Chave comutadora: marcações, tipos, recursos de conexão

Uma chave comutadora, ou como também é chamada de marcha, dupla, reversa, cruzada, é um elemento da rede elétrica que inverte (traduz para o estado oposto) a comutação dos condutores a ela conectados.

Uma chave oscilante é usada para controlar um grupo ou uma luminária de vários locais.

Neste material falaremos detalhadamente sobre os princípios e características de operação de tais interruptores, e também daremos os métodos mais comuns de conectá-los.

Âmbito de aplicação dos dispositivos de comutação

Os comutadores não são utilizados com tanta frequência, mas o seu papel na organização da iluminação não pode ser subestimado. Imagine uma situação em que há apenas um interruptor instalado em um longo corredor ou no início de um lance de escadas e é necessário caminhar distâncias consideráveis ​​no escuro para acender a luz.

Instalação interruptor de passagem duas direções são perfeitamente capazes de resolver este problema, e uma direção reversível (cruzada) se tornará indispensável:

• em apartamento de três andares - instalado próximo ao patamar do segundo andar;
• em um grande corredor ou hall - instalado próximo a cada porta, facilitará muito a movimentação no escuro;
• no quarto - você pode instalar um perto da porta e dois perto do local de descanso, e não precisa mais se levantar para apagar a luz.

Você também pode usar uma chave oscilante para acender a iluminação da rua ou da garagem, controlando a lâmpada da casa, mirante, terraço, etc.

Ao sair da sala para o corredor à noite, o usuário pode acender a luz imediatamente, em vez de se movimentar em uma sala escura procurando um interruptor

Tipos de comutadores e suas marcações

A escolha dos comutadores deve ser feita com base em uma lista modesta de características distintivas. Eles são produzidos por muitas empresas conhecidas, incluindo Legrand, ABB, Schneider.

O equipamento elétrico de alavanca é considerado mais confiável e, portanto, é frequentemente usado em fábricas e locais públicos

As chaves comutadoras são classificadas:

1. De acordo com o método de acionamento, são divididos em rotativos, chave e alavanca;

2. De acordo com o método de instalação - para dispositivos para instalação interna e externa.

Você não encontrará interruptores de alternância de tipo cruzado de duas teclas à venda. Mas você pode usar um dispositivo da série Ultra do conhecido fornecedor de equipamentos elétricos Schneider Electric, pegando duas unidades de crossover de chave única do tipo modular e instalando-as em um único gabinete. Se estes modelos não estiverem disponíveis, dois interruptores de chave única serão montados lado a lado.

Para controlar dois ou três grupos de luminárias, são utilizados interruptores de passagem de duas ou três teclas, e os interruptores cruzados, na maioria dos casos, são instalados separadamente para cada grupo de lâmpadas

Ao escolher qualquer dispositivo elétrico, você deve focar em sua classe de proteção contra fatores externos - IP.

Na maioria dos casos, em dispositivos deste tipo, o IP é bastante elevado e ultrapassa 40, o que permite a utilização em ambientes com tradicional elevada humidade, bem como em locais exteriores sob uma cobertura.

Nas chaves comutadoras rotativas, os contatos são fechados por meio de um mecanismo rotativo especial. Custam um pouco mais que teclados, mas são considerados mais confiáveis

Para conectar corretamente os equipamentos elétricos, é importante compreender os símbolos e diagramas impressos no verso pelo fabricante.

É assim que o diagrama indica um switch do tipo cruzado. O mesmo diagrama é aplicado ao dispositivo, as setas mostram a localização dos contatos de entrada e saída

Se em uma chave convencional a marcação com a letra L é usada para designar o terminal de fase de entrada e L1, L2, L3 para os de saída, então no caso de uma chave emparelhada os números 1, 2, 3, 4 podem ser usado, e os terminais de entrada e saída são indicados por setas.

