Высоковольтные герконы: Высоковольтные герконы — Рязанский завод металлокерамических приборов

Герконы — технические характеристики, принцип работы

Герконы это один из элементов коммутации в электрических цепях, которые успешно применяются при определенных условиях. В некоторых случаях реле на герконах являются более эффективной альтернативой электромагнитным реле.

Область применения герконов

Контактные группы на герконах активно используют в электрических схемах охранной сигнализации. Группа контактов на герконах в одном корпусе может одновременно делать переключения в нескольких электрических цепях не связанных друг с другом. В сигнализации это применяют для включения звуковой, световой индикации сработки, для передачи сигналов на дежурный пульт управления.

Пример установки герконов в РЩ мобильной перекачивающей станции горючего

На предприятиях с взрывоопасными примесями эффективно используют герконы для коммутации электрооборудования различного назначения, так как при замыкании и размыкании контактов нет искр выходящих за пределы герметичной стеклянной колбы корпуса. Для запуска мощных электродвигателей применяют герконы способные подключать цепи с нагрузкой до 45 кВт.

Кроме низковольтного оборудования, есть модели герконов которые используются для замыкания цепей с напряжением от 1000 В до 100 кВ, в релейной защите высоковольтных воздушных линиях для передачи электроэнергии. На таких элементах устанавливают дугогасящие конструкции и дэмпферные приспособления для гашения вибрационных колебаний контактов. Герконовые изделия для коммутации предоставляют возможность развития новых направлений в приборостроении, автоматических устройств управления и защиты в релейных системах.

Читайте также статью ⇒ Принцип работы пакетного выключателя

Принцип работы герконов

Работа основана на использовании магнитных сил поля возникающих между ферромагнитными элементами в герконе. Эти силы могут деформировать и перемещать, феритовые пластины контактов, при этом они замыкаются или размыкаются. Магнитное поле для намагничивания ферромагнитных контактов в зоне размещения прибора создается двумя способами:

• Катушкой наматываемой на корпус, на которую подается постоянный ток;

 

Катушка, намотанная на стеклянную колбу геркона

Совет №1 величину магнитного потока можно регулировать самостоятельно, наматывая провод на корпус катушки до момента срабатывания контактов

• Внешним постоянным магнитом.

В левой части картинки постоянный магнит удаляется, и контакты геркона занимают исходное положение.В правой части магнит подносится к геркону, магнитное поле переключает контакты.

 Простейшая конструкция геркона

Виды герконовых реле

Большой спрос на использование герконов в самых различных отраслях с учетом условий производства порождает большое количество моделей изделия. Все герконовые реле можно разделить по виду контактов:

• С разомкнутыми контактами в исходном состоянии;
• С замкнутыми контактами в исходном состоянии;
• С комбинированными группами контактов, когда в одном корпусе находятся нормально замкнутые и разомкнутые герконы.

По виду конструкции герконовые реле разделяют на два вида:

• Сухие – с наполнением колбы инертным газом или с вакуумом внутри, это делается для увеличения устойчивости контактов к большим токовым нагрузкам;
• Мокрые – герконы в точках соприкосновения контактов имеют жидкий металл, ртуть при вибрации играет роль амортизатора, предотвращая размыкание.

Основные технические характеристики герконов

По причине большого разнообразия конструкций герконовых реле, с различными функциональными назначениями есть характеристики, которые актуальны только для конкретного вида. Рассмотрим основные, которые присущи для всех разновидностей герконовых реле:

• Уровень вибрации — при превышении заданного уровня стеклянные колбы герконов могут треснуть, контакты замкнуться или разомкнуться. Измеряется та величина количеством колебаний в секунду;
• Максимальное для контактов напряжение в коммутируемой электросети измеряется в вольтах и кВ, зависит от сечения и материала контактов, записывается как Uмах;
• Допустимая мощность, при которой контакты не теряют своих ферромагнитных свойств и способности выполнять свои функции. Мощность геркона определяют материал и сечениеконтактов, чем больше сечение тем больше допускается электрическая мощность сети, обозначается в технической документации как Рmax измеряется в Вт; кВт;
• Число коммутационных циклов – количество размыканий и замыканий до износа контактов, при котором они уже не могут выполнять своего функционального назначения. В некоторых технических источника это называется ресурс работы, обозначается как N мах, где N – количество срабатываний обычно исчисляется от 4-5 милиардов;
• Время отпускания – промежуток времени от момента обесточивания катушки до перехода контактов в исходное состояние 0,2 — 1мкс;
• Время реакции – время от момента подачи тока на катушку до замыкания или размыкания контактов 0,5 – 2 мкс;
• Емкость контактов – Ск, может быть только в разомкнутом состоянии контактов, зависит от промежутка между ними и геометрических размеров контактных пластин.

Последние два параметра в технической документации могут формулировать как скорость замыкания и размыкания контактов в миллисекундах, записываются как Тср и Тотп. Эти величины показывают быстродействие геркона, малогабаритные модели имеют более высокое быстродействие. Частота коммутационных циклов может достигать 1000 Гц.

• Напряжение пробоя – величина напряжения (десятки кВольт), при которой между ферритовыми контактами в разомкнутом состоянии пробивает электрическая дуга или искра. Это напряжение характеризует электрическую прочность геркона, которая во многом зависит от материалов, из которых сделаны контакты, покрытия и зазора между ними;
• Напряженность поля – величина, при которой происходит переключение контактов, иногда этот параметр называют магнитодвтжущая сила Vср – срабатывания. Под срабатыванием понимается замыкание контактов и Vотп. Отпускания, подразумевают размыкание контактов.
• Сопротивление контактного перехода – имеет два значения, измеряется в замкнутом состоянии Rк (контакта) очень малые величины. В разомкнутом состоянии Rиз(изоляции) – сопротивление изоляции в пределах десятков МОм.

Таблица : ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕРКОНОВ НА ЗАМЫКАНИЕ КОНТАКТОВ

Модель геркона	KЭM-1	KЭM-6	MK36701	MKA-27101
Вид модификации геркона	стандарт	стандарт	промежуточные	промежуточные
сила  магнитного поля, А	54…110,1	37…50	51…80	31…60
Интервал времени срабатывания, мс	3	2	2	1,5
Допустимая мощность коммутации, Вт	31	11	20	11
Допустимое напряжение коммутации, В	221	151	101	111
Величина тока коммутации, А	1,1	0,26	0,36	0,36
Напряжение пробоя, В	501	501	—	501
Сопротивление контактов замкнутого геркона, Ом	0,09	0,11	0,071	0,121
частота замыканий, Гц	101	21	50	100
Рабочая температура, °С	-61…+123	-61…+125	-61…+100	-61…+100
Допустимый диапазон частот вибрации, Гц	1…601	1…50	1…600	1…601
Длина и Ø баллона , мм	50/80	36/63,5	36/63,5	27/45,6

Параметры переключающих и измерительных герконов

Марки герконов	МКС-27102	КЭМ-3	МКС-15101	МКА-52181	МКА-27801
сила  магнитного потока, А	51…74	31…100	31…45	81	31…100
Временной интервал переключения, мс	1,51	1,51	1,51	2.1	2.1
Допустимая мощность коммутации, Вт	31	31	0,36.1	1,49	1
Допустимое напряжение коммутации, В	151	125	35	35	301
Допустимый ток коммутации, А	1.1	1.1	0,011	0,11	0,011
Сопротивление замкнутых контактов, Ом	0,151	0,31	0,151	0,081	0,11
частота замыканий и размыканий, Гц	51	101	100,1	100,1	50.1
Интервалы рабочей температуры, °С	-61… + 125	-61… + 125	-61… + 125	-61… + 85	-61… + 85
Диапазон сачтоы вибрации, Гц	1…2000.1	1…2000.1	1…2000,1	1…601	5…601
Длина и Ø баллона, мм	27/67	18/54	15/50	53/79,5	28/52,3

герконы с большой мощностью

Марка геркона	MKA-52141	MKA-52142	MKA-52202
Модификация  геркона	высоковольтный	высоковольтный	мощный
Сила магнитного потока переключения, А	100…200,1	300.1	180…300.1
Временной интервал переключения, мс	3,1	3,1	8,1
Допустимая мощность коммутации, Вт	51	51	251
Допустимое напряжение коммутации, В	5000.1	10000.1	380.1
Допустимый ток коммутации, А	3,1	3,1	4,1
Напряжение пробоя, В	10000.1	15000.1	800.1
Сопротивление между замкнутыми контактами, Ом	0,1	0,1	0,3
Диапазон рабочих температур, °С	-40…+85	-60…+100	-45…+60
Допустимые частоты вибрационные нагрузки, Гц	1…600	1…60	1…10
Длина  колбы и Ø мм	53/5,4/80	52/5,5/90	52/7,0/0

Особенности управления контактами геркона

Можно выделить два способа управления, каждый из которых имеет свои конструктивные особенности:

Управления по средствам магнитного поля от постоянного магнита.

Геркон устанавливается неподвижно, магнит перемещается в пространстве относительно геркона, при приближении на расстояние когда сила магнитного поля достаточная для переключения контактов происходит срабатывание. Аналогично при удалении магнита от геркона, поле ослабеет, и контакты геркона возвращаются в исходное состояние.

Линии силового поля воздействующие на герконовые контакты

Классическим примером такого варианта является применение геркона в системах охранной сигнализации, когда геркон устанавливается на дверную коробку, а магнит на двери, можно наоборот.

Пример монтажа герконовых датчиков на двери
А – контакты находятся в разомкнутом состоянии;
Б – контакты замыкаются сигнализация срабатывает:

Совет №2 Рекомендуется в этом случае использовать датчики цилиндрической формы в пластиковом корпусе. Они незаметно устанавливаются в просверленные отверстия в коробке и двери. Для маскировки сверху можно наклееить эластичные заглушки соответствующего цвета.

Скрытые герконовые датчики в профиле металлических дверей

В зависимости от условий эксплуатации и функционального назначения, конструктивные решения могут быть разные:

• Магнит может вращаться вокруг оси, меняя полярности тем самым переключать контакты геркона.
• Между герконом и магнитом может перемещаться экранирующая магнитная шторка, для шунтирования поля;
• Подвижным может быть любой элемент, несколько, элементов или все, шторка, магнит и геркон, все определяют условия конкретного объекта.

Управление герконом по средствам катушки, через которую пропускается постоянный ток

Такой способ получил широкое применение в конструкциях герконовых реле с небольшим количеством групп контактов. В полый сердечник корпуса, на который намотана обмотка, помещают один или несколько герконов.

Элементы конструкции герконового реле РЭС -24

Примером такого использования являются токовые датчики защиты в электросетях питающих оборудование. Катушки наматываются достаточно толстым проводом, чтобы выдерживать токовые нагрузки, используемые на производственном процессе. При превышении тока магнитное поле отключает контакты геркона, оборудование обесточивается. Настройка осуществляется перемещением по резьбовому соединению геркона внутри катушки вдоль оси.

Достоинства герконовых переключателей

• В отличие от обычных реле с электромагнитными катушками и сердечником в герконовых нет механических элементов, привода рычага для перемещения контактов и стального сердечника в катушке. За счет этого конструкция получается меньших габаритов.
• Многие показатели герконовых реле в сотни раз выше, чем обычных реле, сопротивление изоляции, пробивное напряжение, соответственно электрическая прочность.
• Очевидно, что обычные реле не могут сравниться с герконами по быстродействию. Частота коммутации контактов на герконах 1000Гц;
• Ресурс работы герконов исчисляется в миллиардах циклах переключений;

Недостатки

Не смотря, на все совершенства, имеются и недостатки:

• Не большая мощность;
• Не большое количество контактов в одной колбе;
• В сухих вариантах может быть механическое дребезжание контактами;
• Хрупкий корпус стеклянного баллона;
• В неэкранированном корпусе может быть влияние сторонних магнитных полей.

Читайте также статью ⇒ Подключение теплового реле. 

Характерные ошибки при монтаже герконов

• Установка герконов на подвижные элементы оборудования, без учета вибрационной защиты, в результате чего разрушается стеклянная колба.
• Установка герконов без учета предельно допустимых значений напряжения и мощности, в результате чего контакты могут залипать, пригорать, и в итоге выходить из строя.
• При линейном передвижении геркона в пространстве относительно магнита, или наоборот интервал расстояния должен соответствовать силы магнитного поля для переключения контактов. При большом расстоянии силы магнитного поля может быть недостаточно для срабатывания.
• Прежде чем подключить установленной сети проверьте его срабатывание мультиметром в режиме прозвонки. Особенно когда конструкция закрывается лицевой панелью или другими элементами, в противном случае для исправления придется разбирать установленные элементы.
• При монтаже датчиков защиты по току на герконах, не забывайте вращением сердечника настроить их на предельный ток срабатывания. В противном случае они будут срабатывать при меньшем токе, ограничивая производственный процесс, или вообще не сработают и аппаратура сгорит.

Часто задаваемые вопросы

1. Для гашения вибрации ставят герконы с наличием ртути, это не опасно для здоровья?

Ртуть находится в герметичной стеклянной колбе и в прочной оболочке корпуса, поэтому не опасно. Запрещается разбирать, при выходе из строя утилизировать надо в установленном порядке в специализированные организации.

2. Ультразвуки могут повлиять на характеристики герконов?

Да, действительно, ультразвук существенно может изменить характеристики геркона, может измениться структура магнитного поля, в результате чего его силы для переключения контактов будет недостаточно. Поэтому следует избегать при выборе места геркона влияние ультразвуков.

Читайте также статью ⇒ Реле напряжения.

Оцените качество статьи:

Геркон МКА-40142, Высоковольтные герконы в Рязани

Технические характеристики:  Тип контакта: 1А Контактное покрытие: Мо Максимальная коммутируемая мощность: -50 Вт при коммутируемом напряжении до 1000В -10 Вт при коммутируемом напряжении выше 1000В Максимальное коммутируемое напряжение, В: -3000 (группа А) -5000 (группа Б) Максимальный коммутируемый ток, А: 3,0 МДС срабатывания, А: 80…180 МДС отпускания, А, не менее: 30 Контактное сопротивление, Ом, не более: 0,1 Электрическая прочность изоляции, В постоянного тока, не менее: -5000 (группа А) -10000 (группа Б) Время срабатывания, мс, не более: 3,0 Время отпускания, мс, не более: 2,0 Емкость, пФ, не более: 1,0 Резонансная частота, Гц, не менее: 1000 Диапазон рабочих температур,0С :-60…+125 Повышенная влажность при 35 °С, %, не более: 98 Катушка: -Количество витков 5000 -Сопротивление, Ом 240 Кроме стандартных типов могут быть поставлены герконы по требованиям заказчика с более узким диапазоном по срабатыванию.  Долговечность и надежность Режимы испытаний: 3000 В – 2 мА – минимум 5·105 срабатываний при частоте коммутации 50 Гц с интенсивностью отказов менее 6,7•10-8 сраб-1, с доверительной вероятностью 60%. 20В – 2,5 А – минимум 4·104 срабатываний при частоте коммутации 50 Гц с интенсивностью отказов менее 8,5·10-5 сраб-1, с доверительной вероятностью 60%. МДС рабочая в 1,5 раза выше максимальной МДС срабатывания Ударная нагрузка. Герконы устойчивы к воздействию механических ударов с пиковым ударным ускорением 150 g с длительностью импульса 2 мс. Вибрация. Герконы устойчивы к воздействию синусоидальной вибрации в диапазоне 1 – 500 Гц с амплитудой ускорения 10 g . Высоковольтные герконы 

Герконы. виды и устройство. особенности и работа. применение

Применение

Герсикон типа КМГ-12. Токоведущая цепь герсикона состоит из токоподводов 1 и 2, гибкой связи 3, подвижного контакта 4 и регулируемого неподвижного контакта 5. Электромагнитный узел состоит из сердечника 6, обмотки 7, полюсов 8, 9, набора ферромагнитных пластин 10 и упора 11. Пластины 10 крепятся к полюсу 8 с помощью винта 12. Коммутирующая часть аппарата находится внутри герметичного керамического корпуса 13, заполненного инертным газом. Нажатие контактов регулируется в процессе сборки путём изменения положения неподвижного контакта

5. После регулировки контакт 5 пропаивается.

