Przełącznik dwustabilny: oznaczenia, rodzaje, cechy podłączenia

Przełącznik krzyżowy, zwany również schodowym, podwójnym, rewersyjnym lub krzyżowym, to element sieci elektrycznej, który odwraca (przełącza w przeciwny stan) komutację podłączonych do niego przewodów.

Przełącznik krzyżowy jest używany do sterowania grupą lub pojedynczą oprawą oświetleniową z kilku miejsc.

W tym materiale szczegółowo omówimy zasady i cechy działania takich przełączników, a także przedstawimy najpopularniejsze sposoby ich podłączenia.

Zakres zastosowania przełączników krzyżowych

Przełączniki krzyżowe nie są używane zbyt często, ale nie można lekceważyć ich roli w organizacji oświetlenia. Wyobraź sobie sytuację, gdy w długim korytarzu lub na początku biegu schodów zainstalowany jest tylko jeden wyłącznik i trzeba pokonywać spore odległości w ciemności, aby włączyć światło.

Montaż przełącznika schodowego dwukierunkowego może w pełni rozwiązać ten problem, a przełącznik krzyżowy (krzyżowy) stanie się niezastąpiony:

• w mieszkaniu trzypoziomowym – instaluje się przy podestach drugiego piętra;
• w dużym korytarzu lub holu – zainstalowany przy każdych drzwiach znacznie ułatwi poruszanie się w nocy;
• w sypialni – można zainstalować jeden przy drzwiach i dwa przy miejscu wypoczynku, i już nie trzeba będzie wstawać, aby wyłączyć światło.

Przełącznik krzyżowy można również użyć do włączania oświetlenia na zewnątrz lub w garażu, sterując oprawą z domu, altany, tarasu itp.

Wychodząc nocą z pokoju na korytarz, użytkownik może od razu włączyć światło, zamiast poruszać się w ciemnym pomieszczeniu w poszukiwaniu wyłącznika.

Rodzaje przełączników krzyżowych i ich oznaczenia

Wybór przełączników krzyżowych trzeba dokonywać na podstawie skromnej listy charakterystycznych cech. Są one produkowane przez wiele znanych firm, w tym takich jak Legrand, ABB, Schneider.

Urządzenia elektryczne dźwigniowe są uważane za bardziej niezawodne, dlatego często stosuje się je w produkcji i miejscach publicznych.

Przełączniki przełączające klasyfikuje się:

1. Ze względu na sposób załączania dzieli się je na typy: obrotowe, przyciskowe i dźwigniowe;

2. Ze względu na sposób montażu – na urządzenia do montażu wewnętrznego i zewnętrznego.

Dwuklawiszowe przełączniki krzyżowe jako takie nie są dostępne w sprzedaży. Można jednak skorzystać z urządzenia serii Ultra znanego dostawcy sprzętu elektrycznego Schneider Electric, biorąc dwa jednoklawiszowe bloki krzyżowe modułowe i instalując je w jednej obudowie. Jeśli tych modeli również brakuje w magazynie, montuje się obok siebie dwa jednoklawiszowe przełączniki.

Do sterowania dwiema lub trzema grupami opraw oświetleniowych stosuje się dwu- lub trzyklawiszowe przełączniki schodowe, a krzyżowe w większości przypadków instaluje się osobno dla każdej grupy lamp.

Przy wyborze dowolnego urządzenia elektrotechnicznego należy kierować się jego klasą ochronności przed czynnikami zewnętrznymi — IP.

W większości przypadków w urządzeniach tego typu IP jest dość wysokie i przekracza wartość 40, co umożliwia stosowanie ich w pomieszczeniach o tradycyjnie podwyższonej wilgotności, a także umieszczenie na zewnątrz pod daszkiem.

W obrotowych przełącznikach przełączających styki zwierane są za pomocą specjalnego mechanizmu obrotowego. Są one nieco droższe od przyciskowych, ale uważane za bardziej niezawodne.

