Lors de la conception des circuits de puissance, il est souvent nécessaire de commuter deux charges à la fois, fonctionnant sur des lignes différentes et connectées alternativement à la même source de tension. Un interrupteur ordinaire interrompant simplement le circuit ne convient pas à ces fins. Un appareil avec un circuit plus complexe est requis. Un appareil électrique bien connu appelé "interrupteur à 2 voies" s'acquitte parfaitement de cette tâche. Avec son aide, il est possible de commuter des lignes avec une grande variété de caractéristiques de charge.
Principe de fonctionnement et appareil
Un interrupteur bidirectionnel classique ou interrupteur à deux positions appartient à la même catégorie d'appareils qu'un appareil unipolaire classique. Cependant, si ce dernier ferme et ouvre simplement le circuit de puissance, en allumant ou en éteignant la charge, alors l'interrupteur électrique à 2 positions bascule son contact d'une ligne de charge à une autre. C'est sa différence fondamentale avec les autres éléments de commutation, ce qui affecte naturellement l'appareil.
Un appareil bipolaire (contrairement à un appareil analogique unipolaire) contient dans sa conception non pas deux, mais trois groupes de contacts commutés. L'un d'eux, appelé central, se connecte alternativement dans l'un ou l'autre sens, alimentant divers consommateurs. Un exemple typique de cette conception est un interrupteur à bascule conventionnel, qui dans la plupart des équipements n'est utilisé qu'à moitié - comme un interrupteur ou un interrupteur marche-arrêt. Si cet appareil utilise la deuxième direction, il se transforme en un appareil de type inverseur qui déconnecte une charge du secteur et en connecte une autre.
Selon le type de tensions commutées, les échantillons connus d'interrupteurs à 2 positions sont divisés en modèles monophasés et triphasés. La catégorie des structures plus complexes comprend des produits conçus pour plusieurs postes à la fois (on les appelle multi-postes). Les commutateurs bipolaires bidirectionnels appartiennent à la même catégorie.
Interrupteurs modulaires triphasés et à deux positions
Les appareils de cette classe sont installés dans des réseaux triphasés et permettent de commuter l'alimentation sur de puissants moteurs électriques asynchrones. En particulier, ils sont utilisés pour commuter un ensemble de 3 enroulements d'un circuit de commutation à un autre : de "triangle" à "étoile" et vice versa.
La commutation des modes de connexion des enroulements du stator est nécessaire afin de réduire la quantité de courants d'appel dans les circuits d'alimentation - pour "faciliter" le démarrage.
Les interrupteurs modulaires à deux positions sont représentés dans la gamme de produits électriques par des interrupteurs par paquets de type came. Ils sont largement utilisés dans les situations suivantes :
- lors de l'installation de panneaux de commande pour les équipements d'alimentation CA et CC ;
- dans les réseaux électriques modernes équipés de systèmes de secours automatiques ;
- pour commuter les circuits d'enroulement et les modes de fonctionnement des moteurs électriques, ainsi que pour contrôler l'éclairage à partir de plusieurs points à la fois;
- sélectionner les conditions appropriées pour le fonctionnement des postes de transformation (TS), ainsi que pour optimiser le fonctionnement des équipements de commutation qui les desservent ;
- lors du choix du mode souhaité pour les équipements de chauffage et les unités de soudage.
L'une des variétés d'interrupteurs à deux positions est constituée de dispositifs qui, en plus de deux positions extrêmes, en ont une centrale. Formellement, ils sont appelés interrupteurs à trois positions avec une position neutre, mais dans les circuits, ils sont toujours utilisés comme interrupteurs à deux pôles.
Pour faciliter le choix de l'échantillon requis d'un produit de commutation adapté à des conditions spécifiques, les principaux paramètres techniques sont indiqués sur le boîtier :
- type d'appareil de commutation ;
- courant nominal pour lequel ses contacts de travail sont conçus ;
- schéma de commutation électrique (table de commutation);
- catégorie de protection contre les influences climatiques.
S'il existe une table de commutation, il ne sera pas difficile pour l'opérateur de déterminer quels groupes de contacts sont déclenchés lors de la prochaine commutation.
Usage domestique
Dans un environnement domestique, un interrupteur à 2 positions n'est pas utilisé aussi souvent que ses homologues unipolaires. Mais lors de l'utilisation de systèmes d'éclairage efficaces, il existe des cas dans lesquels il est presque impossible de se passer de ces éléments de commutation. Il s'agit d'organiser le contrôle d'une source lumineuse commune depuis deux voire trois endroits de la maison à la fois. Un tel besoin survient dans une situation où la lumière s'allume à l'entrée d'un long couloir et s'éteint à la sortie de celui-ci. Lorsqu'il est installé aux deux extrémités des interrupteurs à bascule, il n'est pas du tout difficile de mettre en œuvre un tel schéma.