• Клавиатуры промышленных приборов и синтезаторов, до середины 1990-х годов — в клавиатурах компьютеров.
• Системы автоматики и безопасности (например, датчики открытия двери, позиционирования кабины лифта, верхней крышки ноутбука).
• Подводное оборудование (фонари для дайвинга и подводной охоты).
• Тестовое и измерительное оборудование (например, в схемах электрических счётчиков и велокомпьютеров).
• Медицинская и телекоммуникационная аппаратура.

Для коммутации силовых электрических цепей предназначен герсикон (герметичный силовой контакт) — герконовое реле с увеличенным коммутационным током и дополнительными дугогасительными контактами. Герсиконы используют в цепях как переменного, так и постоянного тока для управления элементами сильноточной промышленной автоматики и электродвигателями с мощностью до 3 кВт. Выпускаются герсиконы на ток до 180 А с быстродействием до 1200 включений в час.

Гезакон (герметизированный запоминающий контакт) — герконовое реле, обладающее свойством памяти. Отличительной особенностью гезакона является возможность сохранения состояния (вкл/выкл) после снятия управляющего магнитного поля. Это происходит за счёт того, что подвижная часть пружины-контакта изготовлена из магнитного материала с прямоугольной петлёй гистерезиса, обладающего достаточной намагниченностью для удержания контакта в замкнутом состоянии. Для возврата гезакона в исходное состояние необходимо подать в его катушку размагничивающий импульс тока обратной полярности.

Особая область применения герконов — устройства для передачи дискретных сигналов управления и защиты от перегрузок по току высоковольтных электро- и радиотехнических установок, таких как мощные лазеры, радары, радиопередающие устройства, электрофизические установки и др. виды аппаратуры, работающей под напряжениями 10—100 кВ. Специально для этих видов аппаратуры В. И. Гуревичем разработаны герконовые реле с высоковольтной изоляцией, так называемые «геркотроны» или «высоковольтные изолирующие интерфейсы».

Параметры

• Магнитодвижущая сила срабатывания — значение напряжённости магнитного поля, при котором происходит замыкание контактов геркона.
• Магнитодвижущая сила отпускания — значение напряжённости магнитного поля, при котором происходит размыкание контактов геркона.
• Сопротивление изоляции — электрическое сопротивление зазора между сердечниками (в разомкнутом состоянии).
• Сопротивление контактного перехода — электрическое сопротивление контактной области, которая образуется при замыкании сердечников.
• Пробивное напряжение — напряжение, при котором происходит пробой геркона.
• Время срабатывания — время между моментом приложения управляющего магнитного поля и моментом первого физического замыкания электрической цепи герконом.
• Время отпускания — время между моментом снятия приложенного к геркону магнитного поля, и моментом последнего физического размыкания электрической цепи герконом.
• Ёмкость — электрическая ёмкость между выводами геркона в разомкнутом состоянии.
• Максимальное число срабатываний — число срабатываний, при котором все основные параметры геркона остаются в допустимых пределах.
• Максимальная мощность — максимальная мощность, коммутируемая герконом.
• Коммутируемое напряжение.
• Коммутируемый ток .

Правила управления герконом

В связи с тем, что такое оборудование используется не только в быту, но и во многих других отраслях, каждый пользователь должен знать, как с ним обращаться. Только в этом случае можно рассчитывать на качественную работу реле. Тем более что управлять герметичным коммутатором можно двумя основными способами:

1. Используя магнит постоянного типа.
2. Воздействуя катушкой, которая подсоединена к постоянному источнику тока.

В первом варианте пользователь может задействовать угловое или же линейное перемещение постоянного магнита. Кроме того, часто встречается способ, когда специальная шторка перекрывает рабочее поле. Такой вариант можно встретить в универсальных датчиках уровня и положения, а также в охранной сигнализации.

Второй способ позволяет специалистам соорудить мощное реле на основе геркона. В отличие от известных традиционных конструкций, такой агрегат будет более надёжным, качественным и долговечным, так как в его схеме будут отсутствовать какие-либо подвижные элементы. А вот что касается небольшого количества контактных групп, то этот небольшой минус можно легко устранить, если использовать сразу несколько герконов.

В качестве примера применения такого способа управления можно смело назвать токовое реле. Этот агрегат представлен в виде мощной катушки, которая обмотана прочным проводом большого сечения. Во внутреннем отсеке обязательно располагается герметичный коммутатор.

Геркон

Герконы и герконовое реле

Герко́н
(сокращение от «гер
метичный кон
такт») — электромеханическое устройство, представляющее собой пару ферромагнитных контактов, запаянных в герметичную стеклянную колбу. При поднесении к геркону постоянного магнита или включении электромагнита контакты замыкаются. Герконы используются как бесконтактные выключатели , датчики близости и т. д.

Геркон с электромагнитной катушкой составляет герконовое реле .

Существуют также герконы, размыкающие цепь при возникновении магнитного поля, и герконы с переключающей группой контактов.

Герконы различаются также по конструктивным особенностям. Они бывают сухими (с сухими контактами) и ртутными, в которых капля смачивает контактирующие поверхности, уменьшая их электрическое сопротивление и предотвращая вибрацию пластин в процессе работы.

• геркон — это элемент, механически замыкающий (или размыкающий) электрическую цепь при должном изменении напряженности магнитного поля;
• датчик Холла — это полупроводниковое устройство, через которое во время работы протекает электрический ток и возникает поперечная разность потенциалов, пропорциональная напряженности магнитного поля.

Перспективы

Пик развития герконов пришёлся на 1970-е годы. В настоящее время во многих приложениях они вытесняются твердотельными элементами — датчиками Холла. Отличие геркона от датчика Холла:

• геркон механически замыкает (или размыкает) электрическую цепь при определённом изменении напряжённости магнитного поля;
• датчик Холла — это полупроводниковое устройство, через которое во время работы протекает электрический ток и возникает поперечная разность потенциалов, пропорциональная напряжённости магнитного поля.

С начала 2000-х годов наблюдается тенденция к применению миниатюрных герконов (с длиной герметизирующего баллона менее 15 мм). В таких конструкциях повышается чувствительность, быстродействие, резонансная частота, снижается время дребезга, но уменьшаются электрическая прочность изоляции, верхние пределы коммутируемых токов и напряжений, а также сила контактного нажатия и, как следствие, появляется проблема увеличения переходного сопротивления и снижения его стабильности. По состоянию на 2008 год, самый миниатюрный и наиболее чувствительный геркон в мире — с длиной баллона 4,31 мм — серийно производился американской компанией Hermetic Switch Inc., на 2017 год — с длиной баллона 4,01 мм той же компании. Однако неизвестно, каков процент выхода годной продукции подобных изделий. В 2005 году японская фирма OKI сообщила об изготовлении образцов герконов с длиной баллона всего 2 мм, однако о возможностях их промышленного производства ничего не известно.

Разнообразие и принцип работы

Как же осуществляется разделение на рабочие виды? Как решают, что к чему отнести? Для этого используется деление на три группы, каждая из которых работает по своему принципу. Как функционирует герконовый датчик? Принцип работы:

1. Имеют замыкающийся контакт. В таких случаях, когда отсутствует магнитное поле, то датчик в разомкнутом состоянии. Когда оно есть, то он замыкается.
2. Имеют размыкающийся контакт. Когда отсутствует магнитное поле, то датчик в замкнутом состоянии. Когда оно есть, он размыкается.
3. Имеют переключающийся контакт. Конструктивно отличаются от двоих предыдущих. В первую очередь тем, что имеют три вывода. Так, если отсутствует магнитное поле, то замыкается одна пара. Когда оно есть, то другая.

Классификация может быть проведена исходя из особенностей конструкции:

1. Используются «смоченные» контакты. Сюда относятся герконы, выводы которых соприкасаются с каплями ртути. Её присутствие уменьшает контактное электрическое сопротивление. Также данный тип отличается низкой вероятностью возникновения дребезга.
2. Используются «сухие» контакты.

Управление герконом при помощи катушки с постоянным током

Этот способ получил наибольшее распространение при создании герконовых реле. Конструкция этих реле достаточно проста: внутрь катушки с током просто помещается геркон, и при этом не требуется никаких дополнительных пружинок и рычагов, как у обычного реле. Единственный в этом случае недостаток это небольшое количество контактных групп. Если катушку выполнить достаточно толстым проводом, способным пропустить большой ток, то можно получить герконовое токовое реле. Такие реле широко применялись в мощных источниках постоянного тока в качестве датчика системы защиты от перегрузок. Точная настройка уровня срабатывания такого датчика осуществляется резьбовым механизмом, позволяющем плавно перемещать геркон вдоль оси катушки.

Герконы в колбе из зеленого стекла.

Преимущества и недостатки герконов

Как и любая вещь герконы имеют свои недостатки и преимущества. Сначала поговорим, естественно, о преимуществах. По сравнению с обычными коммутирующими контактами герконы имеют чуть ли не в 100 раз большую надежность по сравнению с обычными открытыми контактами. Эта надежность обусловлена более высоким сопротивлением изоляции (достигает десятков МегаОм), и большей электрической прочностью: пробивное напряжение у некоторых типов герконов достигает нескольких десятков киловольт. Сравнительные характеристики герконов приведены в таблице ниже:

Неоспоримым преимуществом герконов является их быстродействие: у некоторых моделей герконов частота коммутации достигает 1000Гц, а скорость срабатывания и отпускания находится в пределах (0,5 – 2,0мс) И (0,2 – 1,0мс) соответственно. Срок службы некоторых герконов доходит до 4 – 5 млрд. срабатываний, что намного выше аналогичного показателя для обычных не защищенных контактов. Также к достоинствам герконов следует отнести легкий способ согласования с нагрузкой а также работа герконов без применения источников электрической энергии.

Недостатки герконов

На фоне достоинств недостатки, наверно, не так уж и велики. Во-первых, это небольшая коммутируемая мощность. Кроме того малое количество контактных групп в одном баллоне а для «сухих» герконов дребезг контактов. К недостаткам же можно отнести также хрупкость стеклянного баллона и в некоторых случаях высокую чувствительность к внешним магнитным полям.

Как подключить геркон.

Принцип действия геркон ового реле

В работе нормально замкнутого геркон а используется принцип взаимодействия сил, возникающих между магнитными телами. В электромагнитном поле появляются и передаются импульсы, начинают двигаться электроны, вызывающие перемещение и деформацию токопроводящих контактов.

Изменение положения и состояния магнитного концевика в конкретном устройстве или в цепи, приводит к размыканию контактов. Дальнейшей изменение их положения происходит под действием других подвижных элементов — кнопок, концевых пружин, дисков и т.д. Таким образом, происходит поочередное включение и выключение контактов.

Данный принцип работы стал основой функционирования промежуточного геркон ового реле, действующего на замыкание. Его конструкция состоит из двух сердечников и герметичного прочного стеклянного баллона, наполненного газом или газовой смесью. Сам баллон находится под постоянным действием электрического тока. Газы препятствуют окислению металлических сердечников.

При подключении к такому геркон у постоянного тока, происходит образование мощного вокруг сердечников. Наличие специальных зазоров значительно облегчает прохождение этого поля между частями реле. Далее наступает возникновение автономного магнитного потока, движущегося в заданном направлении. Соединение сердечников значительно ускоряется за счет их покрытия драгоценными металлами с более низким сопротивлением, чем у обычного материала.

Постоянный магнитный поток обеспечивается особенностями конструкции геркон ового реле. Однородность и целостность деталей создается за счет литья и штамповки, а для соединения их между собой используются сварочные процессы. Поэтому катушка реле намагничивается в минимальной степени. По такой схеме работает геркон овое реле, принцип действия которого достаточно простой. В случае прекращения подачи постоянного тока, произойдет размыкание контактов, а магнитный поток исчезнет.

Любая техника может ориентироваться в окружающей среде только с помощью специальных датчиков, которые позволяют получить необходимую информацию. Они могут быть нацелены на выяснение скорости объекта, состояния, текущих целей или типа изменений в окружающей среде. Одними из самых полезных считаются герконовые датчики. Почему именно так?

Управление герконом по средствам катушки, через которую пропускается постоянный ток

Такой способ получил широкое применение в конструкциях герконовых реле с небольшим количеством групп контактов. В полый сердечник корпуса, на который намотана обмотка, помещают один или несколько герконов.

Элементы конструкции герконового реле РЭС -24

Примером такого использования являются токовые датчики защиты в электросетях питающих оборудование. Катушки наматываются достаточно толстым проводом, чтобы выдерживать токовые нагрузки, используемые на производственном процессе. При превышении тока магнитное поле отключает контакты геркона, оборудование обесточивается. Настройка осуществляется перемещением по резьбовому соединению геркона внутри катушки вдоль оси.

Принцип действия

Геркон по принципу работы схож с выключателем. Реле состоит из пары токопроводящих сердечников с зазором между ними. Они герметично запаяны в стеклянной колбе с инертной средой, исключающей процесс окисления.

Вокруг колбы размещается управляющая обмотка, питаемая постоянным током. При подаче питания обмотка генерирует магнитное поле, воздействующее на сердечники, и приводит к замыканию контактов между собой.

При отключении катушки от питания магнитный поток исчезает и контакты размыкаются пружинами. Надежность обеспечивается отсутствием трения между контактами, которые, в свою очередь, выполняют роль проводника, пружины и магнитопровода.

Особенностью герконового датчика является то, что на пружины реле в состоянии покоя не действуют никакие силы. Это позволяет им замыкать контакт за доли секунды.

Применяться могут и постоянные магниты. Такие устройства называют поляризованными.

Нормально замкнутые устройства имеют другой принцип функционирования. Под воздействием электромагнитной силы система магнитов заряжает сердечники одним потенциалом, заставляя их отталкиваться друг от друга, размыкая цепь.

Переключаемые герконы состоят из трех контактов. Один из них установлен стационарно и не магнитится, 2 других сделаны из ферромагнитного сплава. При наведении магнитного поля пара разомкнутых контактов замыкается, размыкая пару с немагнитным контактом.

Особенности и преимущества герконов:

Как уже говорил, контакты геркона находятся в вакууме или в инертном газе и как следствие при работе они слабо обгорают, даже если при замыкании или размыкании между контактами возникает искра.

• Герконы достаточно долговечные, если не бить геркон и не пропускать очень большие токи, то срок службы геркона бесконечен.
• Герконы в работе почти бесшумны, слышно только цоканье контактов.
• Относительно высокое быстродействие.

Недостатки герконов:

• Герконы очень хрупкие, корпус герконов как правило изготовлен из хрупкого стекла, следовательно их нельзя использовать в условиях сильных вибраций и ударов.
• Для их срабатывания нужно создать или приложить магнитное поле.
• Иногда контакты герконов залипают, такое происходит после прохождения больших токов и проскакивания искры при срабатывании контактов, такой геркон необходимо заменить, герконы в основном служат для коммутации небольших токов. Ниже на рисунке Вы можете увидеть фотографию геркона с обгоревшими контактами.

