однако в этом случае жил к клеммам придется подсоединять гораздо больше. И здесь крайне важно ничего не напутать. За правильностью электромонтажа при такой разводке необходимо следить особо внимательно.

Если нужна еще одна точка «включения/выключения», то устанавливается еще один перекрестник с последовательным подключением проводов к уже имеющимся

Электрики рекомендуют соединять переключатели между собой через распределительную коробку. Однако гораздо проще сделать это напрямую посредством двухжильного провода. Практика показывает, что подобное соединение более целесообразно и норм электротехники не нарушает. А расход электропроводов при нем сокращается серьезно.

Проверенные на практике схемы подключения перекрестного выключателя приведены в , с содержанием которой мы советуем ознакомиться.

Выводы и полезное видео по теме

Нюансов подключения переключателей так, чтобы освещением можно было управлять с нескольких точек, немного. Но они есть. И упускать их по незнанию их вида при выполнении монтажа нельзя. Чтобы Вам проще было разобраться во всех тонкостях описанных выше схем, мы рекомендуем обязательно просмотреть приведенные ниже видеоматериалы.

Все о проходных выключателях – принципы работы и монтаж:

Как подключить двухклавишный переключатель:

Схема подключения проходных (перекидных) выключателей через распределительную коробку:

Использование проходных выключателей сильно упрощает управление освещением в большом помещении, делая этот процесс более удобным. Самостоятельно смонтировать такую систему из нескольких переключателей и проводов несложно. Надо лишь правильно подобрать комплект необходимых коммутирующих устройств.

А как вы выбирали проходной выключатель для установки в загородном доме, офисе или в квартире? Что для вас стало решающим аргументом в выборе устройства? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, размещайте фотоснимки по теме статьи, делитесь полезной информацией и задавайте вопросы.

Условные обозначения на электрических схемах по ГОСТ: буквенные, графические

Чтобы понять, что конкретно нарисовано на схеме или чертеже, необходимо знать расшифровку тех значков, которые на ней есть. Это распознавание еще называют чтением чертежей. А чтоб облегчить это занятие почти все элементы имеют свои условные значки. Почти, потому что стандарты давно не обновлялись и некоторые элементы рисуют каждый как может. Но, в большинстве своем, условные обозначения в электрических схемах есть в нормативны документах.

Условные обозначения в электрических схемах: лампы,трансформаторы, измерительные приборы, основная элементная база

Содержание статьи

Нормативная база

Разновидностей электрических схем насчитывается около десятка, количество различных элементов, которые могут там встречаться, исчисляется десятками если не сотнями. Чтобы облегчить распознавание этих элементов, введены единые условные обозначения в электрических схемах. Все правила прописаны в ГОСТах. Этих нормативов немало, но основная информация есть в следующих стандартах:

Нормативные документы, в которых прописаны графические обозначения элементной базы электрических схем

Изучение ГОСТов дело полезное, но требующее времени, которое не у всех есть в достаточном количестве. Потому в статье приведем условные обозначения в электрических схемах — основную элементную базу для создания чертежей и схем электропроводки, принципиальных схем устройств.

Обозначение электрических элементов на схемах

Некоторые специалисты внимательно посмотрев на схему, могут сказать что это и как оно работает. Некоторые даже могут сразу выдать возможные проблемы, которые могут возникнуть при эксплуатации. Все просто — они хороша знают схемотехнику и элементную базу, а также хорошо ориентируются в условных обозначениях элементов схем. Такой навык нарабатывается годами, а, для «чайников», важно запомнить для начала наиболее распространенные.

Обозначение светодиода, стабилитрона, транзистора (разного типа)

Электрические щиты, шкафы, коробки

На схемах электроснабжения дома или квартиры обязательно будет присутствовать обозначение электрического щитка или шкафа. В квартирах, в основном устанавливается там оконечное устройство, так как проводка дальше не идет. В домах могут запроектировать установку разветвительного электрошкафа — если из него будет идти трасса на освещение других построек, находящихся на некотором расстоянии от дома — бани, летней кухни, гостевого дома. Эти другие обозначения есть на следующей картинке.

Обозначение электрических элементов на схемах: шкафы, щитки, пульты

Если говорить об изображениях «начинки» электрических щитков, она тоже стандартизована. Есть условные обозначения УЗО, автоматических выключателей, кнопок, трансформаторов тока и напряжения и некоторых других элементов. Они приведены следующей таблице (в таблице две страницы, листайте нажав на слово «Следующая»)

Элементная база для схем электропроводки

При составлении или чтении схемы пригодятся также обозначения проводов, клемм, заземления, нуля и т.д. Это то, что просто необходимо начинающему электрику или для того чтобы понять, что же изображено на чертеже и в какой последовательности соединены ее элементы.

Пример использования приведенных выше графических изображений есть на следующей схеме. Благодаря буквенным обозначениям все и без графики понятно, но дублирование информации в схемах никогда лишним не было.

Пример схемы электропитания и графическое изображение проводов на ней

Изображение розеток

На схеме электропроводки должны быть отмечены места установки розеток и выключателей. Типов розеток много — на 220 В, на 380 в, скрытого и открытого типа установки, с разным количеством «посадочных» мест, влагозащищенные и т.д. Приводить обозначение каждой — слишком длинно и ни к чему. Важно запомнить как изображаются основные группы, а количество групп контактов определяется по штрихам.

Обозначение розеток на чертежах

Розетки для однофазной сети 220 В обозначаются на схемах в виде полукруга с одним или несколькими торчащими вверх отрезками. Количество отрезков — количество розеток на одном корпусе (на фото ниже иллюстрация). Если в розетку можно включить только одну вилку — вверх рисуют один отрезок, если два — два, и т.д.

Условные обозначения розеток в электрических схемах

Если посмотрите на изображения внимательно, обратите внимание, что условное изображение, которое находится справа, не имеет горизонтальной черты, которая отделяет две части значка. Эта черта указывает на то, что розетка скрытого монтажа, то есть под нее необходимо в стене сделать отверстие, установить подрозетник и т.д. Вариант справа — для открытого монтажа. На стену крепится токонепроводящая подложка, на нее сама розетка.

Также обратите внимание, что нижняя часть левого схематического изображения перечеркнута вертикальной линией. Так обозначают наличие защитного контакта, к которому подводится заземление. Установка розеток с заземлением обязательна при включении сложной бытовой техники типа стиральной или посудомоечной машины, духовки и т.д.

Обозначение трехфазной розетки на чертежах

Ни с чем не перепутаешь условное обозначение трехфазной розетки (на 380 В). Количество торчащих вверх отрезков равно количеству проводников, которые к данному устройству подключаются — три фазы, ноль и земля. Итого пять.

Бывает, что нижняя часть изображения закрашена черным (темным). Это обозначает что розетка влагозащищенная. Такие ставят на улице, в помещениях с повышенной влажностью (бани, бассейны и т.д.).

Отображение выключателей

Схематическое обозначение выключателей выглядит как небольшого размера кружок с одним или несколькими Г- или Т- образными ответвлениями. Отводы в виде буквы «Г» обозначают выключатель открытого монтажа, с виде буквы «Т» — скрытого монтажа. Количество отводов отображает количество клавиш на этом устройстве.

Условные графические обозначения выключателей на электрических схемах

Кроме обычных могут стоять проходные выключатели — для возможности включения/выключения одного источника света из нескольких точек. К такой же небольшой окружности с противоположных сторон пририсовывают две буквы «Г». Так обозначается одноклавишный проходной переключатель.

Как выглядит схематичное изображение проходных выключателей

В отличие от обычных выключателей, в этих при использовании двухклавишных моделей добавляется еще одна планка, параллельная верхней.

Лампы и светильники

Свои обозначения имеют лампы. Причем отличаются лампы дневного света (люминесцентные) и лампы накаливания. На схемах отображается даже форма и размеры светильников. В данном случае надо только запомнить как выглядит на схеме каждый из типов ламп.

Изображение светильников на схемах и чертежах

Радиоэлементы

При прочтении принципиальных схем устройств, необходимо знать условные обозначения диодов, резисторов, и других подобных элементов.

Условные обозначения радиоэлементов в чертежах

Знание условных графических элементов поможет вам прочесть практически любую схему — какого-нибудь устройства или электропроводки. Номиналы требуемых деталей иногда проставляются рядом с изображением, но в больших многоэлементных схемах они прописываются в отдельной таблице. В ней стоят буквенные обозначения элементов схемы и номиналы.

Буквенные обозначения

Кроме того, что элементы на схемах имеют условные графические названия, они имеют буквенные обозначения, причем тоже стандартизованные (ГОСТ 7624-55).

  Название элемента электрической схемы Буквенное обозначение
1 Выключатель, контролер, переключатель В
2 Электрогенератор Г
3 Диод Д
4 Выпрямитель Вп
5 Звуковая сигнализация (звонок, сирена) Зв
6 Кнопка Кн
7 Лампа накаливания Л
8 Электрический двигатель М
9 Предохранитель Пр
10 Контактор, магнитный пускатель К
11 Реле Р
12 Трансформатор (автотрансформатор) Тр
13 Штепсельный разъем Ш
14 Электромагнит Эм
15 Резистор R
16 Конденсатор С
17 Катушка индуктивности L
18 Кнопка управления Ку
19 Конечный выключатель Кв
20 Дроссель Др
21 Телефон Т
22 Микрофон Мк
23 Громкоговоритель Гр
24 Батарея (гальванический элемент) Б
25 Главный двигатель Дг
26 Двигатель насоса охлаждения До

Обратите внимание, что в большинстве случаев используются русские буквы, но резистор, конденсатор и катушка индуктивности обозначаются латинскими буквами.

Есть одна тонкость в обозначении реле. Они бывают разного типа, соответственно маркируются:

  • реле тока — РТ;
  • мощности — РМ;
  • напряжения — РН;
  • времени — РВ;
  • сопротивления — РС;
  • указательное — РУ;
  • промежуточное — РП;
  • газовое — РГ;
  • с выдержкой времени — РТВ.

В основном, это только наиболее условные обозначения в электрических схемах.  Но большую часть чертежей и планов вы теперь сможете понять. Если потребуется знать изображения более редких элементов, изучайте ГОСТы.

Обозначение на схемах лампочек, выключателей света , розеток


Автор Alexey На чтение 5 мин. Просмотров 949 Опубликовано
Обновлено

Умение читать электротехнические схемы, способность распознавать на чертеже дома обозначенные символами различные условные графические обозначения коммутационных аппаратов и элементов сети – позволит разобраться в обустройстве проводки самостоятельно.

Понятная пользователю схема даёт ему ответ на вопрос, какие провода подключить к тем, или иным клеммам электроприбора. Но для чтения чертежа недостаточно помнить символы разнообразных электротехнических устройств, нужно также понимать, что они делают, какие функции выполняют, чтобы улавливать взаимосвязь между ними, необходимой для того, чтобы понять работу всей системы целиком.

Изучению всей номенклатуры электротехнических аппаратов посвящается много времени в специальных учебных заведениях, и нет никакой возможности в одной статье вместить обозначение всех этих устройств, с детальным описанием их функциональных возможностей и характерных взаимосвязей с другими приборами.

Поэтому нужно начинать с изучения простых схем, включающих в себя небольшой набор элементов.

Проводники, линии, кабели

Самый распространённый компонент любой электросети – обозначение проводов. На схемах он обозначается линией. Но нужно помнить, что один отрезок на чертеже может означать:

  • один провод, являющийся электрическим соединением между контактами;
  • двухпроводную однофазную, или четырёх проводную трёхфазную линию групповой электрической связи;
  • электрический кабель, включающий в себя целый набор силовых и сигнальных групп электрических связей.

Как видим, уже на стадии изучения, казалось бы, простейших проводов существуют сложные разнообразные обозначения их разновидностей и взаимодействий.

Изображение распредкоробок , щитков

На данном фрагменте из таблицы № 6 ГОСТ 2.721-74 показаны различные обозначения элементов, как простых одножильных соединений и их пересечений, так и жгутов проводников с ответвлениями.

Изображение проводов , ламп и вилки

Нет смысла начинать заучивать все эти значки. Они сами отложатся в сознании после изучения разнообразных чертежей, при котором время от времени придётся заглядывать в данную таблицу.

Компоненты сети

Набор элементов, состоящий из светильника, выключателя, розетки является достаточным для функционирования жилой комнаты, он обеспечивает освещение и питание электроприборов.

Выучив их обозначение, можно с лёгкостью понять обустройство проводки у себя в комнате, или даже спроектировать свой собственный план электропроводки, учитывающий насущные потребности.

Обозначение одноклавишного выключателя , двухклавишного и проходноого выключателя

Взглянув на таблицу №1 ГОСТ 21.608-84, можно удивиться тому разнообразию имеющихся в обиходе электротехнических изделий. Находясь у себя дома и читая данную статью, стоит оглянуться и найти у себя в комнате компоненты электросети, соответствующие обозначенным в таблице. Например, розетка обозначается на схеме полукругом.

Схематическое изображение различных видов розетокСхематическое изображение различных видов выключателей

Существует много их разновидностей (только фаза и ноль, с дополнительным контактом заземления, двойные, блочные с выключателями, скрытые и т. д.), поэтому каждая имеет своё графическое обозначение, также как и множество типов выключателей.

Пример монтажной схемы небольшой квартиры

Немного практики для запоминания

Выделив найденные элементы, желательно попробовать их начертить, можно даже по правилам, указанным в таблице №2. Данное упражнение поможет запомнить выбранные компоненты.

Имея начертание графических символов, можно соединить их линиями, и получить схему проводки в комнате. Поскольку провода спрятаны в стенном покрытии, монтажный чертёж нарисовать не удастся, но электрическая схема будет верной.

Пример простой схемы

Косыми чёрточками обозначено количество проводников в линии. Стрелками указаны выходы на щиток с защитными автоматами и УЗО. Линия синего цвета означает подключение двухпроводным кабелем к коробке распределения, от которой выходят по три провода на выключатель и светильник.

