Кіріспе
Электр желілеріндегі қосқыштың түрі. Электр желілеріндегі жарық қосқышы – электр жарығын, тұрақты қосылған құралдарды немесе электр розеткаларын қосу/өшіру үшін ең көп қолданылатын қосқыш. Үстел шамдары сияқты көшіруге болатын шамдардың ұясына, негізіне немесе сымына жарық қосқышы орнатылуы мүмкін. Қолмен қосылатын/өшірілетін қосқыштар шамдардың жарықтығын реттеуге, сондай-ақ оларды қосуға немесе өшіруге мүмкіндік беретін диммерлермен, уақытпен басқарылатын қосқыштармен, қозғалыс сезгіш қосқыштармен және қашықтан басқарылатын қосқыштармен және диммерлермен алмастырылуы мүмкін. Жарық қосқыштарын фонарьларда, көліктерде және басқа да құрылғыларда кездестіруге болады.
In electrical wiring, a light switch is a switch most commonly used to operate electric lights, permanently connected equipment, or electrical outlets. Portable lamps such as table lamps may have a light switch mounted on the socket, base, or in line with the cord. Manually operated on/off switches may be substituted by dimmer switches that allow controlling the brightness of lamps as well as turning them on or off, time controlled switches, occupancy sensing switches, and remotely controlled switches and dimmers. Light switches are also found in flashlights, vehicles, and other devices.
Тарих, мәдениет, үлгілер және стиль
"Тез үзілу технологиясын" қолданған алғашқы жарық қосқышын Джон Генри Холмс 1884 жылы Ньюкасл-апон-Тайн қаласының Шилдфилд ауданында ойлап тапты. "Тез үзілу" қосқышы тізбек ашылғанда немесе жабылғанда қосқыштың контактілерінде электр доғасы пайда болатын мәселені шешті. Доға контактілердің біреуінде ойылуына, екіншісінде қалдық жиналуына себеп болып, қосқыштың қызмет ету мерзімін қысқартатын. Холмс өнертабысы контактілердің пайдаланушы қосқышқа қандай күш түгелсе де, өте жылдам ажыратылуын немесе бірігуін қамтамасыз етті. Бұл "тез үзілу" механизмінің нәтижесінде доға пайда болуға уақыт жетпеді, сондықтан қосқыш ұзақ қызмет етеді. Бұл "тез үзілу" технологиясы бүгінгі күні әлемдегі миллиардтаған қарапайым жарық қосқыштарында, сондай-ақ көптеген басқа да электр қосқыштарында қолданылады. 1916 жылы Уильям Ньютон бұрыштап (toggle) жарық қосқышын ойлап тапты. Электр сымдау немесе үй сымдау жүйесінің құралы ретінде жарық қосқыштарын орнату қауіпсіздік және стандарттармен айналысатын органдармен реттеледі. Әртүрлі елдерде қабырғаға орнатылатын аппараттардың (қораптар, қаптамалар және т.б.) стандартты өлшемдері әртүрлі болуы мүмкін. Беттік қаптамалар осы аппараттарды жабуы керек болғандықтан, осы стандарттар барлық қабырғаға орнатылған жабдықтардың ең төменгі өлшемдерін анықтайды. Сондықтан қораптар мен қаптамалардың пішіні мен мөлшері, сондай-ақ олардың құрамы елден елге өзгеше. Жарық қосқыштарының өлшемдері, механикалық конструкциясы және тіпті жалпы сыртқы түрі уақыт өте келе баяу өзгерді. Қосқыштар әдетте ондаған жылдар бойы қызмет етеді, көбінесе үйдің бір бөлігі қайта сымдалғанда ғана ауыстырылады. Ғасырлық жарық қосқыштардың әлі де жұмыс істеп тұрғанын көру ерекше емес. Өндірушілер түрлі жаңа формалар мен стильдерді ұсынады, бірақ көбінесе сәндік мәселелер беттік қаптамалармен шектеледі. Тіпті "заманауи" тұмсықты диммер қосқышы да кем дегенде қырық жыл бұрын жасалған, ал ең жаңа құрылыстарда да таныс бұрыштап және шайқалысты (rocker) қосқыштар басым.
