Krížový vypínač: účel a konštrukcia + schéma zapojenia a montáž

Elektrický krížový spínač je zariadenie určené na použitie v elektrických komunikačných schémach. Táto trieda zariadení sa aktívne používa najmä vtedy, keď je potrebné organizovať ovládanie svetelných zdrojov z rôznych miest. Spravidla schéma predpokladá začlenenie tohto zariadenia ako doplnkového komponentu k už existujúcim prechodovým spínačom.

V tomto článku sa pozrieme na konštrukciu a elektrickú schému samotného zariadenia, ako aj na špecifiká zapojenia v rôznych variantoch. Materiál doplníme názornými schémami, fotografiami a videom o svojpomocnej montáži.

Konštrukcia krížového spínača

Samotné zariadenie inverzného prepínania elektrických vedení nie je zložité. Vzhľadom na viacbodovú schému typickú pre takéto zariadenia sa však ťažkosti pri implementácii môžu stať skutočnými. Preto je logické preskúmať konštrukciu zariadenia, ako aj schémy zapojenia.

Účel tohto spínača je zrejmý – spájanie elektrických obvodov domáceho (komerčného) určenia, kde úroveň napätia nepresahuje 250 voltov. Štandardné prevedenie zariadení je určené na prevádzku v suchých teplých miestnostiach, ktoré spĺňajú stanovenú normu triedy ochrany (IP20).

Navonok sa nelíši od tradičných konštrukcií spínacích zariadení svetiel. Vnútorný systém reverzného prepínača má však trochu odlišné schémové riešenie.

Montáž krížových spínačov sa vykonáva tradičným spôsobom (podobne ako montáž bežného spínača svetla) s upevnením montážnej krabice na skrutky, alebo sa vykonáva vnútorná montáž s upevnením základne na stenu kovovými nožičkami.

Telo zariadenia je zvyčajne vyrobené z nárazuvzdorného nehorľavého technopolyméru. Všetky konštrukčné diely pre vonkajšiu inštaláciu sú odolné voči ultrafialovému žiareniu.

Výrobky moderného prevedenia sa vyznačujú použitím vysoko kvalitných materiálov pre vonkajší rám. Technický plast nie je ovplyvnený ultrafialovými a svetelnými lúčmi.

Mechanika krížových prepínačov na prúd 10 A je vybavená rýchloupínacími kontaktnými skupinami. Mechanika prístrojov na prúd 16 A má skrutkové svorky. Pre pohodlie pri pripájaní sú svorky (fázová a nulová) zvyčajne označené rôznymi farbami.

Svorky prepínačov sú navrhnuté na pripojenie vodičov vyrobených technológiou jednožilového alebo viacžilového ťahania. Prierez jednožilových vodičov do 2,5 mm², viacžilových do 4 mm² (pre 16 A prepínače).

Elektrická schéma zariadenia

Ak sa pozrieme na schému zapojenia zariadení krížového prepínania, treba poznamenať existenciu rôznych konštrukcií zariadení z hľadiska počtu kontaktných skupín. Jednoduché a často používané zariadenia (jednokľúčové) majú 2 plávajúce (pohyblivé) kontakty a 4 stabilné (pevné) kontakty.

Schéma zapojenia prepínača s dvoma klávesmi. Výrobcovia zvyčajne aplikujú schému prepínania priamo na zadnú stranu plastového podstavca prístroja. Užívateľovi už len stačí urobiť všetko podľa schémy.

Komplexnejšie prevedenie krížových elektrických prepínačov (dvoj- alebo trojklávesové konštrukcie) sa vyznačuje už počtom komunikačných skupín až 4-6 pohyblivých a až 8-12 pevných kontaktov.

Charakteristickou črtou tohto typu zariadení je ich „závislá“ inštalácia. Inými slovami, konštrukcie prepínačov s krížovou funkčnosťou sa neinštalujú bez páru bežných prepínačov.

Práve preto, pri výbere zariadenia s medziľahlou činnosťou, treba venovať pozornosť počtu pracovných kontaktov. Pre medziľahlé prepínače je počet pracovných svoriek vždy najmenej štyri.

Svorkovnica prepínača, ale už nie z tej skupiny zariadení, ktoré sú určené na prepínanie v režime reverzného prepínania. Toto je vzhľad zadnej strany priechodného prepínača, kde sú najviac 3 pracovné kontakty.

Vďaka použitiu podobných zariadení vzniká možnosť vytvárať flexibilnejšie a z hľadiska prevádzky pohodlnejšie schémy riadenia svetelných zariadení. Obzvlášť aktuálnou sa javí prax používania krížových zariadení v rámci infraštruktúry priemyselných podnikov.

Rozbor schémy kontaktných skupín zariadenia

Ak si vezmeme klasickú (jednokľúčovú) konštrukciu prístroja, vyrobeného napríklad firmou ABB, a otočíme ju k užívateľovi zadnou stranou, otvorí sa približne nasledujúci obraz.

