Chave cruzada: finalidade e dispositivo + diagrama de conexão e instalação

Um interruptor elétrico cruzado é um dispositivo projetado para uso como parte de circuitos de comunicação elétrica.Em particular, esta classe de dispositivos é usada ativamente quando há necessidade de organizar o controle de fontes de luz de diferentes pontos. Como regra, o esquema envolve a implementação deste dispositivo como um componente adicional aos comutadores de passagem existentes.

Neste artigo veremos o projeto e o circuito elétrico do próprio dispositivo, bem como os recursos de conexão em diversas opções. Complementaremos o material com diagramas visuais, fotos e um vídeo de automontagem.

Design de interruptor cruzado

O próprio dispositivo para comutação por inversão de linhas de energia é simples. No entanto, devido à característica do circuito multiponto de tais dispositivos, as dificuldades de implementação podem tornar-se reais. Portanto, é lógico considerar o design do dispositivo, bem como os diagramas de conexão.

O objetivo do comunicador é óbvio - conectar circuitos elétricos para fins domésticos (comerciais), onde o nível de tensão não exceda 250 volts. O design padrão dos dispositivos foi projetado para operação em ambientes secos e quentes que atendem ao padrão de classe de proteção estabelecido (IP20).

Design de interruptor cruzado
Externamente, não difere em nada dos designs tradicionais de dispositivos de comutação de luz. No entanto, o sistema de chave reversora interna possui um design de circuito ligeiramente diferente.

A instalação dos interruptores cruzados é realizada de forma tradicional (semelhante a instalação de um switch convencional light) com fixação da caixa de montagem com parafusos, ou a instalação interna é feita com fixação da base na parede com garras metálicas.

O corpo do dispositivo geralmente é feito de tecnopolímero não inflamável e resistente a impactos. Todas as peças estruturais para instalação externa são resistentes à radiação ultravioleta.

Partes do corpo do dispositivo
Os produtos de design moderno se diferenciam pela utilização de materiais de alta qualidade para molduras externas. O plástico técnico não é afetado pelos raios ultravioleta e de luz

A mecânica dos interruptores crossover para corrente de 10A é equipada com grupos de contatos de liberação rápida. A mecânica dos dispositivos para corrente de 16A possui terminais de parafuso. Para facilitar a conexão, os terminais (fase e neutro) costumam ser marcados em cores diferentes.

Os terminais de comutação são projetados para conectar condutores fabricados com tecnologia de tração de núcleo único ou multinúcleo. Seção transversal de condutores unipolares de até 2,5 mm2, encalhado até 4 mm2 (para interruptores 16A).

Diagrama elétrico do dispositivo

Se considerarmos os circuitos dos dispositivos de comutação cruzada, deve-se notar que existem diferentes designs de dispositivos em termos do número de grupos de contatos. Dispositivos simples e de uso frequente (chave única) possuem 2 contatos flutuantes (móveis) e 4 contatos estáveis ​​(fixos).

Circuito do dispositivo
Configuração do circuito de um switch com duas chaves. Os fabricantes, via de regra, aplicam diagramas de comutação diretamente na parede posterior da base plástica do dispositivo. O usuário só precisa fazer tudo de acordo com o esquema

Um projeto mais complexo de interruptores elétricos cruzados (projetos de duas e três teclas) já é marcado pelo número de grupos de comunicação de até 4 a 6 contatos móveis e de 8 a 12 contatos fixos.

Uma característica distintiva deste tipo de dispositivos é a sua instalação “dependente”. Em outras palavras, os projetos de interruptores de função cruzada não são instalados sem um par de interruptores convencionais.

É por isso que, ao escolher um dispositivo de ação intermediária, você deve prestar atenção à quantidade de contatos de trabalho. Para chaves intermediárias, o número de terminais em funcionamento é sempre de pelo menos quatro.

Diagrama esquemático de um switch de passagem
O bloco de terminais do comutador, mas não mais do grupo de dispositivos destinados à comutação no modo de comutação reversível. Esta é a aparência da parede traseira da chave de passagem, onde não há mais do que 3 contatos de trabalho

Graças ao uso de tais dispositivos, é possível criar circuitos de controle mais flexíveis e fáceis de usar para dispositivos de iluminação. A prática de usar dispositivos crossover como parte da infraestrutura de empresas industriais parece especialmente relevante.

Análise do diagrama esquemático dos grupos de contatos do dispositivo

Se você pegar o design clássico (tecla única) do dispositivo, produzido, por exemplo, pela ABB, e virar a parte traseira voltada para o usuário, aproximadamente a seguinte imagem será aberta.

Existem 4 pares de terminais na placa base, cada um deles marcado com símbolos correspondentes - neste caso, “setas”. Com uma designação técnica deste tipo, o fabricante fornece ao usuário informações sobre a correta conexão do dispositivo.

Dispositivo de comutação de inversão
É assim que se parece a fiação dos terminais de um dispositivo com função de travamento reversível. As diferenças em relação ao design mostrado acima são óbvias. Com base nessas características, geralmente é selecionada a configuração desejada do dispositivo.

