Многоходовое переключение

В электропроводке здания многоходовая коммутация представляет собой соединение двух или более электрических переключателей для управления электрической нагрузкой из более чем одного места . Обычное применение - освещение, где оно позволяет управлять лампами из нескольких мест, например, в коридоре, на лестничной клетке или в большой комнате.

В отличие от простого выключателя света , который представляет собой однополюсный однопозиционный переключатель (SPST), в многоходовом коммутировании используются переключатели с одним или несколькими дополнительными контактами, а между переключателями проложены два или более проводов. Когда нагрузка контролируется только с двух точек, используются однополюсные двухпозиционные переключатели (SPDT). Двухполюсные двухпозиционные переключатели (DPDT) позволяют управлять устройством из трех и более мест.

В альтернативных конструкциях для переключения электрических нагрузок можно использовать низковольтное реле или электронное управление, иногда без дополнительных силовых проводов.

Трехпозиционные и четырехпозиционные переключатели

Двухполюсный двухпозиционный переключатель, работающий как четырехпозиционный (промежуточный или перекрестный) переключатель.

Управляемой нагрузкой часто является лампа, но многоходовое переключение используется для управления другими электрическими нагрузками, такими как электрическая розетка, вентиляторы, насосы, обогреватели или другие приборы. Электрическая нагрузка может быть постоянно подключена к проводу или подключена к коммутируемой розетке .

Трех- и четырехпозиционные переключатели позволяют управлять освещением из нескольких мест, например, сверху и снизу лестницы, в конце длинного коридора или из нескольких дверных проемов в большую комнату. Эти переключатели внешне похожи на однополюсные однополюсные переключатели (SPST), но имеют дополнительные соединения, которые позволяют управлять цепью из нескольких мест. Переключение переключателя отключает один «путешественник» и подключает другой.

С электрической точки зрения типичный «3-позиционный» переключатель представляет собой однополюсный двухпозиционный (SPDT) переключатель . При правильном соединении двух из этих переключателей вместе переключение любого переключателя меняет состояние нагрузки с выключенного на включенное или наоборот. Переключатели могут быть расположены так, чтобы они находились в одинаковой ориентации для выключения и в контрастной ориентации для включения. ^[1]

«4-позиционный» (промежуточный) переключатель представляет собой специально сконструированный двухполюсный переключатель с двойным переключением (DPDT), имеющий внутреннюю проводку при производстве для изменения местами соединений между входом и выходом и имеющий только четыре внешних клеммы. Этот переключатель имеет две пары «передвижных» клемм, которые он подключает либо прямо, либо перекрестно (транспонировано или перепутано). Однако промежуточный переключатель можно реализовать, добавив соответствующую внешнюю проводку к обычному (шестиконтактному) переключателю DPDT или используя отдельное реле DPDT.

Подключив один или несколько 4-позиционных (промежуточных) переключателя в линию с 3-позиционными переключателями на обоих концах, можно управлять нагрузкой из трех или более мест. Переключение любого переключателя меняет состояние нагрузки с выключенного на включенное или с включенного на выключенное.

Две локации

Для включения или выключения нагрузки из двух мест (например, включение или выключение света с любого конца лестничного марша) требуются два переключателя SPDT. Для этого существует несколько вариантов подключения проводов.

Система путешественника

В бегущей системе, также называемой «общей» системой, линия электропитания (горячая, показана красным) подводится к общей клемме одного из переключателей. Затем выключатели соединяются друг с другом парой проводов, называемых «путешественниками» (или «стропами» в Великобритании), а лампа подключается к общей клемме второго выключателя, как показано.

При использовании системы перемещения существует четыре возможных варианта положения переключателя: два с включенным светом и два с выключенным светом.

Выключенный	На

Альтернативная система

Альтернативная система, известная как «Калифорнийская трехсторонняя» или «береговая трехсторонняя» система подключения, позволяет подключать как коммутируемую, так и некоммутируемую нагрузку рядом с обоими переключателями без прокладки слишком большого количества дополнительных проводов. Это полезно в длинных коридорах, где может потребоваться более одного источника света для управления двумя выключателями и в которых также могут быть розетки, требующие непереключаемого питания, а также включенного освещения. Если включается только один свет и некоммутируемое соединение не требуется, в этой системе используются более длинные провода, чем в стандартной системе (четыре вместо трех), но если включенный свет находится рядом с выключателем рядом с блоком предохранителей и требуется розетка Если питание будет осуществляться рядом с дальним выключателем, то будет использоваться меньше длинных проводов (четыре вместо пяти).

При подключении «Калифорния, 3-ходовое» или «Береговое 3-стороннее» корпус патрона лампы никогда не подсоединяется к линейной (горячей) клемме. Дополнительную лампу можно подключить к терминалу А в качестве контрольной лампы или для освещения длинного коридора. Дополнительную розетку можно подключить к терминалу B, поскольку этот терминал всегда находится под напряжением.

Система Картера

Система Картера , также известная как система Чикаго, представляла собой метод подключения трехпозиционных переключателей в эпоху ранней проводки с ручкой и трубкой . Этот устаревший метод подключения запрещен Национальным электротехническим кодексом США с 1923 года. ^[2] даже в новых установках с ручкой и трубкой, которые все еще разрешены при определенных обстоятельствах. Эту систему проводки до сих пор можно встретить в старых «дедушкинских» электроустановках.