Aby prawidłowo przeprowadzić podłączenie sprzętu elektrycznego, ważne jest zrozumienie oznaczeń i schematów naniesionych przez producenta na tylnej stronie.

Tak na schemacie oznaczany jest przełącznik krzyżowy. Taki sam schemat nanoszony jest na urządzenie, strzałki wskazują położenie styków wejściowych i wyjściowych.

Jeśli w zwykłym wyłączniku oznaczenie literą L stosuje się do oznaczania wejściowego zacisku fazowego, a L1, L2, L3 do wyjściowych, to w przypadku przełącznika sprzężonego można używać cyfr 1, 2, 3, 4, a zaciski wejściowe i wyjściowe oznaczane są strzałkami.

Na przedniej stronie wyłącznika producenci czasami również umieszczają oznaczenie — dla przełącznika schodowego są to dwie strzałki w kształcie trójkąta, dla przełączającego — kratka.

Następnie omówimy cechy instalacji i możliwe warianty schematów podłączenia na przykładzie domowego przełącznika krzyżowego w komplecie z łącznikami schodowymi.

Zasada działania i cechy przełączników krzyżowych

Aby zrozumieć zasadę działania przełącznika krzyżowego, należy przeanalizować schemat sterowania punktami oświetlenia z 3 do 5 punktów.

Ponieważ jednak łącznik krzyżowy zawsze instaluje się między łącznikami schodowymi i nigdy nie jest używany samodzielnie, najpierw należy zrozumieć, jak działa schemat załączania i wyłączania oświetlenia z wyłącznikami zwykłymi i schodowymi.

Schematy sterowania oprawami oświetleniowymi z trzech punktów różnią się od schematu na dwa kierunki tylko obecnością łącznika krzyżowego.

Zatem funkcją zwykłego wyłącznika jest rozwieranie i zamykanie obwodu – po naciśnięciu górnej połowy przycisku światło włącza się, dolnej – wyłącza. Natomiast stan oświetlenia w schemacie z dwoma łącznikami schodowymi w ogóle nie zależy od położenia przycisków jednego z nich.

Naciśnięcie przycisku jedynie przełącza połączenie z jednego obwodu na drugi. Aby obwód się zamknął, oba urządzenia muszą zewrzeć styk z jednym z przewodów poprowadzonych między nimi.

Łącznik schodowy nazywany jest również przełącznikiem na dwa kierunki. Schemat wyraźnie pokazuje, że użytkownik, korzystając z dowolnego z nich, będzie mógł włączyć i wyłączyć światło.

Mechanizm różnych typów urządzeń różni się liczbą zacisków:

• w zwykłym – dwa;
• w schodowym – trzy;
• w krzyżowym – cztery zaciski.

Im bardziej złożone urządzenie, tym wymaga wyższej jakości wykonania. Dlatego konstrukcję przełączników krzyżowych, które mają dużą liczbę zacisków, cechuje wysoka wytrzymałość, odporność na zużycie i korozję.

Większość modeli posiada wysoki stopień ochrony (IP) przed negatywnymi czynnikami zewnętrznymi – pyłem, wilgocią.

Jeśli przełączniki schodowe zawsze używa się tylko w parze, to ilość przełączników krzyżowych może być dowolna – choćby jeden, choćby dziesięć.

Podobnie jak łączniki schodowe, łączniki krzyżowe przełączają połączenia z jednego przewodu na drugi. Jednak różnica polega na tym, że wejść stykowych jest już dwa, a nie jeden, i ich przełączaniem również trzeba sterować. Zasada działania urządzenia opiera się na parowym przełączaniu styków.

Opcje sposobów podłączenia

Podobnie jak łączniki schodowe nie mogą być używane osobno, a są podłączane tylko w parze, tak łączniki krzyżowe są używane tylko z dwoma łącznikami schodowymi. Przy tym może być użyte do 10 łączników krzyżowych, i zawsze będą one znajdować się pomiędzy łącznikami schodowymi.