Способы управления герконами

Их можно разделить на две большие группы: управление постоянным магнитом и управление при помощи катушки с током. Эти способы показаны на рис. 4.

   Рис. 4 Различные способы управления герконами

Управление герконом при помощи постоянного магнита

Наиболее прост и распространен способ управления с линейным перемещением магнита. Здесь вполне уместно вспомнить охранную сигнализацию, где магнит укреплен на двери и заставляет срабатывать геркон, когда дверь закрыта.

Способ с угловым перемещением магнита используется намного реже, как правило, в тех случаях, когда другие способы применить по какой-либо причине невозможно.

Перекрытие магнитного поля шторкой использовалось в клавиатурах различных вычислительных устройств, вплоть до девяностых годов прошлого столетия, а может быть можно встретить где-нибудь и до сих пор.

Управление герконом при помощи катушки с постоянным током

Этот способ получил наибольшее распространение при создании герконовых реле. Конструкция этих реле достаточно проста: внутрь катушки с током просто помещается геркон, и при этом не требуется никаких дополнительных пружинок и рычагов, как у обычного реле. Единственный в этом случае недостаток это небольшое количество контактных групп.

Если катушку выполнить достаточно толстым проводом, способным пропустить большой ток, то можно получить герконовое токовое реле. Такие реле широко применялись в мощных источниках постоянного тока в качестве датчика системы защиты от перегрузок. Точная настройка уровня срабатывания такого датчика осуществляется резьбовым механизмом, позволяющем плавно перемещать геркон вдоль оси катушки.

Усиление защиты от несанкционированного проникновения

В стандартном исполнении геркон находится на раме, а магнит – на дверной или оконной створке. Закрытое положение конструкции обеспечивает максимальное приближение магнита к датчику. В момент открытия он удаляется, поэтому злоумышленники легко найдут места установки.

Для повышения защиты прибора используются:

• Скрытый прибор. Замыкает сигнализационную цепь в момент открытия створки. Минус технологии – открытие створки при помощи дополнительного магнита.
• Электрический магнит. Особенность электромагнитного замка с герконом – сложность подделки за счет случайной повторяемости сигналов. Защита также срабатывает при задержке импульса.

Подключение герконового датчика

Документация, поставляемая в комплекте с датчиками, дает исчерпывающую информацию о том, как подключить геркон.

Для функционирования и безопасности датчика часть реле, генерирующая магнитное поле, монтируется на подвижную часть конструкции. Сам геркон крепится на стационарно установленный элемент конструкции или здания.

Подвижная часть плотно примыкает, воздействуя магнитным полем катушки на контактную сеть геркона и замыкая этим электрическую цепь. Датчик системы информирует о правильном функционировании системы. Как только катушка, расположенная на подвижной части, перестает воздействовать на датчик, сеть размыкается и автоматика сообщает о нарушении целостности системы.

По способу монтажа датчики бывают:

• скрытого крепления;
• наружного крепления.

В зависимости от физических свойств поверхности, на которой происходит подключение геркона, бывают:

• датчики для монтажа на стальных конструкциях;
• датчики, монтируемые на магнитопассивных конструкциях.

При монтаже герконового реле необходимо помнить о некоторых особенностях установки:

1. Рекомендуется избегать расположения вблизи источников ультразвука. Он в состоянии оказать негативное воздействие на параметры датчика.
2. Не допускать расположения рядом с источником постороннего магнитного поля.
3. Обезопасить колбу датчика от ударов и повреждений. В противном случае газ испарится, нарушится контакт, и сердечники быстро придут в негодность.

Герконовые переключатели не могут коммутировать большие токи в силу маломощности сердечников. Поэтому их нельзя использовать для включения и выключения мощных электрических устройств.

Их включают в маломощную коммутационную схему для контроля реле, которое осуществляет управление оборудованием.

Watch this video on YouTube

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕРКОНОВЫХ РЕЛЕ

Наиболее широкое применение герконовые реле получили в системах сигнализации и телеметрии. Они обеспечивают возможность коммутации нескольких независимых цепей с помощью одного устройства, что позволяет включать систему звукового или светового оповещения с одновременной подачей сигнала на пульт охраны.

При кажущейся простоте блокировать такую систему довольно сложно. При этом в ней отсутствуют элементы, которые можно вывести из строя направленным электромагнитным импульсом, в отличии от систем, основанных на полупроводниковых элементах.

Также на основе описываемого вида реле возможно построение простейших логических схем, для этой цели могут применяться герконы с эффектом памяти — их особенностью является сохранение положения контактов даже после снятия управляющего импульса, возврат же в нормальное положение производится подачей сигнала обратной полярности на катушку устройства.

Кроме систем сигнализации отдельная разновидность реле — герсиконы используются для запуска электрических двигателей малой и средней мощности, в настоящее время производятся герсиконы с максимальной коммутируемой мощностью до 45 кВт.

Помимо низковольтной аппаратуры герконы применяются в цепях управления с рабочим напряжением несколько тысяч вольт, а отдельные устройства выдерживают напряжение до 100 кВ.

Отдельная разновидность высоковольтных герконов применяется в устройствах релейной защиты высоковольтных линий. В этом случае в конструкции предусматриваются дугогасительные и демпферные устройства, препятствующие появлению вибрации и дребезга контактной группы.

Таким образом использование герконовых реле открыло новую веху в приборостроении и проектировании релейного оборудования.

2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Применение

Благодаря низкой цене и простоте конструкции, монтажа и использования, герконовые датчики и герконовые выключатели успешно применяются в случаях, когда их хрупкость не имеет значения. Область их применения обширна: от бытовых нужд до промышленных процессов.

Электрические компоненты
устанавливаются в бытовых приборах в виде реле, в электросчетчиках и даже стационарных кнопочных телефонах – щелчки набора номера импульсным номеронабирателем результат, по сути, его работы.

Охранные сигнализации — один из примеров применения герконов. На косяк двери устанавливается магнит, на дверь – геркон. При удалении магнита из зоны восприятия устройства происходит замыкание или размыкание цепи, в результате которого становится известно о нарушении охраняемого периметра.

В пожарных датчиках также применяются эти устройства. При возникновении опасной ситуации, электрическая цепь включается при помощи геркона. Работать такой датчик может как в помещении, так и на улице.

В промышленных областях они применяют также во многих ситуациях. Например, для измерения уровня жидкости используется поплавковое устройство
. В лифтовом хозяйстве герконы применяются для определения местоположения кабины подъемника.

Группа контактов, заключенная в стеклянную колбу, с инертным газом применятся везде, где необходимо замыкать, размыкать и переключать электрическую цепь.

Любые механические контакты подвержены износу. Чтобы уменьшить влияние этого деструктивного фактора, в первой половине прошлого века было разработаны магнитоуправляемые коммутационные устройства, контактная группа которых помещалась в вакуумную колбу. В СССР такие элементы получили название «Геркон», по сокращению от «герметизированный контакт», в англоязычной технической документации принято название «reed switch».

Давайте рассмотрим принцип действия этих устройств, конструкцию, основные характеристики, достоинства и недостатки. В завершении статьи будет приведена пара полезных схем, где используются герконы.

Классификация: герконовое реле

Одним из результатов практичного использования герконов является герконовое реле. Само по себе реле – это электромеханический механизм, осуществляющий размыкание и замыкание цепи на определённом её промежутке. Они широко использовались и используются по сей день. Так, например, нередко можно встретить герконовый выключатель, охранный датчик помещения или автомобиля, а ранее на их основе изготавливалась даже компьютерная клавиатура.

Классификация герконовых реле по принципу воздействия магнитного поля (типы):

1. Нормально разомкнутый (размыкающий) контакт. Такое устройство при попадании в область воздействия магнитного поля срабатывает и замыкающий цепь контакт соединяется.
2. Нормально замкнутый контакт. По аналогии с разомкнутым реагирует на магнитные волны и размыкает цепь при срабатывании.
3. Альтернативный вариант – переключающий контакт. Своеобразен, но практичен в применении, так как реагируя на магнитный источник цепь, состоящая из нескольких реле, замыкается в одном промежутке и размыкается в другом. При отстранении от поля – наоборот.

Примечательно, что все три вида достаточно актуальны и сегодня. Помимо основных качеств герконов, присущих им, они также могут работать в условиях высоких температур.

Они оснащены дополнительными контактами, рассчитанными на образование на них электрической дуги. Это повышает переносимую мощность и уменьшает погрешности в работе геркона. Существуют также так называемые реле с памятью. Они названы таким образом потому, что после изоляции контактов от магнитного поля, они продолжают оставаться в первоначальном положении, как в было в поле. Это происходит потому что сами контакты выполнены из особого материала, постоянно имеющий определённый уровень заряда, т.е. намагничены.

Международный стандарт «Герконы (магнитоуправляемые герметизированные контакты). Часть 1. Общие технические условия» (IEC 62246-1 Ed. 2). Критический обзор Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Владимир ГУРЕВИЧ, к. т. н.

Предмет и область применения стандарта

В данном разделе отмечается, что стандарт «распространяется на все типы магнитоуправляемых контактов (герконов), включая сухие и повышенной мощности». Такая формулировка вызывает легкое недоумение: если уж все типы герконов (то есть и высоковольтные вакуумные, и ртутные, и плунжерные, и мембранные и т. д. [1]) охватываются этим стандартом, то зачем нужно было дополнительно выделять какие-то два типа? Ответ можно обнаружить в разделе «Термины и определения», который дает определения лишь этим самым двум типам герконов: сухим и повышенной мощности. Получается, что стандарт IEC 62246-1 просто вводит в заблуждение пользователей утверждением о том, что он распространяется на все типы герконов.

Далее, в отдельно выделенном абзаце отмечается, что стандарт распространяется на магнитоуправляемые контакты, которые управляются магнитным полем. Очень интересно, каким еще полем может управляться магнитоуправляемый контакт?

В примечании номер 2 к этому разделу сказано, что для электромагнитных реле, использующих герконы, (что составляет практически 90% всех применений герконов) данный стандарт рекомендуется использовать совместно с общим стандартом на электромехани-

Международный стандарт «Герконы (магнитоуправляемые герметизированные контакты). 62246-1 Ed. 2). Критический обзор

Стандарты Международной электротехнической комиссии (МЭК) являются важнейшими документами, регулирующими международную техническую политику, а также техническую политику отдельных стран, национальные стандарты которых основаны на стандартах МЭК. Поэтому любые неточности или небрежные формулировки в стандартах МЭК могут привести к серьезным последствиям. Герконы — это массовые элементы, которые производят многие компании в количествах, исчисляемых миллионами штук. Поэтому базовый международный стандарт на такие элементы должен быть безупречным. Но является ли он таковым на самом деле? Данная статья дает ответ на этот вопрос.

ческие реле (IEC 61810-1). Это значит, что рассматриваемый стандарт должен быть согласован с этим общим стандартом. Как будет показано дальше, в действительности это не так.

Термины и определения

Как уже было отмечено, в данном разделе даны определения лишь двум типам герконов — сухим и повышенной мощности и вообще не упоминаются герконы других типов, например, таких распространенных, как ртутные. Почему?

В определении 3.1.3 «сухой геркон» говорится о наличии у такого геркона лезвий (лопастей, язычков, пластинок — в стандарте используется термин “blades”) из магнитного материала, расположенных в герметичной колбе и управляемых внешним магнитным полем. Но, во-первых, все эти перечисленные признаки имеются у герконов любого типа, а не только у «сухих». Все они есть также, например, у ртутных (так называемых «смоченных») герконов. Во-вторых, использование термина “blade”, характеризующего строго определенную форму контакта, совершенно не отражает всего многообразия существующих герконов, среди которых есть и шариковые, и мембранные, и плунжерные и т. д. [1]. В сложившейся практике термином «сухой» обозначают герконы, колба которых заполнена осушенным воздухом под атмосферным

давлением или специальным газом (смесью газов) под избыточным давлением, а также вакуумные герконы. То есть этот термин отражает лишь второстепенный признак: тип среды, заполняющей оболочку геркона, а вовсе не какой-то существенный признак, отличающий его от электрических аппаратов другого типа. То есть определение базового термина «геркон» в стандарте подменено второстепенными определениями разновидностей герконов. Но разве логично давать определения различным видам элемента, не дав базового определения самому этому элементу?

В определении для термина «геркон большой мощности», представленном в п. 3.1.4, говорится, что таковым является сухой геркон, в котором повышенная коммутирующая способность обеспечивается специальной конструкцией контактов. Но почему геркон с повышенной коммутационной способностью должен быть обязательно «сухим»? Почему повышение коммутационной способности герконов возможно лишь за счет конструкции контактов? Разве заполнение колбы ртутью в так называемых «смоченных» герконах не позволяет значительно увеличить коммутационную способность герконов? К сожалению, стандарт лишь дает повод к таким вопросам, но не дает на них ответов.

В определении термина «геркон большой мощности» заложена, по нашему мнению, принципиальная ошибка, заключающаяся

Рис. 1. Первое реле с магнитоуправляемыми контактами (авт. свид. СССР № 466, 1922 г.):

1 и2 — контакты из магнитного материала;

3 — ферромагнитный сердечник; 4 — катушка; 5 — диэлектрические прокладки

в том, что для такого геркона допускается конструкция, в которой магнитная и электрическая части разделены. Как показано в [1], разделение магнитной и электрической цепи является важнейшим признаком, отличающим обычное электромагнитное реле от геркона, в котором эти цепи совмещены. Собственно говоря, уже в самом термине «магнитоуправляемый контакт» определено, что этот самый электрический контакт управляется именно магнитным полем. И потом, если эти цепи будут разделены, то зачем в герконе нужны контакты, выполненные именно из магнитного материала (см. определение стандарта для термина «сухой геркон»)? Правда, если довести эти рассуждения до абсурда, то можно утверждать, что и в обычном контакте геркона, выполненном из ферромагнитного материала со специальным электропроводящим покрытием, электрическая и магнитная цепи уже разделены, так как магнитное поле замыкается по магнитному материалу, а электрическая цепь — через электропроводное покрытие. С другой стороны, такой признак, как наличие герметичной оболочки на контактах, ни в коей мере не является главным отличительным признаком именно геркона, так как самый первый элемент, работающий по принципу геркона, изобретенный в 1922 году профессором Петербургского университета В. Коваленковым (авт. свид. СССР № 466), был без герметичной оболочки (рис. 1).

Это уже потом, в 1936 году, контактные элементы были помещены в герметичную оболочку инженером W. B. Ellwood из компании “Bell Telephone Laboratories”. С тех пор практически все типы герконов, выпускаемые промышленностью, снабжаются герметичной оболочкой. Однако сегодня в герметичную оболочку помещают и контакты высоковольтных вакуумных выключателей, применяющихся в электроэнергетике, и контакты различных электромеханических реле (рис. 2), не являющихся герконами. Поэтому наличие герметичной оболочки на контактах является необходимым, но вовсе не основным признаком, отличающим геркон от обычного контакта.

Таким образом, стандарт IEC 62246-1 не дает четкого определения тому элементу, рассмотрению которого он посвящен.