Às vezes, os fabricantes também colocam marcações na parte frontal do comutador - para um comutador de passagem, são duas setas em forma de triângulo, para um comutador - uma grade

A seguir, veremos os recursos de instalação e opções para possíveis diagramas de conexão usando o exemplo de uma chave comutadora doméstica de tipo cruzado completa com chaves adaptadoras.

Princípio de funcionamento e características dos comutadores

Para entender o princípio de funcionamento de uma chave oscilante tipo cruz, é necessário estudar o circuito de controle para pontos de iluminação de 3 a 5 pontos.

Mas desde interruptor cruzado sempre instalado entre passagens e nunca usado sozinho, primeiro é preciso entender como funciona o circuito de ativação e desativação de iluminação com interruptores convencionais e de passagem.

Os circuitos de controle de iluminação de três pontos diferem de um circuito bidirecional apenas na presença de um interruptor cruzado

Assim, as funções de um interruptor normal incluem abrir e fechar o circuito - quando você pressiona a metade superior da tecla, a luz acende, a metade inferior apaga. Mas o estado de iluminação em um circuito com dois dispositivos de passagem não depende em nada da posição das teclas de um deles.

Pressionar uma tecla apenas muda a conexão de um circuito para outro. Para que o circuito feche, é necessário que ambos os dispositivos entrem em contato com um dos condutores colocados entre eles.

Um comutador de passagem também é chamado de comutador bidirecional. O diagrama demonstra claramente que o usuário, utilizando qualquer um deles, poderá acender e apagar a luz

O mecanismo de diferentes tipos de dispositivos difere no número de terminais:

• no habitual são dois;
• no transitório são três;
• em uma conexão cruzada existem quatro terminais.

Quanto mais complexo for o dispositivo, maior será a qualidade necessária. Portanto, o design das chaves oscilantes, que possuem um grande número de terminais, se distingue pela alta resistência, resistência ao desgaste e resistência à corrosão.

A maioria dos modelos possui um alto nível de proteção (IP) contra fatores externos negativos - poeira, umidade.

Se as chaves de passagem forem sempre usadas apenas em pares, o número de chaves comutadoras pode ser qualquer - pelo menos um, pelo menos dez

Assim como as chaves de passagem, as chaves crossover alternam as conexões de um condutor para outro. Mas a diferença é que já existem dois contatos de entrada, e não um, e sua comutação também precisa ser controlada. O princípio de funcionamento do dispositivo é baseado na comutação de contatos emparelhados.

Opções de conexão

Assim como as chaves de passagem não podem ser usadas individualmente, mas são conectadas apenas em pares, as chaves comutadoras são usadas apenas com duas chaves de passagem. Neste caso, podem ser utilizados até 10 interruptores cruzados, e eles estarão sempre localizados entre os interruptores de passagem.

No diagrama, o condutor de fase é indicado em vermelho, o condutor neutro em azul. A 1 - diagrama básico de conexão; A 2 é outra versão do diagrama de conexão; B1 - método de fiação, em que cada elemento do circuito é conectado através de uma caixa de distribuição; B 2 - método de conexão usando uma pequena caixa de junção antiga e um soquete sob um interruptor convencional desmontado

As opções de circuitos utilizados para ligação podem ser diversas: a instalação é feita através de uma caixa de distribuição ou através dela, vários grupos de iluminação são conectados.

Eles irão melhorar o sistema instalando um controle centralizado.

O dispositivo de comutação de tipo cruzado é sempre projetado para um grupo de iluminação. Se for necessário conectar dois grupos de lâmpadas, use dois interruptores ou faça um dos dois blocos separados

Instalação via caixa de distribuição

Este é um método de conexão tradicional que apresenta desvantagens e vantagens. As vantagens incluem a capacidade de detectar rapidamente seções danificadas de fios em caso de problemas no circuito.

Além disso, este método envolve a colocação tradicional de fios, o que ajuda durante os trabalhos subsequentes de reparo ou instalação a determinar onde os fios são colocados e a manter a integridade da rede elétrica.

