Al diseñar circuitos de potencia, a menudo se requiere conmutar dos cargas a la vez, operando en diferentes líneas y conectadas alternativamente a la misma fuente de voltaje. Para estos fines, no es adecuado un interruptor convencional que simplemente interrumpa el circuito. Se requiere un dispositivo con un circuito más complejo. Un conocido dispositivo eléctrico llamado "interruptor de 2 vías" hace un excelente trabajo con esta tarea. Con su ayuda, es posible cambiar líneas con una amplia variedad de características de carga.
Principio de funcionamiento y dispositivo.
Un interruptor clásico de dos vías o un interruptor de dos posiciones pertenece a la misma categoría de dispositivos que un dispositivo unipolar convencional. Sin embargo, si este último simplemente cierra y abre el circuito de potencia, encendiendo o apagando la carga, entonces el interruptor eléctrico de 2 posiciones cambia su contacto de una línea de carga a otra. Esta es su diferencia fundamental con otros elementos de conmutación, que naturalmente afecta al dispositivo.
Un dispositivo bipolar (a diferencia de un análogo unipolar) contiene en su diseño no dos, sino tres grupos de contactos conmutados. Uno de ellos, llamado central, se conecta alternativamente en una u otra dirección, suministrando energía a varios consumidores. Un ejemplo típico de este diseño es un interruptor de palanca común, que en la mayoría de los equipos se usa solo a la mitad, como un interruptor o un interruptor de encendido y apagado. Si este dispositivo utiliza la segunda dirección, se convierte en un dispositivo de tipo conmutador, desconectando una carga de la red y conectando otra.
Según el tipo de voltajes conmutados, las muestras conocidas de conmutadores para 2 posiciones se dividen en modelos monofásicos y trifásicos. La categoría de estructuras más complejas incluye productos diseñados para varias posiciones a la vez (se denominan posiciones múltiples). Los interruptores bidireccionales bipolares pertenecen a la misma categoría.
Interruptores modulares trifásicos y de dos posiciones
Los dispositivos de esta clase se instalan en redes trifásicas y permiten cambiar la fuente de alimentación a potentes motores eléctricos asíncronos. En particular, se utilizan para conmutar un conjunto de 3 devanados de un circuito de conmutación a otro: de "triángulo" a "estrella" y viceversa.
Es necesario cambiar los modos de conexión de los devanados del estator para reducir la cantidad de corrientes de entrada en los circuitos de suministro de energía, para "facilitar" el arranque.
Los interruptores modulares de dos posiciones están representados en la gama de productos eléctricos mediante interruptores de paquetes de tipo leva. Se utilizan ampliamente en las siguientes situaciones:
- al instalar paneles de control para equipos de alimentación de CA y CC;
- en redes eléctricas modernas equipadas con sistemas de respaldo automático;
- para conmutar circuitos de bobinado y modos de funcionamiento de motores eléctricos, así como para controlar la iluminación desde varios puntos a la vez;
- seleccionar las condiciones adecuadas para el funcionamiento de las subestaciones transformadoras (TS), así como optimizar el funcionamiento de los equipos de conmutación que las atienden;
- al elegir el modo deseado para equipos de calefacción y unidades de soldadura.
Una de las variedades de interruptores de dos posiciones son los dispositivos que, además de dos posiciones extremas, tienen una central. Formalmente, se les conoce como interruptores de tres posiciones con una posición neutra, pero en los circuitos todavía se usan como interruptores de dos polos.
Para la conveniencia de elegir la muestra requerida de un producto de conmutación adecuado para condiciones específicas, los principales parámetros técnicos se indican en el estuche:
- tipo de dispositivo de conmutación;
- corriente nominal para la que están diseñados sus contactos de trabajo;
- diagrama de conmutación eléctrica (tabla de conmutación);
- categoría de protección contra las influencias climáticas.
Si hay una tabla de conmutación, no será difícil para el operador averiguar qué grupos de contactos se activan en la próxima conmutación.
