Schema elettrico di un interruttore della luce
Il risparmio energetico è diventato un argomento caldo da quando è emersa la generazione di elettricità commerciale. Fin dai primi anni dell'illuminazione elettrica, ci sono state idee per accendere manualmente e automaticamente le utenze per il periodo richiesto e spegnerle quando non sono in uso. Un elemento di questi sistemi è il relè a impulsi.
Scopo, principio di funzionamento e applicazione
Il classico relè a impulsi, come il relè convenzionale, è composto da una bobina con un nucleo, un sistema mobile e un gruppo di contatto. Questo dispositivo è spesso chiamato bistabile - perché ha due stati stabili: con i contatti scollegati e con i contatti accesi. Lo stato del relè viene mantenuto quando la tensione viene rimossa e questa è una grande differenza con un sistema convenzionale.
Nei progetti del mondo reale, la presenza prolungata di tensione sulla bobina è considerata inutile e persino dannosa perché l'avvolgimento può surriscaldarsi. Pertanto, un tale dispositivo è controllato da brevi impulsi:
- il primo impulso chiude i contatti;
- Il secondo impulso apre i contatti;
- il terzo si chiude di nuovo e così via.
Ogni impulso resetta i contatti allo stato opposto. Gli impulsi sono generati dagli interruttori. È logico progettare il dispositivo di commutazione come un pulsante non bloccante.
Un normale pulsante non è adatto a questa applicazione - è facile dimenticarlo quando è acceso e la bobina si rompe dopo un breve periodo di tempo. I pulsanti del campanello possono essere utilizzati al posto degli interruttori.
Un tipico relè ha degli ingressi:
- A1 e A2 - per il collegamento alla rete elettrica a 220 volt;
- S - ingresso di controllo;
- NO, C, NC - morsetti del sistema di contatto.
Non esiste uno standard unificato per la marcatura dei terminali. La marcatura degli ingressi può variare da produttore a produttore.
Infatti, la commutazione non avviene in modo sincrono premendo il pulsante - il sistema aspetta che la sinusoide più vicina passi per il valore zero. Questo viene fatto per garantire che la corrente sia zero quando si commuta, il che allunga la vita del gruppo di contatti. Ma tale transizione avviene due volte per periodo, il ritardo massimo sarà di 0,01 secondi, quindi la breve pausa è impercettibile.
Molti relè a impulsi per il controllo della luce elettrica hanno ingressi on e off aggiuntivi. Questi hanno la priorità sull'ingresso S - quando la tensione è applicata a loro, il relè può essere forzatamente acceso o spento indipendentemente dallo stato del terminale S.
Un interruttore a impulsi può essere utilizzato per creare sistemi di controllo dell'illuminazione in cui le luci possono essere accese e spente da diverse posizioni indipendentemente da altri dispositivi di commutazione. Tradizionalmente questo tipo di sistema è basato su interruttori feed-through e crossover, ma l'uso della commutazione a impulsi ha i suoi vantaggi.
Principali caratteristiche tecniche
I dati tecnici di base sono importanti quando si acquista un'apparecchiatura di commutazione:
- potere del gruppo di contatto;
- tensione di alimentazione;
- corrente di funzionamento della bobina;
- design del gruppo di contatti (make-and-break o change-over);
- funzioni di servizio aggiuntive.
Bisogna anche prendere in considerazione il parametro (a prima vista illogico) del numero di interruttori che possono essere collegati. Può sembrare una caratteristica assurda, ma bisogna tener conto dell'uso diffuso di dispositivi con catene leggere. Se ce ne sono molti, la corrente totale attraverso questi circuiti sarà sufficiente per far scattare il relè.
La tensione di controllo della maggior parte dei dispositivi è di 220 volt, ma esistono anche relè con controllo a bassa tensione (12...36 volt). Questi dispositivi offrono un enorme vantaggio in termini di sicurezza, ma richiedono un'alimentazione supplementare. Per questo motivo, non sono molto usati in casa (al contrario della produzione).
I circuiti di controllo degli interruttori bistabili assorbono pochissima corrente (questo consumo non ha praticamente alcun effetto sulla lettura del contatore). Questo rende allettante l'uso di una piccola sezione (fino a 0,5 mm²) per i circuiti di controllo. Bisogna ricordare che per proteggere questi conduttori, si deve installare nel quadro un interruttore separato con una corrente di scatto inferiore. L'adeguatezza è determinata caso per caso.
Tipi di relè bistabili con svantaggi e vantaggi
I commutatori bistabili sono disponibili in due design:
- Il classico elettromeccanico (disponibile in una custodia per il montaggio su una guida DIN standard);
- La moderna versione elettronica.
La seconda versione permette di ridurre le dimensioni, aumentare l'affidabilità dell'unità e permette agli sviluppatori di implementare funzioni di servizio virtualmente illimitate (timer di spegnimento ritardato, controllo WI-Fi, ecc.) Gli svantaggi degli interruttori elettronici a luce pulsata includono una bassa immunità al rumore.
Il classico I relè elettromeccanici sono solo leggermente sensibili al rumore e alle trasmissioniIl relè elettronico a impulsi si accende solo occasionalmente, ma funziona rumorosamente - un forte e costante ticchettio può essere fastidioso.