Рис. 2. а) Конструкция электромагнитных не герконовых реле с контактами, помещенными в герметичную газонаполненную или вакуумную оболочку; б) внешний вид не герконовых реле с контактами в отдельной герметичной оболочке, выпускаемых компаниями Kilovac, Jennings, Gigavac: 1 — ферромагнитный сердечник; 2 — обмотка;

3 — подвижный якорь; 4 — контактная система; 5 — герметичная оболочка для контактов; 6 — возвратная пружина;

7 — элементы магнитной системы, встроенные в герметичную оболочку; 8 — съемная часть магнитопровода;

9 — гибкий сильфон

В определении термина “blade” (п. 3.4.1) сказано, что это металлическая деталь, выполняющая функции электрической или магнитной цепи или обеих функций в случае сухого или смоченного геркона. О неправильности такого подхода к геркону как к элементу с раздельными функциями электрической и магнитной цепи мы уже упоминали. В данном пункте обращает на себя внимание дополнительное несоответствие: разделение функций приписывается всем другим типам герко-нов кроме сухих или смоченных. Поскольку до этого пункта в стандарте были упомянуты еще и «мощные герконы», то это означает, что наличие разделенной электрической и магнитной цепи стандарт автоматически приписывает мощным герконам. Но это не соответствует действительности. Существует очень много способов повышения мощности герконов, при которых магнитная и электрическая цепи остаются неразделенными [1], а конструкции, в которых они действительно полностью разделены (рис. 2), имеют мало общего с герконами и относятся к электромагнитным реле с герметичными контактами.

В п. 3.4.1 стандарта впервые упоминаются «смоченные герконы» (“wetted reed switches”), но не представлено определение этого термина.

В связи с отсутствием в стандарте четкого определения предмета его рассмотрения попытаемся его сформулировать: «Герметичный магнитоуправляемый контакт (геркон) — это

электромеханическое устройство, предназначенное для коммутации электрических цепей посредством перемещения или изменения формы как минимум одной контакт-детали, чувствительной к управляющему магнитному полю и размещенной в герметичной оболочке»; «Контакт-деталь — элемент магнитоуправляемого контакта, чувствительный к магнитному полю и осуществляющий коммутацию внешней электрической цепи путем перемещения или изменения своей формы под действием управляющего магнитного поля».

В п. 3.4.8 дается определение термину «максимальная частота циклирования» как максимальному числу циклов в секунду, при которой и ниже которой параметры геркона остаются в пределах его спецификации. В то же время, в п. 3.4.20 дается определение термину «частота срабатывания» как количеству циклов в единицу времени, причем, что такое «циклирование» (в стандарте — “cycling”) и чем оно отличается от «срабатывания» (в стандарте — “operate”) не объяснено.

В п. 3.4.12 определяется термин «максимальный ток контактов» как максимально допустимое значение коммутируемого постоянного или амплитудное значение переменного тока в корреляции с заданным количеством и частотой коммутации и нагрузкой в установленных условиях. Во-первых, сам по себе термин «максимальный ток контактов» без дополнительных пояснений совершенно не определен, так как есть и максимальный ком-

мутируемый ток, и максимальный кратковременный ток, выдерживаемый замкнутыми контактами, и максимальный длительный ток, выдерживаемый замкнутыми контактами. Этот термин должен быть уточнен, по нашему мнению, как «максимальный коммутируемый ток». Во-вторых, поскольку ограничение коммутируемого тока связано с его тепловым воздействием на контакты, непонятно, почему на переменном токе нужно учитывать амплитудное, а не действующее значение тока.

В-третьих, полный цикл коммутации включает в себя замыкание и размыкание контактов. Как известно, коммутационная способность контактов на замыкание и на размыкание (особенно на постоянном токе) существенно отличается. Это нашло отражение в стандарте, в пунктах 3.4.23 и 3.4.24 которого определяются такие понятия, как «ограниченная замыкающая способность» и «ограниченная размыкающая способность» (причем теперь для переменного тока указывается уже действующее значение тока). Эти понятия интерпретируются как наибольшее значение тока, которое контакты способны замкнуть и разомкнуть, соответственно, при определенных условиях. Возникает вопрос: а в чем собственно разница между терминами «максимальный ток» и «наибольший ток», используемыми в стандарте? Сам стандарт не дает ответа на этот вопрос. Остались не поясненными также назначение и область применения терминов: «максимальный ток контактов» с одной стороны и терминов «ограниченная замыкающая способность» и «ограниченная размыкающая способность» — с другой. Интуитивно понятно, что термин «ограниченная… способность» подразумевает специально оговоренное, очень малое количество циклов, которое выдерживают контакты при замыкании и размыкании каких-то сверхбольших токов. Но, по нашему мнению, международный стандарт — это не объект для догадок и измышлений.

Номинальные значения

В ряд рекомендуемых частот срабатывания (раздел 4.2) целесообразно добавить еще одно значение: 120 срабатываний в секунду, это значение, реализуемое герконом при питании катушки управления от источника с частотой 60 Гц переменного тока.

В разделе 4.4 приведен ряд рекомендуемых номинальных значений «напряжений на открытых контактах» геркона для переменного тока: 0,01; 0,1; 5; 12; 24; 30; 40; 50; 100; 110; 120; 127; 150; 170; 175; 200; 220; 250; 265; 300; 380; 400; 500; 1000; 2000 В, а также для постоянного тока: 0,01; 0,03; 0,05; 0,1; 1; 1,5; 4,5; 5; 6; 6,5; 10; 12; 15; 17; 20; 24; 28; 30; 36; 40; 48; 50; 60; 80; 100; 110; 150; 170; 175; 200; 220; 250; 265; 280; 350; 400; 440; 500; 600; 800; 1000; 1200; 1500 В. Эти ряды вызывают недоумение, во-первых, тем, что самого термина «напряже-

ние на открытых контактах» нет в разделе «Термины и определения». Там присутствует термин «максимальное контактное напряжение». Это то же самое или нет? Во-вторых, эти ряды не совпадают с рядами номинальных значений для электромеханических реле (стандарт IEC 61810-1), несмотря на то, что в разделе 1 рекомендуется использовать оба стандарта совместно при использовании гер-коновых реле (90% всех применений герко-нов). В-третьих, странно, что на постоянном токе ряд оканчивается на 1З00 В, тогда как на переменном — на 2000 В действующего значения. При 2000 В переменного тока необходимо предъявлять намного более серьезные требования к изоляции геркона, чем при 1З00 В постоянного тока, это значение переменного тока (2000 В) эквивалентно не менее чем 2800 В постоянного тока. Так почему же ряд напряжений для постоянного тока оканчивается на 1З00 В? Тем более, что в массовом производстве находятся сухие герконы, выдерживающие напряжения З, 10 и даже 1З кВ постоянного тока. Такие герконы выпускают в огромных количествах различные фирмы. Что же делать с этими герконами, не вписывающимися в стандарт IEC 62246-1? В-пятых, с какой целью в этом ряду приведены значения напряжений, отличающиеся между собой на З-7-10-1З-20 В? Например: 100; 110; 120; 127; 1З0; 170; 17З; 200; 220; 2З0; 26З? Какой производитель герконов будет разрабатывать их отдельно для 100 В и для 110 В, для 120 Ви для 127 В? Почему не представить этот ряд в виде: 100; 1З0; 200; 2З0 Вит. д.? Достаточно проанализировать техническую документацию на герконы различных производителей, для того чтобы убедиться, что в действительности именно такие сокращенные ряды напряжений и применяются на практике. А что касается ряда 0,01; 0,03; 0,0З; 0,1; 1; 1,З; 4,З; З; 6; 6,З, то интересно, где это авторы стандарта видели герконы с такими номинальными напряжениями? Чувствуется, что разработчики стандарта выбрали эти ряды произвольным образом, не соотнося его ни со здравым смыслом, ни с существующей практикой.

В разделе 4.З приведен рекомендуемый ряд для номинальных значений токов: «1; 1,2З; 1,З; 1,6; 2; 2,З; 3; З,1З; З,З; 4; З; 6,3; 7; 7,З; 8 или кратные десяти множители или делители для этих значений в амперах; 1, 2 и З». Тот же вопрос: зачем выделять отдельно 1,З и 1,6 А; 3 и З,1З А и т. д.? Что означают цифры 1, 2 и З в конце ряда? Почему этот ряд не совпадает с рекомендуемым в п. 4.11 рядом значений номинальных коммутируемых токов: 1; 10; 1З; 30; З0; 100 мА; 0,3; 0,З; 1; 2; 3; З А? Зачем вообще нужно было отдельно представлять два этих ряда?

В разделе 4.6. приведен рекомендуемый ряд для номинальных нагрузок, в вольт-амперах, то есть для нагрузок переменного тока. А где же значения в ваттах, то есть для постоянного тока? Или герконы не предназначены для коммутации постоянного тока?

В разделе 4.10 приведены ряды рекомендуемых значений для «номинального рабочего напряжения». Это уже третий термин для обозначения напряжения на контактах после «максимального контактного напряжения» (3.4.14) и «напряжений на открытых контактах» (4.4). Чем отличаются между собой все эти определения, и почему для двух последних из них нет объяснений в разделе «Термины и определения»? Почему этот новый ряд значений напряжения, приведенный в 4.10, отличается от ранее рассмотренного ряда, приведенного в 4.4? И почему этот ряд значений номинального рабочего напряжения отличается от ряда номинальных значений напряжений, приведенных в приложении Е данного стандарта?

Все вышесказанное относится и к разделу 4.11 стандарта «номинальный коммутируемый ток», термину, не определенному ранее в разделе «Термины и определения», и значениям тока, не совпадающим со значениями, приведенными в п. 4.5.

В разделе 4.12 «Номинальное изоляционное напряжение» (то есть испытательное напряжение, в соответствии с определением п. 3.4.25) приведен ряд величин напряжений, оканчивающихся на 600 В для действующего значения переменного тока, что вызывает удивление, поскольку чуть выше, в разделе 4.11, ряд номинальных рабочих напряжений заканчивается на 1000 В действующего значения переменного тока, а в разделе 4.4 ряд напряжений на открытых контактах заканчивается на значении 2000 В. Выходит, что геркон, рассчитанный на напряжение 2000 В, стандарт рекомендует испытывать напряжением 600 В?! Кому и для чего нужны такие «испытания»? Да и совпадающие значения 1500 В для постоянного тока также не верны, так как испытательное напряжение должно быть всегда намного выше максимального рабочего напряжения. Кроме того, для контактов реле (а герконы используются очень широко именно в этом качестве), предназначенных для использования в электроэнергетике, имеются специальные стандарты, в которых испытательное напряжение выбирается как удвоенное рабочее напряжение плюс 1000 В. По нашему мнению, этот раздел стандарта требует переработки.

Ряд значений выдерживаемых импульсных напряжений, приведенный в разделе 4.13, — 800; 1500; 2500; 3000; 4000 В, не охватывает реально существующих на рынке конструкций, как в сторону более низких значений (для миниатюрных и измерительных герконов 800 В — слишком высокое значение), так и в сторону более высоких значений (для сухих вакуумных герконов на напряжения 5, 10 и 15 кВ 4000 В — слишком низкое значение). Этот ряд напряжений требует корректировки.

Категории применения, представленные в п. 4.14 в виде таблицы, полностью заимствованной из стандарта IEC 60947-5-1, содержат весьма странные формулировки для не-

Рис. 3. Экспериментальные кривые, полученные для герконов разных типов и размеров, произведенных теми или иными компаниями: I — ток в катушке управления герконов; 1рюкир — ток срабатывания герконов

которых категорий, в частности, для категорий АС-12 и DC-12 «управление активной нагрузкой и твердотельной нагрузкой с изоляцией в виде оптрона», а также АС-13 «управление твердотельной нагрузкой с трансформаторной изоляцией» и DC-14 «управление небольшой электромагнитной нагрузкой, имеющей экономящие резисторы в цепи». По нашему мнению, такие некорректные и неопределенные формулировки, как «твердотельная нагрузка с изоляцией в виде оптрона» и «твердотельная нагрузка с трансформаторной изоляцией» и т. д. не приемлемы для использования в новом международном стандарте на герконы, даже если они и были использованы ранее в другом международном стандарте. По нашему мнению, категории АС-12, DC-12, АС-13 и DC-14 должны быть исключены из стандарта, тем более, что далее в рассматриваемом стандарте эти категории уже нигде не используются (см. таблицы 5, 6, 7, Е1).

В п. 4.16 приведен ряд рекомендуемых значений для «ограниченного продолжительного тока». Непонятно, почему рекомендованный ряд значений для этого тока не совпадает с другими рядами токов, приведенными в стандарте. Кроме того, в стандарте не предусмотрена процедура испытания герконов на соответствие этому параметру. В таком случае, зачем вообще понадобилось оговаривать эти значения?

Испытания и методы измерений

В п. 7.7.1 описана процедура измерения сопротивления цепи контактов геркона, основанная на 4-проводной схеме Кельвина (измерение падения напряжения при протекании заданного тока). Измерение предлагается производить при напряжении, не превышающем 6 В, и токе 1 А. Согласно стандарту эти параметры необходимо применять при измерении как сопротивления замкнутых контактов, так и сопротивления разомкнутых контактов. По нашему мнению, указанное значение тока (1 А) является слишком высоким для миниатюрных маломощных герконов, что может привести к их необратимому повреждению. Кроме того, из-за совмещения в герконах магнитной и электрической цепей ток, проходящий через замкнутые контакты геркона, создает магнитное поле, стремящееся разомкнуть их. В маломощных миниатюрных герконах протекание тока в 1 А может привести к заметному уменьшению контактного нажатия и, соответственно, к увеличению сопротивления замкнутых контактов в момент измерения. С другой стороны, использование напряжения до 6 В для измерения сопротивления разомкнутых контактов (то есть, фактически, сопротивления изоляции величиной 108-1012 Ом) не является удачным решением. Для таких целей используются мегаомметры или тераомметры с выходным напряжением от 100 до 5000 В. При напряжении 6 В практически невозможно из-

мерить ток, протекающий через сопротивление 1010 Ом. Это подтверждается в п. 7.9.1, в котором предложена процедура измерения электрической прочности при напряжениях 100 и 500 В. В связи с изложенным, указание об измерении сопротивления разомкнутых контактов при напряжении 6 В должно быть исключено из п. 7.7.1.

В процедуре испытаний электрической прочности изоляции герконов (п. 7.8.1а) должна быть указана скорость подъема испытательного напряжения.

В процедурах измерения времен срабатывания и отпускания геркона (п. 7.10) идет речь о фиксации моментов включения и выключения тока в катушке управления для измерения времен срабатывания и отпускания геркона. Но в п. 3.3 утверждается, что под терминами «время включения» и «время выключения» понимаются соответствующие времена, связанные с приложением и снятием управляющего магнитного поля. Но момент включения тока в катушке управления и момент, когда магнитное поле в этой катушке достигнет номинального значения, — это вовсе не один и тот же момент времени! Их разделяет довольно значительная величина, называемая постоянной времени катушки, которая соизмерима или даже превышает собственное время срабатывания и отпускания геркона. Таким образом, в описанном виде процедура является неприменимой и требует уточнения с учетом влияния катушки управления и ее параметров.

Раздел 7.11 называется «Залипание контактов» и содержит два подраздела: «Термическое залипание» и «Магнитострикционное за-липание». При испытаниях на термическое залипание образец (его контакты находятся в замкнутом состоянии) выдерживается в течение 24 часов при максимальной температуре, а при испытаниях на магнитострикци-онное залипание образец проходит 2000 циклов срабатывания/отпускания, после чего измеряется время срабатывания (отпускания) геркона. Изменение этого времени исполь-

зуется как критерий для оценки степени за-липания геркона.