Чёрным показана трёхпроводная проводка с защитным проводником РЕ. Данный рисунок приведён лишь для примера. Для проектирования сложных электрических систем нужно пройти целый курс высшего специализированного учебного заведения.

Но, выучив несколько часто встречающихся символов, можно нарисовать от руки проводку комнаты, гаража или целого дома, и работать по ней, воплощая её в реальности.

УЗО, автоматы, электрощит

Для полноты картины нужно ещё выяснить обозначение распределительных коробок, защитного автомата, УЗО, счётчика.

Обозначения элементов сети

На изображении видно, что однополюсный автоматический выключатель отличается от двухполюсного наличием косых линий на обозначении проводов подключения.

Защитные системы

Для возможности понимания обустройства всей проводки загородного дома (не только электросети), нужно также изучить средства молниезащиты,ноля, фазы, значок датчика движения и других сигнальных средств ПОС (пожарно-охранной сигнализации).

схема молниезащиты загородного дома проволочным молниеотводом, устанавливаемым на крыше

На рисунке указана схема молниезащиты загородного дома проволочным молниеотводом, устанавливаемым на крыше:

  1. проволочный молниеприемник;
  2. ввод воздушной ВЛ и заземление крюков ВЛ на стене;
  3.  токоотводящий провод;
  4. контур заземления.

Датчики сигнализации имеют свое специфическое обозначение, в паспортах некоторых производителей они могут отличаться. Наиболее типичными символами представлены средства ПОС, описанные ниже.

На данном рисунке показан план коттеджа с изображённой схемой подключения различных датчиков пожарно-охранной сигнализации.

Пример плана коттеджа

 

В этой статье показана та часть обозначений, которая касается обустройства дома или квартиры. Для более полного ознакомления с графическими символами электротехники и других отраслей, нужно изучать ГОСТ и различные справочники.

И ещё раз стоит напомнить, что мало выучить значки, нужно понимать принцип работы обозначаемых элементов в электрике.

Обозначение розеток на схемах

Одним из наиболее распространенных элементов домашней электросети является электрическая розетка. На схеме она может выглядеть в виде различных обозначений, которые зависят от типа и конструкции этого устройства.

Важнейшим этапом обустройства электрической проводки является составление плана размещения всех ее элементов. Грамотное нанесение на электрическую схему всех составных частей электросети обеспечивает правильность планирования необходимого количества материалов, а также высокий уровень электробезопасности. Правильно составленная схема значительно облегчает выбор типов необходимого оборудования.

План электрической проводки составляется с учетом масштаба помещений и особенностей его планировки.

Совет! Традиционно для составления подобных чертежей используется однолинейная схема, которая позволяет отобразить все элементы сети, не загромождая чертеж большим количеством линий, изображающих соединительные провода.

Руководящие документы

Для того чтобы унифицировать обозначения, используемые в электрических схемах, еще в советское время был принят ГОСТ 21.614-88 «Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах».

В соответствии с этим документом, для обозначения всех элементов электросети используются простейшие геометрические фигуры, позволяющие легко наносить, а также идентифицировать тот или иной элемент на электрической схеме.

Жесткие требования к выполнению подобных чертежей исключают путаницу и двоякое толкование всех нанесенных на схеме символов, что крайне важно при выполнении монтажных работ в электрической сети.

Обозначения элементов открытой установки

Простейшая двухполюсная электрическая розетка открытой установки без заземляющего контакта изображается на электрической схеме в виде полукруга с чертой, проведенной перпендикулярно к его выпуклой части.

Обозначение сдвоенной розетки отличается от предыдущего наличием двух параллельных линий. Графический символ, соответствующий трехполюсному изделию, представляет собой полукруг, к выпуклой части которого примыкают три линии, сходящиеся в одной точке и расположенные веером.

Для обозначения розетки с заземляющим контактом к ее изображению добавляется горизонтальная черта, которая является касательной к верхней точке полукруга.

Розетки для скрытой электропроводки

Скрытая электропроводка является наиболее распространенным типом домашней электрической сети. Для ее прокладки используются устройства, встраиваемые в стену при помощи специальных монтажных коробок.

Единственным отличием обозначения подобных розеток от приведенного выше рисунка является перпендикуляр, опускаемый от середины прямого отрезка к центру окружности.

Устройства с повышенной защитой от пыли и влаги

Рассмотренные розетки не отличаются высоким уровнем защиты от проникновения в их корпус твердых предметов, а также влаги. Такие изделия могут применяться во внутренних помещениях, где условия эксплуатации исключают подобные воздействия. Что касается устройств, предназначенных для установки на открытом воздухе или, например, в ванных комнатах, то согласно принятой классификации степень их защиты должна быть ниже IP44 (где первая цифра соответствует уровню защиты от пыли, вторая – от влаги).

Такие розетки обозначаются на схеме в виде полностью закрашенного черным цветом полукруга. Как и в предыдущем случае, двухполюсные и трехполюсные влагозащищенные розетки обозначаются соответствующим количеством отрезков, примыкающих к выпуклой части полукруга.

Выключатели

Выключатель на схеме обозначается в виде окружности, к которой под углом 45 с наклоном в правую сторону проведена черта, имеющая на конце один, два или три перпендикулярных отрезка (в зависимости от количества клавиш изображаемого выключателя).

Изображение выключателей скрытой установки такое же, только отрезки на конце наклонной черты проводятся в обе стороны от нее на одинаковое расстояние.

Влагостойкие изделия обозначаются окружностью черного цвета.

Стоит обратить внимание на изображение проходных выключателей, которое напоминает два обычных выключателя, зеркально отраженных от центра одной окружности.

Блоки розеток

Нередко в плане домашней электросети необходимо предусмотреть установку блоков, включающих в себя различное количество наиболее распространенных элементов – розеток и выключателей.

Простейший блок, содержащий в своем составе двухполюсную розетку, и одноклавишный выключатель скрытой установки изображается в виде полукруга, от центра которого проведен перпендикуляр, а также линия под углом 45 , соответствующая одноклавишному выключателю.

Аналогичным образом наносятся на схему блоки, содержащие различное количество розеток и выключателей. Например, блок скрытой установки, имеющий в своем составе двухполюсную розетку, а также одноклавишный и двухклавишный выключатели, имеет обозначение:

Таким образом, обозначение элементов на электрической схеме выполняется таким образом, чтобы обеспечить наибольшую легкость в ее составлении и чтении. Стоит один раз запомнить основные принципы построения подобных схем, чтобы в дальнейшем с легкостью пользоваться планом квартирной электропроводки любой сложности.

типов переключателей | Механические, электронные, характеристики

В этом руководстве мы узнаем, что такое переключатель, какие бывают разные типы переключателей, механические переключатели, электронные переключатели, их символы и многое другое о переключателях.

Что такое коммутатор?

Переключатель — это устройство, которое предназначено для прерывания тока в цепи. Проще говоря, выключатель может включать или отключать электрическую цепь. Каждое электрическое и электронное приложение использует по крайней мере один переключатель для включения и выключения устройства.

Итак, переключатели являются частью системы управления, и без нее управление невозможно. Переключатель может выполнять две функции, а именно полностью ВКЛ (замыкание контактов) или полностью ВЫКЛ (размыкание контактов).

Когда контакты переключателя замкнуты, переключатель создает замкнутый путь для прохождения тока и, следовательно, нагрузка потребляет энергию от источника. Когда контакты переключателя разомкнуты, нагрузка не будет потреблять мощность, как показано на рисунке ниже.

Другая важная функция коммутатора — отводить электрический ток в цепи.Рассмотрим следующую схему. Когда переключатель находится в положении A, лампа 1 включается, а пока он находится в положении B, лампа 2 включается.

Существует множество применений переключателей в самых разных областях, таких как дома, автомобили, промышленность, военная промышленность, аэрокосмическая промышленность и так далее. В домашних и офисных приложениях мы используем простые кулисные переключатели для включения и выключения таких устройств, как освещение, компьютеры, вентиляторы и т. Д. В некоторых приложениях используется многостороннее переключение (например, проводка в здании), когда два или более переключателя подключаются для управления электрическая нагрузка из более чем одного места, например, двухсторонний переключатель.

Характеристики коммутатора

Прежде чем продолжить и рассмотреть различные типы коммутаторов, давайте рассмотрим некоторые важные моменты, касающиеся характеристик коммутатора.

  • Двумя важными характеристиками переключателя являются его полюса и броски. Столб представляет собой контакт, а бросок представляет собой соединение между контактами. Количество полюсов и ходов используется для описания переключателя.
  • Некоторые стандартные количества полюсов и ходов — одинарные (1 полюс или 1 ход) и двойные (2 полюса или 2 переключателя).
  • Если количество шестов или бросков больше 2, то это число часто используется напрямую. Например, трехполюсный шестицилиндровый переключатель часто обозначается как 3P6T.
  • Другой важной характеристикой переключателя является его действие, то есть, является ли он мгновенным или фиксированным. Мгновенные переключатели (например, кнопки) используются для мгновенного контакта (на короткое время или пока кнопка нажата).
  • Переключатели с фиксацией на руке, удерживают контакт до тех пор, пока он не будет переведен в другое положение.

Типы коммутаторов

В основном коммутаторы могут быть двух типов. Это:

Механические переключатели — это физические переключатели, которые необходимо активировать физически, перемещая, нажимая, отпуская или касаясь их контактов.

Электронные переключатели

, с другой стороны, не требуют физического контакта для управления цепью. Они активируются действием полупроводника.

Механические переключатели

Механические переключатели можно разделить на различные типы в зависимости от нескольких факторов, таких как метод срабатывания (ручные, концевые и технологические переключатели), количество контактов (одноконтактные и многоконтактные переключатели), количество полюсов и ход ( SPST, DPDT, SPDT и т. Д.), принцип действия и конструкция (кнопочный, тумблерный, поворотный, джойстик и т. д.), в зависимости от состояния (мгновенные и заблокированные переключатели) и т. д.

По количеству полюсов и ходов переключатели подразделяются на следующие типы . Полюс представляет собой количество отдельных силовых цепей, которые можно переключить. Большинство переключателей имеют один, два или три полюса и обозначаются как однополюсные, двухполюсные и трехполюсные.

Число переходов представляет собой число состояний, в которые ток может проходить через переключатель.Большинство переключателей имеют одно- или двухходовые переключатели, которые обозначаются как одно- и двухходовые переключатели.

Однополюсный однопозиционный переключатель (SPST)

  • Это основной переключатель включения и выключения, состоящий из одного входного и одного выходного контактов.
  • Он переключает одну цепь и может включать (ВКЛ) или отключать (ВЫКЛ) нагрузку.
  • Контакты SPST могут быть нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми.

Однополюсный двухпозиционный переключатель (SPDT)

  • Этот переключатель имеет три контакта: один входной контакт, а остальные два выходных контакта.
  • Это означает, что он состоит из двух положений ВКЛ и одного положения ВЫКЛ.
  • В большинстве схем эти переключатели используются как переключатели для подключения входа между двумя вариантами выходов.
  • Контакт, который подключен к входу по умолчанию, называется нормально замкнутым контактом, а контакт, который будет подключен во время работы ВКЛ, является нормально разомкнутым контактом.

Двухполюсный однопозиционный переключатель (DPST)

  • Этот переключатель состоит из четырех клемм: двух входных контактов и двух выходных контактов.
  • Он ведет себя как две отдельные конфигурации SPST, работающие одновременно.
  • Он имеет только одно положение ВКЛ, но он может активировать два контакта одновременно, так что каждый входной контакт будет подключен к своему соответствующему выходному контакту.
  • В положении ВЫКЛ. Оба переключателя находятся в разомкнутом состоянии.
  • Этот тип переключателей используется для одновременного управления двумя разными цепями.
  • Кроме того, контакты этого переключателя могут быть нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми.

Двухполюсный двухпозиционный переключатель (DPDT)

  • Это двойной переключатель ВКЛ / ВЫКЛ, состоящий из двух положений ВКЛ.
  • Он имеет шесть выводов, два из которых являются входными контактами, а остальные четыре являются выходными контактами.
  • Он ведет себя как две отдельные конфигурации SPDT, работающие одновременно.
  • Два входных контакта подключены к одному набору выходных контактов в одном положении и в другом положении, входные контакты подключены к другому набору выходных контактов.

Кнопочный переключатель

  • Это переключатель с мгновенным контактом, который замыкает или разрывает соединение, пока прилагается давление (или когда кнопка нажата).
  • Обычно это давление обеспечивается кнопкой, нажатой чьим-то пальцем.
  • Эта кнопка возвращается в нормальное положение после снятия давления.
  • Внутренний пружинный механизм управляет этими двумя состояниями (нажатым и отпущенным) кнопки.
  • Он состоит из неподвижных и подвижных контактов, из которых неподвижные контакты соединены последовательно со схемой, подлежащей переключению, а подвижные контакты прикрепляются с помощью кнопки.
  • Нажимные кнопки в основном подразделяются на нормально открытые, нормально закрытые и кнопки двойного действия, как показано на рисунке выше.
  • Кнопки двойного действия обычно используются для управления двумя электрическими цепями.

Тумблер

  • Тумблер приводится в действие вручную (или толкается вверх или вниз) механической ручкой, рычагом или качающимся механизмом. Они обычно используются в качестве переключателей управления освещением.
  • Большинство этих переключателей имеют два или более положения рычага, которые находятся в версиях переключателя SPDT, SPST, DPST и DPDT. Они используются для коммутации больших токов (до 10 А), а также могут использоваться для коммутации малых токов.
  • Они доступны в различных номиналах, размерах и стилях и используются для различных типов приложений.Состояние ON может быть любым из их горизонтальных положений, однако, по соглашению, нижнее положение является закрытым или включенным положением.

