Кръстосан превключвател: предназначение и устройство + схема на свързване и монтаж

Електрическият кръстосан ключ – устройство, създадено за прилагане в състава на електрически схеми на комуникации. По-конкретно, този клас устройства се използва активно, когато възникне необходимост от организиране на управление на източниците на светлина от различни точки. По принцип схемата предполага внедряване на това устройство като допълнителен компонент към вече съществуващите проходни ключове.

В тази статия ще разгледаме конструкцията и електрическата схема на самото устройство, както и особеностите на свързването в различни варианти. Ще допълним материала с нагледни схеми, снимки и видеоклип за самостоятелен монтаж.

Конструкция на кръстосания ключ

Само по себе си устройството на прибора за инверсионно превключване на електрически линии не е сложно. Въпреки това, поради многоточковата схематика, характерна за подобни устройства, трудностите при внедряване могат да станат реални. Затова е логично да разгледаме конструкцията на устройството, както и схемите на свързване.

Предназначението на комуникатора е очевидно – свързване на електрически вериги за битови (търговски) цели, където нивото на напрежение не надвишава стойността от 250 волта. Стандартното изпълнение на устройствата е проектирано за експлоатация вътре в сухи, топли помещения, подходящи според установения норматив за клас на защита (IP20).

Външно той не се отличава по нищо от традиционните конструкции на устройства за комутация на осветителни уреди. Въпреки това вътрешната система на реверсивния превключвател има малко по-различно схемно решение.

Монтажът на кръстосаните ключове се извършва по традиционния начин (аналогично на монтажа на обикновен ключ за осветление) със закрепване на монтажната кутия на винтове, или се прави вътрешен монтаж със закрепване на основата към стената с метални лапички.

Корпусът на устройството обикновено се изработва на основата на удароустойчив незапалим технополимер. Всички детайли на конструкцията за външна инсталация притежават устойчивост на ултравиолетово излъчване.

Изделията от съвременно изпълнение се отличават с използване на висококачествени материали за външната облицовка. Техническият пластик не е податлив на влиянието на ултравиолетови и светлинни лъчи.

Механиката на кръстосаните ключове за ток 10А е оборудвана с бързозатягащи контактни групи. Механиката на уредите за ток 16А има винтови клеми. За удобство при свързване клемите (фазова и нулева) обикновено се маркират с различен цвят.

Клемите на комутаторите са предназначени за присъединяване на проводници, изпълнени по технология на едножилно или многожилно изтегляне. Сечението на едножилните проводници е до 2,5 мм², а на многожилните до 4 мм² (за ключове 16А).

Електрическа схема на устройството

Ако разгледаме схемотехниката на уредите за кръстосана комутация, трябва да се отбележи наличието на различни конструкции на уредите от гледна точка на броя на контактните групи. Простите и често използвани уреди (едноклавишни) имат 2 плаващи (подвижни) контакта и 4 стабилни (неподвижни) контакта.

Схемна конфигурация на превключвателя с два клавиша. Производителите, като правило, нанасят схематиката на комутацията директно върху задната стена на пластмасовата основа на уреда. На потребителя остава само да направи всичко според схемата.

По-сложно изпълнение на кръстосани електрически ключове (дву- и триклавишни конструкции) се отличава с брой на комуникационните групи до 4-6 подвижни и до 8-12 неподвижни контакта.

Отличителна особеност на този тип уреди е тяхната «зависима» инсталация. С други думи, конструкциите на ключове с кръстосана функционалност не се инсталират без чифт обикновени комутатори.

Именно затова, избирайки устройство с междинно действие, трябва да се обръща внимание на броя на работните контакти. За междинните комутатори броят на работните клеми винаги е не по-малък от четири.

Клемник на ключа, но вече не от групата на онези уреди, които са предназначени за комутация в режим на реверсивно превключване. Това е външният вид на задната стена на проходния ключ, където има не повече от 3 работни контакта.

Благодарение на прилагането на подобни уреди се появява възможност за създаване на по-гъвкави и удобни от гледна точка на експлоатация схеми за управление на осветителни уреди. Особено актуална изглежда практиката на прилагане на кръстосани устройства в състава на инфраструктурата на промишлени предприятия.