Следует отметить, что в теории герконов существуют две основные причины залипа-ния герконов: магнитострикционный эффект, при котором происходит притирание контактирующих поверхностей после многократных срабатываний и удержание их в замкнутом положении под действием молекулярных сил, и электрическая эрозия контактов на постоянном токе, при которой на одном из контактов образуется острый выступ, а на другом — кратер. Защемление этого выступа в кратере приводит к залипанию геркона. Что такое «термическое залипание», нам неизвестно, и не удалось найти в технической литературе ни одной ссылки, описывающей это явление. Другое дело, что магнитодвижущая сила срабатывания герконов (ампер-витки срабатывания) в сильной степени зависит от температуры геркона вследствие изменения магнитных свойств ферромагнитного материала, из которого изготовлены контакт-детали геркона (рис. 1). Существуют даже специальные, так называемые «термические герконы», срабатывающие при определенной температуре и используемые как датчики температуры. С другой стороны, известно, что время срабатывания герконов достаточно сильно зависит от кратности тока в катушке управления скачком, прикладываемого к ним (рис. 3). Поэтому совершенно очевидно, что при изменении магнитного состояния контакт-деталей под влиянием температуры будет изменяться и время срабатывания герконов. Это изменение не имеет никакого отношения к залипанию гер-конов.

Таким образом, вместо анализа одной из самых распространенных причин залипания герконов — электрической эрозии контактов — в стандарте изобретается какой-то новый вид залипания герконов, неизвестный в технической литературе (рис. 4).

Испытания на устойчивость к вибрации, ударам и ускорениям (п. 7.19, 7.20 и 7.21)

Рис. 4. Влияние увеличения температуры на порог срабатывания герконов с различными начальными значениями магнитодвижущей силы срабатывания

не отражают специфику смоченных герко-нов, наполненных ртутью. Но, поскольку стандарт распространяется на все типы гер-конов, эти разделы должны быть дополнены с тем, чтобы они были применимы и для ртутных герконов.

Электрические нагрузки (таблица 2, п. 7.23.4) в качестве стандартных условий для испытаний электрической износостойкости герконов относятся только к сухим герконам (почему?) и ограничены для активной нагрузки значениями от 1 до 200 мА при напряжениях от 0,03 до 200 В для постоянного тока и значениями от 10 мА до 1А при напряжениях 0,03-230 В для переменного тока. А для комбинированной нагрузки максимальный ток при испытаниях и вовсе не превышает 100 мА.

Эти значения никак не связаны с реальными параметрами электрической износостойкости герконов, выпускаемых, например, компанией Yaskawa (таблица). Кроме того, они не связаны и со значениями номиналь-

Таблица. и 12 — это времена, характеризующие передний и задний фронты испытательного высоковольтного импульса) выбраны параметры импульса, известного как «телекоммуникационный им-

пульс», используемый для испытания радиоэлектронной аппаратуры и устройств связи, а не стандартный импульс 1,2/50 мкс (рис. 5), используемый при испытаниях электротехнического оборудования: реле, контакторов, выключателей, кнопок и т. п.? А разве миниатюрные герконы, например, ORD213, М1Т1-3, RI-70, 0К-1А80, HSR-0025 и десятки других типов с пробивным напряжением 100-200 В, способны выдержать импульс напряжением 1000 В? С другой стороны, что даст испытание импульсом 1500 В вакуумного геркона, который предназначен для длительной работы под напряжением 5000 или 10 000 В?

К сожалению, вопросов намного больше, чем ответов, что совершенно недопустимо для базового международного стандарта.

В разделе 7.28 «Номинальная замыкающая и размыкающая способность» подробно описана процедура испытаний герконов и требования к таким испытаниям. А в разделах 7.32 «Испытания замыкающей способности» и 7.33 «Испытания размыкающей способности» описаны те же самые процедуры и требования. Зачем?

В требованиях к процедурам испытаний на замыкающую (п. 7.32.2) и размыкающую (п. 7.33.2) способность отмечена необходимость предотвращения соответственно размыканий и замыканий контактов при испытаниях (рис. 6).

Интересно, как можно практически реализовать это требование, если, по утверждению

Рис. 5. Формы стандартных волн напряжения и тока, предусмотренных стандартом 1ЕС 61000-4-5 для проведения испытаний

Рис. 6. Осциллограммы срабатывания и отпускания герконов (рис. 2 из стандарта 1ЕС 62246-1 Е(.2). 15; 16; 115; *16 — периоды вибрации контакт-деталей герконов

стандарта, при коммутации всегда имеет место дребезг контактов (п. 3.2.13, 3.3.2, рис. 2), вызванный отскоками контакт-деталей, то есть многократное размыкание цепи при соударении контакт-деталей в момент замыкания, а также замыкания контакт-деталей в момент размыкания цепи?

При испытаниях на устойчивость к номинальному току короткого замыкания (п. 7.29) в стандарте предусмотрено включение испытываемого образца на ток короткого замыкания последовательно с предохранителем или автоматическим защитным выключате-

лем, способным за короткое время отключить ток короткого замыкания. Однако предохранители на большие токи или автоматические выключатели не являются калиброванными приборами, прошедшими метрологические испытания и имеющими соответствующие сертификаты, наоборот, время-токовые характеристики таких устройств обычно весьма приблизительны и имеют большой разброс параметров. Поэтому, по нашему мнению, они не пригодны для испытаний на соответствие стандарту. В то же время, в стандарте ІЕС 61000-4-5 описана методика и приведе-

ны параметры испытательного импульса, предназначенного для проверки устойчивости к токам короткого замыкания (рис. 5). Для этих испытаний многие фирмы производят специальное тестовое оборудование. Мы не видим никаких причин для того, чтобы игнорировать требования стандарта IEC 61000-4-5 и использовать доморощенные методы, рекомендуемые в рассматриваемом стандарте — IEC 62246-1 Ed.2.

Вывод

Вторая редакция международного стандарта IEC 62246-1 Ed.2 содержит большое количество ошибок и неточностей и требует существенной переработки. Стандарт IEC 62246-1 Ed.2 не рекомендуется к использованию в практической деятельности. При разработке национальных стандартов на основе этого стандарта необходимо учитывать обнаруженные недостатки. ■

Литература

1. Gurevich V. Electric Relays: Principles and Applications. CRC Press (Taylor and Francis Group), Boca Raton. New York — London, 2005.

2. Reed contact units. Part 1: Generic specification. IEC 62246-1. http://www.standards.ru/document/ 3639066.aspx

Герконы с большой коммутационной способностью | Электрические аппараты | Обладнання

Сторінка 25 із 54

 

 

 

 

 

 

11.6. ГЕРКОНЫ С БОЛЬШОЙ КОММУТАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТЬЮ

 

 

 

 

 

С целью увеличения коммутируемого тока и коммутируемой мощности в конструкцию герконов можно ввести дугогасительные контакты (рис. 11.21, с). В стеклянном корпусе 6 укреплены подвижный КС / и неподвижный КС 2. Пластина 5, выполняющая функцию дугогасительного контакта, упирается в КС 1, благодаря чему создается ее упругая деформация. При включении вначале замыкаются дугогасительные контакты 3 и 4, причем контактное нажатие на них появляется сразу благодаря предварительной упругой деформации пластины 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 11.21. Силовые герконы

При этом снижается вибрация контактов 3 и 4. Затем замыкаются главные контакты 1 и 2. При отключении вначале размыкаются главные контакты / и 2, а затем дугогасительные 3 и 4. Дугогасительные контакты выполняются из эрозионно-стойкого материала (вольфрама и др.).
В другом варианте конструкции силового геркона (рис. 11.21, б) функции главных контактов выполняются КС / и 2. Отверстие 7 в КС 2 приводит к быстрому насыщению материала. При этом магнитный поток из КС 2 переходит в перемычку / и КС / притягивается к КС 2. Сначала замыкаются дугогасительные контакты 3, 4, затем главные 1 и2.

В настоящее время разработаны и внедрены так называемые герсиконы (герметичные силовые контакты) [11.3]. На рис. 11.22 показан контактор на основе герсикона типа КМГ-12. Токоведущая цепь герсикона состоит из токоподводов / и 2, гибкой связи 3, подвижного контакта 4 и регулируемого неподвижного контакта 5. Электромагнитный узел состоит из сердечника 6, обмотки 7, полюсов 8, 9, набора ферромагнитных пластин 10 и упора П. Пластины 10 крепятся к полюсу 8 с помощью винта 12. Коммутирующая часть аппарата находится внутри герметичного керамического корпуса 13, заполненного инертным газом. Нажатие контактов регулируется в процессе сборки путем изменения положения неподвижного контакта 5. После регулировки контакт 5 пропаивается.

Рис. 11.22. Герсиконовый контактор

Герсиконы типа КМГ-12 выпускаются на номинальный ток 6,3, включаемый ток до 180, отключаемый ток 63 А, максимальная мощность двигателя, который может запускаться в режиме АС-3 при напряжении 380 В, равна 3 кВт при частоте включения до 1200 в час. Механическая и коммутационная износостойкость при мощности двигателя 1,8 кВт составляет 107 циклов. При постоянном токе 1 А и напряжении 220 В коммутационная износостойкость достигает 3-106 циклов. Время срабатывания не более 20 мс. Как показали исследования, максимальный ток герсиконов может быть доведен до 100 А при напряжении 380 В. Высокая надежность и простота конструкции делают герсиконы весьма перспективными для применения в коммутационных электрических аппаратах.

Высоковольтные реле и контакторы фирмы GIGAVAC

Сфера применения высоковольтных реле достаточно широка. В первую очередь это различные радиочастотные приложения, приложения с большими бросками напряжения (до 70 кВ), где реле используют для коммутации емкостных и индуктивных нагрузок, измерительное оборудование (измерители напряжения пробоя и сопротивления изоляции), индустриальные коммутаторы постоянного тока (изделия во взрывозащищенном исполнении) и многое другое. Таким образом, можно сделать вывод, что эта продукция востребована во многих отраслях промышленности.

В перечень производимой продукции GIGAVAC входят:

• Вакуумные реле — для радиочастотных приложений и «горячей» коммутации.
• Газонаполненные реле — для приложений с большими бросками напряжения и разрядами емкостных нагрузок.
• Высоковольтные герконовые реле — для маломощных приложений с большим сроком службы.
• Герметичные контакторы постоянного и переменного тока — для низковольтных приложений и коммутации больших токов.

Впервые реле GIGAVAC были разработаны для применения в радиочастотных приложениях, где требуются реле как можно меньшего размера, имеющие малые радиочастотные потери, обладающие хорошими диэлектрическими свойствами при высоких напряжениях и способные работать под влиянием жестких климатических условий. Кроме того, широкое применение реле GIGAVAC нашли в контрольно-измерительной аппаратуре, высоковольтных источниках питания, оборудовании для проведения магнитно-резонансных исследований, а также в различных коммерческих приложениях.

На рис. 1 и 2 показаны две наиболее широко применяемые конструкции высоковольтных реле.

Рис. 1. Высоковольтное реле с вращаемой арматурой:
1 — керамическая оболочка;
2 — вращаемая арматура;
3 — пружина;
4 — катушка в сборе

Рис. 2. Высоковольтное реле с диафрагмой

Для повышенной электрической прочности изоляции высоковольтные реле делают вакуумными или газонаполненными, так как диэлектрическая прочность вакуума или инертного газа выше, чем воздуха. В вакууме или в инертной среде не происходит окисления контактов, что делает возможным применение медных или родиевых контактов, способных выдерживать большие токи. Характеристики реле GIGAVAC приведены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики реле GIGAVAC

Герконовые				Вакуумные				Газонаполненные
«Холодная» коммутация				«Горячая» коммутация (включение и отключение под нагрузкой)				«Горячая» коммутация с ограничениями (включение под нагрузкой)
Рабочая частота				Рабочая частота				Рабочая частота
До 60 Гц		До 32 МГц		До 60 Гц		До 32 МГц		До 60 Гц		До 32 МГц
Максимальное рабочее напряжение, кВ	Максимальный рабочий ток, А	Максимальное рабочее напряжение, кВ	Максимальный рабочий ток, А	Максимальное рабочее напряжение, кВ	Максимальный рабочий ток, А	Максимальное рабочее напряжение, кВ	Максимальный рабочий ток, А	Максимальное рабочее напряжение, кВ	Максимальный рабочий ток, А	Максимальное рабочее напряжение, кВ	Максимальный рабочий ток, А
15	5	8	6	25	110	7	15	70	30	—	—

Компания GIGAVAC, специализирующаяся на производстве высоковольтных реле и контакторов военного и аэрокосмического применения, продолжает расширять серию контакторов GX. Контакторы этой серии позволяют коммутировать токи до 600 А при напряжении до 750 В, силовые входы таких контакторов соответствуют по размерам стандартным монтажным панелям UL508, поэтому отпадает необходимость в подборе специальных силовых кабелей, шин или наконечников для проводников. Герметизация произведена по запатентованной технологии EPIC, которая гарантирует герметичность при температуре окружающей среды до +175 °С, что снижает риск возникновения пожара и плавления при перегрузке по току. Качество герметизации соответствует стандарту IP67, что допускает временную эксплуатацию (до 30 мин) под водой. Для облегчения монтажа предусмотрена возможность монтажа в любом положении (вертикальном или горизонтальном).

Благодаря высокоэффективной обмотке практически отсутствует генерация радиопомех (электромагнитная интерференция), это позволяет устранить перекрестные помехи в системах контроля питания. Одно из преимуществ этих контакторов — наличие встроенной системы гашения ЭДС самоиндукции, что позволяет экономить время и стоимость разработки, так как отпадает необходимость в изготовлении внешней системы гашения.

Изготовление монтажных элементов из нержавеющей стали является гарантией отсутствия коррозии в течение многих лет эксплуатации.

Основной критерий оценки работоспособности контакторов в аппаратуре — их надежность. В свою очередь надежность напрямую зависит от износостойкости. В таблице 2 представлены основные электрические характеристики контакторов GIGAVAC, в том числе количество коммутационных циклов включения и отключения нагрузки, характеризующих износостойкость.

Поскольку срок службы зависит от вида нагрузки (активная, индуктивная, емкостная или комбинированная), компания GIGAVAC предлагает покупателям протестировать контактор в своих изделиях, чтобы убедиться, что срок службы соответствует заявленному. Как известно, более длительный срок службы может быть достигнут при более низких токах переключения. Если принять срок службы при токе переключения 150 А за минимальный, то увеличение срока службы в 2 раза произойдет при снижении тока до 75 А, в 3 раза увеличится срок службы при 50 А, а при токе 30 А срок службы увеличится в 5 раз.

Сейчас запущена в производство серия поляризованных контакторов GXL14 (рис. 3), которые работают без постоянного питания катушки. Эта особенность играет большую роль при проектировании в таких областях, как солнечная энергетика, системы резервного питания, тяговое оборудование, работающее на энергии аккумулятора. Для поляризованного реле необходим лишь кратковременный импульс для коммутации контактов. В закрытом положении контакты удерживаются при помощи постоянного магнита. Эта опция позволяет реле работать непрерывно без тепловыделения катушки.

Рис. 3. Внешний вид контактора серии GXL14

Компания GIGAVAC регулярно проводит модернизацию своей линейки реле с целью улучшения их характеристик, кроме того, специализируется на доработке параметров своих стандартных продуктов под специфические требования клиентов. Российский рынок высоковольтных реле и контакторов был признан стратегически важным направлением развития компании GIGAVAC. Более подробную информацию можно получить на сайте www.gigavac.com. 