Uso doméstico
En un entorno doméstico, un interruptor de 2 posiciones no se utiliza con tanta frecuencia como sus homólogos unipolares. Pero cuando se utilizan sistemas de iluminación efectivos, hay casos en los que es casi imposible prescindir de estos elementos de conmutación. Se trata de organizar el control de una fuente de luz común desde dos o incluso tres lugares de la casa a la vez. Tal necesidad surge en una situación en la que la luz se enciende en la entrada de un pasillo largo y se apaga a la salida. Con interruptores basculantes instalados en ambos extremos, no es nada difícil implementar tal esquema.
Otro ejemplo de la importancia de controlar un dispositivo de iluminación desde dos puntos es cuando se instala un interruptor de luz en la entrada del dormitorio y un interruptor cerca de la mesita de noche. Al presionar el botón del dispositivo en la entrada de la habitación, el grupo de contactos se transfiere a la línea eléctrica del iluminador ubicado en su centro (candelabros, por ejemplo). Al cambiar el segundo dispositivo ubicado junto a la cama, otros contactos del grupo se activan para apagarlo.
Es importante tener en cuenta una característica de esta inclusión: el orden en el que se utiliza cada uno de los interruptores no importa en principio. Puede entrar al pasillo por cualquiera de los dos extremos y encender la luz del dormitorio tanto desde la puerta (al entrar) como desde la mesita de noche. Puede apagarlo, respectivamente, tanto al acostarse como al salir de la habitación.
Es posible otra opción para uso doméstico de elementos de conmutación de dos posiciones, que consiste en instalarlos en los circuitos de control de iluminación del hogar desde tres lugares. En este caso, se requiere otro interruptor, montado en el medio del espacio atendido o en cualquier otro lugar funcionalmente conveniente.
Un dispositivo adicional se enciende de acuerdo con el llamado circuito "cruzado", pero en esencia sigue siendo el mismo elemento de dos polos. Con su ayuda, es posible transferir contactos de control de grupo de una dirección a otra.
Características de instalación y conexión.
Antes de instalar interruptores bipolares directamente en su destino, es importante determinar las condiciones para organizar las líneas de cables en una instalación específica (en una casa o apartamento privado). En este caso, hay dos opciones para enrutar el arnés desde los conductores, colocados de manera encubierta o abierta. Con la colocación oculta en las paredes, primero se hacen ranuras especiales (ranuras), en las que luego se coloca una manguera corrugada con un conjunto de conductores en el interior.
En este caso, el dispositivo de dos polos en sí tendrá que colocarse en secreto, para hacer un nicho especial en la pared para él, el tamaño correspondiente al diámetro de los elementos de fijación. Para prepararlo, necesitará un taladro eléctrico con un accesorio especial tipo corona.
También es necesario preparar una caja de plástico o una caja de conexiones en la que se fijará el interruptor DIP. Al realizar estas operaciones se siguen las siguientes reglas generalmente aceptadas:
- Antes de comenzar a trabajar, desenergice completamente todo el departamento o camine esta rama desde el cuadro de distribución desconectando el autómata lineal correspondiente.
- Prepare un diseño aproximado del interruptor y el cableado.
- Después de perforar un agujero de un diámetro adecuado en la pared, coloque la caja de aterrizaje en ella, fijándola con tornillos espaciadores.
- Instale el dispositivo de conmutación en el nicho redondo terminado.
- Conecte los conductores apropiados a sus terminales y fije la caja con hardware de sujeción.
Con la instalación abierta de cableado eléctrico, es posible prescindir de las tediosas operaciones de preparar luces estroboscópicas y un nicho especial en la pared. En este caso, el interruptor se fija directamente en la pared, si su material es lo suficientemente denso y duro, o en un revestimiento especial de plástico o madera, llamado enchufe.
El orden de instalación del dispositivo abierto es el siguiente:
- Se realiza el marcado de la zona de su fijación en la pared.
- En el lugar seleccionado, se adjunta a los tornillos un sustrato adicional de madera o plástico (zócalo).
- El producto se fija mediante herrajes adecuados.
El procedimiento para conectar conductores a los terminales del dispositivo de cambio es el mismo que para el montaje empotrado. Con este método de colocación, los cables conductores se pueden colocar en un canal de plástico especial llamado cable.
Las áreas de aplicación de los interruptores eléctricos para dos direcciones no se limitan a los casos descritos. Sobre su base, se diseñan muchas unidades mecánicas que controlan circuitos de potencia y señal.