Бағдарлау
"Қосу" жағдайына қатысты бағыт та елдер бойынша өзгеше. АҚШ, Канада, Еуропа елдері, Ресей және тағы да басқа елдерде, ауыстырып-қосқыштың "жоғары" жағдайы қалыпты саналады, ал Ұлыбритания, Үндістан, Австралия, Жаңа Зеландия (Достастық елдері), Ирландия және Қытай сияқты көптеген елдерде "төмен" жағдай қолданылады. (Көп бағытты коммутацияда, бір қосқыштың күйі мен шамның жанған немесе сөнген жағдайы схемадағы басқа қосқыштардың күйіне байланысты болады.)
Дизайн
Бұрыштар бір немесе бірнеше болуы мүмкін және үй ішінде немесе сыртта пайдалануға арналған. Қосымша мүмкіндіктерге диммерлік басқару, қоршаған ортаны қорғау, ауа райынан және қауіпсіздіктен қорғау жатады. Тұрғын үй және жеңіл коммерциялық жарықтандыру жүйелерінде жарық қосқышы шамдарды қуаттандыратын тізбекті тікелей басқарады. Ірі жарықтандыру жүйелерінде, мысалы, қоймаларда немесе сыртқы жарықтандыру жүйелерінде, қажетті ток қолмен басқарылатын қосқышқа артық болуы мүмкін. Мұндай жүйелерде жарық қосқыштары жарық контактілерін басқарады – бұл қолмен басқарылатын жарық қосқышының төменгі токпен жұмыс істеуіне және негізгі жарық тізбегінде қажеттіге қарағанда кішірек сымдарды пайдалануға мүмкіндік беретін реле. Ұлыбританияда жарық тізбегіне 13 амперлік BS 1363 розеткаларын орнату ұсынылмайды (бірақ толығымен тыйым салынбаған), бірақ бөлмедегі жарық қосқыштарынан тұрған шамдарды басқару үшін жарық тізбегіне 2 амперлік немесе 5 амперлік BS 546 розеткалары жиі орнатылады. Солтүстік Америкадағы үйлерде және жылжымалы үйлерде, көбінесе қонақ бөлмелер мен жатын бөлмелерде едендік немесе үстелдік шамдарға арналған қосқышпен жабдықталған розеткалер болады. Мұндай розеткалар қосқышпен жабдықталған немесе жартылай қуатты розеткалар деп аталады.
Баспаны басу
Басқышпен жарық қосқышы екі батырмадан тұрады: біреуі контактілерді жабады, екіншісі – ашады. Көтеріңкі батырманы басу контактілерді ашады немесе жабады және процесті кері қайтару үшін бұрын басылған батырманы шығарып жібереді. АҚШ-та батырмалар көбінесе қара түсті болған, ал "қосу" батырмасы функциясын көрсету үшін әдетте ақ жемішті анасымен (нағыз немесе имитациялық) әшекейленген. Дәстүр бойынша, қосқыш әдетте "қосу" батырмасы үстінде орнатылатын. Бүгінде винтаждық немесе нағыз стильдегі басқышпен жарық қосқыштарының көшірмелері нарықта қолжетімді.