Геркон — это… Что такое Геркон?

Герконы и герконовое реле

Герко́н (сокращение от «герметичный [магнитоуправляемый] контакт») — электромеханическое устройство, представляющее собой пару ферромагнитных контактов, запаянных в герметичную стеклянную колбу. При поднесении к геркону постоянного магнита или включении электромагнита контакты замыкаются. Герконы используются как бесконтактные выключатели, датчики близости и т. д.

Геркон с электромагнитной катушкой составляет герконовое реле.

Существуют также герконы, размыкающие цепь при возникновении магнитного поля, и герконы с переключающей группой контактов.

Герконы различаются также по конструктивным особенностям. Они бывают сухими (с сухими контактами) и ртутными, в которых капля ртути смачивает контактирующие поверхности, уменьшая их электрическое сопротивление и предотвращая вибрацию пластин в процессе работы.

Отличие геркона от датчика Холла:

• геркон — это элемент, механически замыкающий (или размыкающий) электрическую цепь при должном изменении напряженности магнитного поля;
• датчик Холла — это полупроводниковое устройство, через которое во время работы протекает электрический ток и возникает поперечная разность потенциалов, пропорциональная напряженности магнитного поля.

Параметры

• Магнитодвижущая сила срабатывания — значение напряженности магнитного поля, при котором происходит замыкание контактов геркона.
• Магнитодвижущая сила отпускания — значение напряженности магнитного поля, при котором происходит размыкание контактов геркона.
• Сопротивление изоляции — электрическое сопротивление зазора между сердечниками (в разомкнутом состоянии).
• Сопротивление контактного перехода — сопротивление контактной области, которая образуется при замыкании сердечников.
• Пробивное напряжение — напряжение, при котором происходит пробой геркона.
• Время срабатывания — время между моментом приложения управляющего магнитного поля, и моментом первого физического замыкания электрической цепи герконом.
• Время отпускания — время между моментом снятия приложенного к геркону магнитного поля, и моментом последнего физического размыкания электрической цепи герконом.
• Емкость — электрическая емкость между выводами геркона в разомкнутом состоянии.
• Максимальное число срабатываний — число срабатываний, при котором все основные параметры геркона остаются в допустимых пределах.
• Максимальная мощность — максимальная мощность, коммутируемая герконом.
• Коммутируемое напряжение
• Коммутируемый ток

Преимущества

Геркон

• Контакты геркона находятся в вакууме или в инертном газе и слабо обгорают, даже если при замыкании или размыкании между контактами возникает искра.
• Долговечность герконов. Считается, что если не бить геркон и не пропускать очень большие токи, то срок службы геркона бесконечен, (хотя в технических данных на герконы указаны ограничения, 10⁸—10⁹ и больше срабатываний).
• Меньший размер по сравнению с классическим реле, рассчитанным на такой же ток.
• Отсутствие необходимости применения тугоплавких и драгоценных металлов для контактов.
• Герконы почти бесшумны.
• Высокое (относительно классических реле) быстродействие.

Недостатки

• Наличие дребезга при включении, что влечет за собой множественные срабатывания за небольшой промежуток времени.
• Дороговизна и больший вес по сравнению с открытыми контактами.
• Необходимость создания магнитного поля.
• Сложность монтажа.
• Хрупкость — герконы нельзя использовать в условиях сильных вибраций и ударных нагрузок.
• Ограниченная скорость срабатывания
• Иногда контакты «залипают» (остаются в замкнутом состоянии) — такой геркон подлежит замене.

Применение

• Клавиатуры — клавишных синтезаторов и компьютеров (в клавиатурах компьютеров практически не используется с середины 1990-х годов) (удачное использование всех достоинств геркона).
• Клавиатуры промышленных приборов, где требуется долговечность и взрывобезопасность.
• Датчики: охранные (датчик открытия двери), велокомпьютеров, верхней крышки ноутбука (открытие и закрытие) и т. п.
• Подводное оборудование: фонари для дайвинга, подводной охоты.
• Лифты: датчики позиционирования кабины
• Телерадиоаппаратура
• Электронные счётчики тока 1 фазные и 3х фазные (используемые в многоквартирных домах,в промышленности)

Основная тенденция — замена герконов твердотельными датчиками Холла.

• Особая область применения — устройства для передачи дискретных сигналов управления и защиты от перегрузок по току высоковольтных электро- и радиотехнических установок, таких как мощные лазеры, радары, радиопередающие устройства, электрофизические установки и др. виды аппаратуры, работающей под напряжениями 10 — 100 кВ. Специально для этих видов аппаратуры В. И. Гуревичем разработаны герконовые реле с высоковольтной изоляцией, так называемые «геркотроны» или «высоковольтные изолирующие интерфейсы», описанные в его книгах (см. ниже).

См. также

Ссылки

Высоковольтное герконовое реле

— My CMS

Технология герконов высокого напряжения GÜNTHER® основана на нашем обширном опыте в разработке и производстве герконовых переключателей и герконов.

Высоковольтные герконовые реле GÜNTHER® обладают выдающимися характеристиками сопротивления изоляции и выдерживаемого напряжения. Высокое диэлектрическое сопротивление между разомкнутыми контактами, а также высокое коммутируемое напряжение достигаются с помощью высоковакуумных герконов.Проверенная технология сборки и заливки обеспечивает следующие характеристики реле:

• Запорное напряжение на разомкнутых контактах от 3 кВ до 14 кВ макс.
• Напряжение отключения между катушкой и контактом от 10 кВ до 25 кВ макс.
• Коммутационное напряжение от 1,5 кВ до 10 кВ макс.

Герконовые реле высокого напряжения GÜNTHER® предлагаются с различными конфигурациями контактов:

• 1 Н.О. , 2 Н.О. или 4 Н.О. контакта (нормально разомкнутые)
• 1 Н.З. (нормально замкнутый контакт)
• 1 Н.З. / 1 Н.О. (1 нормально закрытый контакт / 1 нормально открытый контакт)

Герконовые реле высокого напряжения GÜNTHER® обеспечивают гибкость монтажа, позволяя заказчику соответствовать различным требованиям приложения:

• Соединительные штыри катушки и геркона в опорной плите для монтажа на печатной плате.
• Соединительные штифты катушки в опорной плите для монтажа на печатной плате и подключения герконового переключателя с помощью кабеля.
• Соединительные штифты катушки на опорной плите для монтажа на печатной плате и соединительные штифты герконового переключателя в верхней части реле.

Герконовые реле высокого напряжения GÜNTHER® имеют дополнительные характеристики:

• Устойчивость к суровым условиям окружающей среды (например, высокая влажность) за счет использования герметичных переключающих контактов, залитых в прочный пластиковый корпус.
• Высокая устойчивость к ударам и вибрации.
• Низкая контактная емкость и высокая частота коммутации по сравнению с электромеханическими, разомкнутыми контактами реле.
• Моющийся и устойчивый к стандартным методам автоматической очистки.

Герконовые реле высокого напряжения GÜNTHER® находят применение во многих областях электротехнической и электронной промышленности:

• Электронное медицинское оборудование
• Комплекты кабельных тестеров и оборудование для тестирования кабелей
• Копировальные машины
• Лазерные оптические системы и инфракрасное оборудование
• Испытательное оборудование

Пример заказа:

GE-DING INFORMATION INC.

Ge-Ding занимается дистрибуцией Reed Switches с 1982 года. В качестве генерального агента SEA российской серии MKA Reed Switch устанавливает хорошие деловые отношения с COTO, Hamlin, OKI, Hermetic, Dolam and Gunther, Ge. -Ding может посоветовать вам более подходящие магнитные переключатели или герконовые переключатели в вашем собственном приложении, предоставить конкурентоспособную цену и гарантировать дату доставки. На складе имеется более 20 различных типов магнитных переключателей или герконов NO, NC или переключаемого типа.Минимальная длина стекла магнитных переключателей или герконов составляет 4 мм, максимальное коммутируемое напряжение и ток — 14000 В постоянного тока и 5 А. Магнитные переключатели или герконовые переключатели можно обрезать и согнуть для использования в сквозных отверстиях или для поверхностного монтажа. Идеальное применение для> магнитных переключателей или герконовых переключателей может включать переключатель уровня жидкости, позиционный переключатель, бесконтактный переключатель, датчик приближения, магнитный дверной переключатель или герконовое реле. Ge-Ding может поставлять горячие типы: Hamlin FLEX-14, MDCG-4, MRPR-3, MRPR-8; КОТО РИ-80, РИ-70, РИ-02, РИ-01С, РИ-44, РИ-48, РИ-90; Герметичные HSR-V15K, HSR-V10K, HSR834; OKI ORD324, ORD9215, ORD229 и Gunther 6517, 3717, 1915 и т. Д.… На заводе, сертифицированном по стандарту ISO в Китае, компания Ge-Ding производит реле уровня жидкости, поплавковый переключатель, поплавковый датчик, магнитный переключатель, позиционный переключатель, бесконтактный переключатель, герконовый переключатель для поверхностного монтажа, переключатель потока, высоковольтное герконовое реле, герконовое реле SIP, термовыключатель, Реле температуры и другие монтажные аксессуары в стандартном, индивидуальном или OEM-исполнении.Входящие закупленные материалы, произведенные продукты обработки и отгруженные готовые продукты — все это Ge-Ding уделяет особое внимание и постоянно улучшает качество для клиентов во всем мире. Существует 15 стандартных форм позиционных переключателей, дверных переключателей или бесконтактных переключателей / датчиков в типах NO, NC или Change Over для отверстия для печатной платы, устройства SMT, подключения проводов и клемм, а также для винтового монтажа. Соответствующий магнит может быть стандартизирован или индивидуализирован, и на выбор предлагаются различные виды материалов: керамика, феррит, NdFeb, Alnico и литье под давлением.Рабочее расстояние и расстояние срабатывания между магнитными и позиционными переключателями, дверными переключателями или бесконтактными переключателями / датчиками могут быть гарантированы по вашему запросу. В соответствии с особыми требованиями заказчика Ge-Ding может изготовить изделия различной формы и предоставить сертификаты FDA, UL и RoHS. Независимая группа исследований и разработок компании Ge-Ding реализовала множество конструктивных особенностей и материалов (ПП, ПБТ, нейлон, NBR, нержавеющая сталь или медь) в реле уровня жидкости или поплавковые переключатели / датчики в нормально разомкнутых, нормально замкнутых или сменных типах, работающих при 80 ~ 300 ℃ （27 ~ 148 ℉）） Компания Ge-Ding поставляет различные решения для переключателей уровня жидкости или поплавковых переключателей / датчиков с разной длиной стержня, одиночных, множественных или непрерывных точек контроля уровня, вертикального или горизонтального монтажа, типов стандартной резьбы фитинга и фланцев к решать прикладные проблемы, поднятые клиентами. Высоковольтные герконовые реле Ge-Ding могут обеспечить максимальный параметр 50 Вт, 3 А, 14000 В постоянного тока. И мы можем предоставить напряжение катушки 5 В, 12 В, 24 В по выбору клиентов. Стандартный размер высоковольтных герконовых реле составляет 70 * 17 * 12,7 мм, а различные размеры высоковольтных герконовых реле могут быть изменены в соответствии с требованиями клиентов. Для реле потока, которое может вас заинтересовать, Ge-Ding может предложить реле потока из пластика или меди для различных надежных и долговечных реле потока для всех жидких сред, а также полный спектр других условий применения и экономию средств для многих приложений. .Размер переключателя Mini Activation Switching составляет от 0,8 до 16 литров, и вы можете выбрать горизонтальный, вертикальный или два комбинированных метода установки переключателей потока для ваших собственных приложений. Ge-Ding всегда стремится предлагать клиентам продукцию более высокого качества и по самой разумной цене. Если вы также ищете быстрый ответ, профессиональное обслуживание клиентов, соответствующий дизайн и короткие сроки выполнения, пожалуйста, свяжитесь с командой Ge-Ding для решения на веб-сайте http: // www.geding.com.tw

MEDER — Производитель герконовых реле, герконовых датчиков, герконовых переключателей | STANDEX-MEDER

Наш партнер MEDER electronic является мировым лидером в области проектирования, разработки и производства решений для герконов и герконов с выбором из сотен герконов, герконов, герконов и поплавков высочайшего качества.

Это архивная статья, опубликованная 19.04.2010. Некоторая информация может быть устаревшей и соответствовать текущему состоянию. Пожалуйста, свяжитесь с нами в случае заинтересованности.

ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ ГЕРХОВЫЕ
Геркон состоит из двух ферромагнитных лезвий из железа и никеля, герметично закрытых в стеклянной капсуле. Переключатели приводятся в действие посредством введения или снятия магнитного поля и предназначены для использования во влажных и грязных средах.
Виды герконов:
— Миниатюрный (КСК-1А04, КСК-1А80)
— Стандарт (КСК-1А35, КСК-1А46, КСК-1А66, КСК-1А87)
— Геркон силовой (КСК-1А52, КСК-1А55, КСК-1А85)
— Высокое напряжение (КСК-1А69, КСК-1А83, КСК-1А85)
— Переключающий (КСК-1С90У, КСК-1С90Ф)
— Специальные (КСК-1А53, КСК-1А54)
— Бистабильный / с фиксацией (KSK-1E85)
— Индивидуальный
— Поверхностное крепление (MK23)
ДАТЧИКИ И МАГНИТЫ ДАТЧИКИ
Герконовые датчики — это бесконтактные датчики с магнитным приводом, доступные в различных вариантах монтажа.Функция переключения активируется введением или снятием магнитного поля.
Виды язычковых датчиков и магнитов:
— Прямоугольная форма (MK02, MK04, MK05, MK09, MK12, MK13, MK21)
— Цилиндрическая форма (MK03, MK14, MK18, MK20 / 1)
— Цилиндрическая резьба (MK07, MK11, MK11 / M8)
— Датчики печатной платы в сквозных отверстиях (MK02 / 6, MK06)
— Датчики SMD (MK01, MK15, MK16, MK17, MK22, MK23, MK24, MMS)
— Датчики с допуском для взрывозащиты (MK08, MK25)
— Бистабильные датчики (MK06-1E)
— Датчики для монтажа на панель (MK02, MK03, MK04, MK05, MK07, MK11, MK11 / M8, MK12, MK13, MK14, MK18, MK20 / 1, MK21)
— Обнаружение металла (MK02, MK02 / 6)
— Магниты в кожухе
— Постоянные магниты
ГЕРСТЯННЫЕ РЕЛЕ И ОПТОМУФТЫ
Герконовые реле идеально подходят для приложений, требующих низкого и стабильного контактного сопротивления, низкой емкости, высокого сопротивления изоляции, длительного срока службы и небольших размеров корпуса.Они также подходят для переключения с высоким уровнем радиочастот и переключением с низким током.
Виды герконов и оптопары:
— Реле общего назначения (DIL, BE, NP, DIP, SIL, MS)
— Герконовые реле SMD (CRF, CRR, модуль RM)
— Низкое тепловое напряжение (BT)
— Реле с высокой изоляцией (HI, BE-HI, MRE-HI)
— Реле высокого напряжения (H, HE, HM, LI, SIL HV)
— Реле высокой частоты (CRF, HF, LP, MRE, SIL RF)
— Релейный модуль (RM modul, RM-THT)
— Реле с сертификатом взрывозащиты (MRX)
— Бистабильные реле / ​​реле с фиксацией (BE, MRE)
— Реле токовой петли (DIL-CL, NP-CL, SIL-CL)
— Оптопары (575, 522, 525, 535, 567)
ДАТЧИКИ УРОВНЯ И ПОПЛАВКИ
Датчики уровня — надежное и недорогое решение для измерения уровня жидкости.С нашими герконовыми переключателями и герконовыми датчиками можно использовать широкий спектр магнитов и магнитных поплавков из различных материалов и различных исполнений для различных приложений обнаружения уровня.
Виды:
— Датчики уровня (LS01, LS02, LS03, LS04, LS05)
— Магнитные поплавки (поплавки NBR, поплавки PA, поплавки PP, поплавки V2A)
Щелкните здесь, чтобы просмотреть продукты MEDER.