Концевой выключатель

  • Схемы управления концевым выключателем показаны на рисунке выше, на котором представлены четыре разновидности концевых выключателей.
  • Некоторые переключатели приводятся в действие присутствием объекта или отсутствием объектов, или движением машины, а не действиями руки человека. Эти выключатели называются концевыми выключателями.
  • Эти переключатели состоят из рычага бампера, приводимого в действие каким-либо предметом. Когда этот рычаг бампера приводится в действие, это приводит к изменению положения контактов переключателя.

Поплавковые выключатели

  • Поплавковые выключатели в основном используются для управления насосами двигателей постоянного и переменного тока в зависимости от жидкости или воды в резервуаре или отстойнике.
  • Этот переключатель срабатывает, когда поплавок (или плавающий объект) движется вниз или вверх в зависимости от уровня воды в резервуаре.
  • Это плавающее движение узла тяги или цепи и противовеса приводит к размыканию или замыканию электрических контактов.Другой вид поплавкового выключателя — это выключатель с ртутной лампой, который не состоит из поплавкового стержня или цепной конструкции.
  • Эта лампа состоит из ртутных контактов, поэтому при повышении или понижении уровня жидкости состояние контактов также изменяется.
  • Обозначение шарового поплавкового выключателя показано на рисунке выше. Эти поплавковые выключатели могут быть нормально открытого или нормально закрытого типа.

Реле потока

  • Они в основном используются для обнаружения движения потока жидкости или воздуха по трубе или воздуховоду.Переключатель воздушного потока (или микровыключатель) сконструирован с защелкиванием.
  • Этот микровыключатель прикреплен к металлическому рычагу. К этому металлическому рычагу подсоединяется тонкий пластиковый или металлический элемент.
  • Когда большое количество воздуха проходит через металлическую или пластиковую деталь, это вызывает движение металлического рычага и, таким образом, приводит в действие контакты переключателя.
  • Реле потока жидкости сконструированы с лопастью, которая вставляется поперек потока жидкости в трубе. Когда жидкость течет по трубе, сила, приложенная к лопасти, изменяет положение контактов.
  • На приведенном выше рисунке показан символ переключателя, используемый как для потока воздуха, так и для потока жидкости. Символ флажка на переключателе указывает на лопасть, которая определяет поток или движение жидкости.
  • Эти переключатели снова нормально разомкнутые или нормально замкнутые конфигурации.

Реле давления

  • Эти переключатели обычно используются в промышленных приложениях для измерения давления в гидравлических системах и пневматических устройствах.
  • В зависимости от диапазона измеряемого давления эти реле давления подразделяются на реле давления с мембранным управлением, реле давления с металлическим сильфоном и реле давления поршневого типа.
  • Во всех этих типах элемент определения давления управляет набором контактов (которые могут быть как двухполюсными, так и однополюсными).
  • Этот символ переключателя состоит из полукруга, соединенного с линией, плоская часть которой указывает на диафрагму. Эти переключатели могут быть нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми.

Температурные переключатели

  • Самым распространенным термочувствительным элементом является биметаллическая полоса, работающая по принципу теплового расширения.
  • Биметаллические ленты изготовлены из двух разнородных металлов (которые имеют разную степень теплового расширения) и соединены друг с другом.
  • Контакты переключателя срабатывают, когда температура заставляет полоску изгибаться или наматываться. Другой метод управления температурным переключателем — использование ртутной стеклянной трубки.
  • Когда колба нагревается, ртуть в трубке расширяется, а затем создает давление для срабатывания контактов.

Джойстик-переключатель

  • Джойстик-переключатель — это управляющие устройства с ручным управлением, используемые в основном в переносном контрольном оборудовании.
  • Он состоит из рычага, который свободно перемещается по более чем одной оси движения.
  • В зависимости от движения нажатого рычага срабатывают один или несколько переключающих контактов.
  • Они идеально подходят для опускания, подъема и срабатывания спускового механизма влево и вправо.
  • Используются для строительной техники, тросиков и кранов. Символ джойстика показан ниже.

Поворотные переключатели

  • Они используются для подключения одной линии к одной из многих линий.
  • Примерами этих переключателей являются переключатели диапазонов в измерительном оборудовании для электрических измерений, переключатели каналов в устройствах связи и переключатели диапазонов в многодиапазонных радиостанциях.
  • Состоит из одного или нескольких подвижных контактов (ручки) и более одного неподвижного контакта.
  • Эти переключатели бывают с различным расположением контактов, например, однополюсные 12-контактные, 3-полюсные 4-контактные, 2-полюсные 6-контактные и 4-полюсные 3-контактные.

Электронные переключатели

Электронные переключатели обычно называют твердотельными переключателями, потому что в них нет физических движущихся частей и, следовательно, физических контактов.Большинство устройств управляется полупроводниковыми переключателями, такими как моторные приводы и оборудование HVAC.

На сегодняшний день на потребительском, промышленном и автомобильном рынке доступны различные типы твердотельных переключателей различных размеров и номиналов. Некоторые из этих твердотельных переключателей включают транзисторы, тиристоры, полевые МОП-транзисторы, симметричные транзисторы и IGBT.

Биполярные транзисторы

Транзистор либо пропускает ток, либо блокирует его, как при работе обычного переключателя.

В коммутационных схемах транзистор работает в режиме отсечки для состояния выключения или блокировки по току и в режиме насыщения для состояния включения. Активная область транзистора не используется для коммутации.

Транзисторы NPN и PNP работают или включаются, когда на них подается достаточный базовый ток. Когда небольшой ток протекает через клемму базы, питаемую цепью управления (подключенной между базой и эмиттером), это заставляет транзистор включать путь коллектор-эмиттер.

И он выключается, когда базовый ток снимается, а базовое напряжение снижается до небольшого отрицательного значения. Несмотря на то, что он использует небольшой базовый ток, он способен пропускать гораздо более высокие токи по пути коллектор-эмиттер.

Power Diode

Диод может выполнять операции переключения между своим высоким и низким состояниями импеданса. Полупроводниковые материалы, такие как кремний и германий, используются для изготовления диодов.

Обычно силовые диоды конструируются из кремния для работы устройства при более высоких токах и более высоких температурах перехода.Они созданы путем соединения полупроводниковых материалов p- и n-типа вместе с образованием PN-перехода. Он имеет два вывода: анод и катод.

Когда анод становится положительным по отношению к катоду и приложением напряжения, превышающего пороговый уровень, PN переход смещается в прямом направлении и начинает проводить (как переключатель ON). Когда катодный вывод становится положительным по отношению к аноду, PN-переход смещается в обратном направлении и блокирует прохождение тока (как выключатель).

МОП-транзистор

Возможно, наиболее популярным и наиболее часто используемым полупроводниковым коммутационным устройством является МОП-транзистор. Полевой транзистор на основе оксида металла и полупроводника (MOSFET) — это униполярное высокочастотное переключающее устройство. Наиболее часто используемым коммутационным устройством является силовая электроника. Он имеет три клеммы, а именно сток (выход), исток (общий) и затвор (вход).

Это устройство, управляемое напряжением, т.е. путем управления входным напряжением (от затвора до истока) регулируется сопротивление между стоком и истоком, которое дополнительно определяет состояние включения и выключения устройства.

МОП-транзисторы могут быть P-канальными или N-канальными устройствами. N-канальный полевой МОП-транзистор включается путем подачи положительного напряжения V GS относительно источника (при условии, что напряжение V GS должно быть больше порогового напряжения).

P-канальный MOSFET работает аналогично N-канальному MOSFET, но использует обратную полярность напряжений. И V GS , и V DD отрицательны по отношению к источнику включения P-канального MOSFET.

IGBT

IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) сочетает в себе несколько преимуществ силового транзистора с биполярным переходом и силового полевого МОП-транзистора.Как и полевой МОП-транзистор, он представляет собой устройство, управляемое напряжением, и имеет более низкое падение напряжения во включенном состоянии (меньше, чем у полевого МОП-транзистора и ближе к силовому транзистору).

Это трехконтактное полупроводниковое высокоскоростное коммутационное устройство. Эти терминалы являются эмиттером, коллектором и затвором.

Подобно MOSFET, IGBT можно включить, подав положительное напряжение (превышающее пороговое напряжение) между затвором и эмиттером. IGBT можно выключить, снизив напряжение на затвор-эмиттер до нуля.В большинстве случаев для уменьшения потерь при выключении и безопасного выключения IGBT требуется отрицательное напряжение.

SCR

Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) — одно из наиболее широко используемых высокоскоростных переключающих устройств для приложений управления мощностью. Это однонаправленное устройство в виде диода, состоящее из трех выводов, а именно анода, катода и затвора.

SCR включается и выключается путем управления входом затвора и условиями смещения анодных и катодных выводов.SCR состоит из четырех слоев чередующихся слоев P и N, так что границы каждого слоя образуют переходы J1, J2 и J3.

TRIAC

Triac (или TRI ode AC ) переключатель представляет собой двунаправленное переключающее устройство, которое представляет собой эквивалентную схему соединения двух спина к спине тиристоров с одной клеммой затвора.

Его способность управлять мощностью переменного тока как в положительных, так и в отрицательных пиках формы волны напряжения часто позволяет использовать эти устройства в контроллерах скорости электродвигателей, светорегуляторах, системах контроля давления, приводах электродвигателей и другом оборудовании управления переменным током.

DIAC

A DIAC (или DI ode AC Switch) является устройством двунаправленной коммутации и состоит из двух выводов, которые не называются анодом и катодом, поскольку это двунаправленное устройство, т. Е. DIAC может работать в любом направлении независимо от идентификации терминала. Это указывает на то, что DIAC можно использовать в любом направлении.

Когда напряжение подается на DIAC, он работает либо в режиме прямой блокировки, либо в режиме обратной блокировки, если приложенное напряжение не меньше напряжения отключения.Как только напряжение увеличивается больше, чем напряжение отключения, происходит лавинное отключение, и устройство начинает проводить ток.

Тиристор отключения затвора

GTO (Тиристор отключения затвора) представляет собой биполярное полупроводниковое переключающее устройство. Он имеет три вывода: анод, катод и затвор. Как следует из названия, это коммутационное устройство может отключаться через клемму затвора.

GTO включается подачей небольшого положительного тока затвора, который запускает режим проводимости. Его можно выключить отрицательным импульсом на затвор.Символ GTO состоит из двойных стрелок на выводе затвора, который представляет двунаправленный поток тока через вывод затвора.

Заключение

Простое руководство по переключателям, различным типам переключателей, характеристикам переключателя, механическим переключателям, электронным переключателям, обозначениям схем всех переключателей, а также примерам цепей (или соединений) для важных переключателей.

Как подключить 4-позиционный переключатель

Знаете ли вы, как подключить 4-позиционный переключатель
когда кажется, что все провода идут в одну электрическую коробку
?
Эта ситуация может сбить с толку некоторых домовладельцев, которые сталкиваются с большим количеством
сложная 4-х проводная проводка.Надеюсь, приведенная ниже диаграмма поможет
проиллюстрируйте, как работает схема. В этой настройке белый
провод (обычно используется для нейтрали) с каждого конца прикреплен лентой к
обозначьте провод как токоведущий провод, а не как нейтраль.

Четырехпозиционные переключатели используются для управления питанием
свет из трех или более разных мест. Ты должен
приобретайте переключатели, обозначенные как 4-позиционные, а не 3-позиционные или
нормальные выключатели света. 4-позиционные переключатели могут быть быстро
идентифицируется 4 винтовыми клеммами (в дополнение к зеленому / заземленному
винтовой зажим).Два из
клеммы выполнены из латуни и помечены как «вход», два других — черные и
помеченный как «выход». Очень важно обратить внимание на
как показано на схеме 4-позиционного переключателя.

При подключении цепи 4-позиционного переключателя
как показано ниже, вы будете использовать два трехпозиционных переключателя и один четырехпозиционный.
выключатель. Если вы хотите добавить в схему четвертый переключатель
вам понадобится еще один 4-позиционный переключатель, подключенный посередине в том же
путь как первый 4-х позиционный переключатель. Вы можете спросить, как я могу подключить
4-позиционный переключатель с обычными переключателями света, или все 3-х позиционные переключатели, или
все 4-х позиционные переключатели? Ответ: вы не можете.Ты должен
иметь трехпозиционный (3-контактный) переключатель на каждом конце ряда, а затем
4-позиционный (4-контактный) переключатель в центре. Если у вас нет
правильные переключатели вам нужны, чтобы получить правильные переключатели, а не
тратить время на попытки заставить его работать. Я только говорю это
потому что я видел, как люди пытаются найти способы заставить это работать,
используя неправильные переключатели, и в итоге получаются переключатели, которые должны
быть в определенных положениях, чтобы другие переключатели работали, и это огромная
беспорядок, чтобы исправить.

Схема 4-позиционного переключателя (питание и свет в одной коробке) — (pdf,
33кб)

Вернуться на главную страницу «Электросхемы»

Щелкните значки ниже, чтобы получить
Соответствие требованиям NEC ® Электрическое
Calc Elite или Electric Toolkit, доступный для Android и iOS. В
Electrical Calc Elite разработан для решения многих распространенных проблем.
электрические расчеты на основе кода, такие как сечения проводов, падение напряжения,
определение размеров кабелепровода и т. д.Electric Toolkit предоставляет некоторые основные электрические расчеты, схемы подключения.
(аналогичные тем, которые можно найти на этом веб-сайте), и другие электрические
справочные данные.

Монтажные схемы и схемы управления поплавковым выключателем

Как мне установить и подключить поплавковый выключатель? Где я могу найти электрическую схему поплавкового выключателя? Где я могу найти схему подключения поплавкового выключателя? Вы спросили, и сегодня мы отвечаем.

Подключить поплавковый выключатель не обязательно сложно, но это может немного сбить с толку, если у вас нет пары наглядных пособий.Помните, что то, что вы подключаете, — это средство включения и выключения. Тщательное обдумывание того, когда вы хотите что-то выключить и когда оно должно включиться, поможет вам при визуализации проводки и применении схемы к управлению в реальном мире.