Na schemacie przewód fazowy oznaczony jest kolorem czerwonym, przewód neutralny — niebieskim. A 1 — podstawowy schemat podłączenia; A 2 — kolejny wariant schematu ideowego podłączenia; B1 — sposób prowadzenia przewodów, w którym podłączenie każdego elementu obwodu odbywa się przez puszkę rozdzielczą; B 2 — sposób podłączenia z wykorzystaniem starej małej puszki rozdzielczej i puszki montażowej po zdemontowanym zwykłym łączniku.

Wariantów schematów używanych do podłączenia może być wiele: montaż przeprowadza się przez puszkę rozdzielczą lub obok niej, podłącza się kilka grup oświetlenia.

Udoskonala się system poprzez instalację sterowania centralnego.

Urządzenie łącznika krzyżowego jest zawsze przeznaczone dla jednej grupy oświetleniowej. W przypadku potrzeby podłączenia dwóch grup lamp używa się albo dwóch łączników, albo tworzy się jeden z dwóch oddzielnych modułów.

Montaż przez puszkę rozdzielczą

Jest to tradycyjny sposób podłączenia, który ma zarówno wady, jak i zalety. Do plusów można zaliczyć możliwość szybkiego wykrycia uszkodzonych odcinków przewodów w przypadku problemów w obwodzie.

Ponadto sposób ten zakłada tradycyjne układanie przewodów, co pomaga przy późniejszych pracach naprawczych lub montażowych określić, gdzie są ułożone przewody, i zachować w całości instalację elektryczną.

Schemat podłączenia łączników schodowych i krzyżowych w systemie sterowania oświetleniem z kilku miejsc. L — przewód fazowy; N — neutralny.

Podczas montażu instalacji elektrycznej od puszki rozdzielczej do łączników schodowych układane są przewody trzyżyłowe. Od łącznika krzyżowego do schodowych prowadzony jest przewód dwużyłowy.

Kolejność czynności przy podłączeniu schematu, w którym przewody przechodzą przez puszkę rozdzielczą, jest następująca:

• Dwukilowy przewód fazowy z rozdzielnicy wprowadza się do puszki. Przewód neutralny kabla zasilającego podłącza się bezpośrednio do przewodu neutralnego oprawy oświetleniowej, a fazowy łączy się z przewodem wspólnym pierwszego łącznika schodowego nr 1, do zacisku wejściowego 1 (patrz rysunek powyżej).
• Do zacisków wyjściowych 3 i 4 podłącza się dwa pozostałe przewody w trójżyłowym kablu, które w puszce rozgałęźnej zostaną podłączone do dwóch przewodów przełącznika zmiennego nr 2.
• Instaluje się środkowy przełącznik zmienny. Prawidłowe podłączenie przewodów przełącznika krzyżowego jest wskazane na schemacie narysowanym na samym urządzeniu.

Podłączenie drugiego łącznika schodowego wykonuje się w ten sam sposób jak pierwszego, ale przewód wspólny wyprowadza się przez puszkę rozgałęźną do oprawy oświetleniowej.

Układanie sieci elektrycznej do organizacji oświetlenia z użyciem puszek rozgałęźnych jest korzystne dlatego, że w przypadku awarii łatwiej jest zlokalizować uszkodzony odcinek przewodu.

Jeśli połączenie w puszce rozgałęźnej zostało wykonane metodą skręcania, wszystkie odsłonięte fragmenty starannie izoluje się, aby zapobiec zwarciu.

Robią to za pomocą taśmy izolacyjnej lub rurki termokurczliwej, która może służyć jako oznakowanie przewodów.

Zalecamy również przeczytanie innego naszego materiału, w którym szczegółowo opisaliśmy montaż puszki rozgałęźnej. Więcej – czytaj dalej.