Un autre exemple de l'importance de contrôler un dispositif d'éclairage à partir de deux points est lorsqu'un interrupteur d'éclairage est installé à l'entrée de la chambre et qu'un interrupteur est installé près de la table de chevet. Lorsque vous appuyez sur le bouton de l'appareil à l'entrée de la pièce, le groupe de contacts est transféré sur la ligne électrique de l'illuminateur situé en son centre (des lustres par exemple). Lors de la commutation du deuxième appareil situé près du lit, d'autres contacts de groupe sont déclenchés pour l'éteindre.
Il est important de noter une caractéristique de cette inclusion : l'ordre dans lequel chacun des commutateurs est utilisé n'a pas d'importance en principe. Vous pouvez entrer dans le couloir par l'une des deux extrémités et allumer la lumière dans la chambre à la fois depuis la porte (en y entrant) et depuis la table de chevet. Vous pouvez l'éteindre, respectivement, à la fois en vous couchant et en quittant la pièce.
Une autre option pour un usage domestique des éléments de commutation à deux positions est possible, consistant à les installer dans des circuits de commande d'éclairage domestique à partir de trois endroits. Dans ce cas, un autre interrupteur est requis, monté au milieu de l'espace desservi ou dans tout autre endroit fonctionnellement pratique.
Le dispositif supplémentaire est allumé selon le circuit dit "en croix", mais il s'agit essentiellement du même élément bipolaire. Avec son aide, il est possible de transférer des contacts de contrôle de groupe d'une direction à l'autre.
Caractéristiques d'installation et de connexion
Avant d'installer des commutateurs bipolaires directement à leur destination, il est important de déterminer les conditions d'agencement des lignes filaires dans une installation spécifique (dans une maison ou un appartement privé). Dans ce cas, il existe deux options pour acheminer le faisceau à partir des conducteurs, posés soit secrètement, soit ouvertement. Avec une pose cachée dans les murs, des rainures spéciales (rainures) sont d'abord réalisées, dans lesquelles un tuyau ondulé est ensuite placé avec un ensemble de conducteurs à l'intérieur.
Dans ce cas, le bipolaire lui-même devra être placé secrètement - pour lui faire une niche spéciale dans le mur, la taille correspondant au diamètre des éléments de fixation. Pour le préparer, vous aurez besoin d'une perceuse électrique avec un accessoire spécial de type couronne.
Il est également nécessaire de préparer un boîtier en plastique ou une boîte de jonction dans laquelle le commutateur DIP sera fixé. Lors de la réalisation de ces opérations, les règles généralement acceptées suivantes sont suivies :
- Avant de commencer les travaux, mettre complètement hors tension tout l'appartement ou parcourir cette branche depuis le tableau en déconnectant l'automate linéaire correspondant.
- Préparez une disposition approximative de l'interrupteur et de son câblage.
- Après avoir percé un trou d'un diamètre approprié dans le mur, placez-y la boîte d'atterrissage en la fixant avec des vis d'écartement.
- Installez le dispositif de commutation lui-même dans la niche ronde finie.
- Connectez les conducteurs appropriés à ses bornes et fixez le boîtier avec le matériel de fixation.
Avec une installation ouverte du câblage électrique, il est possible de se passer des opérations fastidieuses de préparation de flashs et d'une niche spéciale dans le mur. Dans ce cas, l'interrupteur est fixé soit directement sur le mur, si son matériau est suffisamment dense et dur, soit sur un revêtement spécial en plastique ou en bois, appelé douille.
L'ordre d'installation de l'appareil ouvert est le suivant :
- Le marquage de la zone de sa fixation au mur est effectué.
- À l'endroit choisi, un substrat supplémentaire en bois ou en plastique (douille) est fixé aux vis.
- Le produit est fixé dessus au moyen d'une visserie adaptée.
La procédure de raccordement des conducteurs aux bornes de l'inverseur est la même que pour une installation encastrée. Avec cette méthode de pose, les fils conducteurs peuvent être placés dans un canal en plastique spécial, appelé canal de câble.
Les domaines d'application des interrupteurs électriques bidirectionnels ne sont pas limités aux cas décrits. Sur leur base, de nombreuses unités mécaniques sont conçues pour contrôler les circuits d'alimentation et de signal.
