Коммутатор

Коммутатор, п е р е к л юч а те л ь, аппарат, предназначенный для изменения соединений в электрических цепях.

I. К. в технике сильных токов. Различают две категории К.: а) К. на два направления (по принципу перекидки), устроен, как рубильники, но имеющие добавочные контакты (фигура 1); б) коммутатор на два или несколько направлений (по принципу скольжения), состоящие обычно (фигура2) из подвижной вращающейся части а, скользящей по неподвижным контактам b. К числу этих К. относятся переключатели для реостатов, вольтметров (фигура 2), контроллеров, элементные К. и т. д. В этих коммутаторах переход с одного контакта на другой может осуществиться; а) без перерыва тока,

б) с перерывом тока. В первом случае ширина ползунка должна перекрывать одновременно два соседних контакта. Во втором

Фигура 2.

случае ползунок должен покинуть контакт прежде, чем коснется другого. При больших силах тока ползунок снабжается искрогасителем (например” в реостатах).

К,осветительных установок для напряжений 110 — 220 V предназначаются для люстр (фигура 3, а и б), для коридорного освещения (фигура 3, в), дежурного освещения (фигура 3, г) и т. д. Из числа К. для освещения

Фигура з. особый интерес представляют автоматические переключатели лестничного и уличного освещения. Последние имеют назначением автоматически включать освещение улиц при наступлении темноты, выключать половину освещения после полуночи и наконец выключать остальные лампы утром. На фигуре 4

представлено общее устройство такого автомата, а на фигуре 5—схема его включения для питания от трехфазного тока. К автомату подводятся три питательных провода—а, Ь, с (фигура 5) и отходят две группы проводов—е и fc—к проводке уличного освещения. В самом автомате имеется часовой механизм т (фигура 4), завод которого осуществляется электрически.Этот механизм в определенное время включает электромагнит п, к-рый и приводит в движение переключательное устройство аппарата. Время включения и выключения либо устанавливается от руки либо регулируется автоматически, для чего аппарат снабжается особым шаблоном, форма которого представляет кривую восхода и захода солнца в дайной местности.

Элементные К. имеют след, назначение; 1) поддерживать напряжение постоян-

ным (разрядный К.), 2) заряжать аккумуляторы при постоянном напряжении (зарядный К.)· Число пластин элементного коммута-тора для свинцовых батарей определяется по следующей формуле:

1,8 ¹

гдеЕ—постоянное напряжение сети постоянного тока, 2,4 — напряжение заряженного, а 1,8—напряжение разряженного аккумулятора в V. Обычно применяют двойные элементные К. для одновремен. зарядки и разрядки. Число контактов элементного К. колеблется от 12 до 32, в зависимости от напряжения батареи. В случае наличия большего числа элементов, включаемых на К., применяют два К. или включают между двумя

Фигура 6.

контактами К. по два последовательно соединенных аккумулятора. Различают круглые (фигура 6) и прямоугольные элементные К. Современные аккумуляторные батареи снабжаются элементными К. с моторным приводом, с дистанционным управлением,с дистанционными указателями числа включенных на заряд и разряд элементов. Общая схема включения такого К. представлена на фигуре 7. Этот К. снабжен двумя моторными приводами: для разряда А и для заряда В. Работа устройства сводится к следующему. К ши

SWi

Фигура 8.

Фигура 7.

нам постоянного тока приключено реле напряжения—V (контактный вольтметр). Если напряжение постоянного тока упадет ниже определенной величины, указанное реле включает цепь мотора разряда; мотор поворачивает вал с ползунком Р, вследствие чего в цепь включается нужное число добавоч ных элементов, и напряжение поднимается. Тогда реле напряжения выключает цепь мотора разряда. Для предотвращения поломки в цепь мотора включены упорные контакты Е, которые выключаются ползунком в его крайних положениях. В случае порчи реле напряжения V, переключают N на ручное управление при помощи вспомогательных переключателей Ώ. Для управления мотором зарядки служат переключатели L. Для того чтобы можно было видеть на щите число включенных на разряд и заряд элементов, применяются дистанционные указатели М, в которых передвигается стрелка или при каждом повороте валов коммутатора (на которых насажены контакты Т, включающие цепь указателя) приходит во вращение счетный механизм. Все переключатели (N, D, L), реле напряжения, указатели (Ж), а также сигнальные лампы S монтируются на щите управления, самый же К. с моторами устанавливают вблизи батареи для уменьшения длины проводки от К. до элементов батареи.

