Глава 2

КОММУТАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ

1. Классификация коммутационных приборов.

Коммутационными приборами КП называются устройства, с помощью которых можно скачкооб­разно изменять состояние проводимости электрических цепей (замыкать или размыкать их) на опре­деленный промежуток времени. Такое изменение проводимости электрической цепи можно осущест­вить двумя способами: механическим соприкосновением двух токоведущих поверхностей электриче­ской цепи — контактнымпутем или изменением параметров одного из элементов цепи (сопротивле­ния, емкости, степени намагниченности этого элемента) —бесконтактнымпутем. В соответствии с этим различаютконтактныеибесконтактныеКП. По количеству одновременно коммутируемых элек­трических цепей КП делятся на однопроводные и многопроводные.ОднопроводныеКП позволяют изменять состояние проводимости только одной электрической цепи(l= 1, гдеl— число одновре­менно коммутируемых цепей).МногопроводныеКП обеспечивают одновременное воздействие на

две или более электрические цепи (1>2).По спосо­бам управления все КП можно разделить на прибо­ры ручной и автоматической коммутации. К прибо- ■ рамручной коммутацииотносятся устройства,

управляемые механическим воздействием человека в ^ ^ соответствии с полученной адресной информацией

— различные кнопочные переключатели, ключи, те- р|лефонные гнезда и штепселя. Остальные КП, управ­

ляемые электрическими сигналами, относятся к группе коммутационных приборов автоматической 1оо коммутации.

,,р. ■Приборы автоматической коммутации в соответ-

³ствии с их структурными параметрами можно раз­

делить на четыре вида: реле, искатели, многократ­ные соединители и соединители. Коммутационный , , _ прибор, имеющий один вход и один выход, два ус-

оо**с тойчивых состояния и переходящий из одного co-

д' стояния в другое под действием сигнала R,посту­

пающего из устройства управления, называется ре­, _wле (рис. 2.1а). При однородной/-проводной комму-

-о- о-о тации в одном состоянии реле отсутствуют соедине­

ния между всеми / проводами входа и выхода, а в другом — между входом и выходом устанавливает- ^ся /-проводное соединение. Местоположение одного

х ус лоб-коммутационного элемента принято называтьточ-

к,ом мутационные ычения

Koii коммутации.Условное изображение в коорди­натном и символическом начертаниях показано на рис. 2.1 б ив.При неоднородной коммутации в одном состоянии реле отсутствует соединение междуiпроводами входа и выхода при наличии(l—i) проводного соединения между ними. В другом со­стоянии, наоборот, устанавливаетсяi-проводное соединение (0<i<l) и нарушается (l—i)-проводная связь между входом и выходом реле.

Коммутационный прибор с одним входом и mвыходами, обеспечивающий выбор одного изmвыходов и подключение к нему входа, называетсяискателем(рис. 2.1г). Искатели характеризуются числом выходовm(m>2) и проводностьюl(l>1). Условное изображение искателя в координатном и символическом начертаниях показано на рис. 2.1 д ие.

Коммутационный прибор, имеющий пхтвыходов ипвходов, каждый из которых может быть подключен к любому изmопределенных, только ему доступных выходов, называется многократным соединителем. Такой прибор представляет собой конструктивное объединениепустройств с одним входом итвыходами (рис. 2.1ж).Многократные соединители характеризуются: числом входов(п) и числом выходов(т),доступных одному входу, и их проводностьюl. Условное изображение много­кратного соединителя в координатном и символическом изображениях показано на рис.2.1зии.

Соединителемназывается коммутационный прибор (рис. 2.1 к),. имеющийпвходов иmвыходов,Основы автоматической коммутации 17

в котором может быть установлено соединение любого из пвходов с любым изmвыходов, причем одновременно может быть установленоmсоединений, еслип> т,илипсоединений, еслип<т.На рис. 2.1л имприведены его координатное и символическое изображения.

К приборам автоматической коммутации предъявляют ряд требований: они должны обладать вы­соким коммутационным коэффициентом, под которым понимают отношение К_к=Е_раз/Я_зам,где Л_рази Л_зам— сопротивление между входом и выходом КП в состоянии размыкания и замыкания соответст­венно; большой проводностью, высокой чувствительностью и малым временем действия; стабильно­стью, надежностью и долговечностью работы; малой стоимостью. Поскольку конечной целью ком­мутационных процессов является образование соединительного тракта между абонентами (см. рис. 1.1), то требованиям коммутации разговорных цепей наиболее полно удовлетворяют контактные коммутационные приборы, обеспечивающие высокий коммутационный коэффициент К_к= 10⁹^10¹². К таким приборам, главным образом, относятся различные электромагнитные реле, электромеханиче­ские искатели и соединители.

Бесконтактные КП не обладают в настоящее время необходимой для коммутации разговорных цепей величиной коммутационного коэффициента. Однако такие приборы широко применяются в цепях управления установлением соединений, поскольку они обладают более высокими быстродей­ствием и надежностью, чем контактные КП.

2. Электромагнитные реле

Виды электромагнитных реле. Существует большое число типов реле, отличающихся принци­пами действия, конструкцией, скоростью работы и т. д. Например, по виду управляющего тока разде­ляют реле постоянного тока и реле переменного тока. Наибольшее распространение в технике связи нашли электромагнитные реле. Электромагнитные реле называютсяполяризованными,если их маг­нитная система содержит постоянные магниты, инейтральнымиили простоэлектромагнитными, если магнитная цепь реле постоянных магнитов не содержит. Контакты реле могут быть открытыми (реле с открытыми контактами) и изолированными от внешней среды — герметизированными (гер- коновые реле).

В схемах телефонной коммутации обычно применяются нейтральные электромагнитные реле по­стоянного тока с открытыми и с герметизированными контактами.

Электромагнитные реле с открытыми контактами. Магнитная система таких реле, выполняе­мая из магнитомягкой стали с малой остаточной намагниченностью, состоит из сердечника1,якоря2 и основания3(рис. 2.2а) или из сердечника1,составляющего одно целое с основанием, и якоря2 (рис.2.26).На сердечнике между щеками катушки4размещается обмотка 5, выполняющая функции управляющего входа реле. Для обмоток обычно используется медный эмалированный провод марки ПЭЛ диаметром 0,06—1,0 мм. На основании размещается исполнительная часть реле — контактная система. Она состоит из контактных пружин6,контактов 7 и стойки8.Пружины обычно выполня­ются из медно-цинкового сплава — нейзильбера, обладающего значительной упругостью и хорошей электропроводностью. Контакты изготовляются из материала, имеющего высокую электропровод­ность, достаточную механическую прочность, устойчивого против коррозии и электрической эрозии.

Для управления цепями с ин­дуктивной нагрузкой и тока­ми до 0,2 А используются се­ребряные контакты, при токах до 1 А — контакты из плати­ны с добавкой иридия, а для реле датчиков импульсов (то­ки 2—3 А) — контакты из вольфрама.

В положении покоя меж­ду сердечником 1и якорем 2 за счет действия возвращаю­щей пружины (на рис. 2.2 она не показана) и контактных пружин образуется воздуш­ный зазор величиной 5. При пропускании по обмотке5тока возникает магнитный поток, основная часть которого Ф₀замыкается по цепи: сердечник 1, воздушный зазор 5, якорь2,основание3(рис. 2.2а) или сердечник 1, воздуш-