Diagrama de conexão para interruptores pass-through e cruzados em um sistema de controle de iluminação de vários locais.L - condutor de fase; N - zero

Ao instalar a fiação elétrica da caixa de junção até os interruptores de passagem, são colocados fios de três núcleos. Um fio de dois núcleos vai do comutador cruzado até as passagens.

A sequência de ações ao conectar um circuito no qual os fios passam por uma caixa de junção é a seguinte:

• Um fio de fase de dois núcleos do painel elétrico é inserido na caixa. O condutor neutro do cabo de alimentação é imediatamente conectado ao condutor neutro da lâmpada, e o condutor de fase é conectado ao condutor comum da primeira chave de passagem nº 1, ao terminal de entrada 1 (ver figura acima).
• Os dois condutores restantes do fio de três núcleos são conectados aos terminais de saída 3 e 4, que na caixa de junção serão conectados aos dois condutores da chave comutadora nº 2.
• Instale o comutador intermediário. A conexão correta dos condutores da chave cruzada está indicada no diagrama desenhado no próprio dispositivo.

A segunda chave de passagem é conectada da mesma maneira que a primeira, mas o condutor comum é direcionado através da caixa de junção até a lâmpada.

Instalar uma rede elétrica para organizar a iluminação por meio de caixas de distribuição é bom porque em caso de mau funcionamento é mais fácil identificar o trecho danificado do fio elétrico

Se a conexão na caixa de junção foi feita por torção, todas as áreas expostas são cuidadosamente isoladas para evitar curto-circuito.

Isso é feito com fita isolante ou tubo termorretrátil, que pode servir de marcação para os condutores.

Recomendamos também a leitura de nosso outro material, onde falamos detalhadamente sobre a instalação de uma caixa de junção. Leia mais - leia Avançar.

Uma conexão profissional é imediatamente visível - todos os fios são colocados de forma compacta e organizada na caixa de junção

Método de conexão direta

As conexões são o elo mais fraco em qualquer rede elétrica - é aqui que ocorre a oxidação. Independentemente de serem grampos laterais ou grampos de mola blocos de terminais de liberação rápida, eles queimam primeiro, o próprio fio permanece intacto, pois é protegido da queima por uma máquina.

Para minimizar o número de conexões, a conexão é feita sem caixa de junção.

Eles também adotam esse método de conexão porque os usuários nem sempre desejam ver várias caixas de junção em suas paredes - esses são elementos adicionais que devem ser ocultados da vista.

Como instalar um sistema elétrico sem caixa de junção:

1. Do quadro elétrico é puxado um cabo com dois condutores - fase e neutro. Este último leva diretamente à lâmpada.
2. A fase é conectada ao terminal de entrada da chave de passagem. Dois fios de fase vão dos dois terminais de saída ao fio cruzado.
3. Dois condutores de fase são colocados a partir dos contatos de saída da chave reversora e conectados à segunda passagem.
4. O condutor comum do segundo dispositivo de comutação de passagem conduz à lâmpada e fecha a rede elétrica.

Todos os fios devem ser marcados durante os trabalhos de instalação elétrica. Caso contrário, da próxima vez, ao realizar trabalhos de instalação elétrica, será difícil identificar a sua natureza.

Será muito difícil encaixar todos os condutores conectados entre si na caixa de tomadas. Portanto, são utilizados terminais mais planos e compactos. Você também pode resolver o problema de posicionamento usando caixas de encaixe grandes - com profundidade de 60 mm

Você pode ocultar as caixas de distribuição de outras maneiras.Por exemplo, instalando uma caixa atrás de um teto falso.

Esta opção não pode ser considerada ganha-ganha, pois em casos complexos de avarias, a detecção de uma avaria pode não se limitar a uma caixa, sendo então necessário remover os tectos de mais do que uma divisão.

