Διακόπτης

Αρχή λειτουργίας

Οι διακόπτες έχουν σημεία με τα οποία συνδέονται με το κύκλωμα τα οποία ονομάζονται ακροδέκτες. Κάθε διακόπτης έχει δύο καταστάσεις, την κατάσταση που είναι κλειστός και την κατάσταση που είναι ανοιχτός. Όταν ένας διακόπτης είναι ανοιχτός δεν επιτρέπει τη διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος μεταξύ των ακροδεκτών του, ενώ όταν είναι κλειστός επιτρέπει τη διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος μεταξύ των ακροδεκτών του. Ο διακόπτης διατηρεί την κατάσταση στην οποία βρίσκεται, ενώ αυτή μεταβάλλεται μόνο από εξωτερικούς του στοιχείου παράγοντες, όπως είναι το πάτημα ενός κουμπιού ή αλλαγή στο ηλεκτρικό πεδίο. Κάθε κλειστός διακόπτης μπορεί να ανοίξει, ενώ κάθε ανοιχτός διακόπτης μπορεί να κλείσει.
Η αλλαγή της κατάστασης ενός διακόπτη γίνεται είτε μεταβάλλοντας την αγωγιμότητα ενός μέρους του που παρεμβάλλεται μεταξύ των ακροδεκτών του είτε αλλάζοντας την απόσταση μεταξύ δύο αγώγιμων μερών του, που ονομάζονται επαφές. Συνήθως ο πρώτος τρόπος χρησιμοποιείται σε αυτόματους διακόπτες, ενώ ο δεύτερος σε χειροκίνητους. Σε αυτήν την περίπτωση μία επαφή είναι σταθερή στη θέση της, ενώ η άλλη μετακινείται μηχανικά.
Για να διέλθει ηλεκτρικό ρεύμα μέσω ενός διακόπτη, πρέπει να είναι κλειστός και να εφαρμοστεί στους ακροδέκτες του διαφορά δυναμικού. Για να μη διέλθει ηλεκτρικό ρεύμα αρκεί να είναι ανοιχτός, αν και είναι πιθανό όταν είναι κλειστός να μη διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, γιατί δεν υπάρχει τάση.

Ιδανικός διακόπτης

Ο ιδανικός διακόπτης μεταβάλλει ακαριαία την κατάστασή του και δε συμβαίνει καμία μετατροπή ενέργειας σε αυτόν. Η λειτουργία του διακόπτη είναι πλήρως ανεξάρτητη από το είδος του ηλεκτρικού ρεύματος που χρησιμοποιείται (συνεχές ή εναλλασσόμενο).
Στην πραγματικότητα όλοι οι διακόπτες έχουν ωμική αντίσταση, άρα και θερμικές απώλειες, όπως όλοι οι αγωγοί. Οι θερμικές απώλειες περιορίζονται, όπως και στους αγωγούς, χρησιμοποιώντας κατάλληλα υλικά και με βάση το μέγεθος και σχήμα του διακόπτη. 
Όταν ένας διακόπτης μεταβάλλει την κατάσταση του μπορεί να προκληθεί σπινθήρας. Ο πιο συνηθισμένος τρόπος κατάπνιξης της αναπήδησης που προκαλούν το σπινθηρισμό (όταν συμβαίνει) είναι η χρήση ενός δισταθούς πολυδονητή τύπου RS (RS flip-flop). Σπινθήρες μπορεί να προκληθούν ακόμη και όταν είναι κλειστός ο διακόπτης, αν το μονωτικό υλικό του διακόπτη (ο αέρας) έχει μικρότερη διηλεκτρική αντοχή από αυτήν που χρειάζεται για να αντέξει τη διαφορά δυναμικού στις επαφές. Αυτό το πρόβλημα μπορεί να αντιμετωπιστεί αλλάζοντας το μονωτικό υλικό με άλλο ισχυρότερο, όπως λάδι, ή χρησιμοποιώντας πυκνωτή αν πρόκειται για συνεχές ρεύμα. 
Ένα άλλο πρόβλημα είναι ότι οι επαφές του διακόπτη, όταν είναι ανοιχτός, μπορούν να λειτουργήσουν ως πυκνωτής. Αυτό διορθώνεται προσαρμόζοντας το σχήμα του διακόπτη, την απόσταση των επαφών και τη διηλεκτρική σταθερά του μονωτή.

Διακόπτες Χαμηλής Τάσεως

Στα δίκτυα ΧΤ (τυπικά έως 1000V) δεν υπάρχει ιδιαίτερη κατηγορία αποζευκτών, διότι αφενός είναι δυνατή η εργασία προσωπικού υπό τάση, αφετέρου δε οι διακόπτες φορτίου εξασφαλίζουν επαρκή απόζευξη. Υπάρχουν μόνο διακόπτες φορτίου (χειρισμού) και διακόπτες ισχύος (προστασίας) ή αυτόματοι. Αυτοί έχουν τις ίδιες βασικές ιδιότητες με τους αντίστοιχους διακόπτες μέσης τάσης αλλά είναι πολύ απλούστεροι και φθηνότεροι. Σε απλές εγκαταστάσεις και για ρεύματα μέχρι 100A χρησιμοποιούνται οι λεγόμενοι μικροαυτόματοι, οι οποίοι είναι ιδιαίτερα χαμηλού κόστους.
Εκτός από απλές εφαρμογές (οικιακές, φωτισμός κλπ) στις περισσότερες περιπτώσεις ο χειρισμός και έλεγχος των φορτίων γίνεται με ηλεκτρονόμους (ρελέ) ισχύος αντί για απλούς χειροκίνητους διακόπτες. Ο λόγος είναι ότι οι ηλεκτρονόμοι συνεργάζονται άμεσα με συστήματα αυτοματισμού, από τα απλούστερα με πιεστικούς διακόπτες START-STOP μέχρι προγραμματιζόμενους λογικούς ελεγκτές (PLC) και περίπλοκα συστήματα αυτομάτου ελέγχου.