Многосторонняя коммутация - Multiway switching

В строительстве проводки , многоходовой коммутации является соединение двух или более электрических переключателей для управления электрической нагрузки от более чем в одном месте. Распространенным применением является освещение, где он позволяет управлять лампами из разных мест, например, в коридоре, на лестничной клетке или в большой комнате.

В отличие от простого переключателя света , который представляет собой однополюсный переключатель на одно направление (SPST), в многопозиционной коммутации используются переключатели с одним или несколькими дополнительными контактами, а между переключателями проложены два или более провода. Когда нагрузка управляется только с двух точек, используются однополюсные, двухпозиционные переключатели (SPDT). Двухполюсные двухпозиционные переключатели (DPDT) позволяют управлять из трех или более мест.

В альтернативных конструкциях для переключения электрических нагрузок можно использовать реле низкого напряжения или электронные устройства управления, иногда без дополнительных силовых проводов.

Трех- и четырехпозиционные переключатели

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

Управляемая нагрузка часто представляет собой лампу, но многопозиционное переключение используется для управления другими электрическими нагрузками, такими как электрическая розетка, вентиляторы, насосы, нагреватели или другие приборы. Электрическая нагрузка может быть постоянно подключена к электросети или подключена к коммутируемой розетке .

Трех- и четырехпозиционные переключатели позволяют управлять светом из нескольких мест, таких как верх и низ лестницы, конец длинного коридора или несколько дверных проемов в большую комнату. Эти переключатели внешне похожи на однополюсные переключатели на одно направление (SPST), но имеют дополнительные соединения, которые позволяют управлять цепью из нескольких мест. Переключение переключателя отключает один терминал «путешественник» и подключает другой.

С электрической точки зрения типичный трехпозиционный переключатель представляет собой однополюсный двухпозиционный переключатель (SPDT) . Правильно соединив два из этих переключателей вместе, переключение любого переключателя изменяет состояние нагрузки с выключенного на включенное или наоборот. Переключатели могут быть расположены так, чтобы они были в одной ориентации для выключения и в противоположной ориентации при включении.

«4-позиционный» (промежуточный) переключатель представляет собой специально созданный двухполюсный двухпозиционный переключатель (DPDT), имеющий внутреннюю проводку при изготовлении для реверсирования соединений между входом и выходом и имеющий только четыре внешних контакта. Этот коммутатор имеет две пары "подвижных" клемм, которые он подключает либо прямо, либо перекрестно (транспонированный или переставленный). Однако промежуточный переключатель может быть реализован путем добавления соответствующей внешней проводки к обычному (шестиконтактному) переключателю DPDT или с помощью отдельного реле DPDT.

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

Две локации

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

Система путешественников

В путевой системе, также называемой «общей» системой, линия питания (горячая, показана красным) подводится к общей клемме одного из переключателей; затем переключатели соединяются друг с другом парой проводов, называемых «путешественниками» (или «стропами» в Великобритании), а лампа подключается к общей линии второго переключателя, как показано.

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

Выключенный	На

Альтернативная система

Соединение «Калифорния 3-стороннее» или «Побережье 3-стороннее» никогда не соединяет корпус патрона лампы с линейным (горячим) контактом. Дополнительную лампу можно подключить к клемме А в качестве контрольной лампы или для освещения длинного коридора. Дополнительная розетка может быть подключена к клемме B, так как эта клемма всегда находится под напряжением.

Альтернативная система, известная как «калифорнийская 3-сторонняя» или «трехсторонняя» система подключения, позволяет подключать как переключаемые, так и некоммутируемые нагрузки рядом с обоими коммутаторами, не прокладывая слишком много дополнительных проводов. Это полезно в длинных коридорах, где может потребоваться более одного источника света для управления двумя переключателями, и в которых также могут быть розетки, требующие неотключаемого питания, а также переключаемые фонари. Если включается только один свет и не требуется некоммутируемое соединение, эта система использует более длинные провода, чем стандартная система (четыре вместо трех), но если переключаемый свет находится рядом с выключателем рядом с блоком предохранителей и требуется розетка. При подаче питания рядом с дальним переключателем будет использоваться меньше длинных проводов (четыре вместо пяти).

Система Картера

Система Картера запрещена в США.

Система Картера представляла собой метод подключения трехпозиционных переключателей в эпоху ранней проводки с ручкой и лампой . Этот устаревший метод подключения был запрещен Национальным электротехническим кодексом США с 1923 года, даже в новых установках с ручкой и трубкой, которые все еще разрешены при определенных обстоятельствах. Эта система электропроводки все еще может встречаться в старых «устаревших» электрических установках.

В системе Carter входящие провода под напряжением и нейтраль были подключены к ходовым винтам обоих трехпозиционных переключателей, а лампа была подключена между общими винтами двух переключателей. Если бы оба переключателя были повернуты в положение «горячее» или оба были переведены в нейтральное положение, свет остался бы выключенным; но если бы они были переключены в противоположные положения, свет загорелся бы. Преимущество этого метода состояло в том, что он использовал только один провод к свету от каждого переключателя, имея горячий и нейтральный в обоих переключателях.

Основная проблема этого метода заключается в том, что в одной из четырех комбинаций переключателей гнездо вокруг лампы электрифицировано на обоих своих выводах, даже если лампа не горит. Поскольку корпус может находиться под напряжением даже при выключенном свете, это создает риск поражения электрическим током при замене лампы накаливания. Поэтому этот метод запрещен в современной проводке зданий.

Более двух локаций

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

Система путешественников

Используя три переключателя, есть восемь возможных перестановок положений переключателя: 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, вышеупомянутая схема может быть расширена за счет использования нескольких 4-позиционных переключателей между 3-х позиционными переключателями, чтобы расширить коммутационную способность до любого количества местоположений.

Четыре образца аранжировки

Коммутация реле низкого напряжения

Системы на основе реле с низковольтными цепями управления позволяют переключать питание осветительных нагрузок из произвольного количества мест. Для каждой нагрузки используется фиксирующее реле, которое механически поддерживает свое включенное или выключенное состояние, даже если подача электроэнергии в здание прекращается. Сетевое питание подключается к нагрузке через реле.

Вместо подачи сетевого напряжения на переключатели, низкое напряжение - обычно 24 В переменного тока - подключается к удаленным тумблерам мгновенного действия или кулисным переключателям. Мгновенные переключатели обычно имеют контакты SPDT в конфигурации (ВКЛ) -ВЫКЛ- (ВКЛ). При нажатии на исполнительный механизм переключателя в одном направлении контакты реле замыкаются; нажатие в противоположном направлении приводит к размыканию контактов реле. Любое количество дополнительных кулисных переключателей может быть подключено параллельно при необходимости в нескольких местах. Можно добавить дополнительный главный элемент управления, который одновременно включает и выключает все огни на объекте под управлением таймера или компьютера.

После первоначального всплеска популярности в 1960-х годах использование таких релейных низковольтных систем в жилых помещениях стало редкостью. Оборудование для новых установок обычно не поставляется поставщиками электрооборудования, хотя все еще можно найти запчасти для обслуживания существующих установок.

Электронное дистанционное переключение

С 2012 года многосторонняя коммутация в жилых и коммерческих приложениях все чаще реализуется с использованием технологий передачи сигналов по линиям электропередач и беспроводной передачи сигналов. 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 многонаправленных цепей в существующую проводку, часто избегая 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, надежности и энергосбережения.

использованная литература

дальнейшее чтение