Soorten schakelaars

Stroomonderbrekers zijn essentiële elektrische mechanismen in elk stroomverdelings- of besturingssysteem. Hun belangrijkste functie is om de doorgang van elektrische stroom op een gecontroleerde manier tot stand te brengen of te onderbreken en zo de operationele veiligheid en bescherming van apparatuur en geleiders te garanderen.

Afhankelijk van hun ontwerp en toepassing kunnen stroomonderbrekers in verschillende categorieën worden ingedeeld. In de woningbouw maken ze het mogelijk om lichtpunten of elektrische apparaten op een eenvoudige manier te bedienen. In industriële of commerciële installaties spelen ze een complexere rol bij de bescherming van motoren, voedingskabels en besturingscircuits.

De keuze van het juiste type vermogensautomaat hangt af van factoren zoals nominale spanning, bedrijfsstroom, breekcapaciteit en installatieomgeving.

In het volgende leer je meer over de belangrijkste typen vermogensautomaten, hun werkingsprincipe, de meest voorkomende toepassingen en hun schematische weergave. Deze kennis is essentieel voor het ontwerp en onderhoud van veilige, efficiënte en conforme elektrische systemen.

Handmatige schakelaars

Handmatige schakelaars zijn schakelaars die een directe handeling van een persoon vereisen om een elektrisch circuit te openen of te sluiten, zodat een apparaat kan worden in- of uitgeschakeld op basis van de behoefte van de gebruiker. Dit zijn de meest eenvoudige en meest gebruikte schakelaars, die zowel in huishoudelijke als industriële omgevingen worden gebruikt.

Deze schakelaars hebben geen intern automatisme. Hun status hangt uitsluitend af van de handmatige positie van hun contacten.

Belangrijkste toepassingen van handmatige schakelaars

• Huishoudelijk gebruik: Lichtschakelaars (enkelvoudig, geschakeld of crossover) of zoemers.
• Industrieel gebruik: Bedieningspanelen, keuzeschakelaars en handbedieningen om specifieke machine- of procesfuncties te starten of te stoppen. In deze gevallen is menselijke tussenkomst essentieel om de veiligheid en directe controle van de activiteiten te garanderen.

Gebruikelijke typen handmatige schakelaars

Tuimelschakelaars: Deze werken door een hendel te bewegen om het circuit te openen of te sluiten. Ze komen vaak voor in eenvoudige besturingssystemen.

Wipschakelaars: Schakelen tussen twee standen (AAN en UIT) door een schommelende beweging. Ze worden gebruikt in industriële of commerciële omgevingen.

Momentschakelaars of vergrendelbare drukknoppen: Drukknoppen zijn alleen actief zolang de knop ingedrukt wordt gehouden. De vergrendelende drukknoppen behouden de status nadat de drukknop wordt losgelaten.

Typisch diagram

Het eenvoudigste schema is dat van een eenvoudige schakelaar die een gloeilamp aan- en uitschakelt.

Stroomonderbrekers

Stroomonderbrekers zijn herbruikbare beveiligingsapparaten die zijn ontworpen om de stroom automatisch te onderbreken wanneer abnormale omstandigheden in het circuit worden gedetecteerd, zoals overbelasting, kortsluiting of lekken.

Ze bestaan uit een uitschakelmechanisme dat de contacten opent zonder menselijke tussenkomst. Afhankelijk van het type kan dit mechanisme gebaseerd zijn op magnetische, thermische of andere sensoren die de circuitomstandigheden controleren.

Deze stroomonderbrekers zijn essentieel om zowel mensen als huishoudelijke en industriële elektrische installaties te beschermen, schade aan apparatuur te voorkomen en brandgevaar te minimaliseren. In tegenstelling tot zekeringen hebben stroomonderbrekers het voordeel dat ze kunnen worden gereset na het oplossen van problemen.

