Destinația, clasificarea și construcția întrerupătoarelor pentru rețele electrice

În instalațiile electrice de iluminat lămpile electrice se alimentează cu tensiune prin intermediul contactelor întrerupătoarelor. Întrerupătorul este prevăzut cu un contact electric, care se închide sau se deschide la acționarea clapetei întrerupătorului, fapt care duce la alimentarea sau întreruperea alimentării cu tensiune a unei lămpi electrice.

Întrerupătoarele și comutatoarele sunt componente esențiale în circuitele de iluminat, fiind utilizate pentru a porni, opri sau comuta alimentarea electrică a unui sistem de iluminat.

Acestea pot fi clasificate în mai multe categorii, în funcție de funcționalitate, numărul de poziții, tipul de conexiune și alte caracteristici.

Clasificarea întrerupătoarelor se poate face în funcție de diverse criterii:

1. După principiul de funcționare:

• rotative – la care comutația se realizează prin rotirea unui buton, caracterizate prin:
  • putere de rupere mai mare (se utilizează în instalații de curent continuu);
  • etanșare mai simplă în mediu cu praf;
  • durată de funcționare redusă (20-25 de manevre);
• basculante și de tip cumpănă – la care comutația se realizează prin bascularea unei pârghii, mai frecvent utilizate sunt cele cu cumpănă, datorită următoarelor avantaje față de celelalte: manevrare mult mai ușoară; funcționare mai silențioasă, spațiu necesar mult mai mic, consum mai mic de materiale, longevitate mai mare (200-250 de manevre).

2. După modul de instalare:

• aparent (pe tencuială – PT);
• îngropat (sub tencuială – ST), montate în doze de aparate, îngropate în perete și executate din tablă de oțel plumbuită sau din material plastic;
• pentru instalații în tencuială (construcție plată INTENC), la care conductoarele electrice sunt montate direct în stratul subțire de tencuială, fără tuburi de protecție, iar aparatul de comutație se realizează ca pentru montarea aparentă, dar cu o construcție specială, redusă dimensional.

3. După modul de protecție împotriva loviturilor mecanice sau a pătrunderii umidității:

• Protecția IK se referă la gradul de rezistență al întrerupătorului împotriva impacturilor mecanice, adică șocuri sau lovituri fizice care pot afecta dispozitivul. Clasa de protecție IK este exprimată în valori de la 00 la 10, iar alegerea unui întrerupător potrivit depinde de locația în care este instalat.
• IK00: Fără protecție la impact. Aceste întrerupătoare sunt folosite în locații unde riscul de șocuri mecanice este inexistent (ex.: în anumite zone din interiorul locuințelor, în birouri).
• IK01–IK02: Protecție mică (până la 0,15-0,2 Jouli). Se utilizează în locuri unde impacturile sunt foarte rare, cum ar fi camere de zi sau birouri. Protecția este minimă, dar suficientă pentru locațiile fără trafic intens.
• IK03–IK05: Protecție moderată (până la 0,35-0,7 Jouli). Aceste întrerupătoare sunt utilizate în locații cu trafic mediu sau în care există riscuri de lovituri mai puternice, de exemplu în holuri, coridoare sau săli de conferințe.
• IK06–IK10: Protecție mare (până la 1-20 Jouli). Acestea sunt recomandate pentru zone cu risc mare de impact, cum ar fi zone industriale, depouri, spații comerciale sau zone publice cu trafic intens.

Aplicații:

IK00–IK05: Recomandate pentru întrerupătoare de iluminat interior în locuri cu trafic redus sau mediu, cum ar fi birouri, camere de locuit, salon.

IK06–IK10: Pot fi utilizate în locații unde riscurile de impact sunt semnificative, cum ar fi zone de depozitare, spații industriale sau instalații comerciale cu trafic intens.

Protecția IP se referă la gradul de protecție al întrerupătorului împotriva pătrunderii umidității și a prafului.

