Diagrama de cablagem de um interruptor de luz
A poupança de energia tornou-se um tema quente desde o surgimento da produção comercial de electricidade. Desde os primeiros anos da iluminação eléctrica, tem havido ideias para ligar manual e automaticamente os consumidores durante o período necessário e desligá-los quando não estão a ser utilizados. Um elemento de tais sistemas é o relé de impulsos.
Finalidade, princípio de funcionamento e aplicação
O relé de impulso clássico, tal como o relé convencional, consiste numa bobina com um núcleo, um sistema em movimento e um grupo de contacto. Este dispositivo é frequentemente referido como biestável - porque tem dois estados estáveis: com os contactos desligados e com os contactos ligados. O estado do relé é retido quando a tensão é removida e esta é uma grande diferença em relação a um sistema convencional.
Em desenhos do mundo real, a presença prolongada de tensão na bobina é considerada desnecessária e até prejudicial, uma vez que o enrolamento pode sobreaquecer. Portanto, um tal dispositivo é controlado por impulsos curtos:
- o primeiro pulso fecha os contactos;
- O segundo impulso abre os contactos;
- o terceiro fecha novamente e assim por diante.
Cada pulso repõe os contactos para o estado oposto. Os impulsos são gerados pelos interruptores. É lógico desenhar o dispositivo de comutação como um botão de pressão não bloqueador.
Um botão normal não é adequado para esta aplicação - é fácil esquecê-lo quando ligado e a bobina avariará após um curto período de tempo. Os botões da campainha podem ser utilizados em vez de interruptores.
Um relé típico tem entradas:
- A1 e A2 - para ligação de 220 volts de potência;
- S - entrada de controlo;
- NO, C, NC - terminais do sistema de contacto.
Não existe uma norma unificada para a marcação de terminais. A marcação dos inputs pode diferir de fabricante para fabricante.
De facto, a comutação não é sincronizada premindo um botão - o sistema espera que a onda sinusoidal mais próxima passe pelo valor zero. Isto é feito para assegurar que a corrente é zero ao comutar, o que prolonga a vida do grupo de contacto. Mas tal transição ocorre duas vezes por período, o atraso máximo será de 0,01 segundos, pelo que a curta pausa é imperceptível.
Muitos relés de impulso para controlo da luz eléctrica têm entradas e saídas adicionais. Estes têm prioridade sobre a entrada S - quando a tensão lhes é aplicada, o relé pode ser ligado ou desligado à força, independentemente do estado no terminal S.
Um interruptor de impulso pode ser utilizado para criar sistemas de controlo de iluminação em que as luzes podem ser ligadas e desligadas de vários locais independentemente de outros dispositivos de comutação. Tradicionalmente, este tipo de sistema baseia-se em interruptores de alimentação e interruptores cruzados, mas a utilização da comutação por impulso tem as suas próprias vantagens.
Principais características técnicas
Os dados técnicos básicos são importantes na aquisição de comutadores:
- poder do grupo de contacto;
- tensão de alimentação;
- corrente de funcionamento da bobina;
- concepção do grupo de contacto (make-and-break ou change-over);
- funções de serviço adicionais.
O parâmetro (à primeira vista ilógico) do número de interruptores que podem ser ligados também deve ser tomado em consideração. Pode parecer uma característica absurda, mas é preciso ter em conta a utilização generalizada de dispositivos com correntes leves. Se houver muitos deles, a corrente total através destes circuitos será suficiente para percorrer o relé.
A tensão de controlo da maioria dos dispositivos é de 220 volts, mas também existem relés com controlo de baixa tensão (12...36 volts). Estes dispositivos oferecem uma enorme vantagem em termos de segurança, mas requerem uma fonte de alimentação adicional. Por esta razão, não são amplamente utilizadas em casa (ao contrário da produção).
Os circuitos de controlo dos comutadores biestáveis absorvem muito pouca corrente (este consumo de energia não tem praticamente nenhum efeito sobre a leitura do contador). Isto torna tentador utilizar uma pequena secção transversal (até 0,5 mm²) para os circuitos de controlo. Deve-se lembrar que para proteger tais condutores, deve ser instalado no quadro eléctrico um disjuntor separado com uma corrente de disparo inferior. A adequação é determinada caso a caso.
Tipos de retransmissores biestáveis com desvantagens e vantagens
Os comutadores biestáveis estão disponíveis em dois desenhos:
- O clássico electromecânico (disponível numa caixa para montagem sobre um trilho padrão DIN);
- A versão electrónica moderna.
A segunda versão permite dimensões reduzidas, maior fiabilidade da unidade, e permite aos programadores implementar funções de serviço praticamente ilimitadas (temporizadores de atraso, controlo WI-Fi, etc.). As desvantagens dos interruptores electrónicos de luz pulsada incluem baixa imunidade ao ruído.
O clássico Os relés electromecânicos são apenas ligeiramente sensíveis ao ruído e às transmissõesO relé de impulso electrónico é muito silencioso mas é ruidoso - um barulho de clique constante e alto pode ser irritante.