Мы собираемся рассмотреть ряд простых механизмов управления насосом с использованием поплавковых выключателей. Мы рассмотрим устройства с одним и двумя переключателями и способы их подключения, а затем рассмотрим эквивалентные схемы с использованием поплавковых переключателей серии Kari.

Эти инструкции и схемы научат вас основам подключения проводки управления поплавковым выключателем . Они определенно применимы не во всех сценариях, особенно когда требуется дополнительное управляющее оборудование для работы с большими двигателями. Однако, обладая небольшими основами, вы в кратчайшие сроки будете подключаться, как старый профессионал.

Подключение одного поплавкового выключателя

Схема управления 2

Схема управления 1

Давайте начнем с самого простого поплавкового выключателя: двухпроводного, однополюсного, одноходового поплавкового выключателя.Поднимающееся действие поплавка может либо закрыть (т.е. включить) «нормально разомкнутую» цепь, либо открыть (выключить) «нормально замкнутую» цепь. Сценарии установки могут включать в себя нормально открытый поплавковый выключатель, включающий насос для опорожнения резервуара (схема управления 2), или нормально закрытый поплавковый выключатель, отключающий насос, наполняющий резервуар (схема управления 1). На обеих схемах клемма 1 в схеме управления представляет точку посадки для провода (+) поплавкового выключателя, а клемма 2 — для провода (-).

Вот и все. Двухпроводной поплавковый выключатель, который можно легко использовать для включения или выключения насоса. Установите или подвесьте коммутатор на желаемом уровне, вставьте провода в водонепроницаемую распределительную коробку (или из области удержания жидкости, а затем в распределительную коробку), проверьте соединения обратно с вашим оборудованием управления и питания, и вы ‘ повторно сделано.

Это очень простое решение, но оно также проблематично, поскольку колебания уровня вызывают дрожание поплавка, что приводит к быстрому включению и выключению двигателя насоса.И теперь ваше простое решение сгорело моторчик помпы. Итак, что мы можем сделать, чтобы защитить двигатель насоса?

Электромонтаж для двух поплавковых выключателей

Мы можем добавить второй переключатель для создания гистерезиса.Хисте-что ??? Да, мы туда доберемся. Подожди.

Нам нужен способ включения и выключения реле уровня без одновременного включения и выключения двигателя насоса. Мы могли бы добавить временную задержку, но это не помогает отслеживать условия в резервуаре и реагировать на них; он только отменяет переключатель. Однако, если мы добавим второй переключатель, идентичный первому, и подключим запечатывающее реле к одному из них, мы получим необходимый элемент управления.

Схема управления 3

Давайте начнем с рассмотрения схемы управления 3 с двумя нормально замкнутыми переключателями.Этот контур можно использовать для управления насосом, наполняющим резервуар. Первый переключатель (L) установлен на минимальный желаемый уровень жидкости в резервуаре. Второй переключатель (H) переходит на максимальный желаемый уровень.

Когда жидкость ниже обоих переключателей, они оба закрыты; насос работает, наполняя бак. Когда жидкость заполняет первый переключатель, он открывается. Однако запечатанное реле A было активировано и замкнуто, минуя теперь открытый переключатель L (фактически «запечатывая его»), поэтому насос продолжает работать до тех пор, пока не откроется переключатель высокого уровня H.Когда переключатель верхнего уровня размыкается, реле P двигателя размыкается, останавливая двигатель, и реле A отключается.

Значит, жидкость из этого насоса больше не поступает в резервуар. Скажем, клапан за баком открыт, позволяя жидкости вытекать из бака. При падении уровня жидкости реле верхнего уровня H замыкается. Но поскольку и реле низкого уровня L, и реле герметизации A разомкнуты, двигатель насоса не запускается.

Фактически, уровень жидкости в резервуаре должен упасть ниже переключателя низкого уровня L, прежде чем двигатель запустится.В этот момент оба переключателя низкого и высокого уровня будут замкнуты, замыкая цепь и активируя реле двигателя P для запуска насоса. В то же время, запечатанное реле A будет активировано, замыкая байпас вокруг реле низкого уровня L. Таким образом, когда реле низкого уровня L размыкается, когда насос заполняет резервуар, запечатывающее реле удерживает цепь замкнутой. , и насос продолжает качать.

Это циклическое действие называется гистерезисом. Как только уровень жидкости упадет ниже реле низкого уровня, насос будет работать до тех пор, пока оба переключателя не разомкнуты.Уровень жидкости может колебаться вверх и вниз, реле низкого уровня может открываться и закрываться, и насос будет продолжать работать плавно. Точно так же, как только выключатель высокого уровня размыкается, насос не будет работать, пока оба переключателя не замкнуты. Независимо от колебаний уровня, двигатель насоса больше не будет работать.

Отлично! У нас есть контроль уровня, разумный срок службы насоса-мотора, все, что мы могли пожелать, верно? Давайте подключим его. Нам нужно подключить оба поплавковых переключателя обратно к нашей схеме управления, плюс мы должны добавить контакты и опломбированное реле A.Провода переключателя низкого уровня к клеммам 1 и 2, переключателя высокого уровня к клеммам 3 и 4, а контакты опломбированного реле A к клеммам 5 и 6.

Итак, это как минимум четыре, если не шесть, проводов, которые необходимо подключить к схеме управления. (Схема подключения запечатываемого реле и контактов будет зависеть от вашего управляющего оборудования.) Это не так уж и плохо: два поплавковых выключателя, дополнительное реле и четыре-шесть проводов. Но что, если я скажу вам, что вы можете сделать это всего с двумя проводами? Не два дополнительных провода, а два провода.

2-проводное управление насосом с поплавковым выключателем Kari

Верно. С поплавковым выключателем серии 2L KARI вы получаете такое же управление гистерезисом, используя один переключатель и два провода вместо двух переключаемых и четырех или шести проводов. «Что это за магия?» — спросите вы? Просто: каждый поплавковый выключатель серии KARI имеет несколько микропереключателей и схемы управления, встроенные в поплавок.

По мере того как поплавок серии KARI поднимается вместе с уровнем жидкости в резервуаре, он наклоняется в одну сторону. Микровыключатели внутри поплавка активируются с установленными на заводе углами при наклоне поплавка, и заранее запрограммированная схема управления реагирует соответствующим образом.

Итак, что вам нужно для этого? Мы можем вернуться к схеме управления 1: всего два провода между переключателем и цепью управления двигателем, (+) провод к клемме 1 и (-) к клемме 2. Никаких запечатанных реле, никаких дополнительных переключателей, ничего больше.Два провода, и готово.

Бонус: 3-проводное управление насосом с поплавковым выключателем Kari

Схема управления 4

Поскольку это было так просто, давайте посмотрим, что вы можете сделать с трехпроводным поплавковым выключателем серии KARI: добавить сигнал тревоги! Вместо четырех проводов для простого двухуровневого гистерезиса поплавковый выключатель серии 3H KARI дает вам двухуровневый гистерезис и сигнализацию с использованием всего трех проводов.

Взгляните на схему управления 4. В нижней строке у вас есть клеммы проводки для переключателей, обеспечивающих гистерезис (провода 1 и 2).Следующая строка предназначена для аварийного сигнала высокого уровня (т. Е. Более высокого уровня, чем переключатель гистерезиса высокого уровня). Как и в случае с запечатанным реле, описанным выше, проводка, необходимая для контакта аварийной сигнализации, будет зависеть от вашего управляющего оборудования. Все, что осталось, — это установить переключатель в соответствии с инструкциями производителя для желаемых уровней.

Запуск двигателя и управление двигателем

Мы потратили немало времени на обсуждение того, как можно использовать поплавковые выключатели для включения и выключения насосов, поэтому стоит уделить время, чтобы поговорить конкретно о запуске двигателя и управлении двигателем.Для небольших двигателей — двигателей постоянного тока, двигателей до 1 л.с. — контакторы с релейным управлением, показанные на схемах выше, вероятно, достаточны для запуска двигателя. Эти двигатели (или нагрузки, которыми они управляют) не пострадают от запуска и остановки через контактор, действующий как двухпозиционный выключатель.

Для более мощных двигателей пусковой ток (в шесть или восемь раз превышающий ток полной нагрузки) становится важным фактором при запуске и техническом обслуживании двигателя, делая контакторы недостаточными в качестве автономных пускателей двигателя.Такие двигатели нуждаются в встроенных контроллерах и защите от перегрузки для безопасного запуска и защиты при работе с полной нагрузкой. К счастью, большинством двигателей такого размера можно будет управлять либо через центр управления двигателями (MCC), либо через специальную панель управления, обе из которых полностью способны объединять схемы управления и инструменты, подобные показанным выше.

На самом деле, большинство насосов и двигателей, которыми вы управляете с помощью поплавкового выключателя, вероятно, достаточно велики, чтобы требовать этих встроенных средств управления.Хотя установка более сложна, чем схема подключения, представленная выше, подключение часто упрощается для конечного пользователя, потому что поставщик системы проделал большую часть работы.

Однако понимание основ проводки управления поплавковым выключателем поможет вам работать уверенно, независимо от того, насколько мощной или сложной является система. Все, от установки поплавкового выключателя до устранения неисправностей, станет проще. И, конечно же, мы всегда готовы помочь, если вы чувствуете в этом необходимость.

кредит на верхнюю фотографию: PEO ACWA через flickr cc обрезано

Коммутаторы | Electronics Club

Переключатели | Клуб электроники

Переключающие контакты (полюс, бросок и т.)
Стандартные переключатели (SPST, DPDT и т. Д.)
Специальные переключатели (многоходовые, наклонные, язычковые и т. Д.)

См. Также: Реле | Последовательный и параллельный

Выбор переключателя

Особенности, которые следует учитывать при выборе коммутатора:

  • Тип контактов типа DPDT.
  • Номинальные значения по напряжению и току.
  • Принцип работы переключатель, скольжение и т. Д.

Следующие термины используются для обозначения различных типов стандартных переключателей:

SPST = однополюсный, одинарный
SPDT = однополюсный, двусторонний

DPST = двухполюсный, одинарный бросок
DPDT = двухполюсный, двойной бросок


Переключающие контакты

Для описания переключающих контактов используется несколько терминов:

  • Полюс — количество комплектов контактов переключателя.
  • Throw — количество проводящих позиций (используется только для одинарных и двойных)
  • Путь — количество ведущих позиций.
  • Momentary — переключатель возвращается в нормальное положение при отпускании.
  • Обрыв — положение выключено, контакты не проводят.
  • Замкнут — положение включено, контакты проводящие, позиций может быть несколько.
Простой двухпозиционный выключатель

Простой двухпозиционный выключатель с одним набором контактов, однополюсный, ,
и одно положение переключения, которое проводит, , одинарный ход .Этот тип переключателя называется SPST (однополюсный, однопозиционный).
и его действие описано как ВКЛ-ВЫКЛ .
Механизм переключателя имеет два положения: закрыто = включено и открыто = выключено, но это называется «однопозиционный».
потому что ведет только одна позиция.

Простой нажимной переключатель

Простой кнопочный выключатель, такой как дверной звонок, имеет один набор контактов и положение включения.
только на мгновение, как только вы отпустите переключатель, он снова выключится.
Это действие называется нажатием и включением (нажатие для замыкания контактов).Кратковременное действие показано с помощью скобок: (ON) -OFF .

Номинальные характеристики контактов переключателя

Контакты переключателя рассчитаны на максимальное напряжение и ток, и могут быть разные
рейтинги для переменного и постоянного тока. Значения переменного тока выше, потому что ток падает до нуля.
много раз в секунду, и вероятность образования дуги на контактах переключателя снижается.

Для проектов низковольтной электроники номинальное напряжение не имеет значения, но вам может потребоваться
чтобы проверить текущий рейтинг.Максимальный ток меньше для индуктивных нагрузок (катушек и
двигатели), потому что они вызывают большее искрение на контактах при выключении.



Стандартные переключатели

Фотографии © Rapid Electronics


ВКЛ-ВЫКЛ, SPST

SPST = однополюсный, односторонний

Простой двухпозиционный выключатель.

Этот тип может использоваться для переключения источника питания на цепь. На фотографии изображен тумблер SPST

.

При использовании с электросетью этот тип переключателя должен быть в токоведущем проводе,
но лучше использовать переключатель DPST, чтобы изолировать как фазу, так и нейтраль.

Rapid Electronics: Тумблер SPST


(ВКЛ.) -ВЫКЛ., «Нажми и работай», SPST мгновенный

При отпускании нажимной выключатель возвращается в свое нормально разомкнутое = выключенное положение.
кнопку, это показано скобками вокруг (ВКЛ). Это стандартный переключатель дверного звонка.

Rapid Electronics: нажимной выключатель


ВКЛ. (ВЫКЛ.), Push-to-break, SPST Momentary

Размыкающий переключатель возвращается в свое нормально замкнутое = включенное положение, когда вы отпускаете кнопку,
это показано скобками вокруг (ВЫКЛ).

Rapid Electronics: нажимной выключатель


ON-ON, SPDT

SPDT = однополюсный, двойной бросок

Этот переключатель может быть включен в обоих положениях, включая отдельное устройство в каждом случае.
Его также называют переключателем .

Например, переключатель SPDT может использоваться для включения красной лампы в одном положении и зеленой лампы в другом положении.

Переключатель SPDT может использоваться как простой выключатель, подключившись к COM и одному из A или B
клеммы, показанные на схеме.A и B взаимозаменяемы, поэтому переключатели обычно не имеют маркировки.

Тумблерные, ползунковые и перекидные переключатели SPDT


ВКЛ-ВЫКЛ-ВКЛ, SPDT Центр ВЫКЛ

Это специальная версия стандартного переключателя SPDT, показанного выше.
Он имеет третье положение переключения в центре, которое выключено.