Не пропустите эти статьи

Вам нравятся наши статьи? Не пропустите ни одного из них! Вам не о чем беспокоиться, мы организуем вам доставку.

Меня интересует

Дата опубликования 19.04.2010.
Когда вы публикуете статью на своем веб-сайте, укажите ее источник: https://www.soselectronic.com/articles/standex-meder/meder-meder-manufacturer-of-reed-relays-reed-sensors-reed-switches- 776

Высоковольтный геркон на 15-20 А, 5-240 В постоянного / переменного тока и 5-30 В постоянного тока, 790 рупий за штуку

Высоковольтный геркон на 15-20 А, 5-240 В постоянного / переменного тока и 5-30 В постоянного тока, 790 рупий / единица | ID: 20238472033

Спецификация продукта

Конфигурация переключателя

	Серии ESC и ESU
Номинальный ток	15-20 А
Мощность / напряжение	5-240 В постоянного / переменного тока, 5-30 В постоянного тока
Частота переключения	50-60 Гц
Материал кабеля	ПВХ

Описание продукта

Опираясь на неизмеримые объемы промышленного опыта, мы заняты предложением широкого ассортимента Герконового переключателя высокого напряжения .

Заинтересовал этот товар? Получите актуальную цену у продавца

Связаться с продавцом

Изображение продукта

---

О компании

Год основания 2018

Юридический статус Фирмы Физическое лицо — Собственник

Характер бизнеса Производитель

Количество сотрудников от 11 до 25 человек

Годовой оборот До рупий50 лакх

Участник IndiaMART с апреля 2018 г.

GST09ALLPC7344R1ZD

Мы — известный производитель электромагнитных клапанов, Т-образных соединителей с наружной резьбой, пневматических цилиндров и т. Д. Мы предлагаем наши продукты клиентам в различных вариантах и ​​по очень экономичной цене. Вернуться к началу 1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

Руководство по проектированию герконов

Автор: Морин ВанДайк | 9 апреля 2019 г.

Если вы когда-либо использовали ноутбук или раскладушку, вы, возможно, задавались вопросом, как экран переходит в спящий режим после того, как вы закрываете устройство.Или, может быть, вам интересно, почему экран планшета включается каждый раз, когда вы открываете его защитную крышку. В основе этих функций лежит оригинальное устройство, называемое герконом.

Что такое геркон? Герконы размыкают и замыкают электрические цепи под воздействием магнитного давления. Например, у ноутбуков обычно есть магниты вверху экрана и внизу клавиатуры; когда ноутбук открыт, магниты находятся далеко друг от друга, но когда он закрывается, магниты соединяются, прерывая электрическую цепь, питающую ноутбук, и заставляя его переходить в спящий режим.

Герконы

находят широкое применение: от кардиостимуляторов до автомобильных выхлопных датчиков и игрушечных световых мечей. Ниже мы описали технологию, используемую при создании герконов, а также некоторые из наиболее распространенных областей их применения.

---

Как работают герконы?

Щелкните, чтобы просмотреть в полном размере.

В механических устройствах электрические токи протекают только через замкнутые цепи. Когда что-то разрывает цепь, электрический ток прекращается.

Геркон содержит два электрических контакта, которые при соединении замыкают цепь.Эти контакты сделаны из ферромагнитного материала, обычно железа, который легко намагничивается. Производители покрывают переключатели износостойким металлом для долговечности, а затем заключают их в тонкую стеклянную трубку или оболочку, заполненную азотом или другими инертными газами, такими как гелий, ксенон или аргон, чтобы защитить их от ржавчины и загрязнений. В зависимости от конструкции переключателя эти контакты либо соединяются, либо разъединяются под действием внешних магнитных полей.

Герконы

бывают двух основных типов: нормально разомкнутые и нормально замкнутые.

Герконы с нормально разомкнутыми контактами

В конструкции герконового переключателя Normally Open переключатель по умолчанию находится в разомкнутом положении, размыкая цепь. Когда внешний магнит приближается, он поляризует два контакта, позволяя им притягиваться друг к другу и защелкиваться. Это замыкает цепь, активируя электрический поток. Когда внешний магнит удаляется, жесткие контакты возвращаются в исходное положение, тем самым разрывая цепь и останавливая электрический ток.

Нормально замкнутые герконовые переключатели

Нормально замкнутый геркон работает по тому же принципу, за исключением того, что в переключателе используется встроенный магнит, чтобы удерживать два его контакта в поляризованном состоянии. Это означает, что положение переключателя по умолчанию — держать цепь замкнутой, позволяя электрическому току течь непрерывно. Когда приближается внешний магнит с обратной полярностью, он нейтрализует магнитное поле встроенного магнита. Это приводит к тому, что два контакта теряют полярность, и они отрываются друг от друга в исходное положение без намагничивания (где они были бы в нормально разомкнутой конструкции).Это разрывает цепь, останавливая электрический ток.

Чем конструкция герконов отличает их от других типов магнитных переключателей? Герконовые переключатели отличаются от их твердотельных аналогов несколькими отличительными факторами.

Переключатели на эффекте Холла сочетают в себе элемент, чувствительный к Холлу, со схемой для контроля и реагирования на величину магнитного поля. Это означает, что для эффективной работы переключатели на эффекте Холла должны иметь постоянный источник питания.

Когда к герконовому переключателю или переключателю на эффекте Холла добавляются дополнительные схемы, такие как триодные устройства переменного тока (или для краткости симисторы) или транзисторы, им также требуется постоянный электрический ток для эффективной работы. Все эти переключатели отличаются от простых герконов, которые вместо этого представляют собой пассивный компонент, для работы которого не требуется постоянный источник питания.

Герконы

доступны в различных размерах, в зависимости от номинальных характеристик их контактов. Номинальные характеристики контактов могут варьироваться от 3 ВА до 100 ВА, чтобы приспособиться к разнообразному диапазону коммутируемых нагрузок.

---

Преимущества использования герконов

Герконовые переключатели

потребляют гораздо меньше энергии, чем другие альтернативные электронные переключатели. Их простая конструкция также значительно упрощает проверку их вне цепи.

Герконы

обладают рядом дополнительных преимуществ, таких как:

Надежность и долговечность

Простая конструкция герконовых переключателей

означает, что они выходят из строя реже, чем другие схемы, а их защитные кожухи гарантируют, что они могут работать в различных средах.Эти факторы означают, что герконы могут эффективно работать десятилетиями. Из-за этого они часто используются в цифровых устройствах включения / выключения, таких как датчики закрытия дверей. Геркон может иметь срок службы в миллионы циклов переключения.

Точность магнитной чувствительности

Точки переключения магнитной чувствительности герконов

обеспечивают более высокий уровень точности по сравнению с твердотельными датчиками. Это делает герконовые переключатели оптимальным выбором для приложений, работающих в очень изменчивых средах.

Простая настройка

Твердотельные переключатели обычно выпускаются в универсальных форматах. Напротив, благодаря присущей им простоте конструкции, вы можете легко настроить герконы в соответствии со спецификациями каждого конечного продукта.

---

Руководство по проектированию герконового переключателя

Герконовые переключатели и установочный фитинг

При реализации герконов инженеры должны учитывать требования к конструкции конечного продукта. Ниже приведены некоторые из наиболее важных факторов, влияющих на конструкцию герконового переключателя.

Требования к электрооборудованию

Инженеры должны определить максимальный коммутируемый ток, напряжение и мощность, которые могут выдержать контакты герконового переключателя. Контактная дуга или электрический разряд, который пересекает зазор между разделенными контактами, может повредить компоненты переключения и вызвать перенос металла, сокращая срок службы переключателя.

Контакты должны быть изготовлены из материала, способного выдерживать требуемые электрические токовые нагрузки. Кроме того, для коммутируемого напряжения более 250 В обычно требуется геркон с внутренним вакуумом или сжатым газом.

Инженеры

также должны учитывать, будет ли герконовый переключатель работать при нагрузках переменного или постоянного тока, какова будет минимальная коммутируемая мощность и будет ли герконовый переключатель выдерживать свой ожидаемый срок службы при предполагаемых электрических нагрузках.

Факторы окружающей среды

Герконы

могут работать с различными настройками. Однако важно определить вероятную среду для использования конечного продукта и соответственно выбрать правильные переключатели для конструкции.

Герконы наиболее чувствительны к ударам и вибрации вдоль оси, по которой перемещаются переключающие компоненты.Если ожидается, что при вводе переключателя в действие регулярно будет происходить чрезмерный механический удар, следует позаботиться о выборе геркона подходящего размера, который лучше всего выдержит ожидаемый удар. В крайних случаях может быть лучше рассмотреть возможность использования переключателя на эффекте Холла, поскольку он не использует никаких механических контактов в его твердотельной конструкции.

Инженеры должны тщательно рассмотреть возможность контакта или влияния внешних магнитных полей или черных металлов. Например, могут ли расположенные рядом катушки, двигатели или батареи нарушить магнитное поле переключателя? Если это так, это может привести к непредсказуемому поведению, и следует принять меры для удаления любого из этих паразитных магнитных полей из области, где используется переключатель.

---

Отличия MagneLink

Герконы

— это элегантное, универсальное и экономичное решение многих дизайнерских проблем. В MagneLink, Inc. мы предлагаем высококачественные индивидуальные решения для язычковых переключателей для клиентов по всей стране и по всему миру. Наши клиенты полагаются на наши лучшие предложения по магнитным переключателям более 25 лет.

Если вы хотите узнать больше о нашем ассортименте язычковых переключателей, свяжитесь с нами сегодня.Мы уверены, что после того, как вы почувствуете разницу с MagneLink, вам больше не захочется никуда идти.

---

Опубликовано в Дизайн магнитного переключателя

Магнитные переключатели | Герконовые переключатели | Симисторные переключатели

Типы магнитных переключателей

MagneLink с гордостью предлагает несколько типов магнитных переключателей, которые работают в различных отраслях и сферах применения. Каждый тип магнитного переключателя имеет уникальные компоненты, которые позволяют им выдерживать определенные токи и уровни напряжения для различных целей и функций.Выбор магнитного переключателя MagneLink включает герконовые переключатели, переключатели Холла, симисторные, транзисторные и кодовые переключатели. Каждая уникальная конструкция делает переключатели подходящими для определенных типов приложений.

Геркон В герконах

используется простой герконовый магнит для размыкания или замыкания электрической цепи. Их часто называют переключателями с «сухим контактом». Они могут работать как от цепей переменного (AC), так и постоянного (DC) напряжения.

Герконы

широко используются из-за их способности переключать нагрузки как переменного, так и постоянного тока. Герконовые переключатели часто используются для определения того, открыты или закрыты двери. Поскольку они могут переключать нагрузки переменного или постоянного тока, специалисты по ремонту часто предпочитают, чтобы они имели запасы на ремонтных грузовиках, чтобы они могли минимизировать свои запасы, имея при этом переключатели для ремонтных работ на месте в различных электрических цепях.

Геркон

MagneLink можно найти в таких местах, как: оборудование с ЧПУ, передача энергии, оборудование для вторичной переработки, приводы, которые могут использоваться в автоматизированном оборудовании на заводах, на автомойках и в погрузочно-разгрузочных работах.Некоторые другие приложения могут включать: автомобильную безопасность, например, пряжки ремней безопасности и датчики, используемые для обнаружения столкновений, или в системах безопасности. Герконовые переключатели также распространены в бытовой технике, такой как холодильники, которые полагаются на датчики, чтобы определить, когда дверь закрыта или открыта, чтобы выключить / включить свет, или в стиральных машинах с верхней загрузкой, которые останавливают цикл стирки на двери. открытие. Герконовые переключатели также часто встречаются в устройствах Интернета вещей, электронике, коммуникационном оборудовании и средствах автоматизации.

Переключатели на эффекте Холла В переключателях Холла

используются твердотельные устройства, которые лучше выдерживают механические удары по сравнению с герконовыми переключателями. Переключатели на эффекте Холла работают в цепях постоянного напряжения и требуют питания для датчика для правильной работы. Их идеальное применение — для небольших электрических нагрузок, но MagneLink может включать дополнительные схемы для размещения более крупных нагрузок по мере необходимости.

Переключатели Холла

MagneLink используются в таких приложениях, как лифты и приводы, используемые на большом количестве машин для автоматизации управления в промышленных установках или оборудовании с ЧПУ.Переключатели Холла работают при низких напряжениях и токах постоянного тока, что делает их идеальными для использования в бытовой технике, такой как стиральные машины и сушилки, которые имеют высокоскоростные датчики. Их также можно использовать в трансформаторах постоянного тока и в автомобильных установках для контроля уровня топлива.

Симисторные переключатели

Симисторные переключатели предназначены для использования в цепях переменного напряжения с большими индуктивными нагрузками (например, реле, катушки стартера и т. Д.). Их способность переключать высокие напряжения и большие токи делает их идеальными для использования в самых разных средах.

Симисторные переключатели обычно используются в устройствах для общего управления потоком переменного тока, особенно в цепях, переключающих более тяжелые индуктивные нагрузки, где могут возникать всплески тока. Переключатели MagneLink Triac используются в: уплотнительном и прессовальном оборудовании, в качестве датчиков в аквапарках, пивоваренном оборудовании, погрузочно-разгрузочных работах в таких отраслях, как производство пластмасс, а также в гидравлическом оборудовании. Некоторые другие приложения могут включать в себя бытовые приложения. Их можно использовать в устройствах для управления освещением, таких как выключатели и диммеры, а также в вентиляторах и небольших двигателях.

Транзисторные переключатели Транзисторные переключатели

предназначены для использования в цепях постоянного напряжения с большими индуктивными нагрузками (например, реле, катушки стартера и т. Д.). Их способность переключать высокие напряжения и большие токи делает их идеальными для использования в самых разных средах.

Транзисторные переключатели

MagneLink можно найти в: оборудовании для переработки и утилизации отходов, системах распределения и передачи электроэнергии, производственном оборудовании, используемом для пищевой, текстильной, бумажной промышленности и т. Д.Наши транзисторные переключатели работают в цепях постоянного напряжения и являются первыми кандидатами при переключении мощных индуктивных нагрузок, которые могут иметь скачки тока.

Кодовые переключатели Кодовые коммутаторы

разработаны для приложений, требующих дополнительного уровня безопасности, что делает коммутатор еще менее уязвимым. Для активации этих переключателей используется специальный кодированный магнит. Доступны кодовые переключатели, которые работают либо в цепях переменного напряжения, либо в цепях постоянного напряжения с большими индуктивными нагрузками.Для правильной работы им требуется дополнительная мощность постоянного тока.