Түрлендіру
Түрлендіру механизмі "орталықтан асып түсу" геометриясын пайдалану арқылы "кідіріссіз әрекетті" қамтамасыз етеді. Бұл конструкцияны 1916 жылы Уильям Дж. Ньютон мен Моррис Голдберг патенттеген. Бір полюсті жарықтандырылатын қосқыштар, өздерінің кіріктірілген жарық көзіне (әдетте "неон" лампасы) қуатты, басқаратын шамдар арқылы өтетін токтан алады. Мұндай қосқыштар шамдарды қыздыру, галогендік жарықтандыру және электрондық емес флуоресценттік жабдықтармен қанағаттанарлық жұмыс істейді, себебі қосқыштың жарық көзіне қажетті аз ток, осы қосқышпен басқарылатын құрылғылардан көзге көрінетін жарық шығару үшін жеткіліксіз. Дегенмен, егер олар тек ықшам люминесценттік шамдарды (CFL) және/немесе LED шамдарды басқаратын болса, қосқыштағы жарық көзін қоректендіруге қажетті аз ток, CFL немесе LED-дің электрондық балластындағы ішкі кіріс конденсаторын да бірте-бірте зарядтайды, кернеу осы конденсаторда CFL арқылы қысқа мерзімді разрядқа дейін жететін деңгейге дейін көтеріледі. Бұл цикл үздіксіз қайталанып, жарықтандырылатын қосқыш "өшірілген" күйде тұрғанда шамдардың (және қосқыш ішіндегі жарықтың) үнемі жыпылықтауына себеп болады.
Рокер
Көлбеулі қосқышқа баламалы дизайн – шайқалатын қосқыш. Осы дизайнның ірі түрлері АҚШ-та "декоратор" немесе "Декора" стилі деп белгілі. "Decora" – Leviton компаниясының сауда белгісі, бірақ соңғы жылдары АҚШ-та бұл термин кез келген брендке қарамастан, кез келген шайқалатын жарық қосқышын білдіретін жалпылама сауда белгісіне айналды. Осы конструкциядағы қосқыштар қабырғаға жапсарлап орналасады және қысқа, ілгекті іске қосу механизмін жоғары немесе төмен итерудің орнына, жалпақ, кең тұтқаны шайқау арқылы қосылады. Еуропа, Бразилия, Гонконг, Малайзия, Сингапур және Үндістанда осы тип кең таралған, ал көлбеулі стильді қосқыштар көне деп есептеледі.
Австралиялық рокерлік қосқыштар
Австралия мен Жаңа Зеландияда кішкентай батырмалы қосқыш, қабырға пластинасына артынан орнатылатын қосқыш механизмі түрінде, дерлік барлық жерде қолданылады—бекіту тіректері арқылы бекітіледі, сол жақтағы суретте көрсетілгендей. Қабырға пластинасымен бірге немесе оған қосымша берілетін сәл үлкен "қақпақ пластина" құраманы жабатын қосымша оқшаулағыш ретінде орнату бұрандаларын жабады, бұл бұрандалар адамның кездейсоқ тиюіне жол бермейді. "Қақпақ пластинасын" құралдарды қолданбай-ақ, мысалы қабырғаны бояғанда, алып тастауға болады. Австралияда үлкен "декоратор" стиліндегі қосқыштар оңай қол жетімді болса да, кіші механизмдердің артықшылығы – қабырға пластиналарына бірден алтыға дейін жеке қосқыш механизмдерін немесе басқа да сәйкес өлшемді "механизмдерді" орнатуға болады. Механизмдер кішкентай болғандықтан, оларды "стандартты" қабырғалық тақтаны орнату мүмкін емес жерлерге орнату үшін "архитравты" тақталарға орнатуға болады. Төмендегі суретте оң жақта мысал келтірілген. Барлық қосқыш механизмдерде жерлеуді қажет ететін ашық металл бөлшектері жоқ. Әртүрлі өндірушілердің қосқыштары, қабырға пластиналары және қақпақ пластиналары бір-бірімен алмастырылмайды, бірақ мұндай қосқыштар Австралияда 1951 жылдан бері қолданылып келеді. Төмен кернеулі электрлік ұялар үшін кілт модуль жүйесі (1975 жылы патенттелген) сыртқы түрінде осы модульдерге ұқсас, бірақ кілт модульдерінің