Profesjonalne podłączenie widać od razu – wszystkie przewody są ułożone w puszce rozgałęźnej kompaktowo i starannie.

Bezpośredni sposób podłączenia

Połączenia są słabym ogniwem każdej sieci elektrycznej – właśnie tutaj następuje utlenianie. Niezależnie od tego, czy będą to zaciski boczne, czy sprężynowe szybkozłączne listwy zaciskowe, przepalają się jako pierwsze, sam przewód pozostaje nienaruszony, ponieważ chroni go przed przepaleniem wyłącznik automatyczny.

Aby zminimalizować liczbę połączeń, wykonuje się podłączenie bez puszki rozgałęźnej.

Do takiego sposobu podłączenia dochodzi się także dlatego, że użytkownicy nie zawsze chcą widzieć kilka puszek rozgałęźnych na swojej ścianie – są to dodatkowe elementy, które trzeba ukryć przed wzrokiem.

Jak przebiega montaż systemu elektrycznego bez puszki rozgałęźnej:

1. Z rozdzielnicy przeciąga się kabel z dwoma przewodami – fazowym i neutralnym. Ten ostatni prowadzi się bezpośrednio do oprawy oświetleniowej.
2. Fazę podłącza się do zacisku wejściowego łącznika schodowego. Od dwóch zacisków wyjściowych prowadzi się dwa przewody fazowe do łącznika krzyżowego.
3. Z zacisków wyjściowych łącznika rewersyjnego układa się dwa przewody fazowe i łączy je z drugim łącznikiem schodowym.
4. Przewód wspólny od drugiego łącznika schodowego prowadzi się do lampy i zamyka obwód.

Wszystkie przewody podczas prac elektroinstalacyjnych należy koniecznie oznaczyć. W przeciwnym razie przy następnych pracach elektrycznych trudno będzie zidentyfikować ich charakter.

Wszystkie przewody, które łączą się ze sobą w puszce podtynkowej, będzie dość trudno tam pomieścić. Dlatego stosuje się bardziej płaskie i kompaktowe złączki. Problem umieszczenia można również rozwiązać za pomocą większych puszek podtynkowych – o głębokości 60 mm.

Ukryć puszki rozgałęźne można także innymi sposobami. Na przykład montując puszkę za sufitem napinanym.

Takiego rozwiązania nie można nazwać bezawaryjnym, ponieważ w skomplikowanych przypadkach awarii wykrycie usterki może nie ograniczać się do jednej puszki, a wtedy będzie trzeba zdjąć sufity w więcej niż jednym pomieszczeniu.

Przeprowadza się także instalację puszek rozgałęźnych za sufitem podwieszanym. W takim przypadku wszystkie skupia się w jednym miejscu, a dostęp zapewnia się za pomocą włazu rewizyjnego.

Sprawdza się poprawność podłączenia w następujący sposób: przy każdym naciśnięciu klawisza dowolnego łącznika, w tym krzyżowego, stan oświetlenia powinien się zmieniać – światło wyłączać i włączać. Problemy mogą wystąpić, jeśli popełniono błędy przy podłączaniu – nieprawidłowo złożono schemat, pomylono styki.

Przyczynę nieprawidłowego działania łącznika przełącznego można usunąć tylko przez dokładne sprawdzenie podłączenia bezpośrednio na miejscu montażu.

Typowe błędy przy podłączaniu

Ignorowanie oznaczeń i schematów umieszczonych na łącznikach prowadzi do błędów przy podłączaniu i nieprawidłowego działania układu. Najczęstszym problemem, który pojawia się szczególnie przy instalacji łączników schodowych, jest nieprawidłowe określenie położenia zacisku wejściowego przez użytkownika.

Na różnych urządzeniach może być umieszczony w różny sposób, dlatego oznaczenia należy koniecznie czytać. Wszystkie szczegóły wyboru łączników schodowych omówiono w tym materiale.