Belangrijkste toepassingen van vermogensautomaten

• Elektrische veiligheid in huishoudelijke installaties: In huishoudelijke distributiepanelen beschermen ze elektrische circuits tegen overstroom, voorkomen ze schade aan apparatuur en verminderen ze het risico op brand.
• Industriële bescherming: In industriële omgevingen zijn stroomonderbrekers essentieel om apparatuur met een hoog ampèrage te beschermen en de veiligheid van installaties te garanderen, door de stroom onmiddellijk uit te schakelen wanneer er een probleem wordt gedetecteerd.

Gebruikelijke typen vermogensschakelaars

Binnen deze categorie vallen magneto-thermische stroomonderbrekers (ter bescherming tegen overbelasting en kortsluiting), aardlekschakelaars (ter bescherming tegen aardlekkage en elektrocutie) en apparaten met hoge stroomsterkte voor industriële toepassingen.

Schema van vermogensschakelaars in elektrische panelen

Schema van een huishoudelijk elektrisch paneel met de aansluiting van verschillende vermogensschakelaars.

Programmeerbare stroomonderbrekers

Programmeerbare schakelaars, ook bekend als timers, zijn apparaten die zijn uitgerust met tijd- of elektronische controlemechanismen waarmee circuits kunnen worden geactiveerd of gedeactiveerd volgens een vooraf gedefinieerd programma.

Deze schakelaars zijn ideaal voor het automatiseren van het in- en uitschakelen van apparatuur, zonder handmatige tussenkomst, op specifieke tijdstippen of intervallen.

Belangrijkste toepassingen van programmeerbare schakelaars

• Besturing van verlichting: Ze worden gebruikt om buiten- en binnenverlichting op specifieke tijden te regelen, wat nuttig is voor zowel veiligheid als energie-efficiëntie.
• Geplande airconditioning en verwarming: Ze kunnen worden gebruikt om verwarmings- of airconditioningsystemen te beheren en ervoor te zorgen dat ze op precieze tijden worden in- of uitgeschakeld, bijvoorbeeld ’s ochtends of voordat je thuiskomt.
• Automatische irrigatie: Ze zijn ideaal voor irrigatiesystemen in tuinen, waarbij irrigatie wordt geactiveerd tijdens de uren dat er minder verdamping is.
• Commerciële borden: Ze worden gebruikt om lichtreclames op geprogrammeerde tijden aan of uit te zetten.
• Industrieën: In industriële omgevingen worden ze toegepast in processen die repetitieve en getimede handelingen vereisen, zoals de besturing van machines in specifieke shifts.

Een veelgebruikt voorbeeld is de schakelklok om straatverlichting in te schakelen bij schemering en uit te schakelen bij dageraad, waardoor het energieverbruik wordt geoptimaliseerd.

Belangrijkste soorten timers

Analoge programmeerbare schakelaars zijn eenvoudige apparaten met een 24-uurs wijzerplaat waarmee u aan/uit-cycli kunt instellen, ideaal voor basistoepassingen zoals het regelen van verlichting of apparaten.

Digitale programmeerbare schakelaars bieden daarentegen meer flexibiliteit, waardoor complexere programmering mogelijk is, zoals wekelijkse cycli of meerdere schema’s.

Veiligheidsschakelaars

Veiligheidsschakelaars zijn handbediende schakelaars of schakelaars die worden bediend door veiligheidsmechanismen, meestal met een robuuste constructie. Ze zijn ontworpen om mensen en apparatuur te beschermen in gevaarlijke situaties door machines uit te schakelen of de stroomtoevoer af te sluiten wanneer dat nodig is. Bovendien zijn ze meestal vergrendeld tot ze handmatig worden gereset.

Belangrijkste toepassingen

• Bescherming van operators en apparatuur in de industrie: Noodstopschakelaars worden op machines, productielijnen of liften geplaatst. Wanneer ze geactiveerd worden, stoppen ze de beweging van de machine op een veilige manier.
• Veiligheidsvergrendelingen: Deze schakelaars worden geïnstalleerd op kooideuren of gevaarlijke machinebehuizingen en schakelen de stroomtoevoer uit als de deuren worden geopend, waardoor ongelukken worden voorkomen.

