Quan es dissenyen circuits de potència, sovint és necessari canviar dues càrregues alhora, que funcionen en línies diferents i es connecten alternativament a la mateixa font de tensió. A aquests efectes, no és adequat un interruptor convencional que simplement trenqui el circuit. Es necessita un dispositiu amb un circuit més complex. Un conegut dispositiu elèctric anomenat "commutador de dues vies" fa una feina excel·lent amb aquesta tasca. Amb la seva ajuda, és possible canviar de línia amb una gran varietat de característiques de càrrega.
Principi de funcionament i dispositiu
Un interruptor de dues vies clàssic o un interruptor de dues posicions pertany a la mateixa categoria de dispositius que un dispositiu convencional d’un pol. No obstant això, si aquest darrer simplement tanca i obre el circuit de potència, activant o apagant la càrrega, el commutador elèctric de 2 posicions canvia el seu contacte d'una línia de càrrega a una altra. Aquesta és la seva diferència fonamental respecte d'altres elements de commutació, que afecten naturalment el dispositiu.
Un dispositiu bipolar (a diferència d’un analògic monopolar) conté en el seu disseny no dos, sinó tres grups de contactes commutats. Un d’ells, anomenat central, està alternativament connectat a una o altra direcció, subministrant energia a diversos consumidors. Un exemple típic d’aquest disseny és un interruptor alternatiu normal, que en la majoria d’equips s’utilitza només a mig camí, com ara un interruptor o un interruptor d’encesa i apagada. Si aquest dispositiu utilitza la segona direcció, es converteix en un dispositiu de tipus de canvi, desconnectant una càrrega de la xarxa i connectant-ne una altra.
Segons el tipus de tensions commutades, les mostres conegudes d'interruptors per a 2 posicions es divideixen en models monofàsics i trifàsics. La categoria d’estructures més complexes inclou productes dissenyats per a diverses posicions alhora (s’anomenen multi-posició). Els commutadors bidireccionals bipolars pertanyen a la mateixa categoria.
Interruptors modulars trifàsics i de dues posicions
Els dispositius d’aquesta classe s’instal·len en xarxes trifàsiques i permeten canviar l’alimentació a motors elèctrics asíncrons potents. En particular, s’utilitzen per canviar un conjunt de 3 bobinatges d’un circuit de commutació a un altre: de "triangle" a "estrella" i viceversa.
Cal canviar els modes de connexió dels bobinats de l’estator per tal de reduir la quantitat de corrents d’entrada en els circuits d’alimentació, per facilitar l’arrencada.
Els commutadors modulars de dues posicions estan representats a la gamma de productes elèctrics per commutadors de paquets de tipus lleva. S’utilitzen àmpliament en les situacions següents:
- en instal·lar quadres de control per a equips d'alimentació de CA i CC;
- a les modernes xarxes elèctriques equipades amb sistemes de còpia de seguretat automàtics;
- per canviar circuits de bobinatge i modes de funcionament de motors elèctrics, així com per controlar la il·luminació des de diversos punts alhora;
- seleccionar les condicions adequades per al funcionament de les subestacions de transformadors (TS), així com optimitzar el funcionament dels equips de commutació que els serveixen;
- en triar el mode desitjat per a equips de calefacció i unitats de soldadura.
Una de les varietats d’interruptors de dues posicions són dispositius que, a més de dues posicions extremes, en tenen una central. Formalment, es coneixen com a commutadors de tres posicions amb una posició neutra, però en circuits encara s’utilitzen com a commutadors bipolars.
Per a la comoditat d’escollir la mostra necessària d’un producte de commutació adequat per a condicions específiques, els principals paràmetres tècnics s’indiquen al cas:
- tipus de dispositiu de commutació;
- corrent nominal per al qual estan dissenyats els seus contactes de treball;
- esquema de commutació elèctrica (taula de commutació);
- categoria de protecció contra les influències climàtiques.
Si hi ha una taula de commutació, no serà difícil per a l’operador esbrinar quins grups de contactes s’activen en la següent commutació.
Ús domèstic
En un entorn domèstic, un commutador de 2 posicions no s’utilitza amb la mateixa freqüència que els seus homòlegs unipolars. Però quan s’utilitzen sistemes d’il·luminació eficaços, hi ha casos en què és gairebé impossible prescindir d’aquests elements de commutació. Es tracta d’organitzar el control d’una font de llum comuna des de dos o fins i tot tres llocs de la casa alhora. Aquesta necessitat sorgeix en una situació en què el llum s’encén a l’entrada d’un llarg passadís i s’apaga a la sortida d’aquest. Amb els commutadors basculants instal·lats als dos extrems, no és gens difícil implementar aquest esquema.