Diferentes diagramas de cablagem para um relé de impulso
O diagrama mais simples do sistema de iluminação biestável é o seguinte:
Se os interruptores não estiverem iluminados, pode haver um número infinito de. De facto, existe um limite para a distância de instalação - a um determinado comprimento de cabo, a resistência dos condutores pode limitar a corrente necessária para ligar o relé. Mas para distâncias razoáveis, esta limitação é teórica. Número de em paralelo O número de lâmpadas ligadas em paralelo é limitado pela capacidade de carga do grupo de contacto de saída.
| Nome da estafeta | Tipo | capacidade de carga de contacto, А |
| MRP-2-1 | Electromagnético | 8 |
| MRP-1 | Electromagnético | 16 |
| BIS-410 | Electrónico | 16 |
| RIO-1M | Electromagnético | 16 |
| BIS-410 | Electrónico | 16 |
A tabela mostra que muitos relés aceitam cargas de 1760W a 3520W. Isto é suficiente para cobrir quase todas as necessidades razoáveis de iluminação (especialmente dada a proliferação de equipamento LED) sem a utilização de relés intermédios.
Outra variante do esquema é a utilização de entradas prioritárias para ligar ou desligar. Este princípio é utilizado quando várias salas ou zonas precisam de ser controladas centralmente. Ao manipular botões de controlo central, o estado das lâmpadas não dependerá da sua posição anterior - todas as luzes podem ser ligadas ou desligadas ao mesmo tempo. Esta mudança de canal duplo permite ligar ou desligar as luzes em todas as salas ao mesmo tempo, a partir de um único local, e depois controlar as luzes a partir dos botões locais.
O pulsador electromecânico é instalado no quadro de distribuição - é mais conveniente montar ali o carril DIN. A topologia de encaminhamento de cabos é ilustrada por um diagrama simples, como se mostra abaixo:
Algumas das ligações são feitas com fios no quadro de distribuição. Também vai precisar:
- um cabo de cinco condutores para passar do quadro de distribuição para a caixa de junção (na ausência de um condutor de PE, um cabo de quatro condutores);
- Um cabo de três condutores para o encaixe ou grupo de luzes (dois condutores se não houver condutor de PE);
- Os botões de pressão são encadeados com um cabo de dois fios.
Se for utilizado um relé em versão electrónica, pode ser instalado numa caixa de distribuição. Depois os cabos são encaminhados da seguinte forma:
A diferença da versão anterior é que algumas das ligações são feitas na caixa de interruptores e não há necessidade de conduzir o circuito dos interruptores de volta ao quadro de distribuição. O número de fios no cabo desde a caixa até ao quadro eléctrico é reduzido: na ausência de um condutor de PE, dois fios são suficientes. Por conseguinte, este acordo é geralmente mais justificável do ponto de vista económico.
Recomenda-se um vídeo para reforçar a informação da cablagem.
Relé de impulso ou disjuntor de circuito cruzado
Um sistema de controlo com três ou mais lugares também pode ser alcançado com dois via e com várias (tantas posições quantas forem necessárias) ligações cruzadas.
O encaminhamento de cabos neste caso é o seguinte (condutor de PE não mostrado). Obviamente, neste caso, todos os interruptores estão ligados uns aos outros com um cabo de três condutores contra dois condutores.
Também é possível dispensar a caixa de junção e fazer ligações em cadeia de margaridas. Neste caso, o número de condutores nos cabos de comunicação aumenta para 4, tendo em conta o condutor de protecção. Outra desvantagem deste tipo de cabos é que os condutores N e PE têm muitos pontos de ligação, o que reduz a fiabilidade e a segurança do circuito.
Um circuito com um relé de pulso é, portanto, mais económico, embora não muito familiar. E quanto maior for a distância entre os disjuntores, maior será o benefício. Além disso, a corrente de carga total do consumidor flui através do interruptor de alimentação, e ao implementar um circuito em pulsadores apenas uma pequena corrente de controlo é comutada - a longevidade dos botões de pressão será claramente maior. Esta opção deve ser considerada no planeamento de um sistema de iluminação.
Funcionamento em situações não estandardizadas
Estas situações são principalmente aquelas em que a alimentação eléctrica no apartamento está completamente cortada. Os relés comportam-se de forma diferente quando a alimentação eléctrica é restaurada:
- Para dispositivos do sistema electromecânico, a desenergização não resulta em comutação, por isso, quando a alimentação eléctrica voltar a ser ligada, as luzes estarão no estado em que foram apanhadas pela falha de energia. Se as luzes estivessem ligadas, voltariam a acender; se estivessem apagadas, permaneceriam apagadas;
- aparelhos electrónicos com memória não volátil comportar-se-ão da mesma forma;
- A electrónica simples sem memória será reposta ao estado especificado pelos desenhadores - normalmente para a posição de desligado (mas por vezes também para a posição de ligado).
Outro possível conflito é premir dois botões em locais diferentes ao mesmo tempo. O sistema interpretará isto como uma única prensa, independentemente da versão de relé, e reiniciará o grupo de contacto para a posição oposta.
Recomendado para visualização: Utilização de relés para controlar a iluminação em casa.
A utilização de dispositivos de impulso torna possível construir convenientes esquemas de controlo de iluminação que permitem ligar as luzes apenas quando as pessoas estão no local. Isto resulta numa notável poupança nos custos de electricidade. Tais esquemas também aumentam o conforto de funcionamento dos serviços públicos. Em muitos casos, a sua utilização justifica-se também de um ponto de vista estético.