Кодовые переключатели

наиболее полезны для схем, требующих дополнительного уровня безопасности. Они полезны в приложениях, где желательно сделать переключатель даже менее уязвимым, чем стандартный магнитный переключатель. Как правило, они используются в более важных устройствах с защитными выключателями. Кодированные переключатели MagneLink доступны в исполнениях, работающих при переключении напряжения переменного или постоянного тока, в зависимости от того, что требуется.

Узнать больше

MagneLink стремится предоставить нашим клиентам максимально возможную ценность — предоставлять высококачественные детали по доступным ценам.Наша приверженность обслуживанию клиентов означает, что мы будем тесно сотрудничать с нашими клиентами на протяжении всего производственного процесса, чтобы убедиться, что они получают индивидуальный коммутатор, который наилучшим образом соответствует потребностям их оборудования и / или операций.

Если вы хотите узнать больше о наших предложениях с магнитными переключателями, запросите расценки или свяжитесь с нами сегодня.

Патент США на герконовый переключатель высокого напряжения (Патент № 5,909,163, выданный 1 июня 1999 г.)

ИСТОРИЯ

Настоящее изобретение в целом относится к переключателям с магнитным приводом для размыкания и замыкания цепей.Более конкретно, изобретение относится к улучшенным герконовым переключателям высокого напряжения, которые уменьшают эффект электростатического напряжения между их разомкнутыми герконовыми контактами.

Обычный герконовый переключатель включает в себя два гибких ферромагнитных контакта герконового переключателя в параллельном частично перекрывающемся расположении, причем по одному контакту загерметизировано на каждом конце герметичной стеклянной трубки. Когда такое устройство герметичного герконового контакта подвергается воздействию магнитного поля, поток потока устанавливается в осевом направлении вдоль одного герконового контакта, через воздушный зазор между двумя герконовыми контактами и в осевом направлении вдоль второго.Таким образом, перекрывающиеся концы двух герконов имеют противоположную поляризацию и притягиваются друг к другу, приводя в действие герконовый переключатель. На практике любой заданный герконовый переключатель будет спроектирован так, чтобы срабатывать и срабатывать при заранее выбранной плотности магнитного потока за счет правильного выбора материалов герконового контакта и размера зазора между перекрывающимися частями герконовых контактов.

Герконы высокого напряжения, например, те, которые работают с напряжением более 500 вольт, широко известны и используются для различных функций, например, при работе дефибрилляторов.Однако, когда к разомкнутому герконовому переключателю прикладывается высокое напряжение, на разомкнутых контактах часто возникает электростатическое напряжение. Это электростатическое напряжение создает электростатическое притяжение, которое сближает контакты, тем самым уменьшая задержку напряжения переключателя или, в некоторых случаях, замыкая контакты, вызывая их короткое замыкание.

Когда контакты замыкаются, электростатическое напряжение временно снимается, и контакты немедленно снова размыкаются. Это нежелательное замыкание и размыкание может непрерывно повторяться, пока напряжение подается на размыкающий переключатель, и может вызывать ненужный износ герконовых контактов.Следовательно, обычные герконовые переключатели высокого напряжения не обладают низкой чувствительностью к амперному витку, потому что при умеренно высоком напряжении контакты стянуты так близко друг к другу, что они замыкаются или фактически замыкаются.

До сих пор не было предусмотрено герконового переключателя с эффективным средством для уменьшения эффекта электростатического притяжения между его разомкнутыми герконовыми контактами, когда на переключатель подается напряжение. По вышеуказанным причинам существует потребность в улучшенных герконовых переключателях высокого напряжения, которые были бы простыми, экономичными и эффективными.

РЕЗЮМЕ

Настоящий вариант осуществления изобретения направлен на устройство, которое размыкает и замыкает цепь в ответ на поле магнитного потока, создаваемое источником магнитного поля. В частности, устройство содержит герконовый переключатель, имеющий пару параллельных, частично перекрывающихся гибких герконовых контактов, герметично запечатанных в трубчатой ​​оболочке и проходящих через их концы для обеспечения внешних контактов. Предпочтительный герконовый переключатель откачивается через трубку на конверте, обеспечивая тем самым герконовый вакуумный переключатель.

Нежелательное электростатическое притяжение часто возникает между разомкнутыми герконовыми контактами, когда высокое напряжение, то есть выше примерно 500 вольт, подается на внешние контакты герконового переключателя. Это электростатическое притяжение притягивает открытые язычковые контакты друг к другу и в некоторых случаях заставляет их замыкаться. Следовательно, предпочтительный герконовый переключатель дополнительно содержит по меньшей мере один немагнитный элемент или множество магнитов для общего противодействия электростатическому притяжению и, таким образом, уменьшения эффекта электростатического притяжения, возникающего между разомкнутыми герконовыми контактами.

Таким образом, общей целью настоящего изобретения является создание улучшенных герконов, имеющих средства для уменьшения эффекта электростатического притяжения между их разомкнутыми герконовыми контактами, когда на переключатель подается напряжение.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие особенности, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут более понятными с учетом следующего описания, прилагаемой формулы изобретения и сопроводительных чертежей, на которых:

РИС.1 представляет собой вертикальный вид спереди геркона, сконструированного в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения, в котором к одному герконовому контакту прикреплен элемент для уменьшения эффекта электростатического притяжения между разомкнутыми герконовыми контактами;

РИС. 2 представляет собой вертикальный вид спереди геркона, сконструированного в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения, в котором каждый герконовый контакт имеет отдельно прикрепленный элемент для уменьшения эффекта электростатического притяжения между разомкнутыми герконовыми контактами;

РИС.3 — вид спереди геркона, сконструированного в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения, причем переключатель включает в себя множество магнитов для уменьшения эффекта электростатического притяжения между разомкнутыми герконовыми контактами; и

РИС. 4 представляет собой вертикальный вид спереди геркона, сконструированного в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения, при этом переключатель включает в себя множество альтернативно расположенных магнитов для уменьшения эффекта электростатического притяжения между разомкнутыми герконовыми контактами.

ОПИСАНИЕ

Теперь будет сделана подробная ссылка на предпочтительные варианты осуществления изобретения, примеры которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Хотя изобретение будет описано в связи с предпочтительными вариантами осуществления, следует понимать, что они не предназначены для ограничения изобретения этими вариантами осуществления. Напротив, изобретение предназначено для охвата альтернатив, модификаций и эквивалентов, которые могут быть включены в сущность и объем изобретения, как это определено прилагаемой формулой изобретения.

Как показано на фиг. 1-4, настоящий вариант осуществления изобретения относится к средствам переключения 10 для размыкания и замыкания цепи в ответ на магнитный поток. Более конкретно, средство 10 переключения содержит геркон 12, способный выдерживать высокое напряжение, то есть выше примерно 500 вольт, а более предпочтительно выше примерно 10000 вольт.

Предпочтительный герконовый переключатель 12 сконструирован обычным образом с параллельными частично перекрывающимися гибкими герконовыми контактами 14, сформированными из ферромагнитного материала, такого как сплав никель-железо, отожженный для увеличения проницаемости, и вольфрамовые или родиевые контакты.Перекрывающиеся герконовые контакты 14 имеют зазор 16 между ними, когда переключатель 12 разомкнут, как показано на фиг. 1-4, и находятся вместе, когда переключатель 12 замкнут (не показан).

Герконы 14 герметично закрыты внутри трубчатой ​​стеклянной оболочки 18, при этом контакты 14 проходят через противоположные концы 20 оболочки 18, обеспечивая внешние контакты 22. Внешние контакты 22 сообщаются с внутренней парой выровненных герконов 14. Кроме того, из предпочтительного язычкового переключателя 12 откачивают воздух через трубку на оболочке 20 для создания в ней вакуума; таким образом, предпочтительным переключателем 12 является вакуумный геркон.

Геркон 12 оперативно размыкается и замыкается в ответ на поле магнитного потока, создаваемое магнитным источником (не показан), который имеет противоположную поляризацию и поперечно через его противоположные концы. Магнитный источник может быть постоянным магнитом, сформированным из любого количества подходящих ферромагнитных материалов. В качестве альтернативы, любой подходящий электромагнит, катушка и т.п., известные в данной области техники, могут использоваться для обеспечения магнитного потока для приведения в действие переключателя 12. Когда магнитный источник помещается в непосредственной близости от перекрывающихся герконов 14, магнитный поток передается через один контакт 14 и противоположный магнитный поток передается другому контакту 14.Следовательно, на герконовых контактах 14 создается противоположная магнитная полярность.

Противоположная магнитная полярность приводит в действие герконы 14, заставляя их замкнуться и замкнуть цепь, включенную между внешними контактами 22. Удаление источника магнитного поля из ближайшего положения позволяет контактам 14 размыкаться, тем самым разрывая цепь.

Когда высокое напряжение подается на внешние контакты 22 разомкнутого герконового переключателя 12, создается электростатическое поле, в результате чего на разомкнутых герконовых контактах 14 создается электростатическое напряжение.Электростатическое напряжение увеличивается, когда напряжение, подаваемое на переключатель 12, увеличивается. Электростатическое напряжение создает электростатическое притяжение, которое притягивает герконы 14 друг к другу, тем самым уменьшая размер зазора 16 или, в некоторых случаях, замыкая контакты 14. Если контакты 14 замыкаются, электростатическое напряжение временно снимается, позволяя контактам 14. немедленно снова открыть.

Следовательно, электростатическое поле, которое создается за счет приложения высокого напряжения к внешним контактам 22, может вызывать повторное замыкание и повторное размыкание не сработавших и разомкнутых герконов 14 переключателя 12.Это постоянное замыкание и размыкание контактов 14 нежелательно.

Предпочтительный переключатель 12, сконструированный в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения, содержит средство для уменьшения до пренебрежимо малой величины эффекта электростатического напряжения между разомкнутыми герконовыми контактами 14, когда на переключатель 12 подается напряжение. Кроме того, средства для уменьшение эффекта электростатического притяжения предотвращает уменьшение электростатическим напряжением размера зазора 16 между разомкнутыми контактами 14 и, более конкретно, от смещения контактов 14 друг к другу, тем самым влияя на нормальную работу переключателя 12.Следовательно, предпочтительный переключатель снижает эффект электростатического притяжения, то есть притяжения, между контактами 14.

Как показано на фиг. 1, средство для уменьшения эффекта электростатического напряжения между открытыми язычковыми контактами 14 содержит элемент 24, прикрепленный к одному из язычковых контактов 14. Элемент 24 проходит под углом от прикрепленного контакта 14, образуя дальний конец 26, который по существу является параллельно с этим. Между элементом 24 и прикрепленным контактом 14 образован зазор 28.Элемент 24 предпочтительно изготовлен из немагнитного материала, такого как металл монель, и приварен к контакту 14. В качестве альтернативы элемент 24 выполнен из магнитного материала.

Зазор 28 между элементом 24 и прикрепленным контактом 14 принимает в нем концевую часть 30 противоположного язычкового контакта 14. Когда концевой участок 30 противоположного язычкового контакта входит в зазор 28, электростатическое напряжение стягивает язычковые контакты 14 вместе, но элемент 24 на противоположной стороне тянет контакты 14 открытыми.Следовательно, элемент 24 обычно противодействует электростатическому притяжению между открытыми контактами 14, чтобы уменьшить эффект электростатического притяжения между ними.

В качестве альтернативы, как показано на фиг. 2, средство для уменьшения эффекта электростатического напряжения между открытыми язычковыми контактами 14 содержит каждый контакт 14, имеющий прикрепленный к нему отдельный элемент 24. Каждый элемент 24 проходит под углом от прикрепленного к нему контакта 14 и имеет дальний конец 26, который по существу параллелен ему.Элементы 24 сконструированы и прикреплены к контактам 14, как описано выше со ссылкой на фиг. 1. Между каждым элементом 24 и соответствующим прикрепленным к нему контактом 14 образован зазор 28 для приема в нем концевой части 30 противоположного язычкового контакта 14.

В то время как электростатическое напряжение стягивает герконовые контакты 14 вместе, элементы 24, расположенные на противоположных сторонах противоположных контактов 14, раздвигают контакты 14. Следовательно, элементы 24 обычно противодействуют электростатическому притяжению между открытыми контактами 14, чтобы уменьшить эффект электростатического притяжения между ними.

При использовании одного или пары элементов 24, как описано ранее, герконовый переключатель 12 функционирует нормально, когда источник магнитного поля (не показан) находится в непосредственной близости от него, то есть магнитный поток от магнитного источник передается через герконы 14. Таким образом, противоположная магнитная полярность передается контактам 14, которые сближают их и замыкают переключатель 12. С эффектом электростатического притяжения электростатического напряжения на контакты 14, уменьшающегося за счет элементов 24, величина напряжения, приложенного к разомкнутому переключателю 12, может быть существенно увеличена.

В качестве альтернативы, как показано на фиг. 3 и 4, средство для уменьшения эффекта электростатического притяжения между разомкнутыми герконовыми контактами 14 содержит пару магнитов 32, расположенных для передачи одинаковой магнитной полярности через каждый герконовый контакт 14. Такая же магнитная полярность заставляет разомкнутые контакты 14 смещаться. растягиваются и отталкиваются, тем самым значительно увеличивая удержание напряжения на переключателе 12. Следовательно, магниты 32 обычно противодействуют электростатическому притяжению между разомкнутыми контактами 14, чтобы уменьшить эффект электростатического притяжения между ними.

Чтобы оперативно замкнуть переключатель 12, один из магнитов 32 может быть удален или перемещен, чтобы помочь другому магниту. Кроме того, для приведения в действие переключателя 12 полярность одного магнита 32 может быть изменена на противоположную, чтобы обеспечить противоположную полярность на контактах 14, или может использоваться достаточный источник магнитного поля, чтобы преодолеть магниты 32 и обеспечить противоположную полярность на контактах 14.

Пара магнитов 32 имеет противоположную поляризацию поперечно через их первый и второй концы 34, 36 и может быть размещена по-разному для создания одинаковой магнитной полярности на контактах 14 (см. Фиг.3 и 4). Понятно, что любой из одинаковых полюсов магнитов может использоваться для создания одинаковой полярности на контактах 14.

Магниты 32 могут быть сформированы из любого количества подходящих ферромагнитных материалов, известных в данной области техники. Когда герконы 14 раздвигаются и отталкиваются магнитами 32, величина напряжения, прикладываемого к разомкнутому переключателю 12, может быть существенно увеличена.

В качестве альтернативы магниты 32 могут содержать любые подходящие электромагниты, катушки и т.п., известные в данной области техники.Если используются электромагниты, то на одной из их катушек может быть реверсирован ток для обеспечения срабатывания переключателя 12.

Ранее описанные варианты изобретения раскрывают новую форму герконового переключателя 12, который особенно полезен для передачи высокого напряжения при уменьшении эффекта электростатического притяжения между разомкнутыми герконовыми контактами 14. Уменьшение влияния электростатического напряжения на герконовые контакты 14 эффективно увеличивают величину напряжения, с которой может справиться переключатель 12.Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает улучшенные герконы высокого напряжения 12.

Вышеупомянутые описания конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения были представлены в целях иллюстрации и описания. Они не предназначены для того, чтобы быть исчерпывающими или ограничивать изобретение точными раскрытыми формами, и очевидно, что в свете изложенного выше возможны многие модификации и вариации. Варианты осуществления были выбраны и описаны для лучшего объяснения принципов изобретения и его практического применения, чтобы, таким образом, дать возможность другим специалистам в данной области техники наилучшим образом использовать изобретение и различные варианты осуществления с различными модификациями, которые подходят для конкретного предполагаемого использования.Предполагается, что объем изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.

No related posts.