Быстрая электроника:
Центральный выключатель SPDT

Мгновенные (ВКЛ) -ВЫКЛ- (ВКЛ) версии также доступны, в которых переключатель возвращается в центральное положение выключения при отпускании.Скобки используются для отображения мгновенного действия.

Быстрая электроника:
(ON) -OFF- (ON) переключатель


Двойное включение-выключение, DPST

DPST = двухполюсный, одинарный бросок

Пара двухпозиционных переключателей, которые работают вместе (показаны пунктирной линией в символе цепи).

Переключатель DPST часто используется для электроснабжения сети, поскольку он переключает как активные, так и нейтральные соединения.

Быстрая электроника:
Кулисный переключатель DPST


Двойной ON-ON, DPDT

DPDT = двойной полюс, двойной бросок

Пара включенных переключателей, которые работают вместе (показаны пунктирной линией в символе цепи).

Реверсивный переключатель

DPDT-переключатель можно подключить как реверсивный переключатель для двигателя, как показано на схеме ниже:

Быстрая электроника:
Ползунковый переключатель DPDT


ВКЛ-ВЫКЛ-ВКЛ, DPDT Центр ВЫКЛ

Это специальная версия стандартного переключателя DPDT, показанного выше.
Он имеет третье положение переключения в центре, которое выключено.
Это может быть полезно для управления двигателем, потому что у вас есть прямое, выключенное и обратное положение.

Быстрая электроника:
DPDT центральный выключатель

Мгновенные (ВКЛ) -ВЫКЛ- (ВКЛ) версии также доступны, в которых переключатель возвращается в центральное положение выключения при отпускании.Скобки используются для отображения мгновенного действия.

Быстрая электроника:
DPDT центральный выключатель без фиксации



Специальные переключатели

Фотографии © Rapid Electronics


Двухпозиционный переключатель (например, ВКЛ-ВЫКЛ, SPST)

Выглядит как кнопочный выключатель мгновенного действия, но это стандартный двухпозиционный выключатель SPST:
нажмите один раз, чтобы включить, нажмите еще раз, чтобы выключить. Это называется фиксирующим действием .

Rapid Electronics: Двухпозиционный переключатель SPST


Микровыключатель (обычно ON-ON, SPDT)

Микропереключатели

предназначены для переключения полностью открытыми или полностью закрытыми в ответ на небольшие движения и небольшие силы.Доступны с прикрепленными рычагами и роликами.

Микропереключатели

часто используются в качестве датчиков в машинном оборудовании для определения положения деталей, включая двери, например.
они могут использоваться для остановки машины, если открывается дверь или панель, открывающая движущиеся части.

Нормальные выключатели могут страдать от повреждения дуговым разрядом (искрой) на своих контактах, когда
они не полностью открыты или закрыты, микровыключатели предназначены для предотвращения этой проблемы.

Rapid Electronics: микровыключатели


Ключевой переключатель

Переключатель с ключом.Показанный пример — SPST.

Rapid Electronics: клавишные переключатели


Переключатель наклона (SPST)

Переключатели наклона содержат токопроводящую жидкость, которая при наклоне замыкает контакты внутри, замыкая переключатель.
Их можно использовать как датчик для определения положения объекта.
Некоторые переключатели наклона содержат ядовитую ртуть.


Геркон

Контакты геркона замыкаются поднесением небольшого магнита к переключателю.
Они используются в цепях безопасности, например, для проверки того, что двери закрыты.Стандартными герконами являются SPST (простое включение-выключение), но также доступны версии SPDT (переключаемые).

Предупреждение: геркон имеет стеклянный корпус, который легко разбивается!
Рекомендации по обращению см. На веб-сайте «Электроника в Meccano».

Rapid Electronics: герконы


DIL-переключатель

DIL = двухрядный.

DIL-переключатель представляет собой набор миниатюрных двухпозиционных переключателей SPST, в показанном примере 8 переключателей.
Размер корпуса такой же, как у стандартной интегральной схемы DIL.

DIL-переключатели используются для настройки цепей, например, для установки кода пульта дистанционного управления.
Они также известны как переключатели DIP (Dual In-Line Parallel).

Rapid Electronics: DIL-переключатели


Многополюсный переключатель

На рисунке показан 6-полюсный двухпозиционный переключатель, также известный как 6-полюсный переключающий переключатель.
Его можно настроить на мгновенное или фиксирующее действие. Действие фиксации означает, что он ведет себя как кнопочный переключатель,
нажмите один раз для первой позиции, нажмите еще раз для второй позиции и т. д.

Быстрая электроника:
6-полюсный переключатель


Многопозиционный переключатель

Многопозиционные переключатели имеют 3 или более проводящих положений и могут иметь несколько полюсов (контактные группы).

Символ показывает 1-полюсный 4-позиционный переключатель.

Популярный тип имеет вращающееся действие и доступен с различными схемами контактов от 1-полюсного 12-контактного до 4-полюсного 3-контактного.
Количество путей (положений переключателя) можно уменьшить, отрегулировав упор под крепежной гайкой.Например, если вам нужен 2-полюсный 5-позиционный переключатель, вы можете купить 2-полюсный 6-позиционный переключатель и отрегулировать упор.

Сравните многополюсный переключатель (много положений переключателя) с описанным выше многополюсным переключателем (множество наборов контактов).

Rapid Electronics: многоходовые поворотные переключатели


Rapid Electronics
любезно разрешили мне использовать их изображения на этом веб-сайте, и я очень благодарен за их поддержку.
У них есть широкий ассортимент переключателей и других компонентов для электроники, и я рад
рекомендую их как поставщика.


Политика конфиденциальности и файлы cookie

Этот сайт не собирает личную информацию.
Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет
используется только для ответа на ваше сообщение, оно никому не будет передано.
На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на
рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден.
Рекламодателям не передается никакая личная информация.
Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации.Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов.
(включая этот), как объяснил Google.
Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста,
посетите AboutCookies.org.

electronicsclub.info © Джон Хьюс 2021 г.

Cisco CCNA — Протокол связующего дерева (корневой мост, корневые / назначенные / заблокированные порты) — CertificationKits.com

Для объяснения этих трех проблем мы воспользуемся рисунком 1.

Предположим, что на рисунке выше ПК-1 отправляет кадр на ПК-2. Этот кадр принимается на Порте 1 как коммутатора A, так и коммутатора B. Поскольку оба коммутатора не знают адрес назначения, они просто лавинно отправляют кадр на все порты, кроме того, на котором он был получен, в данном случае на Порт 2. Копия фрейм получен на Порте 2 обоих Коммутаторов, поскольку каждый Коммутатор отправляет фрейм на Порт 2, а другой получает тот же самый фрейм от другого коммутатора. Процесс повторяется снова, и лавинная рассылка происходит в указанном выше сегменте.Это продолжается и продолжается, и создается широковещательный шторм, который потребляет все ресурсы сети.

В процессе, описанном выше, ПК-2 может получить несколько копий одного и того же кадра от коммутатора A и коммутатора B. Это может вызвать проблемы, поскольку многие протоколы не могут обрабатывать повторяющиеся кадры.

Другой проблемой, которая может быть вызвана петлями, является нестабильность таблицы MAC-адресов. Когда ПК-1 отправляет кадр на ПК-2 и получает его через порт 1 обоих коммутаторов, которые затем устанавливают MAC-адрес ПК-1 в таблицу MAC-адресов и связывают его с портом 1.Оба коммутатора затем лавинно передают кадр из порта 2. Коммутатор A получает кадр, который был передан коммутатором B, и обновляет его таблицу MAC-адресов, связывая MAC-адрес ПК-1 с портом 2. Тот же процесс происходит и на коммутаторе B, и на MAC-адресе. таблица обоих коммутаторов повреждена и в результате переключается трафик не на те интерфейсы.

Протокол связующего дерева был разработан, чтобы избежать петель путем поиска избыточных каналов в сети и их отключения. Чтобы предотвратить создание мостовых петель, необходимо определить и заблокировать избыточные пути.Связующее дерево не только блокирует избыточные пути, но и повторно открывает их в случае сбоя канала.

Как следует из названия, STP вычисляет дерево, охватывающее все коммутаторы в сети. Все коммутаторы взаимодействуют друг с другом с помощью блоков данных протокола моста (BPDU). Контрольная точка согласовывается всеми коммутаторами в сети, и на основе этой контрольной точки идентифицируются и блокируются все избыточные ссылки, и только один путь может пересылать трафик. Если ссылка, которая ранее пересылалась, не работает, STP автоматически включает одну из избыточных заблокированных ссылок в качестве нового активного пути.

Обработка связующего дерева

Для получения топологии без петель STP использует три шага, указанные ниже.

  • Выбор одного корневого моста
  • Выберите один корневой порт на некорневых мостах
  • Выберите один назначенный порт на каждом сегменте

Мы будем использовать рисунок 2 в наших объяснениях этих трех шагов

Выбор корневого моста

Корневой мост — это эталонная точка для всех коммутаторов в топологии связующего дерева.На всех подключенных коммутаторах происходит процесс выбора, и мост с наименьшим идентификатором моста выбирается в качестве корневого моста. Идентификатор моста — это 8-байтовое значение, состоящее из 2-байтового приоритета моста и 6-байтового идентификатора системы, который записан в MAC-адрес коммутатора.
Первоначально все коммутаторы начали объявлять себя корневыми связями в BPDU, но как только они получают вышестоящий BPDU, имеющий более низкий идентификатор моста, они прекращают передачу сообщений и начинают пересылку вышестоящих BPDU.
На приведенном выше рисунке все коммутаторы начинались с объявления себя корневым мостом.Когда коммутатор B получает BPDU от коммутатора A, он сравнивает свой идентификатор моста с идентификатором коммутатора A. Поскольку приоритеты одинаковы, MAC-адрес используется в качестве прерывателя связи, и, таким образом, коммутатор A выигрывает из-за более низкого MAC-адреса. Коммутатор B прекращает отправку своего BPDU и пересылает BPDU от A. Этот процесс повторяется также на коммутаторе C, и он прекращает генерацию BPDU и вместо этого пересылает BPDU от A. Теперь выбирается единственная эталонная точка для сети, которая является коммутатором A, все остальные коммутаторы теперь пересылают пакеты BPDU STP, полученные от корневого моста.

Прежде чем мы перейдем к следующему шагу, мы должны знать, что каждый порт в топологии связующего дерева окажется в одной из трех ролей портов.

  • Корневой порт
  • Назначенный порт
  • Неназначенный / блокирующий порт

Выберите один корневой порт на некорневых мостах

После выбора корневого моста все некорневые мосты выбирают корневой порт. Это порт с наименьшей совокупной стоимостью пути к корневому мосту. Корневой порт — это восходящий порт, который всегда указывает на текущий корневой мост.

Таблица 1 перечисляет стоимость портов по умолчанию в соответствии с IEEE 802.1D

.

Пропускная способность канала

STP Стоимость

4 Мбит / с

250

10 Мбит / с

100

100 Мбит / с

19

1 Гбит / с

4

10 Гбит / с

2

На рисунке 2, как упомянуто выше, коммутатор A будет корневым мостом и будет отправлять BPDU через свои интерфейсы каждые 2 секунды со стоимостью корневого пути, равной 0, поскольку все его порты подключены к себе.После получения BPDU коммутаторы B и C добавят стоимость пути для порта Gi0 / 0, равную 4. Оба коммутатора затем пересылают BPDU со стоимостью корневого пути 4 из интерфейса Gi0 / 1. Затем они получат BPDU от другого коммутатора на Gi0 / 1 и добавят стоимость пути, равную 4.
Таким образом, оба коммутатора будут иметь стоимость корневого пути 4 на Gi0 / 0 и стоимость корневого пути 8 на Gi0 / 1 и как результат Gi0 / 0 будет корневым портом как на коммутаторе A, так и на коммутаторе B
Выберите один назначенный порт на каждом сегменте

Последний шаг — выбрать один назначенный порт в каждом сегменте.Порт, который объявляет самую низкую стоимость корневого пути в сегменте, выбирается как назначенный порт. Давайте рассмотрим сегмент между коммутатором B и коммутатором C. Оба коммутатора объявляют 4 как стоимость корневого пути, теперь есть связь. Каждый раз при выборе корневых портов или назначенных портов, если два или более порта сообщают об одинаковой стоимости корневого пути, возникает следующий механизм разрешения конфликтов

  • Самый низкий идентификатор моста отправителя
  • Самый низкий приоритет порта отправителя
  • Самый низкий номер порта отправителя

Таким образом, порт Gi0 / 1 коммутатора B будет выбран в качестве назначенного порта для сегмента между коммутатором B и коммутатором C, поскольку коммутатор B объявил сегменту самый низкий идентификатор моста.

Все порты корневого моста являются назначенными портами, и любой порт, не являющийся корневым портом или назначенным портом, становится блокирующим портом и блокируется для предотвращения образования петель.

На рис. 3 (а) показана окончательная конвергентная топология без петель. Порт Gi0 / 1 коммутатора C переводится в состояние блокировки, и петля эффективно удаляется, и мы получаем топологию, аналогичную топологии на рисунке 3 (b).

Обратите внимание, что если есть топологические изменения, STP повторно сходится.В случае сбоя связи между коммутатором A и коммутатором B заблокированный порт коммутатора C будет переведен в состояние пересылки.

Когда когда-либо порт включен и запускается процесс STP, или всякий раз, когда STP повторно сходится к стабильной топологии, порт должен переходить в другое состояние порта STP. Существует пять состояний порта STP, которые указаны ниже

.

  • Отключено
  • Блокировка
  • Прослушивание
  • Обучение
  • Экспедирование

Все порты при административном отключении попадают в категорию отключенного состояния.Когда порт включен, он запускается в состоянии блокировки, чтобы предотвратить любые петли, и, таким образом, пересылка трафика не происходит, и порт не узнает какие-либо MAC-адреса. Заблокированный порт будет обрабатывать только BPDU, полученные от соседних коммутаторов.