Анализ на схематиката на контактните групи на устройството

Ако вземем класическата (едноклавишна) конструкция на уред, произведен например от фирма ABB, и го обърнем към потребителя с тилната страна, ще се отвори приблизително следната картина.

На платката на основата присъстват 4 двойки клеми, всяка от които е отбелязана с подходящи символи – в дадения случай със «стрелки». С техническо обозначение от този вид производителят дава на потребителя информация за правилното свързване на устройството.

Ето как изглежда клемната разводка на уреда с функция на реверсивно блокиране. Разликите от показаната по-горе конструкция са очевидни. По тези признаци обикновено се избира необходимата конфигурация на уреда.

С входящите „стрелки“ се посочва общата (превключваща) контактна група. С изходящите „стрелки“ се маркира постоянната контактна група.

Схематично взаимодействието на групите изглежда така, както е на следващата фигура:

Цветните линии условно показват как са разположени контактните групи вътре в уреда за междинно превключване. Всяка двойка работни клеми е отбелязана със символика, посочваща входната и изходната група.

На клемите на общата (превключваща) група на контактора идват проводници от първия проходен превключвател, включен в електрическата схема. Съответно, от клемите на втората (постоянна) група на контактора излизат проводници, които се свързват с проходния комутатор номер две, също предвидливо включен в състава на схемата.

Това е класическа вариация с използване на два проходни и един реверсивен уред.

Схема за внедряване на едно кръстосано устройство във веригата между два уреда с проходно действие. Обикновено такова решение е характерно за схематиките, прилагани в помещения с битово предназначение.

Устройството, предназначено да изпълнява ролята на реверсивен комутатор, всъщност може да се използва в един от двата режима на комутация на електрическата верига:

1. Директна комутация – аналог на два проходни уреда.
2. Кръстосана комутация – основно предназначение.

Конфигурацията на първия вариант по същество е представена от функционалност на директно свързване с възможност за свързване или прекъсване.

Вторият начин на конфигурация (чрез поставяне на преходници) превключва уреда в режим на работа по схема на превключване с инверсия.

Устройството за реверсивно превключване поддържа конфигурация (с преходници) за една от двете възможни режимни функции. По този начин превключвателят от кръстосан тип се явява като универсален уред.

По този начин междинните превключватели изглеждат функционално не просто като комутатори на източници на изкуствена светлина, а като комутатори с универсално действие. Този фактор разширява функционалността на подобни устройства и ги прави удобни за прилагане в различни варианти на монтаж.

Монтажни особености и включване във веригата

Монтират се комутатори с инверсионно действие с прилагане на стандартни начини и методи, използвани в строителството или в електростопанството. Предварително се набелязва удобно местоположение на уреда.

След това, като се вземе предвид избраната точка на монтаж и обвързването с общата електрическа схема, се изчертава монтажна схема за междинния превключвател и работещите с него в двойка проходни комутатори.

В рамките на процедурата за разработване на проекта се определя начинът на полагане на проводниците – повърхностен или вътрешен.

Пример за инсталация на проходен превключвател по монтажния вариант на вътрешно окабеляване. Точно така се монтира кръстосаният уред, с тази разлика, че към него се подават четири жила на кабела.

Съобразно с избрания начин се подготвя инсталационната инфраструктура (бразди, дупки, монтажни тапи, разпределителни кутии).

Върху готовата инфраструктура се теглят линиите на електропроводката, развеждат се проводниците в разпределителните кутии, извеждат се по схемата краищата директно за свързване към проходните и междинните комутационни уреди.

Вариант #1 — нюанси при свързване на междинното устройство

Изведените от разпределителната кутия за свързване с междинния превключвател краища на проводниците (общо 4) трябва да се подготвят. По-конкретно, изолацията се сваля на участъка от края по протежение на проводника приблизително на дължина 10-12 мм.

Между другото, много фирмени превключватели имат на шасито специален маркер, по който лесно може да се отмери необходимата дължина на почистване на изолацията.

Шасито на фирмения уред, където конструкцията предвижда изработването на специален измерителен изрез. Благодарение на този маркер, потребителят винаги ще почисти проводника стриктно според инструкциите.