В системе Картера входящие провода под напряжением (под напряжением) и нейтральный провод были подключены к ходовым винтам обоих трехпозиционных переключателей, а лампа подключалась между общими винтами двух переключателей. Если бы оба переключателя были переведены в положение «горячее» или оба были переведены в нейтральное положение, свет остался бы выключенным; но если их переключить в противоположные положения, свет загорится. Преимущество этого метода заключалось в том, что для освещения от каждого выключателя использовался только один провод, имеющий горячий и нейтральный провод в обоих выключателях.

Основная проблема этого метода заключается в том, что в одной из четырех комбинаций выключателей патрон вокруг лампочки электризуется на обеих клеммах, даже если лампочка не горит. Поскольку корпус может находиться под напряжением даже при выключенном свете, это создает риск поражения электрическим током при замене лампы. Поэтому этот метод запрещен в современной проводке зданий, где винтовые лампы Эдисона используются .

Более двух локаций

При наличии более чем двух мест два соединительных провода должны быть пропущены через промежуточный переключатель, предназначенный для замены или перестановки пары. Можно вставить любое количество промежуточных переключателей, что позволяет использовать любое количество мест. Для этого требуется два провода в последовательности переключателей.

Система путешественника

Используя три переключателя, можно получить восемь возможных перестановок положений переключателей: четыре с включенным светом и четыре с выключенным светом. Обратите внимание, что на этих схемах также используются американские названия электропроводки.

Выключенный	На

Как упоминалось выше, вышеуказанная схема может быть расширена за счет использования нескольких 4-позиционных переключателей между 3-позиционными переключателями, чтобы расширить возможность переключения на любое количество мест.

Переключение реле низкого напряжения

Системы на основе реле с низковольтными цепями управления позволяют коммутировать питание осветительных нагрузок из произвольного числа мест. Для каждой нагрузки используется реле с блокировкой , которое механически поддерживает свое включенное или выключенное состояние, даже если в здании прерывается электроснабжение. Питание от сети подается через реле на нагрузку.

Вместо подачи сетевого напряжения на переключатели низкое напряжение (обычно 24 В переменного тока) подается на удаленные тумблеры мгновенного действия или кулисные переключатели. Выключатели без фиксации обычно имеют контакты SPDT в конфигурации (ВКЛ)-ВЫКЛ-(ВКЛ). Нажатие привода переключателя в одном направлении приводит к замыканию контактов реле; нажатие на него в противоположном направлении приводит к размыканию контактов реле. Любое количество дополнительных кулисных переключателей можно подключить параллельно, при необходимости в нескольких местах. Можно добавить дополнительный главный элемент управления, который одновременно включает и выключает все освещение на объекте под управлением таймера или компьютера.

После первоначального всплеска популярности в 1960-х годах использование таких низковольтных систем на основе реле в жилых помещениях стало редким. Поставщики электрооборудования обычно не поставляют оборудование для новых установок, хотя все еще можно найти детали для обслуживания существующих установок.

Электронное дистанционное переключение

По состоянию на 2012 год многосторонняя коммутация в жилых и коммерческих приложениях все чаще реализуется с использованием технологий передачи сигналов по линиям электропередачи и беспроводной сигнализации. К ним относятся система X10 , доступная с 1970-х годов, и более новые гибридные проводные/беспроводные системы, такие как Insteon и Z-Wave . Это особенно полезно при модернизации многопроводных цепей в существующей проводке, что часто позволяет избежать необходимости проделывать отверстия в стенах для прокладки новых проводов.

Системы дистанционного управления все чаще используются в коммерческих зданиях как часть систем освещения с полуавтоматическим управлением для повышения безопасности, защищенности и энергосбережения.

Ссылки

^ «Могу ли я подключить трехпозиционные переключатели так, чтобы, когда они оба находятся в одной ориентации, свет выключался?» . Обмен стеками по благоустройству дома. 2014-12-22 . Проверено 14 августа 2015 г.
^ Статья 404.2 NEC. Соединения переключателей: (A) ... Трех- и четырехпозиционные переключатели должны быть подключены так, чтобы все переключения выполнялись только в незаземленном проводнике цепи... (B) Заземленные проводники. Выключатели или автоматические выключатели не должны отключать заземленный провод цепи. Переключение нейтрали обычно запрещено NEC, если одновременно не размыкается горячий провод.

Дальнейшее чтение

Дэй, Ричард (январь 1987 г.). «Подключение мультипереключателей». Популярная наука . 230 (1): 85+. ISSN 0161-7370 .
Личфилд, Майкл и Макалистер, Майкл (2008). Монтаж проводки Тонтона завершен: советы экспертов от начала до конца (переработанная редакция). Ньютаун, Коннектикут: Тонтон Пресс. ISBN 9781600852565 .

[1] «Могу ли я подключить трехпозиционные переключатели так, чтобы, когда они оба находятся в одной ориентации, свет выключался?» . Обмен стеками по благоустройству дома. 2014-12-22 . Проверено 14 августа 2015 г.

[2] Статья 404.2 NEC. Соединения переключателей: (A) ... Трех- и четырехпозиционные переключатели должны быть подключены так, чтобы все переключения выполнялись только в незаземленном проводнике цепи... (B) Заземленные проводники. Выключатели или автоматические выключатели не должны отключать заземленный провод цепи. Переключение нейтрали обычно запрещено NEC, если одновременно не размыкается горячий провод.

[1]

[2]