К. для высокого напряже-_сн и я нормально применяются : а) для питания от двух различных источников тока (фигура 8), б) для переключения шин,

в) для заземления отключаемой линии высокого напряжения с целью предупреждения несчастных случаев от тока во время работы персонала на этой линии (фигура 9).

В последнем случае при отключении ножа .4 к контакту В, к которому присоединена линия, приключается заземленный нож С.

В виду опасности возникновения дуг при переключении, К. высокого напряжения не строятся для случаев сложных переключений, как это имеет место при низком напряжении. В случае необходимости сложных маниций переключения при высоком напряжении обычно прибегают к установке разъединителей (смотрите) и масляных выключателей (смотрите), в которых дуга при перерыве тока гасится в масле выключателя.

Лит.: Левицкий М., Коммутации электрических станций, т. 1—2, СПБ, 1910; Морэ П., Электрическая аппаратура, перевод с французского, М.—Л., 1929. П. Корнеев.

2. К. в технике слабого тока бывают различных типов и видов; из них характерны:

Фигура 9.

А) Телеграфные К. а) Швейцарский К. состоит из двух взаимно перпендикулярных рядов ламелей 1, 2, 3. и I, II, III., причем ламели верхнего ряда изолированы

от нижнего ряда (фигура 10). В местах пересечения ламели имеют цилиндрич. отверстия, к которые вставляются пружинные штепсели и тем самым устанавливается соединение одного ряда ламелей с другим. Швейцарский К. применяется на телеграфных станциях для соединения линий с телеграфными аппаратами. Ламели одного ряда, например 1, 2, 3., соединяются с линейными проводами, заходящими на станцию, а к ламелям другого ряда I, II, III. приключаются аппараты. Эти же К. применяются для изменения напряжения батареи, питающей линейные провода, для чего в один из рядов ламелей приключаются батареи различных напряжений. Швейцарские коммутаторы изготовляются на разное число ламелей.

б) К. системы инж. Комарова предназначается для зарядки групп телеграфных аккумуляторных батарей. Конструкция К. (фигура 11) выполнена так. обр., что имеется возмояшость производить переключение групп без нарушения телеграфного действия и без перерыва тока, быстро, одновременно и в определенной очередной последовательности. Основой К.служитметаллич. цилиндр 1, насаженный на ось 2 и соединенный с ней болтом. Ось приводится во вращение штурвалом 3. На цилиндр надеты 16 медных изолированных друг от друга колец 4, отделенных друг от друга эбонитовыми выступами 5. На каждое медное кольцо· опирается по одной медной щетке (на фигура не показаны). Щетки расположены в два. ряда в шном порядке, причем к верхнему ряду щеток подводится положительный: полюс каждой из 8 аккумуляторных групп, а к нижнему ряду — отрицательный полюс этих же групп. На барабан насажен еще коллектор, который состоит из 6 соединенных; между собой эбонитовых колец 6, на поверхности которых расположены в два ряда коллекторные пластины 7 в количестве пар,

Фигура 12.

равном числу аккумуляторных групп. Каждая из пластин соединена проводником, пропущенным внутри барабана, с одним из 16 колец. На каждую коллекторную пластину опирается по одной щетке, причем одни называются вольтажными и служат для отвода от коммутатора вольтаяшых проводников, а другие—зарядными и слуясат для зарядки очередных аккумуляторных групп. Число щеток вольтажных и зарядных делается в зависимости от числа рабочих и зарядных групп. Для предохранения от пыли коммутатор закрывают двумя крышками. в) Линейно-батарейный К. шнуровой применяется в телеграфной практике и служит для переключения телеграфных аппаратов на ту или иную линию и для переключения различного напряясения рабочей батареи. На фигуре 12 представлен общий вид указанного К. Он оборудован измерительными приборами и сложными гнездами по схеме фигура 13. Если это гнездо служит линейным, то к пружине 1 присоединяется линия, а к пружине 2—аппарат; если же гнездо батарейное, то к одной пружине присоеди няется один полюс рабочей батареи, а к другой—аппарат. При помощи такого соединения гнезд возможно простой перестановкой штепселей присоединять любой аппарат к любой линии и давать плюсовый или мину-