Порт, который можно выбрать как корневой порт или назначенный порт, перейдет в состояние прослушивания. В этом состоянии порту также будет разрешено отправлять пакеты BPDU, чтобы он мог активно участвовать в связующем дереве.

После периода времени, называемого задержкой пересылки (15 секунд по умолчанию), порт может перейти в состояние обучения, в котором он может изучать MAC-адреса и отправлять / получать BPDU, но по-прежнему не может пересылать или получать трафик.

После еще одной задержки пересылки порт переходит в состояние пересылки, и теперь он может отправлять и получать трафик и является полностью функциональным портом.

Обучение техников по обслуживанию: Электричество для обслуживающего персонала, часть 22

Электрические схемы, продолжение: Схемы фиксации контактора

Автор Gary Weidner / Опубликовано в марте 2014 г.

Любая коммерческая или промышленная машина, имеющая знакомые кнопки «пуск» и «стоп», почти наверняка использует в своей работе схему фиксации.Поскольку схемы с защелкой очень распространены и используются во многих аппаратах высокого давления, их понимание является обязательным для специалиста по обслуживанию.



Принцип фиксации

Напомним, что контактор — это устройство, подобное электромагнитному клапану. Когда его катушка находится под напряжением, магнетизм катушки заставляет поршень двигаться. В случае контактора движение плунжера приводит в действие тяжелые переключатели контактора.

Схема фиксации выполняет следующие функции:



• Позволяет активировать контактор нажатием кнопки «пуск» (или любой из нескольких кнопок в разных местах).

• Позволяет обесточить контактор нажатием кнопки «стоп» (или любой из нескольких кнопок в разных местах).

• Функции кнопок «пуск» и «стоп» также могут выполняться автоматическими переключателями, которые являются частью органов управления мойки высокого давления. Например:

~ Контактор может быть включен, когда спусковой крючок пистолета нажата с помощью реле потока или давления («автозапуск»).

~ Контактор может быть обесточен любым устройством, которое может размыкать цепь фиксации.Примерами таких устройств являются реле перегрузки, таймеры отключения, датчики тепловой перегрузки двигателя, датчики давления воды на входе и реле высокого давления («автоматическое отключение»).

Как это делается

На рисунке 1 представлена ​​основная схема фиксации. Показанная схема рассчитана на однофазное напряжение 120 вольт. Однофазная схема на 240 вольт внешне идентична. Однако есть два отличия: магнитная катушка контактора должна быть рассчитана на работу при том же напряжении, что и источник питания, 120 вольт или 240 вольт.Кроме того, главные контакты контактора должны быть рассчитаны на пропускание тока двигателя насоса. (Помните, двигатель потребляет в два раза больше тока при 120 вольт, чем при 240 вольт.)

Несколько слов о терминологии. Клеммы контактора для подключения входящего питания почти всегда имеют маркировку L1, L2 и так далее. Примечание: контактор может быть предназначен для переключения более двух линий, как при трехфазном использовании. Клеммы контактора для подключения проводов двигателя почти всегда имеют маркировку T1, T2 и т. Д.

Многие производители контакторов используют обозначения A1 и A2 для клемм, которые подключают питание к магнитной катушке. Точно так же многие производители используют обозначения 13 и 14 для клемм нормально разомкнутых вспомогательных контактов. Вспомогательные контакты управляются магнитной катушкой так же, как и главные контакты. Разница в том, что они меньше по размеру и легче и не предназначены для передачи основного потока энергии.

Последовательность операций следующая: (Предположим, что двигатель насоса не работает.) Одна сторона катушки контактора (A2) подключена непосредственно к одной из входящих линий питания. Другая сторона катушки (A1) имеет два возможных пути для завершения соединения с другой входящей линией питания.

Один путь проходит через нормально разомкнутый мгновенный (подпружиненный) «пусковой» переключатель. Когда оператор нажимает переключатель «пуск», катушка подключается к обеим сторонам линии, и контактор находится под напряжением.

Вот умная часть: когда нажата кнопка «пуск» и контактор включен, создается второй путь от A1 к линии электропередачи.Обратите внимание, что когда контактор приводится в действие нажатием кнопки «пуск», нормально разомкнутый контакт между клеммами 13 и 14 замыкается. Замыкание этого контакта создает путь от A1 до 13–14 и нормально замкнутого переключателя «стоп» к линии электропередачи. Таким образом, когда оператор убирает большой палец с кнопки «пуск», контактор остается под напряжением.

Когда оператор нажимает нормально замкнутый переключатель мгновенного действия (подпружиненный) «стоп», соединение от A1 к линии электропередачи разрывается.Катушка обесточивается, контакт 13–14 размыкается. Когда оператор убирает большой палец с кнопки «стоп», контактор остается обесточенным, потому что контакт 13–14 разомкнут, нарушая один путь, а переключатель «пуск» разомкнут, нарушая другой путь.

Трехфазная схема фиксации

На рисунке 2 представлена ​​трехфазная версия предыдущей схемы. Единственное отличие состоит в том, что контактор переключает три линии питания вместо двух, а также добавляется реле перегрузки.

Однофазные двигатели мойки высокого давления обычно имеют встроенную защиту от перегрузки (знакомая кнопка сброса). Трехфазные двигатели обычно не имеют внутренней защиты. Обычно для них требуются отдельные внешние защитные устройства. Это работа реле перегрузки. Схема на рис. 2 , где реле перегрузки подключается к выходным клеммам контактора, довольно распространена.

Реле перегрузки работает как трехполюсный выключатель, за исключением того, что оно не размыкает линии электропередач.(Зачем встраивать набор мощных силовых контактов в реле перегрузки, если он уже есть в подключенном контакторе?) Поскольку мощность течет от клемм T1, T2, T3 контактора через реле перегрузки и выходит из его T1, Клеммы T2, T3, реле контролирует ток, протекающий через него на каждой линии.

Если ток в любой из линий становится чрезмерным, реле размыкает внутренний нормально закрытый контакт, который соединяет клеммы 95 и 96. Как вы можете видеть на , рис. 2, , размыкание нормально закрытого контакта между 95 и 96 имеет точно такое же эффект как нажатие нормально замкнутого переключателя «стоп»: контактор обесточен.

В некоторых европейских машинах функцию реле перегрузки вместо этого выполняет датчик перегрузки, встроенный в двигатель насоса. Датчик имеет нормально замкнутый контакт, который работает так же, как соединение 95–96 на реле перегрузки.

Несколько заметок

В отличие от однофазных внутренних устройств защиты от перегрузки двигателя, трехфазные реле перегрузки обычно производятся с регулировкой тока срабатывания. Также, как и в случае клемм A1, A2 и 13-14 на контакторе, обозначение 95–96 не является универсальным.Наконец, входящие линии электропередачи на рис. 2 помечены как «230 вольт, 3 Вт». Символ w (греческая буква фи) широко используется для обозначения слова «фаза».

В следующей главе: подробнее о схемах контакторов.

Ключевые понятия

• Обязательно ознакомьтесь с принципом фиксации; он широко используется.
• Цепь фиксации контактора может включаться или размыкаться различными внешними переключателями, такими как таймеры отключения или реле давления или температуры.
• Однофазные двигатели обычно имеют внутреннюю защиту от перегрузки. Трехфазные двигатели обычно этого не делают, поэтому для защиты трехфазного двигателя требуется реле перегрузки контактора.

Электропроводка

Ethernet — практическая работа в сети .net

Ethernet — это семейство спецификаций, которое регулирует несколько различных вещей: оно охватывает все различные спецификации проводки (10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T и т. Д.). Он описывает, как отправлять биты (единицы и нули) по каждому проводу.Он также определяет, как интерпретировать эти биты в значимые кадры.

Изначально эта статья предназначалась только для описания основных различий и сценариев использования кроссоверных и прямых кабелей. Но в свете нашей миссии мы подумали, что тема подключения Ethernet заслуживает более глубокого понимания.

Мы начнем с определения всей терминологии, которая используется при обсуждении физических кабелей, а затем ответим на пару основных вопросов: зачем нам нужны перекрестные кабели по сравнению с прямыми? Что такое витая пара? Как один бит передается по сети? В заключение мы рассмотрим стандарт Gigabit Ethernet.

Терминология

Если вы хоть немного побывали в мире сетевых технологий, то слышали множество терминов, связанных с кабельной разводкой. Такие термины, как Ethernet, витая пара, RJ45, экранированный и неэкранированный.

Но что означает каждый из этих терминов? Чем они отличаются друг от друга? Используются ли какие-либо из этих терминов неправильно? Откровенно говоря, да — эти термины часто используются неправильно. Давайте взглянем.

8P8C

Это спецификация, которая регулирует физический разъем на любом конце провода Ethernet.Это то, что регулирует наличие 8 точек P и 8 контактов C . Он также определяет дизайн и размеры прозрачной пластиковой заглушки, на которой заканчивается кабель.

RJ45

R Зарегистрированный J ack стандартный номер 45 определяет количество проводов в кабеле, порядок, в котором они появляются, и использование физического разъема 8P8C.

В частности, RJ45 определяет два стандарта проводки: T568a и T568b :

Обратите внимание, что единственная реальная разница между двумя стандартами — это цвета пары проводов 2 и пары 3.

Часто термин RJ45 используется для обозначения самого разъема 8P8C, но это неверно. Существует также стандарт RJ61, в котором используется разъем 8P8C, но в нем указывается другой порядок проводов внутри. Существуют также другие спецификации зарегистрированных разъемов, которые определяют множество других комбинаций проводов и физических разъемов.

Витая пара

Схема

«Витая пара» — это стратегия, в которой используется пара проводов, скрученных друг вокруг друга, для передачи данных между двумя узлами.Мы рассмотрим, почему эта важная стратегия важна позже в этой статье, но вкратце она помогает свести к минимуму и минимизировать эффекты перекрестных помех и электромагнитных помех (EMI).

Существует два основных типа проводки витой пары, экранированный вариант и неэкранированный вариант:

Неэкранированная витая пара (UTP)

Это наиболее распространенный вариант. Дополнительного экранирования от электромагнитных помех нет, но, тем не менее, UTP может надежно передавать сигнал благодаря врожденным особенностям проводки на основе витой пары.Мы рассмотрим их более подробно позже в этой статье.

UTP менее дорогой, более (физически) устойчивый и более гибкий. Эти атрибуты обычно делают UTP предпочтительным выбором.

Экранированная витая пара (STP)

STP имеет дополнительный экран вокруг каждой пары проводов и еще один экран вокруг всех четырех пар. Это помогает сдерживать и изолировать электромагнитный шум, возникающий при прохождении сигналов по проводу.

Тем не менее, если какая-либо часть экрана повреждена или если провода не идеально заземлены с обеих сторон соединения, экран может действовать как антенна и вносить дополнительный электромагнитный шум из-за паразитных радиоволн и сигналов Wi-Fi. в воздухе.

Более того, провод STP также должен быть соединен с экранированными разъемами 8P8C, чтобы обеспечить дополнительное экранирование на всем протяжении сквозного спектра провода.

Как вы понимаете, STP — более дорогой вариант. STP также более хрупок, чем его аналог UTP — экран может порваться, если провод чрезмерно согнут. В результате он не получил такого широкого распространения, как UTP.

STP обычно зарезервирован для использования в областях с экстремальными уровнями электромагнитных помех.Например, в проводке, которая должна проходить над любым генератором энергии или тяжелой техникой или рядом с ними.

Ethernet

Как было сказано ранее, Ethernet — это семейство спецификаций, которые регулируют несколько разных вещей. Одна из этих вещей — разные спецификации проводки: 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T и так далее.

Ethernet также описывает, как отправлять биты (единицы и нули) по каждому проводу, а также как интерпретировать эти биты в значимые кадры. Например, Ethernet утверждает, что первые 56 бит каждого кадра должны быть чередующимися единицами и нулями (так называемая «преамбула»).Следующие 8 бит должны быть «10101011» (известные как разделитель начала кадра). Следующие 48 бит — это MAC-адрес назначения. Следующие 48 бит — это MAC-адрес источника; и так далее, пока не будет передан весь кадр.

Ниже мы опишем некоторые стандарты проводки, указанные в стандарте Ethernet.

### BASE T * Терминология

Этот набор терминов относятся к тому, как провода используются внутри кабеля. Например, какие из них передают, какие принимают, как передают сигналы и при каком напряжении?

Этот термин состоит из трех частей, поэтому давайте сначала обсудим их по отдельности, прежде чем рассматривать какой-либо конкретный стандарт:

100 BASE-T

Число в начале просто относится к скорости провода в M иллионов b его p er s секунд, или, чаще, M ega b его p er с секунд ( Мбит / с, ).Кабель со скоростью 100 Мбит / с теоретически может передавать 100000000 бит в секунду, что составляет примерно 12,5 M ega B ytes p er s секунд ( МБ / с ). Обратите внимание на заглавную B и нижний регистр b для ссылки на B ytes vs b its.

Кабель Ethernet, рассчитанный на эту скорость, иногда также называют Fast Ethernet . Это отличается от обычного кабеля Ethernet , рассчитанного на 10 Мбит / с, или Gigabit Ethernet , рассчитанного на скорость 1000 Мбит / с.

100 BASE-T

Термин base является сокращением для передачи сигналов base band. Его аналог — широкополосная сигнализация. Когда возникли эти термины, разница между ними заключалась в том, что сигнализация в основной полосе частот отправляет цифровые сигналы по среде, тогда как широкополосная передача аналоговых сигналов по среде.

Разница между цифровым сигналом и аналоговым сигналом заключается в количестве возможных интерпретаций каждого сигнала.

Аналоговый сигнал может представлять бесконечное теоретическое количество значений.Например, определенное напряжение на проводе может представлять зеленый пиксель, а другое напряжение может представлять красный пиксель и так далее, и так далее, пока каждый пиксель изображения не будет передан по проводу.