Belangrijkste typen veiligheidsschakelaars

De meest voorkomende types zijn de noodstopknop, die de werking onmiddellijk stopt met één aanraking en vergrendelt tot hij handmatig wordt gereset, en veiligheidsvergrendelingsschakelaars, die de machine stoppen als deuren of afschermingen worden geopend, zodat de toegang tot gevaarlijke gebieden veilig is.

Er zijn ook noodstopvergrendelingsschakelaars, die beide functies combineren voor extra veiligheid, en deurbediende veiligheidsschakelaars, die het systeem uitschakelen wanneer toegangsdeuren tot gevaarlijke gebieden worden geopend. Al deze apparaten zijn essentieel om de functionele veiligheid in industriële omgevingen te garanderen en om te voldoen aan de veiligheidsvoorschriften.

symbool van een stopknop

Voorbeeld van een stopknop zonder en met vergrendeling.

Positieschakelaars

Positieschakelaars, ook wel eindschakelaars genoemd, zijn elektromechanische apparaten die ontworpen zijn om de aanwezigheid of positie van een bewegend onderdeel van een machine te detecteren. Het zijn apparaten die in werking worden gesteld door de beweging van een object, meestal door middel van een actuator (hefboom, plunjer, rol), die bij beweging de interne contacten van de schakelaar sluit of opent.

Belangrijkste toepassingen van positieschakelaars

Positieschakelaars worden voornamelijk gebruikt in industriële automatisering om het einde van de beweging of limietposities van verschillende mechanismen te detecteren. Ze worden veel gebruikt in onder andere gereedschapsmachines, liften, transportbanden en robotica.

In een gemotoriseerde poort geeft een eindschakelaar aan of de poort volledig open of gesloten is. In een pers wordt hij gebruikt om de laagste positie van de plunjer te detecteren. Ze hebben ook toepassingen in huishoudelijke systemen, zoals deur/raam open detectoren in alarmsystemen. Door hun betrouwbaarheid en eenvoud zijn ze essentieel voor procesbesturing en automatisering.

Contacttypes in positieschakelaars

• Normaal-open (NO): De schakelaar blijft in de normale stand open en sluit wanneer deze wordt geactiveerd, zodat er alleen stroom vloeit wanneer de schakelaar wordt bediend.
• Normaal-gesloten (NC): De schakelaar blijft gesloten in zijn normale stand en opent wanneer hij geactiveerd wordt, waardoor er geen stroom vloeit wanneer de schakelaar bediend wordt.
• SPDT (Single Pole Double Throw): Een tuimelschakelaar met een enkele pool en twee uitgangen, waardoor het circuit tussen twee verschillende toestanden kan schakelen.

symbool van nc- en no-schakelaars

Isolatieschakelaars

Scheidingsschakelaars, beter bekend als disconnectors, zijn apparaten die zijn ontworpen om een circuit elektrisch te isoleren als het open is, zodat het veilig kan worden losgekoppeld voor onderhoudswerkzaamheden of in noodsituaties.

De contacten van een scheidingsschakelaar hebben een grote scheidingsafstand of vergrendelingsmechanismen om ervoor te zorgen dat het circuit, eenmaal geopend, volledig geïsoleerd is en er veilig mee gewerkt kan worden.

In tegenstelling tot andere stroomonderbrekers zijn scheidingsschakelaars niet bedoeld voor het schakelen van stroomvoerende lasten (veel schakelaars hebben geen lastscheidend vermogen).

Belangrijkste toepassingen van een uitschakelaar

Scheidingsschakelaars worden voornamelijk gebruikt voor het veilig loskoppelen van circuits voorafgaand aan onderhoudswerkzaamheden. Enkele van de meest voorkomende toepassingen zijn

• Loskoppelen van hoofdvoedingen in schakelborden (bijv. algemene hoofdschakelaar).
• Isolatie van middenspanningsschakelaars, transformatoren en accubanken.
• In motorbesturingscentra ontkoppelt een ontkoppelaar met voorste handgreep de voeding van het hele paneel voor onderhoud en kan voor extra veiligheid worden vergrendeld met een hangslot.
• In woningen fungeert de hoofdschakelaar van een schakelbord als uitschakelaar (hoewel deze meestal ook als stroomonderbreker fungeert).