As “setas” de entrada indicam o grupo de contato geral (de mudança). As “setas” de saída marcam o grupo de contato permanente.

Esquematicamente, a interação dos grupos se parece com a figura a seguir:

Divisão por contatos
As linhas coloridas mostram convencionalmente como os grupos de contato estão localizados dentro do dispositivo de comutação intermediário. Cada par de terminais operacionais é marcado com símbolos que indicam os grupos de entrada e saída

Os terminais do grupo comum (comutador) do contator recebem condutores do primeiro interruptor de passagemenvolvido no circuito elétrico. Assim, os condutores saem dos terminais do segundo grupo (permanente) do contator, que são conectados à chave de passagem número dois, também prudentemente incluída no circuito.

Esta é uma variação clássica que usa dois dispositivos reversíveis e um.

Circuito com uma chave intermediária
Esquema para introduzir um dispositivo de cruzamento em um circuito entre dois dispositivos de passagem. Normalmente, esta solução é típica para esquemas usados ​​em instalações domésticas

O dispositivo, projetado para atuar como uma chave reversível, pode na verdade ser usado em um dos dois modos de comutação de um circuito elétrico:

  1. Comutação direta - um análogo de dois dispositivos de passagem.
  2. Conexão cruzada - O propósito principal.

A configuração da primeira opção é essencialmente representada pela funcionalidade de ligação direta com possibilidade de ligação ou desconexão.

O segundo método de configuração (instalando jumpers) coloca o dispositivo no modo de operação usando um esquema de comutação por inversão.

Dois modos de ação
O dispositivo de chave reversora suporta configuração (por jumpers) para uma das duas funções de modo possíveis. Assim, a chave cruzada atua como uma espécie de dispositivo universal

Assim, os interruptores intermediários parecem funcionalmente não apenas como interruptores para fontes de luz artificial, mas como interruptores de ação universal.Esse fator amplia a funcionalidade de tais dispositivos e os torna convenientes para uso em diferentes opções de instalação.

Recursos de instalação e conexão ao circuito

As chaves de inversão são instaladas usando métodos e técnicas padrão usados ​​em construção ou engenharia elétrica. Um local conveniente para o dispositivo é planejado preliminarmente.

Em seguida, levando em consideração o ponto de instalação selecionado e a conexão ao circuito elétrico geral, é traçado um diagrama de fiação para a chave intermediária e o par de chaves de passagem que trabalham com ela.

Como parte do procedimento de desenvolvimento do projeto, o método de colocação dos condutores é determinado - superfície ou interno.

Instalação do switch de passagem
Um exemplo de instalação de uma chave de passagem de acordo com a opção de instalação para fiação interna. Um dispositivo crossover é montado exatamente da mesma maneira, com a única diferença de que quatro núcleos de cabo estão conectados a ele

Tendo em conta o método escolhido, é preparada a infra-estrutura de instalação (ranhuras, furos, tampões de fixação, caixas de distribuição).

Na infraestrutura acabada, são traçadas linhas de fiação elétrica, os fios são encaminhados em caixas de distribuição e as extremidades são trazidas de acordo com o diagrama diretamente para conexão a dispositivos de comutação intermediários e de passagem.

Opção nº 1 - nuances de conectar um dispositivo intermediário

As extremidades dos condutores (4 no total) retirados da caixa de distribuição para ligação à chave intermediária devem ser preparadas. Em particular, o isolamento é removido na seção da extremidade ao longo do fio até um comprimento de aproximadamente 10-12 mm.

A propósito, muitos interruptores de marca possuem um marcador especial no chassi, o que facilita a medição do comprimento necessário da remoção do isolamento.

Marcações de remoção de isolamento
O chassi de um dispositivo proprietário, onde o projeto prevê a fabricação de um recorte de medição especial.Graças a este marcador, o usuário sempre descascará o fio estritamente de acordo com as instruções.

Agora você precisa identificar os dois condutores provenientes da primeira chave de passagem instalada no circuito. Normalmente, todos os condutores são marcados para facilitar a identificação na fase de fiação do circuito.

Esses dois fios são conectados aos dois terminais de entrada (neste caso, tipo mola) do dispositivo de comutação intermediário. Os dois restantes são roteados para os terminais de saída.

Alternar terminais de entrada e saída
A marcação com “setas” no corpo do chassi reduz o risco de conexão incorreta do dispositivo. O parâmetro de corrente nominal e o nível de tensão operacional permitido também são indicados aqui.

O chassi assim preparado deve ser colocado no lugar - instalado dentro caixa de tomada de construção (para instalação interna) ou fixar diretamente na superfície da parede (instalação em superfície externa).

Protegendo o chassi do disjuntor
Prenda o chassi do switch aparafusando diretamente os parafusos. Enquanto isso, as instalações internas geralmente envolvem fixação com escoras metálicas laterais

Para instalações internas, o chassi geralmente é fixado com suportes espaçadores ou parafusos de fixação diretos. Quando interruptores de montagem em superfície, a montagem direta com parafuso é tradicionalmente usada. Em seguida, uma moldura é colocada no chassi e uma tampa de chave é colocada na alavanca de controle do interruptor.

