Цепи переменного тока (AC) или постоянного тока (DC) способны проводить очень разные токи. Вот почему для дизайнеров и инженеров так важно понимать, как выбрать правильный переключатель для своего продукта.
1. Номинальные параметры этого переключателя иллюстрируют значительные различия между номинальным напряжением переменного и постоянного тока при одинаковом номинальном токе.
Скорость переключения
Несмотря на то, что доступно огромное количество переключателей, в основном все они делают одно и то же: включают или выключают питание электрической цепи, замыкая или разрывая электрическое соединение. Но важно то, как они это делают. Насколько быстро цепь должна быть разорвана, зависит от того, работаете ли вы с переменным или постоянным током.
С постоянным током у вас есть постоянный ток в одном направлении, тогда как с переменным током изменяются как величина, так и направление тока.
Представьте, что у вас есть две цепи, в каждой из которых течет одинаковый ток: одна цепь переменного тока, а другая — постоянного тока. Когда вы отключаете питание от сети переменного тока, внутри выключателя возникает искра напряжения (или дуга), которая быстро гаснет — желательное условие. Это связано с тем, что ассинусоидальная волна, естественно, имеет нулевой ток дважды за цикл. Таким образом, существует 50-процентная вероятность того, что питание схемы не будет достигать пиковых уровней при отключении питания.
Однако это не так в цепи постоянного тока, где и ток, и напряжение постоянны. Когда питание отключается от цепи постоянного тока, дуга напряжения внутри выключателя может гаснуть гораздо дольше. Вот почему так важна скорость переключения (насколько быстро размыкаются и замыкаются контакты переключателя) переключателя в цепи постоянного тока. Цель состоит в том, чтобы контакты переключателя разъединялись как можно быстрее при отключении питания от цепи. Это помогает минимизировать время возникновения и гашения дуги.
Чем больше времени требуется выключателю, чтобы разомкнуть или отключить питание цепи, тем дольше длится дуга. Это может привести к образованию ямок на контактах переключателя, что может привести к перегреву, преждевременному выходу из строя переключателя или даже пожару.
Знайте свой тип нагрузки
Помимо скорости, с которой работает переключатель, характер электрической нагрузки важен для определения того, подходит ли переключатель. Будет ли это коммутация индуктивной или резистивной нагрузки? Это повлияет как на напряжения, так и на токи, с которыми приходится иметь дело вашему коммутатору.
Возьмите резистивную (R) нагрузку, например нагреватель или традиционную лампу накаливания. При таких нагрузках, когда вы включаете цепь, ваш ток немедленно возрастает до установившегося состояния, не превышая этого уровня. При этом напряжение по большей части остается стабильным.
И наоборот, индуктивная (L) нагрузка, такая как трансформатор или электродвигатель, сначала потребляет большое количество «пускового тока» при первом включении, а затем через несколько секунд возвращается к полному рабочему току нагрузки. Также при отключении индуктивной нагрузки на контактах выключателей возникает огромное напряжение в виде дуги. Это напряжение дуги может быть намного выше, чем рассчитано на коммутатор, что может привести к точечной коррозии контактов и сокращению срока службы коммутатора.
Эти пиковые колебания тока и напряжения важны при выборе переключателя. Если электрические параметры не подходят, либо ваш переключатель немедленно выйдет из строя, либо вы значительно сократите срок службы переключателя.
Для одного и того же номинального тока номинальное напряжение постоянного тока на коммутаторе обычно будет намного ниже номинального напряжения переменного тока. Например, переключатель, рассчитанный на 15 А при 250 В переменного тока, будет рассчитан только на 15 А при 12 В постоянного тока. Единственная разница в том, имеете ли вы дело с переменным или постоянным током.