Jeśli nie udało się określić dokładnego położenia zacisku wejściowego, to urządzenie sprawdza się multimetrem lub wkrętakiem z diodą.

Przy podłączaniu przełączników krzyżowych przelotowych problemy pojawiają się, jeśli przewody parowe z urządzeń przejściowych są podłączone do zacisków znajdujących się po niewłaściwej stronie.

Najczęściej urządzenie zakłada połączenie krzyżowe.

Przed podłączeniem należy zawsze sprawdzać schemat. Zaciski wejściowe i wyjściowe przełącznika przelotowego mogą być rozmieszczone różnie.

Oświetlenie z przełącznikiem krzyżowym w sieci TN-S

Podłączenie przełącznika krzyżowego w sieci elektrycznej TN-S, dla której charakterystyczne jest rozdzielenie przewodu neutralnego (N) i ochronnego (PE), ma pewne niuanse. W przeciwieństwie do starego, niezbyt bezpiecznego systemu TN-C, w sieci elektrycznej wykonanej według nowych standardów stosuje się 3 przewody przy zasilaniu jednofazowym i 5 przy trójfazowym.

Przewód pełniący funkcję neutralnego (N, oznaczany kolorem niebieskim) wychodzi z rozdzielnicy, przechodzi przez puszkę rozgałęźną i podłącza się do neutralnego przewodu oprawy. Przewód uziemiający (PE, oznaczany kolorem żółto-zielonym) podłączany jest do przewodu uziemiającego oprawy oświetleniowej.

Układanie sieci elektrycznych według systemu TN-S znacznie zwiększa koszty materiałów, ale zmniejsza ryzyka związane z eksploatacją urządzeń elektrotechnicznych.

Jak zorganizować scentralizowane sterowanie oświetleniem?

Sieć sterowania z kilku miejsc ma istotną wadę — wszystkie przełączniki biorące w niej udział nie mają ustalonego położenia. Dlatego nie można określić, czy światło w pomieszczeniu jest włączone, czy nie, gdy nie ma prądu. Zainstalowanie zwykłego wyłącznika przed pierwszym przełącznikiem przejściowym eliminuje ten problem.

Do znanego już schematu podłączenia przełączników przelotowych i schodowych dodaje się jeszcze jeden element — zwykły jednoprzyciskowy. Umieszcza się go w tym samym pomieszczeniu lub przy drzwiach wejściowych. W stanie włączonym pozwoli systemowi działać w normalnym trybie. W stanie wyłączonym całkowicie odetnie obwód i niezależnie od położenia przełączników światło nie będzie się świecić.

Jeszcze lepiej ulepszyć centralne sterowanie można za pomocą przekaźnika impulsowego. Posiada on większą funkcjonalność i umożliwia sterowanie oddzielną grupą urządzeń elektrycznych lub oświetleniem w całym domu.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Zasada działania przełącznika przelotowego:

Jak działa przełącznik przelotowy:

Podłączenie w sieci elektrycznej TN-S (z uziemieniem, PE):

Montaż łącznika krzyżowego nie jest tak trudny, jak się wydaje na pierwszy rzut oka. Aby ułatwić zrozumienie zasady i prawidłowości podłączania, można zapoznać się z działaniem zwykłego łącznika jednoprzyciskowego, przejść do nauki działania łącznika schodowego, a wtedy schemat ideowy sterowania za pomocą łącznika krzyżowego wyda się dość prosty. Najważniejsze przy samodzielnym montażu jest przestrzeganie wymogów bezpieczeństwa.

Jeżeli ma Pan/Pani doświadczenie w samodzielnym montażu łącznika krzyżowego, prosimy podzielić się nim z naszymi czytelnikami. Prosimy opowiedzieć, na co koniecznie należy zwrócić uwagę. Prosimy zostawiać komentarze i zadawać pytania w bloku pod artykułem.