Цифровой сигнал может представлять конечное количество значений — обычно только два: 1 или 0. Если бы одно и то же изображение сверху передавалось по цифровому проводу, передавался бы поток единиц и нулей. Принимающая сторона сможет интерпретировать двоичные значения как серию чисел, возможно, на основе цветовых кодов RGB, чтобы представить каждый цветной пиксель.

Основное отличие состоит в том, что в любой момент времени по аналоговому проводу можно считывать множество сигналов (и, следовательно, значений). В то время как на цифровом проводе в любой момент времени сигнал может представлять либо только значение 1, либо 0, и ничего больше.

Это позволило цифровой передаче быть более устойчивой к ошибкам, поскольку весь диапазон напряжения провода в любой момент времени делится только на два возможных значения (1 или 0). В то время как аналоговый сигнал более подвержен ошибкам передачи, потому что любое небольшое искажение полностью изменит то, что интерпретирует другой конец.

Это изображение очень ясно иллюстрирует эффект. Обратите внимание, что при ухудшении качества сигнала цифровая передача все еще может интерпретировать 1 или 0 и, следовательно, по-прежнему отображать изображение без каких-либо видимых искажений. В то время как с аналоговым сигналом, когда сигнал ухудшается, небольшое ухудшение сигнала заставляет приемник интерпретировать неправильные цвета для заданных пикселей, вызывая искажение изображения (изображение взято из сообщения в блоге Antenna Direct в Австралии.

100 BASE-T

« T » обозначает витую пару T .Это контрастирует с другими стандартами проводки, такими как -2 и -5 , которые указывают на коаксиальную проводку с максимальным диапазоном 2 00 ~ и 5 00 метров или -SR и -LR , которые соответствуют стандартам оптоволоконной проводки S hort R и L ong R ange.

Определив каждую отдельную часть, мы можем теперь взглянуть на две важные спецификации для Fast Ethernet (мы рассмотрим две спецификации для Gigabit Ethernet позже в этой статье):

100BASE-T4

100BASE-T4 использует все четыре пары в пучке (все восемь проводов).Одна пара используется исключительно для передачи сигналов (TX). Одна пара используется исключительно для приема сигналов (RX). Остальные две пары могут использоваться либо для RX, либо для TX, и обе стороны провода должны согласовать, какая из оставшихся пар для чего используется.

T4 — одна из более ранних спецификаций для витой пары, и она не находит широкого применения в современном мире из-за ненужной сложности конструкции и очень небольшого выигрыша по сравнению с итерацией 100BASE-TX, описанной ниже.

100BASE-TX

100BASE-TX использует только две пары, одна предназначена для передачи, а другая — для приема.Две другие пары провода не используются. Вы могли бы очень хорошо построить провод 100BASE-TX, у которого только 4 из 8 проводов были в правильных положениях контактов (1,2,3,6), но часто другие четыре провода по-прежнему используются в основном в качестве держателей для оставшихся расположение контактов, а также для будущей совместимости.

100BASE-TX (со всеми восемью проводами) — это широко используемая сегодня спецификация Fast Ethernet. Однако его часто (лениво) называют просто T. Опять же, T означает категорию опций витой пары, а TX — это особый стандарт, который требует использования пар в положениях контактов 1 и 2 и 3 и 6.

Смысл определения каждого термина выше, независимо от других, состоит в том, чтобы дать каждому читателю практическое и техническое понимание того, что означает каждый термин. На практике, несмотря на знание истинного значения терминов, часто гораздо проще использовать общий термин, даже если он может быть немного неправильным — небольшая неточность иногда может спасти длинное объяснение.

Почему кроссовер

В Интернете есть много руководств, которые описывают , когда вам нужно использовать перекрестный провод, а не прямой провод.Но очень немногие источники действительно объясняют, почему это важно или как именно это работает. В этом разделе мы исследуем эти концепции более глубоко.

Обе спецификации 100BASE-TX и 10BASE-T требуют, чтобы 8 проводов в кабеле витой пары были сгруппированы в четыре пары. Из четырех пар фактически будут использоваться только две: пара 2 и пара 3. Каждый отдельный провод в паре является симплексной средой, что означает, что сигнал может пересекать только любой один провод в одном направлении .

Для достижения полнодуплексной связи некоторые провода постоянно зарезервированы для связи в одном направлении, а другие провода постоянно зарезервированы для связи в противоположном направлении.

Конфигурация карты сетевого интерфейса (NIC) будет определять, какая пара используется для передачи, а какая — для приема.

Сетевая карта, которая передает сигналы (TX) по паре 2 (контакты 1 и 2) и принимает сигналы (RX) по паре 3 (контакты 3 и 6), называется сетевой картой зависимого от среды интерфейса ( MDI ).В то время как сетевая карта, которая делает противоположное (TX на паре 3 и RX на паре 2), называется кроссовером медиа-зависимого интерфейса ( MDI-X ).

ПК к ПК

ПК использует сетевую карту MDI, что означает, что ПК всегда передают по паре 2 и принимают по паре 3. Но если два компьютера, подключенные напрямую друг к другу, оба пытаются передавать по паре 2, это приведет к конфликту их сигналов. . И что еще хуже, ни один компьютер не получит ничего по паре 3.

В результате пары контактов должны быть пересечены на проводе, чтобы то, что отправлено с одного ПК по паре 2, поступало на другой ПК по паре 3, и наоборот.

Вот упрощенная иллюстрация (цвета ниже не имеют значения, они просто обозначают два разных пути для двух разных направлений связи):

Обратите внимание, что оба ПК могут передавать сигналы через выделенный канал, и из-за пересечения пар в проводе (представленного гигантским X) оба ПК могут получать то, что другой передает по выделенному каналу.

Следовательно, для подключения ПК напрямую к другому ПК требуется перекрестный кабель .

ПК для переключения на ПК

Коммутатор — это устройство, предназначенное для облегчения связи между двумя компьютерами в одной сети. С этой целью сетевая карта коммутатора использует спецификацию MDI-X, что означает, что коммутатор всегда передает по паре 3 и принимает по паре 2 (точная инверсия сетевой карты MDI на ПК).

Это приводит к тому, что коммутатор имеет встроенную функцию кроссовера . Провод не должен пересекать пары, потому что об этом позаботится коммутатор:

Как видите, ПК, подключенный к коммутатору, может просто использовать прямой кабель , и позволить коммутатору заниматься пересечением пар.Сквозной путь остается неизменным: каждое устройство передает на своих портах TX и получает на своих портах RX.

ПК для переключения на ПК

Ранее мы обсуждали, что для двух компьютеров, подключенных напрямую друг к другу, требуется перекрестное соединение проводов, поскольку они оба используют одни и те же пары проводов для TX и RX. Точно так же два коммутатора, подключенные друг к другу, также используют идентичные пары проводов для RX и TX.

В результате мы должны учесть это, введя еще один кроссовер между переключателями:

Из приведенной выше схемы мы видим, что коммутатор, подключенный к другому коммутатору, требует перекрестного кабеля .

Таким образом, сквозной путь остается неизменным. ПК передают и принимают по ожидаемым парам проводов. И каждое направление и шаг на пути всегда идет от пары TX к паре RX.

Маршрутизаторы и концентраторы

А как насчет роутеров и хабов? Какой тип сетевой карты они используют?

Оказывается, маршрутизатор, как и ПК, использует спецификацию MDI — TX на паре 2 и RX на паре 3. Таким образом, вы можете заменить любое изображение ПК на любом из приведенных выше рисунков на маршрутизатор, и может легко определить, для каких соединений потребуется прямой кабель, а для каких — перекрестный.

Кроме того, порты концентратора используют спецификацию MDI-X — TX на паре 3 и RX на паре 2. Вы можете заменить любое изображение коммутатора выше на концентратор, а также легко определить, какие кабели требуются.

Схема подключения кабеля Ethernet

Напомним, что в спецификации RJ45 есть два стандарта для цветов: T568a и T568b. Стандарт, используемый с обеих сторон провода витой пары, определяет, является ли кабель прямым или перекрестным.

Чтобы сделать прямой кабель, просто закажите провода с обеих сторон кабеля в соответствии с одной спецификацией (либо T568a, либо оба T568b):

Чтобы сделать кроссоверный кабель, просто используйте один стандарт с одной стороны, а другой — с противоположной стороны:

Обратите внимание, что пара 1 и 4 не используются (синий и коричневый провода). Теоретически вы можете вообще не включать провода в кабель, но это затруднит сохранение оставшихся проводов в правильном порядке.

Кроме того, поскольку они не используются, их не нужно перекрещивать в перекрестном кабеле. Однако спецификация Gigabit требует использования всех 8 проводов, и часто все пары перекрещиваются для единообразия. Мы обсудим Gigabit Ethernet позже в этой статье.

И, наконец, помните, что сигнал не имеет значения, какого цвета провод. Пока правильные контакты подключены друг к другу, связь будет работать. Вы можете использовать все зеленые провода, и пока контакты 1 и 2 подключены к контактам 3 и 6 на другой стороне (и наоборот), у вас будет полностью функционирующий перекрестный провод.Но то, что он работает, не означает, что это хорошая идея — такой кабель было бы кошмаром в обслуживании.

Простая таблица запоминания

Мы можем собрать все, что мы узнали выше о перекрестных и прямых проводах, в простую диаграмму:

Преимуществом отображения приведенного выше рисунка является то, что на нем очень легко рисовать наброски. Просто нарисуйте L2 / L1 слева и справа, а L3 + сверху и снизу и соедините все друг с другом.Линии, которые пересекают друг с другом, требуют кросса по кабелю при подключении устройств, которые работают на этих уровнях модели OSI. Линии, которые соединяют прямой друг с другом, требуют прямого -проходного кабеля.

Итого:

Для устройства L1 или L2 , подключенного к другому устройству L1 или L2 , требуется перекрестный кабель .
Для устройства L1 или L2 , подключенного к устройству L3 + , требуется прямой кабель .
Для устройства L3 + , подключенного к другому устройству L3 + , требуется перекрестный кабель .

Или еще проще:

Как и для устройств , требуется перекрестный кабель .
В отличие от устройств требуется прямой кабель .

Авто-MDI-X

Несмотря на простоту понимания того, когда использовать прямой кабель вместо перекрестного кабеля (конечно, после того, как это было должным образом объяснено), тот факт, что выбор вообще существует, вызвал все виды простоев и головных болей у сетевых инженеров по всему миру. индустрия.

В результате была создана функция, которая позволяет двум устройствам динамически определять и при необходимости переключать свои пары проводов TX и RX. Эта функция известна как автоматический MDI-X или Auto MDI-X.

Auto MDI-X позволяет использовать прямой кабель для каждого соединения и позволяет двум конечным точкам динамически определять, нужно ли им инвертировать свои пары TX и RX .

Auto MDI-X — это дополнительная функция для реализации 100BASE-T и обязательная функция для всех устройств Gigabit Ethernet.

Как работает Auto MDI-X?

Но как работает Auto MDI-X? Как обе стороны определяют, какие пары проводов следует использовать для передачи, а какие — для приема? Какая из двух сторон должна переключить пары TX и RX, если будет определено, что это необходимо? В этом разделе мы рассмотрим внутреннюю работу Auto MDI-X.

Помните, что цель кроссоверного кабеля — обеспечить соединение контактов TX одной стороны с контактами RX другой стороны. Для успешной передачи данных по кабелю провод TX не может быть подключен к другому проводу TX.По сути, одна сетевая карта должна использовать спецификацию MDI, а противоположная сетевая карта должна использовать спецификацию MDI-X. Вот как это достигается с помощью Auto MDI-X:

Обе стороны начинают с генерации случайного числа в диапазоне 1-2047. Если случайное число нечетное, эта сторона настраивает свой сетевой адаптер в соответствии со стандартом MDI-X. Если случайное число четное, эта сторона настраивает свой сетевой адаптер в соответствии со стандартом MDI. Обе стороны затем начинают посылать импульсы соединения через выбранные ими пары проводов TX.

Если обе стороны успешно принимают импульсы соединения друг с другом по своим проводам RX, то обе стороны больше ничего не делают, поскольку они успешно передают по парам проводов TX и получают по парам проводов RX.

Если обе стороны не получают импульсы связи друг с другом, то они должны выбрать нечетное число или оба выбрали четное число. Следовательно, одна из сторон должна переключить свои пары проводов TX и RX на другую спецификацию (MDI против MDI-X).

Но стороны не могут и одновременно переключиться на противоположную спецификацию, потому что тогда их провода TX и RX все равно не будут смещены. Вместо этого была разработана система, которая случайным образом переключает пары через случайные промежутки времени, пока они не совпадут правильно.

Это случайно сгенерированное число из более раннего (1-2047) циклически повторяется, чтобы стороны могли выбрать новую спецификацию (MDI против MDI-x). Но это число нельзя просто увеличить на единицу, потому что тогда обе стороны перейдут от нечетного к четному или от четного к нечетному. Другими словами, если бы обе стороны изначально выбрали MDI, они бы тогда оба переключились на MDI-X, что все равно привело бы к подключению пары проводов TX к паре проводов TX.

Вместо этого это число циклически проходит вперед через так называемый регистр сдвига с линейной обратной связью.

Регистр сдвига с линейной обратной связью (LFSR) — это алгоритм, который циклически перебирает каждую комбинацию чисел в определенном диапазоне без повторения числа, пока не будет достигнуто каждое число. Числа циклически меняются в предсказуемом, но случайном порядке (иначе говоря, не последовательно, а в последовательном порядке).

Например, если две стороны выбрали начальное значение 1000 и 2000, будет ли их следующий номер в последовательности LFSR нечетным или даже полностью случайным.Однако, если обе стороны случайным образом выберут одинаковых начальных значений , каждая из них будет иметь идентичных последовательностей через LFSR.