Diversi schemi di cablaggio per un relè a impulsi
Lo schema del sistema di illuminazione bistabile più semplice è mostrato qui sotto:
Se gli interruttori sono spenti, ci può essere un numero infinito di. In effetti c'è un limite alla distanza di installazione - ad una certa lunghezza del cavo la resistenza dei conduttori può limitare la corrente necessaria per accendere il relè. Ma per distanze ragionevoli, questa limitazione è teorica. Numero di in parallelo Il numero di lampade collegate in parallelo è limitato dalla capacità di carico del gruppo di contatti di uscita.
| Nome del relè | Tipo | capacità di carico del contatto, А |
| MRP-2-1 | Elettromagnetico | 8 |
| MRP-1 | Elettromagnetico | 16 |
| BIS-410 | Elettronica | 16 |
| RIO-1M | Elettromagnetico | 16 |
| BIS-410 | Elettronica | 16 |
La tabella mostra che molti relè accettano carichi da 1760W a 3520W. Questo è sufficiente per coprire quasi tutte le esigenze ragionevoli di illuminazione (soprattutto data la proliferazione di apparecchiature a LED) senza l'uso di relè intermedi.
Un'altra variante dello schema è l'utilizzo di ingressi prioritari per l'accensione o lo spegnimento. Questo principio è utilizzato quando diverse stanze o zone devono essere controllate centralmente. Manipolando i pulsanti di controllo centrale, lo stato delle lampade non dipenderà dalla loro posizione precedente - tutte le luci possono essere accese o spente allo stesso tempo. Tale commutazione a doppio canale permette di accendere o spegnere le luci in tutte le stanze contemporaneamente da un posto e poi controllare le luci dai pulsanti locali.
Il pulsatore elettromeccanico è installato nel quadro elettrico - è più conveniente montare lì la guida DIN. La topologia di instradamento dei cavi è illustrata da un semplice diagramma, come mostrato qui sotto:
Alcune delle connessioni sono fatte con fili nel quadro elettrico. Avrete anche bisogno di:
- un cavo a cinque fili per andare dal quadro alla scatola di giunzione (in assenza di un conduttore PE, un cavo a quattro fili);
- cavo a tre conduttori all'apparecchio di illuminazione o al gruppo (due conduttori se non c'è il conduttore PE);
- I pulsanti sono collegati a margherita con un cavo a due fili.
Se si utilizza un relè in versione elettronica, questo può essere installato in una scatola di distribuzione. Poi i cavi vengono instradati come segue:
La differenza rispetto alla versione precedente è che alcune delle connessioni sono fatte nella scatola degli interruttori e non c'è bisogno di ricondurre il circuito dagli interruttori al quadro. Il numero di fili nel cavo dalla scatola al quadro è ridotto: in assenza di un conduttore PE, due fili sono sufficienti. Quindi questa disposizione è generalmente più giustificabile dal punto di vista economico.
Si raccomanda un video per rinforzare le informazioni sul cablaggio.
Relè a impulsi o interruttore trasversale
Un sistema di controllo con tre o più posti può essere realizzato anche con due via e con diversi connettori trasversali (tante posizioni quante sono necessarie).
Il percorso del cavo in questo caso è il seguente (conduttore PE non mostrato). Ovviamente, in questo caso, tutti gli interruttori sono collegati tra loro con un cavo a tre conduttori contro due conduttori.
È anche possibile fare a meno della scatola di giunzione e realizzare collegamenti a margherita. In questo caso il numero di conduttori nei cavi di comunicazione aumenta a 4, tenendo conto del conduttore di protezione. Un altro svantaggio di questo tipo di cablaggio è che i conduttori N e PE hanno molti punti di connessione, il che riduce l'affidabilità e la sicurezza del circuito.
Un circuito con un relè a impulsi è quindi più economico, anche se non molto familiare. E maggiore è la distanza tra gli interruttori, maggiore è il beneficio. Inoltre, l'intera corrente di carico del consumatore scorre attraverso l'interruttore passante, e quando si implementa un circuito su pulsatori solo una piccola corrente di controllo viene commutata - la longevità dei pulsanti sarà chiaramente superiore. Questa opzione dovrebbe essere considerata quando si pianifica un sistema di illuminazione.
Funzionamento in situazioni non standard
Queste situazioni sono principalmente quelle in cui l'alimentazione elettrica dell'appartamento è completamente interrotta. I relè si comportano diversamente quando viene ripristinata l'alimentazione:
- Per i dispositivi elettromeccanici del sistema, la diseccitazione non comporta la commutazione, quindi quando l'alimentazione torna, le luci saranno nello stato in cui sono state colte dalla mancanza di corrente. Se le luci erano accese, si riaccenderanno; se erano spente, rimarranno spente;
- un apparecchio elettronico con una memoria non volatile si comporterà allo stesso modo;
- La semplice elettronica senza memoria si resetta allo stato specificato dai progettisti - di solito alla posizione off (ma a volte anche alla posizione on).
Un altro possibile conflitto è la pressione di due pulsanti in posizioni diverse allo stesso tempo. Il sistema lo interpreta come una singola pressione, indipendentemente dalla versione del relè, e ripristina il gruppo di contatti nella posizione opposta.
Consigliato per la visione: Usare i relè per controllare l'illuminazione in casa.
L'uso di dispositivi a impulsi permette di costruire comodi schemi di controllo dell'illuminazione che permettono di accendere le luci solo quando le persone sono sul posto. Questo si traduce in un notevole risparmio nei costi dell'elettricità. Tali schemi aumentano anche il comfort operativo delle utenze. In molti casi, il loro uso è giustificato anche da un punto di vista estetico.