конструкциясы басқаша, ал кілт модульдерін құралсыз алып тастауға болады. (Италияда ұқсас жүйе, бірақ үлкен қосқыштармен қолданылады.) Ажырату суретінде көрсетілгендей, қосқыштың иінтірегі пластикалық қосқыш корпусының екі жағындағы екі тесікте айналады. Иінтіректің ішкі жағындағы екі ойықтағы иінтірек сырғып, қысым серіппесімен ортақ контактілік сырғыдағы ойыққа басылады. Ортақ контактілік сырғы ортақ терминалға дәнекерленген кішкентай диаметрлі сырғыда еркін тербеледі. Алайда, қысым серіппесінің қысымынан ортақ сырғы әрқашан екі сырғының біріне қарсы ұсталады. Иінтірек қозғалғанда, механикалық энергия қысым серіппесінде, иінтірек ортаңғы орнын өткенше сақталады. Бұл кезде ортақ контактілік сырғы, иінтірек сырғысы арқылы әрекет ететін қысым серіппесімен кері бағытта итеріледі, осылайша қолданыстағы сырғымен байланысын үзеді және басқа сырғымен байланысын жасайды. Ортақ контактілік сырғы мыстан жасалған, оның төменгі жағында қатты контактілік металдан жасалған инкрустация бар. Ол қажетті қашықтықты ұзындық бойынша еркін қозғала алса да, қалыпты пластикалық корпустың құрылымы бойынша бүйірлік қозғалуға шектеледі. Контактілік терминалдардың бұрандалары бұрандаманы жеңіл кіргізуге мүмкіндік беру үшін, қосқыш механизмі қабырға пластинасына орнатылғаннан кейін, қабырға пластинасын қабырғаға бекіту алдында орнатылады. Сондай-ақ "тізбек" қосылым терминалы көрсетілген. Бұл терминал қосқыштың жұмысында ешқандай рөл атқармайды, бірақ бос орын болғандықтан, қажет болған жағдайда басқа сымдарды (мысалы, бейтарап сымдарды) қосу үшін оқшауланған терминал ретінде ұсынылады. Әрбір австралиялық батырмалы қосқыш механизмі шын мәнінде бір полюсті, қос тарту (SPDT) қосқышы, сонымен қатар "екі жолды қосқыш" деп аталады және үш терминалы бар. Австралияның электр розеткалерінде де дәл осындай конструкциядағы қосқыш қолданылады. Австралиялық үйлерде басқа типтегі қосқыштарды табу өте сирек, бірақ Австралиялық сымдар стандарты AS 3112 басқа типтерге тыйым салмайды. Австралиялық дизайн мен қаптама табақтарының көптеген нұсқалары бар болса да, кейбір дизайнерлер мен жөндеушілер белгілі бір түсті қалағанда Ұлыбритания мен Еуропалық дизайндағы қосқыштарды импорттай алады. Алайда, Австралияның қабырғаға орнату үшін стандартты тақталарының өлшемдері Солтүстік Америкада қолданылатын өлшемдермен бірдей болса да, олардың өлшемдері Ұлыбританияда немесе Еуропада қолданылатын өлшемдерден өзгеше. Австралиялық дизайн сериясының қосқыштары (және басқа да механизмдер) қазіргі уақытта Ұлыбританияда (және басқа да елдерде) және осы елдердің орнату стандарттарына сәйкес қабырға пластиналарымен бірге қол жетімді. Қысқа уақытқа Австралияның батырмалы қосқыштары 1960 жылдары АҚШ-қа экспортталды. Бұл қосқыштар 120 В схемаларда қолдануға жарамды болса да, олардың ықшамдылығы мен ерекше көрінісі бар, бірақ олар американдық нарықта өздерін нығайта алмады.
Бұзылуға төзімді
Егер жарықтандыру тізбектерінің кездейсоқ түрде өшірілуіне жол берілмесе, мысалы, мектептер сияқты қоғамдық ғимараттардағы дәліздер мен әбзелханалардың жарықтандыру басқаруларында, бұзылуға төзімді ажыратқыш орнатылуы мүмкін. Бұлардың жұмыс істеуі үшін кілт қажет, демек, ажыратқыштың кездейсоқ немесе ойсыз қолданылуына кедерес жасайды.