Caixas de distribuição também são instaladas atrás do teto falso. Neste caso, estão todos concentrados em um só lugar, e o acesso é feito por uma escotilha de inspeção

Verifique a conexão correta assim: cada vez que você pressiona a tecla de qualquer interruptor, inclusive o interruptor cruzado, o estado da iluminação deve mudar - a luz deve apagar e acender. Podem surgir problemas se forem cometidos erros durante a conexão - o circuito está montado incorretamente, os contatos estão confusos.

A causa do funcionamento inadequado do comutador só pode ser eliminada verificando minuciosamente a conexão diretamente no local de instalação.

Erros típicos de conexão

Ignorar as marcações e diagramas impressos nas chaves leva a erros de conexão e funcionamento incorreto do circuito. O problema mais comum que ocorre, especialmente ao instalar chaves de passagem, é o usuário identificar incorretamente a localização do contato de entrada.

Ele pode estar localizado de forma diferente em dispositivos diferentes, portanto você deve ler as marcações. Todas as sutilezas da escolha de switches de passagem são discutidas em este material.

Se não for possível determinar a localização exata do terminal de entrada, teste o dispositivo com um multímetro ou uma chave de fenda indicadora

Ao conectar comutadores crossover, surgem problemas se os fios emparelhados dos dispositivos de passagem estiverem conectados aos terminais localizados no lado errado.

Na maioria das vezes, o dispositivo envolve uma conexão cruzada.

Você deve sempre verificar o circuito antes de conectar. Os contatos de entrada e saída da chave comutadora podem estar localizados de forma diferente

Iluminação com interruptor cruzado em rede TN-S

A conexão de uma chave crossover em uma rede de energia TN-S, que se caracteriza pela separação do zero de trabalho (N) e de proteção (PE), possui algumas nuances. Ao contrário do antigo e não totalmente seguro sistema TN-C, a rede elétrica conduzida de acordo com os novos padrões utiliza 3 fios para fornecer tensão monofásica e 5 para fornecer tensão trifásica.

O fio que desempenha a função de zero (N, marcado em azul) sai do quadro elétrico, passa pela caixa de derivação e é conectado ao zero da lâmpada. O fio terra (PE, indicado na cor amarelo esverdeado) é conectado ao fio terra da luminária.

A instalação de redes elétricas utilizando o sistema TN-S aumenta significativamente o custo dos materiais, mas reduz os riscos associados à operação de equipamentos elétricos

Como estabelecer um controle centralizado de iluminação?

A rede de controle de vários locais tem uma desvantagem significativa - todos os interruptores nela envolvidos não possuem uma posição fixa. Portanto, é impossível determinar se a luz da sala está acesa ou não se não houver eletricidade. A instalação de um switch convencional na frente da primeira passagem elimina esse problema.

Ao já conhecido diagrama de conexão para chaves comutadoras e de passagem, mais um elemento é adicionado - um elemento normal de chave única. Coloque-o na mesma sala ou leve-o até a porta da frente. Quando ativado, permitirá que o sistema opere normalmente. Ao ser desligado, o circuito ficará totalmente desenergizado e, independente da posição dos interruptores, a luz não acenderá.

Uma maneira ainda melhor de melhorar o controle centralizado é usar um relé de pulso. Possui grande funcionalidade e permite controlar um grupo separado de equipamentos elétricos ou de iluminação em toda a casa.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Princípio de funcionamento de um comutador:

Como funciona um comutador:

Conexão elétrica TN-S (com aterramento, PE):

Instalar um comutador não é uma tarefa tão difícil quanto parece à primeira vista. Para simplificar a compreensão do princípio e dos padrões de conexão, você pode entender a operação de um dispositivo convencional de chave única, prosseguir para o estudo da operação da chave de transição e, em seguida, o diagrama do circuito de controle usando uma chave cruzada parecerá bastante simples. O principal ao instalá-lo é cumprir os requisitos de segurança.

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