Na doske podstavca sa nachádzajú 4 páry svoriek, z ktorých každá je označená príslušnými symbolmi – v tomto prípade „šípkami“. Technickým označením tohto druhu výrobca poskytuje užívateľovi informáciu o správnom pripojení zariadenia.

Takto vyzerá svorkové usporiadanie prístroja s funkciou reverznej blokácie. Rozdiely od konštrukcie zobrazenej vyššie sú zjavné. Podľa týchto znakov sa zvyčajne vyberá požadovaná konfigurácia prístroja.

Prichádzajúcimi „šípkami“ sa označuje spoločná (prepínacia) kontaktná skupina. Odchádzajúcimi „šípkami“ sa označuje stála kontaktná skupina.

Schematicky vyzerá vzájomné pôsobenie skupín tak, ako na nasledujúcom obrázku:

Farebné čiary podmienene ukazujú, ako sú umiestnené kontaktné skupiny vo vnútri prístroja medziľahlého prepínania. Každý pár pracovných svoriek je označený symbolikou, ktorá označuje vstupnú a výstupnú skupinu.

Na svorky spoločnej (prepínacej) skupiny kontaktora prichádzajú vodiče od prvého priechodového vypínača, zapojeného v elektrickej schéme. Zodpovedajúco, zo svoriek druhej (stálej) skupiny kontaktora vychádzajú vodiče, ktoré sa spájajú s priechodovým spínačom číslo dva, tiež predvídavo zahrnutým do zloženia schémy.

Toto je klasická variácia s použitím dvoch priechodových a jedného reverzného prístroja.

Schéma zavedenia jedného krížového zariadenia do obvodu medzi dvoma prístrojmi priechodového účinku. Zvyčajne je takéto riešenie charakteristické pre schémy používané v miestnostiach domáceho určenia.

Zariadenie, ktoré má plniť úlohu reverzného spínača, sa v skutočnosti môže používať v jednom z dvoch režimov spínania elektrického obvodu:

1. Priama komutácia – analóg dvoch priechodových prístrojov.
2. Krížová komutácia – hlavný účel.

Konfigurácia prvého variantu je v podstate reprezentovaná funkcionalitou priameho spojenia s možnosťou spojenia alebo prerušenia.

Druhý spôsob konfigurácie (pomocou inštalácie prepojok) prepína prístroj do režimu práce podľa schémy spínania s inverziou.

Zariadenie reverzného prepínania podporuje konfiguráciu (pomocou prepojok) pre jednu z dvoch možných režimových funkcií. Takto vypínač krížového typu vystupuje ako svojím spôsobom univerzálny prístroj.

Takto medziľahlé prepínače vyzerajú funkčne nielen ako spínače zdrojov umelého svetla, ale ako spínače univerzálneho účinku. Tento faktor rozširuje funkcionalitu takýchto zariadení, robí ich vhodnými na použitie v rôznych variantoch montáže.

Montážne špecifiká a zapojenie do obvodu

Montujú sa spínače inverzného účinku s použitím štandardných spôsobov a metód používaných v stavebníctve alebo v elektrohospodárstve. Vopred sa určí vhodné umiestnenie prístroja.

Potom sa s ohľadom na vybraný montážny bod a napojenie na celkovú elektrickú schému nakreslí montážna schéma pre medzistupňový vypínač a s ním spolupracujúce prechodové prepínače.

V rámci postupu vývoja projektu sa určuje spôsob kladenia vodičov – povrchový alebo vnútorný.

Príklad inštalácie prechodového vypínača podľa montážneho variantu vnútorného rozvodu. Presne tak sa montuje krížový prístroj, s tým rozdielom, že k nemu privádzajú štyri žily kábla.

S ohľadom na zvolený spôsob sa pripraví inštalačná infraštruktúra (drážky, otvory, upevňovacie zátky, rozvodné krabice).

Na hotovej infraštruktúre sa ťahajú línie elektrického vedenia, rozvádzajú sa vodiče v rozvodných krabiciach, vyvádzajú sa podľa schémy konce priamo na pripojenie k prechodovým a medzistupňovým spínacím prístrojom.

Variant č. 1 – detaily zapojenia medziľahlého zariadenia

Vodiče vyvedené z rozvodnej krabice na spojenie s medzistupňovým vypínačom (celkovo 4) je potrebné pripraviť. Konkrétne sa odstraňuje izolácia na úseku od konca pozdĺž vodiča približne na dĺžku 10-12 mm.

Mimochodom, mnohé značkové vypínače majú na šasi špeciálnu značku, podľa ktorej sa dá ľahko odmerať potrebná dĺžka odizolovania.

Šasi značkového prístroja, kde konštrukcia počíta s vytvorením špeciálneho meracieho výrezu. Vďaka tejto značke používateľ vždy odizoluje vodič presne podľa pokynov.

