Коммутационные устройства (switching devices): виды, принцип работы и применение

Коммутационное устройство — это любое механическое, электрическое, пневматическое или гидравлическое устройство, предназначенное для размыкания или замыкания электрической цепи. Это общее описание, и термин можно применить к множеству устройств и приложений, выходящих за эти рамки. Применительно к электрическим цепям, коммутационное устройство обычно означает любое устройство, которое замыкает или размыкает цепь. Они могут быть столь разными в работе и внешнем виде: от простого выключателя на прикроватной лампе до воздушного автоматического выключателя весом в несколько тонн. Все они выполняют одну базовую функцию.

Все электрические коммутационные устройства состоят из наборов контактов, которые размыкаются и замыкаются при активации. На каждую линию, фазу или часть цепи, которую они переключают, есть свой набор контактов. Например, простой автомат в домашнем щите имеет один набор внутренних контактов, как выключатель лампы. Устройство защитного отключения (РЦД/GFCI) в том же щите обычно имеет два набора: для фазы и нуля.

Малые реле низкого напряжения, распространенные в автопроме для включения фар, поворотников и противотуманок — классические примеры много контактных коммутационных устройств: у них обычно от шести до восьми наборов контактов. Крупные тяжелые аналоги применяются в промышленности как пускатели для электродвигателей и другого высокоточного оборудования.

Эти устройства управляются различными способами. Простейшие — ручные выключатели (бытовой выключатель света). Другие — дистанционно управляемые с электромагнитной катушкой. Пневматические или гидравлические переключатели также распространены: они используют сжатый воздух или масленное давление для размыкания/замыкания.

Коммутационные устройства также распространены в IT, и хотя базовый принцип тот же, их функция принципиально отличается от высоковольтных аналогов. Коммутация данных — это процесс направления нескольких источников данных в одну точку вывода или идентификации и перенаправления сигналов между точками. Эти процессы отличаются от электрических тем, что реальная коммутация происходит на уровне электронных компонентов, а не тяжелыми механическими переключателями.

Коммутационные устройства есть во многих бытовых приборах. Крайне маловероятно, чтобы кто-то прошел день, не используя хотя бы одно из них, даже не задумываясь.