Opção nº 2 – soluções de circuito para vários dispositivos

Os interruptores de instalação intermediários são um componente integral das soluções de circuito onde é implementado o princípio de controle de mais de três pontos distantes um do outro.

Teoricamente, pode haver muitos desses pontos de controle para fontes de luz artificial. Porém, opções de três ou quatro, no máximo cinco cargos estão praticamente implementadas.Pois a cada nova entrada do dispositivo o diagrama de fiação geral fica mais complicado.

Diagrama esquemático com dois interruptores intermediários
Diagrama de comunicação de um circuito de iluminação, onde são utilizados dois interruptores crossover emparelhados com dois interruptores pass-through. Esta é uma opção de controle de quatro posições independentes

Por exemplo, podemos considerar a fiação de quatro posições, quando os componentes principais incluem dois dispositivos de comutação de passagem e dois reversíveis. Em tal esquema fio de fase estão conectados ao contato móvel da chave de passagem.

Quando a corrente é fornecida à rede, ela passa pelo grupo de contatos fechado do dispositivo do tipo pass-through e é fornecida ao contato móvel de uma das duas chaves cruzadas.

Além disso, do terminal de saída do dispositivo reversor, a corrente flui para a segunda chave semelhante - para seu grupo de contato móvel e através do terminal de saída vai para o contator permanente da segunda chave de passagem.

Se a chave comutadora desta chave fechar o circuito, a corrente flui de sua saída para a luminária. Através do filamento da lâmpada, o circuito comum é fechado ao barramento zero. As lâmpadas estão acesas. Agora, se por uma questão de experiência (e também na prática) você colocar qualquer um dos dispositivos um por um no estado “desligado”, as lâmpadas da lâmpada se apagarão em cada um dos quatro casos.

Circuito multiposição
Diagrama esquemático de um multicomutador utilizando dispositivos de ação reversa. Teoricamente, esta solução pode utilizar um número ilimitado de dispositivos. Ou um número limitado apenas pelas nuances do design das instalações

Mas se você desligar todos os quatro ao mesmo tempo, esse tipo de grupo de comunicação simplesmente mudará para outra linha de comutação e as lâmpadas permanecerão energizadas - elas continuarão acesas.

Um experimento com dispositivos de reversão mostra claramente a funcionalidade do circuito de comutação cruzada de quatro posições. O dispositivo de iluminação pode ser controlado em qualquer uma das quatro posições.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Material de vídeo sobre a prática de controlar dispositivos de iluminação usando um interruptor cruzado.

Como instalar e rotear cabos de switches de passagem para switches crossover e como conectar dispositivos:

As vantagens da utilização de energia fotovoltaica são óbvias, tanto do ponto de vista da conveniência do utilizador como em termos de poupança de recursos energéticos. É por isso que os dispositivos elétricos considerados estão rapidamente ganhando popularidade tanto na vida cotidiana quanto na esfera industrial e econômica.

Gostaria de complementar o material acima com comentários úteis, diagramas de conexão ou recomendações de instalação? Ou talvez você tenha notado alguma imprecisão ou inconsistência neste artigo? Por favor, escreva seus comentários e conselhos no bloco de comentários.

Comentários dos visitantes
  1. Irina

    Quando estávamos fazendo a decoração interior da casa, os artesãos sugeriram que instalássemos interruptores transversais e de passagem - para acender as luzes simultaneamente nas escadas de todos os andares. Acabou sendo muito conveniente. Externamente, esse interruptor não difere de um interruptor normal, por isso nossos hóspedes ficam muito surpresos quando as luzes se acendem em todos os andares. Ainda assim, poucas pessoas conhecem esse recurso.

  2. Evgeny Kozhukhov

    O eletricista que trocou minha fiação elétrica durante uma grande reforma sugeriu fazer interruptores de passagem no corredor, concordei. Mas quando outra equipe de artesãos chegou, eles confundiram os fios que conectavam os interruptores nas duas extremidades.Agora esses interruptores funcionam de acordo com um algoritmo estranho, que ainda não consigo entender: a luz do início do corredor só acende se a posição do interruptor no final do corredor estiver na posição LIGADO, e se for colocado no Posição desligada, então a luz está acesa O corredor não acende de jeito nenhum. Teremos que refazer tudo, infelizmente. Os interruptores crossover e os interruptores pass-through são conceitos diferentes ou não?

    • Vitaly

      É surpreendente que a equipe de “mestres” não tenha verificado a funcionalidade da rede em que entraram.

      Uma chave crossover (intermediária) e uma chave de passagem não são a mesma coisa. Esses interruptores possuem diagramas de fiação diferentes.

    • Especialista
      Amir Gumarov
      Especialista

      Boa tarde, Eugene. Crossovers e pass-throughs possuem diferentes “circuitos internos”. A propósito, o artigo contém diagramas - anexei minhas capturas de tela para você. Claro, terá que ser refeito. Aconselho você a pensar na introdução de sensores de movimento, o que eliminará a necessidade de cortar rotas para novas fiações. Neste site, o tema sensores é abordado em diversos artigos. Você pode começar com o material “Como conectar um sensor de movimento a uma lâmpada”.

      Fotos anexadas:
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