5. Электрические параметры коммутационных устройств

и соединителей

Требования к электрическим параметрам КУиС разнообразны и часто противоречивы. Они во многом зависят от условий, при которых будет использоваться КУиС. Так, например, КУ, работающие на высоких частотах, должны иметь минимальные паразитные индуктивности и емкости, кроме того, должно быть обеспечено согласование по волновому сопротивлению.

Основными параметрами контактных и бесконтактных КУиС как ручного, так и дистанционного или автоматического управления являются:

- сопротивление в замкнутом состоянии (при электрическом контакте) или в открытом состоянии (при использовании бесконтактных КУ и соединителей);

- сопротивление в разомкнутом состоянии;

- минимальный и максимальный протекающий ток в замкнутом (открытом) состоянии;

- сопротивление изоляции.

Для КУ к основным параметрам относится также коммутируемое напряжение (напряжение между контакт-деталями в разомкнутом состоянии).

Для соединителей к основным параметрам относится также сопротивления изоляции между контактами разных пар.

При протекании как постоянных, так и переменных токов может оговариваться контактный шум и контактное сопротивление при наличии внешних воздействий. В ряде случаев предъявляется требование сохранения работоспособности при малых токах и напряжениях.

6. Схема замещения контактных и бесконтактных коммутационных устройств и соединителей

Для анализа работы КУиС в электрических схемах удобно пользоваться схемой замещения (моделью) для замкнутого и разомкнутого состояний. Схемы должны содержать как основные элементы, которые отображают функциональное назначение КУ или соединителя, так и элементы, определяющие их паразитные параметры. На рис. 3 приведена схема замещения КУиС для замкнутого состояния.

Рис. 3 Схема замещения КУиС для замкнутого состояния.

L_К - общая индуктивность контакта; С_К - емкость относительно «общей шины»; R_П - переходное сопротивление (между замкнутыми контакт-деталями); R_К.Д. - сопротивление контакт-деталей.

Сопротивление контакта R_к, которое незначительно отличается от R_п, равно:

R_к = R_п + R_к.д.  R_п.

На рис.4 приведена упрощенная схема замещения КУиС для разомкнутого состояния.

Рис. 4 Схема замещения КУиС для разомкнутого состояния.

С_1К.Д. и С_2К.Д. - емкости контакт-деталей относительно «общей шины»; R_ИЗ - сопротивление изоляции; С_К - емкость разомкнутых контактов.

На высоких частотах в паразитных емкостях С_1К.Д. и С_2К.Д. могут происходить заметные потери, а через паразитную емкость С_К проходить некоторый сигнал при разомкнутой цепи. Если КУ или соединитель размыкают (соединяют) несколько цепей, то необходимо учитывать паразитные ёмкости и сопротивления изоляции между разными контактными парами, что на схемах замещения не показано, поскольку для упрощения они даны для одной цепи. В замкнутом состоянии в местах соприкосновения поверхностей возникает контактная электродвижущая сила (ЭДС). На схеме замещения для упрощения она не показана, ее можно представить как источник ЭДС, включенный в цепь.

Все параметры КУиС имеют случайные отклонения и должны рассматриваться в процессе эксплуатации как случайные величины. Они случайно изменяются под действием температуры, влажности, электрических и механических воздействий и т.п., при которых происходят сложные физические процессы (изменение переходного сопротивления, появление контактной ЭДС и т.д.).