Projektując obwody elektroenergetyczne, często wymagane jest jednoczesne przełączanie dwóch obciążeń, pracujących w różnych liniach i podłączonych naprzemiennie do tego samego źródła napięcia. Zwykły wyłącznik po prostu przerywający obwód nie nadaje się do tych celów. Wymagane jest urządzenie z bardziej złożonym obwodem. Znane urządzenie elektryczne o nazwie „przełącznik 2-drożny” doskonale radzi sobie z tym zadaniem. Za jego pomocą można przełączać linie o szerokiej gamie charakterystyk obciążenia.
Zasada działania i urządzenie
Klasyczny przełącznik dwukierunkowy lub przełącznik dwupozycyjny należy do tej samej kategorii urządzeń, co konwencjonalne urządzenie jednobiegunowe. Jeśli jednak ten ostatni po prostu zamknie się i otworzy obwód zasilania, włączając lub wyłączając obciążenie, wówczas przełącznik elektryczny dla 2 pozycji przełącza swój kontakt z jednej linii obciążenia na drugą. Jest to jego podstawowa różnica w stosunku do innych elementów przełączających, co w naturalny sposób wpływa na urządzenie.
Urządzenie dwubiegunowe (w przeciwieństwie do analogu jednobiegunowego) zawiera w swojej konstrukcji nie dwie, ale trzy grupy styków przełączanych. Jeden z nich, zwany centralnym, łączy się naprzemiennie z jednym lub drugim kierunkiem, dostarczając energię różnym odbiorcom. Typowym przykładem takiej konstrukcji jest konwencjonalny przełącznik dwustabilny, który w większości urządzeń jest używany tylko do połowy - jak przełącznik lub włącznik on-off. Jeśli to urządzenie jest używane w drugim kierunku, zamienia się w urządzenie typu przełączającego, odłączając jedno obciążenie od sieci i podłączając drugie.
W zależności od rodzaju przełączanych napięć znane próbki przełączników dla 2 pozycji są podzielone na modele jednofazowe i trójfazowe. Kategoria bardziej złożonych struktur obejmuje produkty przeznaczone na kilka stanowisk jednocześnie (nazywa się je wielostanowiskami). Do tej samej kategorii należą dwubiegunowe przełączniki dwukierunkowe.
Przełączniki modułowe trójfazowe i dwupozycyjne
Urządzenia tej klasy są instalowane w sieciach trójfazowych i umożliwiają przełączanie zasilania na mocne asynchroniczne silniki elektryczne. W szczególności służą do przełączania zestawu 3 uzwojeń z jednego obwodu przełączającego na drugi: z „trójkąta” na „gwiazdę” i odwrotnie.
Przełączanie trybów podłączenia uzwojeń stojana jest konieczne, aby zmniejszyć wielkość prądów rozruchowych w obwodach zasilających - aby „ułatwić” rozruch.
Dwupozycyjne przełączniki modułowe są reprezentowane w asortymencie produktów elektrycznych przez przełączniki pakietowe typu krzywkowego. Są szeroko stosowane w następujących sytuacjach:
- podczas instalowania paneli sterowniczych do urządzeń zasilających AC i DC;
- w nowoczesnych sieciach elektroenergetycznych wyposażonych w automatyczne systemy rezerwowe;
- do przełączania obwodów uzwojeń i trybów pracy silników elektrycznych, a także do sterowania oświetleniem z kilku punktów jednocześnie;
- doboru odpowiednich warunków funkcjonowania stacji transformatorowych (TS) oraz optymalizacji pracy obsługujących je aparatów łączeniowych;
- przy wyborze żądanego trybu dla urządzeń grzewczych i spawalniczych.
Jedną z odmian przełączników dwupozycyjnych są urządzenia, które oprócz dwóch skrajnych pozycji posiadają jedną centralną. Formalnie nazywa się je łącznikami trójpołożeniowymi z jedną pozycją neutralną, ale w obwodach nadal stosuje się je jako łączniki dwubiegunowe.
Dla wygody wyboru wymaganej próbki produktu przełączającego odpowiedniego do określonych warunków, główne parametry techniczne są wskazane na obudowie:
- rodzaj urządzenia przełączającego;
- prąd znamionowy, dla którego zaprojektowane są jego styki robocze;
- schemat przełączania elektrycznego (tabela przełączania);
- kategoria ochrony przed wpływami klimatycznymi.
Jeśli istnieje tabela przełączania, operatorowi nie będzie trudno zorientować się, które grupy kontaktów zostaną wyzwolone przy następnym przełączaniu.
Użytek krajowy
W środowisku domowym przełącznik 2-pozycyjny nie jest używany tak często, jak jego jednobiegunowe odpowiedniki. Ale przy stosowaniu skutecznych systemów oświetleniowych zdarzają się przypadki, w których prawie niemożliwe jest obejście się bez tych elementów przełączających. Chodzi o zorganizowanie sterowania wspólnym źródłem światła z dwóch, a nawet trzech miejsc w domu jednocześnie. Taka potrzeba pojawia się w sytuacji, gdy światło włącza się przy wejściu do długiego korytarza, a gaśnie przy wyjściu z niego. Po zainstalowaniu na obu końcach przełączników typu kołyskowego wdrożenie takiego schematu wcale nie jest trudne.