Soorten scheiders

1. Messchakelaars: Deze zijn de oudste en gebruiken een metalen mes om het circuit te openen of te sluiten. Hoewel ze eenvoudig zijn, worden ze vooral gebruikt in oude of laagspanningsinstallaties.
2. Mes-scheiders: Deze zijn vergelijkbaar met de messchakelaars, maar met een grotere capaciteit om grote belastingen af te snijden. Ze worden gebruikt in wisselstroomsystemen met lage spanning.
3. Roterende scheiders: Deze hebben een roterend mechanisme om het circuit af te sluiten. Ze worden vaak gebruikt in industriële toepassingen vanwege hun betrouwbaarheid en gebruiksgemak.
4. Zekering schakelaar: Deze combineren de functie van een scheider en een zekering en bieden extra bescherming tegen overstroom. Ze zijn ideaal in systemen waar een veilige scheiding en extra bescherming nodig is.
5. Lastscheider: Deze zijn ontworpen om het circuit onder belasting uit te schakelen. Ze zijn robuuster en worden gebruikt in toepassingen waar het ontkoppelen van actieve apparatuur essentieel is.

Drukschakelaars

Drukschakelaars of pressostaten zijn sensoren met geïntegreerd elektrisch contact die geactiveerd worden wanneer de druk van een vloeistof een bepaalde drempelwaarde bereikt. Deze schakelaars worden aangestuurd door een drukgevoelig element, zoals een membraan, plunjer of Bourdonbuis, dat vervormt wanneer er druk wordt uitgeoefend en een interne microschakelaar activeert.

Deze apparaten zijn zo ingesteld dat ze bij een bepaalde druk, het activeringspunt genoemd, afgaan en hebben meestal een hysterese (verschil tussen de openings- en sluitingsdruk). Kortom, het opent of sluit zijn contacten afhankelijk van de druk in het systeem.

Belangrijkste toepassingen van een drukschakelaar

• Pomp- en compressorbesturing: In systemen zoals hydroforen of luchtcompressoren schakelt een drukschakelaar de pomp in wanneer de druk onder een vooraf ingestelde waarde zakt en schakelt hij de pomp uit wanneer hij een ingestelde hoge druk bereikt.
• Bescherming van hydraulische en pneumatische systemen: Ze helpen overdruk voorkomen door alarmen te activeren of het systeem uit te schakelen als een gevaarlijke drukdrempel wordt overschreden.
• Ketels en airconditioning: Ze worden gebruikt om de aanwezigheid van druk te controleren (bijv. lucht-, gas- of koelmiddelstroom), als veiligheidsvoorwaarde.
• Regeling in industriële leidingen: Ventilatoren, kleppen of regelsequenties activeren wanneer een specifieke druk wordt bereikt in industriële processen.

Soorten drukschakelaars

• Enkelwerkende drukschakelaars (SPDT): Dit zijn de meest voorkomende, met een enkele pool en twee schakelcontacten (open/dicht). Ze worden gebruikt om een enkel circuit te regelen en zijn ideaal voor eenvoudige toepassingen zoals pomp- en compressorbesturing.
• Dubbelwerkende drukschakelaars (DPDT): Deze hebben twee polen en twee schakelstanden, waardoor ze twee onafhankelijke circuits kunnen regelen. Ze worden gebruikt in complexere toepassingen waarbij meerdere apparaten tegelijk moeten worden geregeld.

schema van een drukschakelaar

Een type elektrische schakelaar voor elke behoefte

Zoals je hebt gezien, zijn er verschillende soorten vermogensschakelaars, elk ontworpen om te voldoen aan specifieke behoeften in zowel industriële als residentiële elektrische installaties.

Vergeet niet dat je in onze sectie elektrisch materiaal, naast schakelaars, alles vindt wat je nodig hebt voor je elektrische installaties.