Wyzwalacze, podobnie jak przekaźniki zabezpieczeniowe służą do zabezpieczania obwodów przed zakłóceniami. Wyzwalacz różni się od przekaźnika tym, że w wyniku zadziałania automatycznie otwiera wyłącznik w sposób mechaniczny, a nie w sposób pośredni poprzez obwód pomocniczy wyłącznika jak przekaźnik.
Rozróżnia się trzy rodzaje wyzwalaczy, które są stosowane w wyłącznikach:
- nadmiarowo - prądowe, które działają w wyniku przepływu nadmierenego prądu przez wyłącznik. Czas zadziałania zależy od charakterystyki czasowo-prądowej wyzwalacza. Jeśli wyzwalacz jest typu zwłocznego to przy niewielkim przeciążeniu zadziałanie nastąpi po pewnym czasie zależnym od wartości prądu przeciążenia. Jeśli wyzwalacz jest typu bezzwłocznego to już przy małych przeciążeniach otwiera wyłącznik;
- zanikowo-napięciowe, które otwierają zamek wyłącznika, z chwilą zaniku napięcia w obwodzie. Są one także przystosowane do współpracy z przekaźnikami.
Wyzwalacze mogą być pierwotne lub wtórne. Wyzwalacze pierwotne są włączone w obwód bezpośrednio, natomiast wyzwalacze wtórne poprzez przekładnik.
Na poniższym rysunku przedstawiony jest wyzwalacz nadmiarowo-prądowy pierwotny. Składa się on z cewki (1) nawiniętej na rdzeń (2). W pobliżu rdzenia umieszczona jest za pomocą sprężyn (4) zwora (3). Zwora ta posiada mechanizm zapadkowy (5), który w czasie normalnej pracy blokuje dźwignię (6) styków (7), którą przyciąga sprężyna (8) próbując otworzyć styk.
Jeśli prąd w obwodzie wzrośnie ponad nastawioną wartość to strumień magnetyczny wywołany przepływem prądu przez elektromagnes spowoduje przyciągnięcie zwory, co z kolei spowoduje zwolnienie zamka. Sprężyna przyciągnie dźwignię i styk zostanie otwarty.
Zamknięcie ponowne wyłącznika następuje przez napęd, który na rysunku jest pominięty.
Zastosowanie wyzwalaczy
Wyzwalacze stosowane są w wyłącznikach szybkich oraz w wyłącznikach mocy na podstacjach trakcyjnych. W wyłącznikach prądu stałego mogą być stosowane tylko wyzwalacze pierwotne, ze względu na to, że przekładnik nie działa na prąd stały.
Czujniki są to przyrządy reagujące na zmiany w środowisku, w którym się znajdują. Najbardziej rozpowszechnione są czujniki ciśnienia (wyłączniki ciśnieniowe), temperatury i poziomu cieczy. Zmiany otoczenia powodują uruchomienie styków i załączenie odpowiednich układów, które współpracują z obwodami elektrycznymi.
Na poniższym rysunku przedstawione są trzy czujniki:
- temperatury - czynnikiem reagującym na temperaturę jest rtęć, która zwiększa swoją objętość pod wpływem wzrostu temperatury. Od dołu i od góry bańki przymocowane są pręty. Jeśli słupek rtęci się podniesie to oba te pręty zostaną elektrycznie połączone i nastąpi zamknięcie obwodu;
- ciśnienia lub cieczy - wzrost poziomu ciśnienia lub cieczy (w zależności od przeznaczenia) powoduje unoszenie się płytki, co przy pewnej wartości spowoduje zamknięcie styków. W przypadku czujnika ciśnienia stosuje się sprężyny, które zwiększają opór unoszenia się płytki. Wkręt regulacyjny służy do nastawiania wartości zadziałania;
- ciśnienia - elementem reagującym na ciśnienie jest płytka umieszczona w kanale przez które przepływa sprężone powietrze. Płytka ta zamocowana jest sprężyście w taki sposób, że sile ciśnienia przeciwstawia się siła sprężyny. Przy pewnej wartości siła ciśnienia pokonuję opór sprężyny i unosi płytkę. Płytka ta połączona jest z mechanizmem stykowym co powoduje zamknięcie styków.
Zastosowanie czujników
Czujniki temperaturowe stosuje się na podstacjach trakcyjnych w celu kontroli temperatury transformatora, w pojazdach szynowych do kontroli temperatury pracy urządzeń, a także temperatury przedziałów pasażerskich. Czujniki ciśnieniowe mogą być stosowane w pojazdach trakcyjnych w układzie pneumatycznym w celu kontroli ciśnienia. Przykładowo w lokomotywach stosuje się wyłączniki ciśnieniowe, które regulują pracę sprężarek głównych, sprężarki pantografów, kontrolujące ciśnienie w zbiorniku głównym, w rozrządzie oraz powodują otwarcie wyłącznika szybkiego w przypadku spadku ciśnienia w obwodzie pantografów. W podstacjach trakcyjnych służą do kontrolowania ciśnienia w zbiorniku oleju.
Główne parametry czujników
Parametru czujników mogą być różne, w zależności od zadań jakie spełnia czujnik. Dla czujnika temperaturowego parametrem głównym może być temperatura zadziałania, dla czujnika ciśnieniowego będzie to ciśnienie zadziałania.