Сега трябва да се определят двата проводника, изхождащи от първия проходен превключвател, инсталиран в схемата. Обикновено всички проводници се маркират за улеснение на определянето още на етапа на разводката на веригите.

Тези два проводника се свързват на двете входни клеми (в този случай от пружинен тип) на устройството за междинна комутация. Останалите два се развеждат по изходните клеми.

Маркировката със стрелки върху корпуса на шасито намалява рисковете от неправилно свързване на уреда. Тук също се посочва номиналният параметър по ток и допустимото ниво на работно напрежение.

Подготвеното по този начин шаси трябва да се постави на място – да се инсталира вътре в строителния подрозетник (за вътрешен монтаж) или да се закрепи директно на повърхността на стената (външен надставен монтаж).

Закрепване на шасито на комутатора чрез директно завинтване на винтове. Междувременно инсталацията от вътрешен тип по-често предвижда закрепване със странични метални разпънки.

При условия на вътрешен монтаж шасито обикновено се фиксира с разпорни скоби или с директно винтово закрепване. При повърхностен монтаж на ключовете традиционно се прилага директно закрепване с винтове. След това на шасито се поставя рамка и на лоста за управление на ключа се поставя клавиш-капак.

Вариант #2 — схемни решения за няколко устройства

Превключвателите за междинен монтаж са неразделна съставна част на схемните решения, където се реализира принципът на управление от повече от три отдалечени една от друга точки.

Теоретически такива точки за управление на източниците на изкуствена светлина може да има множество. На практика обаче се реализират варианти за три-четири, най-много до пет позиции. Тъй като с всяко ново включване на уред се усложнява общата схема на окабеляване.

Схематика на комуникацията на осветителната верига, където са задействани два кръстосани ключа в двойка с два проходни превключвателя. Това е вариант за управление от четири независими позиции.

За пример може да разгледаме четирипозиционно окабеляване, когато от основните компоненти се използват два проходни и два реверсивни устройства за комутация. В такава схема фазният проводник се подвежда към подвижния контакт на проходния превключвател.

Когато в мрежата се подава ток, той преминава през затворената контактна група на устройството от проходен тип и се подава към подвижния контакт на един от двата кръстосани превключвателя.

По-нататък от изходната клема на реверсивното устройство токът следва към втория такъв превключвател – към неговата подвижна контактна група и през изходната клема постъпва към постоянния контактор на втория проходен ключ.

Ако превключващият комутатор на този ключ затваря веригата, от неговия изход токът пристига към осветителното тяло. През нишката на нажежаване на светилото общата верига се затваря към нулевата шина. Лампите на осветителното тяло светят. Сега ако за експеримент (и на практика също) последователно се постави който и да е от уредите в състояние «изключено», лампите на осветителното тяло ще угаснат във всеки от четирите случая.

Схематика на мултикомутатор с участието на устройства с реверсивно действие. Теоретически при такова решение може да се използват неограничен брой уреди. Или брой, ограничен само от конструктивните особености на помещенията.

Но ако се изключат едновременно и четирите, тази своеобразна комуникационна група просто ще превключи на друга линия за комутация и лампите на осветителното тяло ще останат под напрежение – ще продължат да горят.

Експериментът с реверсивни уреди нагледно показва функционалността на схемата на кръстосания четирипозиционен комутатор. Във всяка от четирите позиции е достъпно управлението на осветителното тяло.

Изводи и полезно видео по темата

Видеоматериал за практиката на управление на осветителните уреди с помощта на кръстосан комутатор.

Как да инсталирате и прокарате линиите на проводниците от проходните ключове към кръстосания и по какъв начин да извършите свързванията на уредите:

Предимствата от използването на ПВ са очевидни, както от гледна точка на удобство за потребителя, така и по отношение на икономия на енергийни ресурси. Ето защо разгледаните електрически уреди бързо набират популярност както в бита, така и в промишлено-стопанската сфера.

Искате ли да допълните изложения по-горе материал с полезни забележки, схеми на свързване или монтажни препоръки? Или може би сте забелязали неточности или несъответствия в тази статия? Пишете, моля, вашите забележки и съвети в блока за коментари.