Этот цикл происходит каждые 62 миллисекунды со случайным отклонением +/- 2 мсек. Если одна из сторон переключает свою пару проводов на 60 мс, а другая сторона планировала переключиться на 64 мс, будет 4 мс, когда пары TX и RX идеально выровнены, что остановит дальнейшую цикличность и завершит процесс AutoMDI-X.

Этот процесс продолжается столько раз, сколько необходимо, пока два одноранговых узла не выровняют свои пары проводов TX и RX.

Но возникает вопрос, каковы шансы того, что обе пары выберут одно и то же число и одинаковые интервалы каждый раз, когда они циклируют свое число. Мы можем определить это с помощью небольшой математики.

Вероятность выбора одного и того же начального значения составляет 1 из 2047. Вероятность выбора одной и той же дисперсии интервала составляет 1 из 4. Это означает, что вероятность того, что обе стороны переключат свою спецификацию MDI / MDI-X в одно и то же время дважды в строка 1 из 8188.

Цикл происходит каждые ~ 62 мс, что означает, что в полной секунде есть 16 возможных интервалов.Шансы на то, что обе стороны будут иметь одинаковое время цикла в течение всей секунды, составляют 1 из 4 294 967 296 (4,2 миллиарда). Шансы на то, что это произойдет, в сочетании с тем, что обе стороны начнут с одного и того же случайного числа, составляют 1 из 8 791 798 054 912 (8,7 триллиона). Довольно хорошие шансы, учитывая, что в худшем случае это будет стоить вам всего лишь дополнительной секунды ожидания появления ссылки.

Почему витая пара?

Часто просто принимают как факт, что в большинстве сетей для физических подключений используется витая пара.Но почему? Что с витой парой сделало ее преобладающим методом кабельной разводки в компьютерных сетях?

Есть две основные причины, и обе они связаны с E lectro m agnetic I nterference ( EMI ): первая причина заключается в том, что использование пары проводов значительно снижает исходящее электромагнитное излучение. Вторая причина заключается в том, что , скручивая их друг вокруг друга, значительно снижает входящие или индуцированные электромагнитные помехи.

Обе эти характеристики очень желательны, когда провод часто тесно связан с другими проводами на больших расстояниях (например, центры обработки данных или коммутационные шкафы).

Снижение выбросов EMI

Это факт жизни, что любой сигнал или электрический ток, проходящий через провод, излучает некоторую степень электромагнитных помех, которые могут влиять на соседние провода — также известные как перекрестные помехи. Это электромагнитное излучение можно компенсировать дополнительным экранированием, но Александр Грэм Белл разработал хитрый метод, позволяющий свести на нет влияние перекрестных помех.

Его стратегия заключалась в использовании двух отдельных проводов — один из них посылает исходный сигнал , а другой — точный , обратный сигнала.Это заставляет оба провода излучать друг от друга точные обратные электромагнитные помехи, тем самым сводя на нет их влияние.

Проще говоря, если один провод передает +10 В электрического напряжения и дает утечку + 0,01 В электромагнитных помех, то другой провод передает -10 В электрического напряжения и, следовательно, утечку -0,01 В электромагнитных помех. Их совокупные выбросы нейтрализуют друг друга.

В мире электротехники она называется сбалансированной парой и представлена ​​в виде витой пары с проводами TX + и TX-.

Это позволяет использовать схемы разводки, не требующие больших вложений в экранирование, и является половиной причины широкого использования кабелей с неэкранированной витой парой (UTP) в мире сетевых технологий. Однако до сих пор мы только ответили, почему мы используем пар проводов, а затем мы рассмотрим, почему они скручены .

Отрицательное поглощение электромагнитных помех

Несмотря на стратегии, подобные описанной выше сбалансированной паре, никуда не деться от всех источников электромагнитных помех (EMI).Блуждающие радиочастоты, беспроводной Интернет, Bluetooth, спутники-шпионы и сотовые телефоны — все это способствует возникновению паразитных электромагнитных помех.

Но Александр Грэхем Белл снова обратился к нам и разработал гениально простой, но эффективный метод устранения внешних электромагнитных помех.

В базовой концепции используется преимущество того, что электромагнитные помехи тем сильнее, чем ближе вы находитесь к источнику. Если два провода по очереди будут находиться ближе всего к источнику электромагнитных помех, каждый из них будет поглощать одинаковое количество помех. Взгляните на эту упрощенную схему:

Синий провод начинается с + 50 В, а зеленый провод начинается с точного обратного тока -50 В.Источником электромагнитных помех является красный круг, и каждая волна, окружающая источник электромагнитных помех, все меньше и меньше воздействует на провода. Если вы добавите EMI ​​только к каждой серой точке (вверху и внизу каждого витка), оба провода в конечном итоге получат +22 В.

Несмотря на то, что конечное напряжение, полученное на правой стороне провода, отличается, обратите внимание, что разница в напряжении составляет , согласованная по всей витой паре проводов: разница всегда составляет 100 В. EMI затронул и проводов, идентично .Вы можете легко вычислить разницу окончательных значений (100 В) и отобразить ее в числовой строке, чтобы определить, что начальные напряжения были + 50 В и -50 В:

Следует сказать, что использованные выше числа были значительно упрощены, чтобы передать концепцию. Типичное излучение электромагнитных помех влияет только на передачу сигналов в диапазоне микровольт (мкВ), что составляет 1 000 000-ю часть вольта (В). Но концепции по-прежнему остаются верными: поскольку отправляются исходный и обратный сигналы, чистая исходящая эмиссия нейтрализуется, а из-за перекручивания оба провода в равной степени подвергаются одинаковому количеству помех.

Отправка битов

Если вы помните, данные передаются по кабелю в цифровом сигнале, то есть в виде потока единиц и нулей. Но как именно витая пара используется для передачи фактических данных по проводу? Мы будем немного упрощать, чтобы описать основную предпосылку.

Отправка сигнала по проводу — это не что иное, как подача напряжения на провод в течение определенного времени. Обе стороны согласовывают тактовую частоту, также известную как частота, которая определяет, как долго должен подаваться каждый «экземпляр» напряжения.В целях этого упрощенного примера мы будем называть ее позицией . В любой момент времени каждая позиция может означать только отправку 1 или 0 по сети.

Различные стандарты требуют разных уровней напряжения, и для целей этого упрощенного описания истинное напряжение на самом деле не имеет значения. Но мы продолжим описывать это с использованием 100BASE-TX, который предписывает диапазон напряжения от + 2,5 до -2,5 В.

Чтобы отправить 1 в заданной позиции , передатчик отправит +2.5В вниз по проводу TX +. Чтобы отправить 0, передатчик отправит -2,5 В по проводу TX +.

Провод TX всегда будет делать обратное: -2,5 В для отправки 1 и + 2,5 В для отправки 0.

Вот как будет выглядеть двоичная строка 110010101110:

Обратите внимание, что на приведенном выше графике не показана физическая схема провода (иначе говоря, это не скручивание пар проводов). Он просто представляет собой переменное напряжение +2,5 и -2,5 вольт, подаваемое по проводам TX + и TX-.Скрутки в витой паре равномерны (или должны быть) по всей длине провода. Как мы указывали ранее, вы можете видеть, что провода всегда посылают друг другу точное обратное напряжение, и все аккуратно и горизонтально симметрично.

Вдоль провода появляются помехи от различных источников электромагнитных помех. Мы применим разное количество шума в каждой позиции нашего битового потока и посмотрим, что получается на другом конце:

Обратите внимание, что график больше не такой аккуратный и симметричный.Провода по-прежнему передают инверсию друг друга, но смещение на постоянное значение. Наши красивые и аккуратные значения +2,5 В и -2,5 В исчезли.

НО, приемник не ищет именно + 2,5В или -2,5В. Вместо этого он просто ищет , провод которого передает более высокое напряжение . Если провод TX + отправлял напряжение найма, то сигнал для этой позиции должен был быть 1, а если провод TX передавал более высокое напряжение, то сигнал для этой позиции должен был быть 0.

Или, проще говоря, на графике выше, если синяя линия находится сверху, переданный бит в этой позиции равен 1.А если сверху идет оранжевая линия, то переданный бит равен 0.

Также обратите внимание, что даже несмотря на то, что значения были затронуты EMI, они оба были затронуты одинаково — они оба выросли или оба понизились на одинаковую величину. В любой момент на графике приема значения проводов TX + и TX- всегда разнесены на 5 В, как и на графике отправки. Как мы обсуждали ранее, это происходит из-за физического скручивания проводов TX + и TX-.

Таким образом, принимающая сторона может объединять сигнал по одному биту за раз, несмотря на то, что EMI могли повлиять на то, что было отправлено изначально.Как видите, UTP не невосприимчив к шуму, но у него есть функция, позволяющая нейтрализовать эффект шума.

Гигабитный Ethernet

Мы подробно обсудили Fast Ethernet (100 Мбит / с). Теперь мы переходим к обсуждению Gigabit Ethernet (1000 Мбит / с или 1 Гбит / с).

Первое существенное отличие состоит в том, что гигабитные стандарты требуют использования всех четырех пар (всех восьми проводов), в отличие от Fast Ethernet, в котором используются только две пары проводов. В результате в Gigabit Ethernet все четыре пары должны быть перекрещены при создании кроссоверного кабеля.

Если вы помните, стандарт RJ45 предлагает две спецификации проводки: T-568a и T-568b. Ниже приведены изображения, на которых показано, как каждая из них выглядит, когда все четыре пары скрещены:

Тем не менее, для Gigabit Ethernet требуется Auto MDI-X. В результате вы можете безопасно использовать повсюду прямые кабели и позволить сетевым адаптерам определять, нужно ли им моделировать пересечение пар проводов.

В стандарте Gigabit Ethernet есть две спецификации проводки:

1000BASE-TX

Этот стандарт Gigabit Ethernet использует все четыре пары, но две пары выделяются для передачи, а две другие пары — для приема.

Концептуально это более простой процесс, чем то, как работает 1000BASE- T , но, к сожалению, он требует обновления всех уже проложенных кабелей витой пары с общей категории 5 или 5e до более дорогой категории 6. В результате, 1000BASE- TX не получил широкого распространения в отрасли.

1000BASE-T

Это преобладающий стандарт Gigabit Ethernet. Он использует все четыре пары одновременно в полнодуплексном режиме — каждая из четырех пар может использоваться как для , так и для RX и TX, в то же время .Это делается с помощью процесса, называемого подавлением эха, и мы рассмотрим его более подробно в следующем разделе.

Основным преимуществом этого стандарта проводов является то, что вы можете достичь гигабитной передачи по гораздо более распространенным кабелям категории 5e без необходимости обновлять все кабели витой пары до более дорогих категорий 6.

Кабель 1000BASE -T часто неправильно называют 1000BASE -TX . Скорее всего, это связано с тем, что в мире Fast Ethernet преобладающим кабелем был 100BASE -TX .Часто стандарты кабельной разводки также иногда объединяются как 10/100/1000 BASE -TX . На самом деле, наиболее популярные спецификации проводки для каждого класса скорости: 10 BASE -T , 100 BASE -TX и 1000 BASE -T .

Полный дуплекс на однопроводной паре

В предыдущем разделе мы узнали, что 1000BASE-T может одновременно отправлять и принимать сигналы по одной и той же паре проводов.В этом разделе мы обсудим, как это возможно. Во-первых, мы начнем с аналогии, чтобы объяснить предпосылку.

Вы когда-нибудь разговаривали с кем-нибудь по телефону и могли сказать, что они ставят вас на громкую связь, потому что вы могли слышать свой собственный голос, отраженный эхом? Это результат того, что ваш голос воспроизводится на их спикерфоне, прыгает по комнате, в которой они находятся, и улавливается микрофоном их собственного телефона. Это называется эхом.

Громкоговорители высокого класса могут свести на нет этот эффект, извлекая звуковые волны того, что излучает динамик, из звуковых волн того, что улавливает микрофон — этот процесс известен как Echo Cancellation .

Эхоподавление также является базовой концепцией, которая позволяет кабелю Gigabit Ethernet как отправлять, так и принимать данные по той же паре проводов в одно и то же время . Основная посылка заключается в том, что если вы знаете, что отправили, вы можете извлечь это из того, что получили.

Напомним, что отправка сигнала — это не что иное, как подача напряжения на провод. И наоборот, получение сигнала — это не что иное, как считывание напряжения, наблюдаемого на проводе.

Если отправитель подает напряжение на одиночный провод по следующей схеме:

 +0.5В, + 1В, -2В, -1В 

И в то же время тот же отправитель считывает напряжение и наблюдает следующую картину:

 + 1,5В, 0В, -2,5В, + 1В 

Отправитель может вычесть два набора значений, чтобы определить, какое напряжение должен быть приложен на другом конце:

 + 1В, -1В, -0,5В, + 2В 

Таким образом, один и тот же провод может использоваться как для отправки, так и для приема сигналов (данных) в одно и то же время.

Опять же, эти значения являются просто примерами для объяснения основной концепции.На самом деле уровни напряжения очень разные, а также учитывают наведенные электромагнитные помехи и электрические эхо вдоль самого медного провода. Кроме того, мы показываем подавление эха только с точки зрения одного провода в витой паре — противоположный провод все равно будет передавать точное обратное напряжение, как обсуждалось ранее.

Используя эту стратегию, все четыре пары проводов могут использоваться как для TX, так и для RX одновременно. Пары проводов по-прежнему являются витыми парами и, следовательно, по-прежнему используют те же стратегии, чтобы нейтрализовать входящие и исходящие EMI, о которых говорилось ранее.

Сводка

Если вы зашли так далеко, то теперь знаете, сколько нужно проводов Ethernet и витой пары. Было немного унизительно узнать об этом за эти годы и опубликовать эту статью. В каждый провод входит так много технологий, но я выбросил бесчисленное количество кабелей, не задумываясь.

Previous PostNextNext Post

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.