• IP20: Protecție împotriva pătrunderii corpurilor solide cu diametrul mai mare de 12 mm (de exemplu, degete), fără protecție împotriva apei. Este cel mai uzual tip de protecție utilizat pentru întrerupătoarele de iluminat interior în zone uscate, cum ar fi camere de locuit, birouri sau salon.
• IP21: Protecție împotriva pătrunderii corpurilor solide cu diametrul mai mare de 12 mm și a picăturilor de apă care cad vertical. Acest tip de protecție este utilizat pentru întrerupătoare în locuri cu umiditate scăzută sau zone unde există riscuri minore de stropire (ex.: bucătării, camere de baie, în apropierea chiuvetelor).
• IP44: Protecție împotriva pătrunderii corpurilor solide mai mari de 1 mm și împotriva stropirii cu apă din orice direcție. Utilizat pentru băi sau zone comerciale interioare cu umiditate moderată, unde există riscuri de stropire (ex.: băi comerciale, locuri de muncă cu umezeală moderată).
• IP54: Protecție parțială împotriva pătrunderii prafului (pătrundere în cantități care nu afectează funcționarea) și împotriva stropirii cu apă din toate direcțiile. Aceste întrerupătoare sunt potrivite pentru zone industriale ușor umede sau pentru locuri cu expunere la apă mai frecventă.
• IP6X: protecție completă împotriva pătrunderii prafului (etanș la praf); gradul de protecție împotriva apei nu este specificat.

4. În funcție de numărul de contacte:

• Întrupătoare simple – montate într-o doză de aparat, la care se aduc conductoarele electrice de legătură prin tuburi de protecție; utilizate pentru conectarea și deconectarea dintr-un singur punct. Într-o instalație de iluminat pentru comanda lămpilor electrice din două puncte, se utilizează întotdeauna două întrerupătoare de capăt (în fiecare punct se plasează un întrerupător). Un întrerupător de capăt are un grup de contacte format dintr-un contact mobil care se deplasează între două contacte fixe, deci are trei borne de legătură. Fiecare grup de contacte este acționat de o clapetă. Comutatorul de capăt simplu are trei borne și o clapetă, iar comutatorul de capăt dublu are șase borne și două clapete.

• Întrerupătoare cap-scară (sau 3-way switches) – se utilizează în instalațiile de iluminat pentru comanda (alimentarea sau întreruperea alimentării cu energie) lămpilor electrice din două sau mai multe puncte. Într-o instalație de iluminat, pentru comanda lămpilor electrice din două puncte se utilizează întotdeauna două întrerupătoare cap-scară (în fiecare punct se plasează un întrerupător). Un întrerupător cap-scară are un grup de contacte format dintr-un contact mobil care se deplasează între două contacte fixe, deci are trei borne de legătură. Fiecare grup de contacte este acționat de o clapetă. Un întrerupător cap-scară simplu are trei borne și o clapetă, iar un întrerupător cap-scară dublu are șase borne și două clapete.

• Întrerupătoare în cruce – comutatoarele în cruce se utilizează întotdeauna împreună cu două comutatoare cap-scară. În funcție de numărul de puncte din care se dorește comanda lămpilor electrice, între cele două comutatoare cap-scară se intercalează unul sau mai multe comutatoare în cruce. Un grup de contacte de la comutatorul în cruce este format din două contacte mobile și patru contacte fixe, conectate între ele două câte două. Comutatorul în cruce are patru borne (două intrări și două ieșiri) și o clapetă.

Componentele principale ale întrerupătoarelor sunt:

1. soclul – fabricat prin presare din materiale plastice termoreactive;
2. capacul și butonul de acționare sunt executate prin:
   • injecție – din rășini termoplaste;
   • presare – din aminoplaste, din prafuri bachelitice și din porțelan.
3. contactele de întrerupere – din tablă de tombac sau alamă tare, ștanțată și ambutisată sau din nituri;
4. bornele de racord – pentru conectarea la circuitul exterior, fabricate din profiluri de alamă;
5. elemente de fixare mecanică – pentru montarea în doză de aparat (pentru montajul îngropat);
6. mecanismul de sacadare – pentru întreruperea rapidă a circuitului electric;
7. șuruburile de fixare și șuruburile de contact.