Teraz je potrebné určiť dva vodiče vychádzajúce z prvého prechodového vypínača, inštalovaného v schéme. Zvyčajne sú všetky vodiče označené pre ľahšiu identifikáciu už v štádiu rozvodu obvodov.

Tieto dva vodiče sa pripájajú na dve vstupné svorky (v tomto prípade pružinového typu) zariadenia medzistupňového spínania. Zvyšné dva sa rozvádzajú na výstupné svorky.

Označenie „šípkami“ na tele šasi znižuje riziko nesprávneho pripojenia prístroja. Tu sa tiež uvádza menovitý parameter prúdu a prípustná úroveň pracovného napätia.

Takto pripravené šasi je potrebné umiestniť na miesto – inštalovať do vnútra stavebnej podomietkovej krabice (pre vnútornú montáž) alebo upevniť priamo na povrch steny (vonkajšia nadomietková montáž).

Upevnenie šasi spínača priamym zaskrutkovaním skrutiek. Medzitým vnútorná inštalácia častejšie počíta s upevnením bočnými kovovými rozporkami.

Pri podmienkach vnútornej inštalácie je šasi zvyčajne upevnené dištančnými sponami alebo priamym skrutkovým upevnením. Pri povrchovej montáži vypínačov sa tradične používa priame upevnenie skrutkami. Ďalej sa na šasi umiestni rám a na ovládaciu páku vypínača sa nasadí klávesová krytka.

Variant č. 2 – schémové riešenia pre niekoľko zariadení

Prepínače pre medziinštaláciu sú neoddeliteľnou súčasťou schémových riešení, kde sa realizuje princíp ovládania z viac ako troch vzdialených bodov jeden od druhého.

Teoreticky takýchto bodov ovládania zdrojov umelého svetla môže byť mnoho. V praxi sa však realizujú varianty na tri až štyri, maximálne na päť pozícií. Pretože s každým novým pridaním prístroja sa komplikuje celková schéma vedenia.

Schématika komunikácie osvetľovacieho okruhu, kde sú zapojené dva krížové vypínače v páre s dvomi prechodovými spínačmi. Toto je variant ovládania zo štyroch nezávislých pozícií.

Pre príklad môžeme zvážiť štvorbodové vedenie, kde sa z hlavných komponentov používajú dve prechodové a dve reverzné spínacie zariadenia. V takejto schéme sa fázový vodič privádza na pohyblivý kontakt prechodového spínača.

Keď sa do siete privedie prúd, prechádza cez uzavretú kontaktnú skupinu zariadenia prechodového typu a privádza sa na pohyblivý kontakt jedného z dvoch krížových prepínačov.

Ďalej z výstupnej svorky reverzného prístroja prúd pokračuje na druhý rovnaký prepínač – na jeho pohyblivú kontaktnú skupinu a cez výstupnú svorku prichádza na stály kontakt druhého prechodového vypínača.

Ak preklápací spínač tohto vypínača uzatvára obvod, z jeho výstupu prúd prichádza na svetelný prístroj. Cez vlákno žiarovky svietidla sa celkový obvod uzatvára na nulovú zbernicu. Lámpy svietidla svietia. Teraz, ak kvôli experimentu (a v praxi tiež) postupne nastavíme ktorýkoľvek z prístrojov do stavu „vypnuté“, lámpy svietidla zhasnú v každom zo štyroch prípadov.

Schématika multispínača s účasťou zariadení reverzného účinku. Teoreticky sa pri tomto riešení môže použiť neobmedzený počet prístrojov. Alebo počet obmedzený len konštrukčnými nuansami miestností.

Ale ak vypneme súčasne všetky štyri, táto svojrázna komunikačná skupina sa jednoducho prepne na inú komunikačnú líniu a lámpy svietidla zostanú pod prúdom – budú naďalej svietiť.

Experiment s reverznými prístrojmi názorne ukazuje funkčnosť schémy krížového štvorbodového spínača. V ktorejkoľvek zo štyroch pozícií je dostupné ovládanie svetelného prístroja.

Závery a užitočné video k téme

Video materiál o praxi ovládania svetelných prístrojov pomocou krížového spínača.

Ako nainštalovať a rozviesť vedenia vodičov od priechodných vypínačov ku krížovému a akým spôsobom vykonať pripojenia prístrojov:

Výhody použitia priechodných vypínačov sú zrejmé, a to z hľadiska pohodlia pre používateľa aj z hľadiska úspory energetických zdrojov. Práve preto si tieto elektrické prístroje rýchlo získavajú popularitu v domácnosti aj v priemyselno-hospodárskej sfére.

Chcete doplniť vyššie uvedený materiál užitočnými poznámkami, schémami zapojenia alebo montážnymi odporúčaniami? Alebo ste si všimli nepresnosti či nezrovnalosti v tomto článku? Napíšte, prosím, svoje pripomienky a rady do bloku komentárov.