Un altre exemple de la importància de controlar un dispositiu d’il·luminació des de dos punts és quan s’instal·la un interruptor de llum a l’entrada del dormitori i s’instal·la un interruptor a prop de la tauleta de nit. En prémer el botó del dispositiu a l'entrada de la sala, el grup de contactes es transfereix a la línia elèctrica de l'il·luminador situat al centre (llums d'aranya, per exemple). En canviar el segon dispositiu situat al costat del llit, es desencadenen altres contactes de grup per apagar-lo.
És important tenir en compte una característica d'aquesta inclusió: l'ordre en què s'utilitza cadascun dels commutadors no té importància en principi. Podeu entrar al passadís des de qualsevol dels dos extrems i encendre el llum del dormitori tant des de la porta (quan hi entreu) com des de la tauleta de nit. Podeu apagar-lo, respectivament, tant a l’hora d’anar a dormir com a sortir de l’habitació.
És possible una altra opció per a l’ús domèstic d’elements de commutació de dues posicions, que consisteix a instal·lar-los en circuits de control d’il·luminació domèstica des de tres llocs. En aquest cas, es requereix un altre commutador, muntat al centre de l'espai de manteniment o en qualsevol altre lloc funcionalment convenient.
Un dispositiu addicional s'encén segons l'anomenat circuit "creuat", però en essència continua sent el mateix element bipolar. Amb la seva ajuda, és possible transferir contactes de control de grup d'una direcció a una altra.
Característiques d’instal·lació i connexió
Abans d’instal·lar interruptors bipolars directament al seu destí, és important determinar les condicions per organitzar línies de cablejat en una instal·lació específica (en una casa o apartament particular). En aquest cas, hi ha dues opcions per enrutar l’arnès des dels conductors, col·locats de manera encoberta o oberta. Amb la col·locació oculta a les parets, primer es fabriquen ranures especials (ranures) en què es col·loca una mànega ondulada amb un conjunt de conductors a l'interior.
En aquest cas, el dispositiu bipolar haurà de col·locar-se en secret: per fer-hi un nínxol especial a la paret, la mida corresponent al diàmetre dels elements de subjecció. Per preparar-lo, necessitareu un trepant elèctric amb un accessori especial tipus corona.
També cal preparar una caixa de plàstic o una caixa de connexions en què es fixarà l’interruptor DIP. En dur a terme aquestes operacions, se segueixen les següents normes generalment acceptades:
- Abans de començar a treballar, desactiveu completament l'apartament sencer o passegeu per aquesta branca des de la centraleta desconnectant l'autòmat lineal corresponent.
- Prepareu una disposició aproximada del commutador i del cablejat.
- Després de perforar un forat d’un diàmetre adequat a la paret, col·loqueu-hi la caixa d’aterratge fixant-la amb cargols espaiadors.
- Instal·leu el dispositiu de commutació al nínxol rodó acabat.
- Connecteu els conductors adequats als seus terminals i fixeu la caixa amb un maquinari de subjecció.
Amb la instal·lació oberta de cablejat elèctric, és possible prescindir de les tedioses operacions de preparació de llum estroboscòpica i d’un nínxol especial a la paret. En aquest cas, l'interruptor es fixa directament a la paret, si el seu material és prou dens i dur, o bé sobre un revestiment especial de plàstic o fusta, anomenat endoll.
L’ordre d’instal·lació del dispositiu obert és el següent:
- Es fa el marcatge de la zona de fixació a la paret.
- Al lloc seleccionat, es posa un substrat addicional de fusta o plàstic (endoll) als cargols.
- El producte s’hi fixa mitjançant un maquinari adequat.
El procediment per connectar els conductors als terminals del dispositiu de canvi és el mateix que per al muntatge empotrat. Amb aquest mètode de col·locació, els cables de plom es poden col·locar en un canal de plàstic especial anomenat cable.
Les àrees d'aplicació dels interruptors elèctrics per a dues direccions no es limiten als casos descrits. Sobre la seva base, es dissenyen moltes unitats mecàniques que controlen els circuits de potència i senyal.