Кернеулік класы
Солтүстік Америкадағы коммерциялық және өнеркәсіптік жарықтандыру жүйелерінде 480Y/277 В 3 фазалы ток көздеріне орнатылған жарықтар, әдеттегі 120 В коммутаторлардың белгіленген кернеуінен артық кернеуді пайдаланады.
Меркурийді ауыстыру
20 ғасырдың ортасында "тыныш" қосқыштар енгізілді, олар қосылыс жасау үшін сынапты пайдаланды, сол кездегі қалыпты жағдай болған серіппелі ауыстырмалы қосқыштардың қатты дыбысын болдырмады. Сынапты жарық қосқышының бір түрі, ауыстыру тетігімен бұрылатын герметикалық шыны құтыны пайдаланады, бұл сұйық металл сынап тамшысының бір жағынан екінші жағына домалап, тізбекті жабу үшін екі контактіні жалғастырады. Сынапты жарық қосқышының тағы бір түрі екі жартысын бөліп тұратын оқшаулағышпен металл дөңгелекті пайдаланады, оның тесігі тек бір күйде ғана сынаптың дөңгелектің екі жағын қосуына мүмкіндік береді. Кейбір қосқыштар контактілер арқылы қосылған неондық шаммен жабдықталған, демек, электр жүктемесімен тізбектелген. Бұл индикатордың өшірілген кезде әлсіз жарқырауына себеп болды, бұл қараңғы бөлмеде қосқышты табуға көмектесетін. 1970 жылдарға қарай, сынапты қажет етпейтін (осылайша өндірісі оңай және арзан) басқа тыныш қосқыштар кеңінен қолданыла бастады, олар біртіндеп дәстүрлі "жабылатын" ауыстырмалы қосқыштарды және сынапқа негіделген тыныш қосқыштарды ығыстырды.
Тарту тізбегі немесе тарту арқан
Кейде үйдің жертөлесіне немесе шаруашылық жайларына шамды қосуға арналған қосқыш пен шам ұясы бірге орнатылады. Қосқыш тарту тізбегімен немесе шнурымен басқарылады. Шнурмен басқарылатын қосқышты шам ұясынан бөлек орнату да мүмкін, бұл әсіресе британдық ванна бөлмелерінде кең таралған. 2001 жылға дейін Ұлыбританияның электр монтаждау ережелері барлық ванна бөлмелеріндегі қосқыштарды тарту арқандарымен басқаруды міндетті еткен.
Қозғалтқыштың электрлі желісі орнатылған
Бұл типтегі қосқыштар қуат сымына ортасында немесе ұшына орнатылады. Олар жеңіл салмақты және көбінесе төмен қуатты құрылғылар үшін қолданылады, мысалы, үстел шамдары, үстел желдеткіштері, радио және басқа да көптеген төмен қуатты құрылғылар. Әдетте олар бір полюсті, бірақ екі полюсті де болуы мүмкін. Оларды плаги мен тұтынушының арасына немесе кабельдің ұшына орнатуға болады. Сонымен қатар, бірнеше ауыстырулы (бірнеше шамды шамдар немесе бірнеше жылдамдықты желдеткіштер үшін, мұндай жағдайда олар бір кірісі және 2 немесе одан көп шығысы бар), өзгергіштер және диммерлер (жарықты реттегіштер, электр жастықтар мен матрастар немесе бірнеше жылдамдықты желдеткіштер) сияқты күрделірек сымға орнатылатын қосқыштар да бар. Кейбір ескі жылытқыштар да мұндай қосқыштарды қолдануы мүмкін, бірақ олардың қуаты жоғарырақ болады. Әдетте олардың номиналды тогы 0,5 А-ға дейін, көбінесе желілік кернеудегі төмен қуатты шамдар үшін, ал 6 немесе тіпті 10 А-ға дейін (мысалы, жылытқыштар үшін) жетеді. Жоғары ток номиналы жоғары токпен, бірақ төмен кернеуде (6-24 В) қолдануға да мүмкіндік береді.