Innym przykładem znaczenia sterowania urządzeniem oświetleniowym z dwóch punktów jest instalacja włącznika światła przy wejściu do sypialni, a włącznika obok stolika nocnego. Po naciśnięciu przycisku urządzenia przy wejściu do pokoju, grupa styków zostaje przeniesiona na linię zasilającą oświetlacza znajdującego się w jego centrum (na przykład żyrandole). Podczas przełączania drugiego urządzenia znajdującego się przy łóżku wyzwalane są inne kontakty grupowe, aby je wyłączyć.
Należy zwrócić uwagę na jedną cechę tego włączenia: kolejność, w jakiej używany jest każdy z przełączników, zasadniczo nie ma znaczenia. Do korytarza można wejść z jednego z dwóch końców, a światło w sypialni zapalać zarówno od drzwi (wchodząc do nich), jak i od stolika nocnego. Możesz go wyłączyć odpowiednio, zarówno kładąc się spać, jak i wychodząc z pokoju.
Możliwa jest inna możliwość zastosowania w warunkach domowych elementów przełączających dwupozycyjnych, polegająca na montażu ich w obwodach sterowania oświetleniem domowym z trzech miejsc. W takim przypadku wymagany jest inny wyłącznik, montowany na środku obsługiwanej przestrzeni lub w innym dogodnym funkcjonalnie miejscu.
Dodatkowe urządzenie włączane jest zgodnie z tzw. układem „krzyżowym”, ale w istocie jest to wciąż ten sam element dwubiegunowy. Za jego pomocą można przenosić kontakty sterowania grupowego z jednego kierunku w drugi.
Cechy instalacji i podłączenia
Przed zainstalowaniem łączników bipolarnych bezpośrednio w miejscu ich przeznaczenia ważne jest określenie warunków ułożenia linii przewodowych w konkretnym obiekcie (w prywatnym domu lub mieszkaniu). W tym przypadku istnieją dwie możliwości poprowadzenia wiązki z przewodów ułożonych w sposób ukryty lub otwarty. Przy ukrytym ułożeniu w ścianach najpierw wykonuje się specjalne rowki (rowki), w które następnie umieszcza się wąż falisty z zestawem przewodów wewnątrz.
W takim przypadku samo urządzenie dwubiegunowe będzie musiało zostać umieszczone potajemnie - aby wykonać dla niego specjalną niszę w ścianie o rozmiarze odpowiadającym średnicy elementów mocujących. Do jej przygotowania potrzebna jest wiertarka elektryczna ze specjalną nasadką typu korona.
Konieczne jest również przygotowanie plastikowej obudowy lub puszki połączeniowej, w której zostanie zamocowany przełącznik DIP. Podczas wykonywania tych operacji przestrzegane są następujące ogólnie przyjęte zasady:
- Przed rozpoczęciem pracy całkowicie wyłącz napięcie w całym mieszkaniu lub wyprowadź tę gałąź z rozdzielnicy, odłączając odpowiedni automat liniowy.
- Przygotuj przybliżony układ przełącznika i okablowania do niego.
- Po wywierceniu w ścianie otworu o odpowiedniej średnicy umieść w nim skrzynkę do lądowania, mocując ją wkrętami dystansowymi.
- Zainstaluj samo urządzenie przełączające w gotowej okrągłej niszy.
- Podłącz odpowiednie przewody do jego zacisków i zamocuj obudowę za pomocą elementów mocujących.
Dzięki otwartej instalacji okablowania elektrycznego można obejść się bez żmudnych operacji przygotowania stroboskopów i specjalnej wnęki w ścianie. W takim przypadku przełącznik jest mocowany bezpośrednio na ścianie, jeśli jego materiał jest wystarczająco gęsty i twardy, lub na specjalnej wyściółce z tworzywa sztucznego lub drewna, zwanej gniazdem.
Kolejność instalacji otwartego urządzenia jest następująca:
- Dokonuje się oznaczenia strefy jego mocowania na ścianie.
- W wybranym miejscu do wkrętów mocowane jest dodatkowe podłoże z drewna lub tworzywa sztucznego (gniazdo).
- Produkt jest na nim mocowany za pomocą odpowiedniego okucia.
Procedura podłączenia przewodów do zacisków urządzenia przełączającego jest taka sama jak w przypadku montażu podtynkowego. Dzięki tej metodzie układania przewody doprowadzające można umieścić w specjalnym plastikowym kanale zwanym kanałem kablowym.
Obszary zastosowania przełączników elektrycznych dla dwóch kierunków nie ograniczają się do opisanych przypadków. Na ich podstawie projektuje się wiele jednostek mechanicznych, które sterują obwodami zasilania i sygnałowymi.