₍ совый полюс рабочей

*--- л батареи различного

-ь* напряжения. г) К.-концент-

j____ р а т о р применяется

, * I· ^А ^ Q для распределения на грузки по аппаратам;

Фиг· 13. оборудован клопфером

(смотрите) и ключом для переговоров. Как только на концентраторе с какой-либо линии получится вызов, дежурный у концентратора вставлением штепселя в гнездо, где получился вызов, передает эту линию на один из свободных телеграфных аппаратов. На этом же концентраторе происходит установка соединения линии на прямое посредством парных штепселей.

Б) Телефонные К. а) К.-номернн-к и применяются в телефонной практике и служат для устройства центральных телефонных станций незначительной емкости. В номерники можно включать телефонные аппараты как с батарейным, так и с индукторным вызовом. Каждая линия имеет свое собственное гнездо и вызывной сигнал-клапан. Соединение двух абонентов происходит при помощи пары шнуров, причем головки парных штепселей имеют различные диаметры, вследствие чего в гнездах соединенных между собой абонентов получаются различные соединения; в результате остается включенным в линию только один клапан, к-рый и служит сигналом отбоя. Для ответа включенным в номерник абонентам со стороны станции, при номернике должен быть телефонный аппарат, к-рый включается в специально предназначенные ему клеммы и имеет в номернике свое гнездо без номера и специальный штепсель. Номерник снабжается громоотводом и батарейным звонком, к-рый звонит при отпадении дверцы клапана. Номерники Электротреста з-дов слабого тока строятся трех типов: на 4, 8 и 12 линий. б) К. стенные бывают как местной батареи, так и центральной. Стенные коммутаторы Гос. электротехнич. трест заводов слабого тока строит двух типов: А—емкостью

4—20 линий и В—емкостью 6—30 линий. в) К. типа «мюльтипль» имеют местное и многократное поле. Они монтируются в деревянных корпусах и допускают постепенное увеличение емкости, начиная от 10 номеров и до предельной—120 номеров в местном поле и 800 номеров в многократном поле в двух панелях, что соответствует предельной емкости станции 1 600 номеров. Эти К. монтируются отдельными секциями, в которые входят 10 вызывных сигналов и рамка с 10 гнездами; вызывные сигналы устанавливаются над соответствующими гнездами. Гнезда многократного поля собираются в отдельные рамки по 20 гнезд в каждой рамке. К. «мюльтипль» бывают как местной, так и центральной батареи, причем в первых б.ч. сигналами вызова служат клапаны, а во вторых—бленкеры или лампочки накаливания. Для соединения абонентов между собой

К. снабжают шнурами в количестве 18— 22 пар, из которых один служит для ответа и называется опросным, а другой для соединения и называется соединительным. В зависимости от схемы шнуры бывают двухпроводные и трехпроводные. В столе перед штепселями расположены разговорно-вызывные ключи,к-рые служат для присоединения гарнитуры телефонистки во время опроса и посылки индукторного тока вызываемому абоненту во время вызова. г) Междугородный К. с многократным полем служит для включения междугородных телефонных линий и местных абонентов. Коммутатор этого типа аналогично с К. «мюльтипль» допускает постепенное увеличение емкости. В междугородн. К. включаются местные аппараты с индукторным вызовом, причем вызывными и отбойными сигналами служат клапаны. д) К. бесключевой, то есть не имеющий разговорно-вызывных ключей; главной особенностью этой системы является то, что включение гарнитуры телефонистки в цепА абонента происходит автоматически при вставлении опросного штепселя в гнездо вызывающего абонента; точно так же посылка вызова другому абоненту происходит автоматически при вставлении в гнездо вызывного штепселя. Эти К. монтируются рамками с гнездами и рамками с лампами в местном поле в 150 номеров на рабочем месте. Подобными коммутаторами оборудуются центральные телефонные станции с предельной емкостью до 3 000 номеров.

Лит.: Я б л о н о в с к и и А. Н., Электрический телеграф, Москва, 1923; Комаров Б. С., Аккумуляторно-генераторные установки связи, Москва, 1926; «Жизнь и техника связи», Москва, 1928, 1; там же, 1927, 11. А. Курбатов.