Диммерді қосу
Диммерлік басқару, дұрысырақ айтқанда, шамға берілетін орташа кернеуді төмендету арқылы жарықтықты өзгертуге мүмкіндік беретін қатты күйдегі схеманы қамтиды.
Электрондық қосқыштар
Принцип бойынша, механикалық контактілер токқа тікелей басқармаса, тек тиристор сияқты қатты күйдегі құрылғыға схеманы жабу сигналын беріп, үнсіз қосқыштарды жобалау оңай. Осы тақырыпта көптеген нұсқалар жасалып, сатуға шығарылды. "Сенсорлық панель" құрылғыларын қосқышқа тию арқылы немесе жай ғана қолды жақындату арқылы басқаруға болады. Сенсорлық қосқыштарда жылжымалы бөліктер болмайды және жарық схемасын электрондық түрде қосады/өшіреді. 1986 жылдан бері олар арнайы тауарлар болып қала береді. Электрондық қосқыштар операциялары үшін әртүрлі интерфейстермен икемділік ұсынады, мысалы сенсорлық панельдер, жұмсақ сенсорлық басқару, қысым немесе жарық сенсорларына негізделген басқару, интерактивті сенсорлық экрандар (ұшақтарда жарықтандыруды басқару үшін кеңінен қолданылады) және тағы басқалар. Ауруханалар сияқты қоғамдық ғимараттар көбінесе қозғалыс детекторы қосқыштарын, сондай-ақ пайдалану датчиктерін пайдаланып энергияны үнемдейді. Пайдалану датчиктерін ванна бөлмелері, гараждар және дәліздер сияқты тұрғын үйлерде де қолдануға болады. Сымсыз жарық қосқышы қолға ұсталатын хабар таратушы арқылы жарықты қашықтан басқаруды қамтамасыз етеді. Басқару құрылғысы осы мақсатқа арналған бөлек құрылғы болуы мүмкін, бірақ мұндай қосқыштарды смартфондардағы Bluetooth немесе Wi-Fi сияқты технологиялармен басқару да мүмкін. Жарықтандыру қосқыштарын сымдық қашықтан басқаруға болады, мысалы, қуат сымдары арқылы X10 сигнализациясын пайдалану арқылы.
Көп жолды ауысу
Екі немесе одан көп жарық қосқышын бір-бірімен байланыстыру арқылы, мысалы, ұзын дәліздің екі басынан немесе баспалдақтардың жоғарғы және төменгі алаптарынан жарықтандыруды басқаруға болады. Көп бағытты қосқыштар арнайы контактілері бар қосқыштарды пайдалану арқылы жасалады.
Материалдар
Бұрынғы коммутаторлар беткі орнату үшін порцеландан жасалған және айналмалы механизммен жұмыс істеген айналмалы коммутаторлар болған. Кейіннен, бакелит пен эбонит сияқты мықтырақ материалдар қолданылды. Бүгінде олар поликарбонат немесе отқа төзімді ABS сияқты қазіргі заманғы пластиктен жасалады. Кейбір коммутаторлар полиамид, полипропилен немесе ПВХ сияқты басқа пластиктен де жасалуы мүмкін, бірақ көбінесе сымға орнатылатын коммутаторлармен (мысалы, түнгі шамдардың коммутаторлары) шектеледі, себебі олардың салмағы жеңіл. Мұндай коммутаторлардың көпшілігі жоғары қуатты құрылғыларда қолданылмайды (көбінесе үстел шамдары, үстел желдеткіштері, кейбір радиолар), негізінен 2 амперге дейін. Кейбір жағдайларда, әсіресе ауруханалар мен басқа да қоғамдық орындарда, шамдардың ашық бөліктері инфекцияны бақылау мақсатында мыс сияқты микробқа қарсы материалдардан жасалады.