Växelströmbrytare: märkning, typer, anslutningsegenskaper

En växelströmbrytare, eller som den också kallas marscherande, dubbel, reverserande, korskopplare, är ett element i elnätet som inverterar (växlar till motsatt läge) omkopplingen av de anslutna ledarna.

En växelströmbrytare används för att styra en grupp eller en enskild ljuskälla från flera platser.

I detta material kommer vi att i detalj berätta om principerna och funktionerna hos sådana strömbrytare, samt presentera de vanligaste sätten att ansluta dem.

Användningsområde för växelströmbrytare

Växelströmbrytare används inte så ofta, men man får inte underskatta deras roll i belysningsorganisationen. Föreställ dig en situation där det bara finns en strömbrytare installerad i en lång korridor eller i början av en trappa, och man måste gå långa sträckor i mörkret för att tända ljuset.

Montering av en genomgångsomkopplare för två riktningar kan mycket väl lösa detta problem, och en växelströmbrytare (korskopplare) blir oumbärlig:

• i en trevåningslägenhet — installerad nära avsatsen på andra våningen;
• i en stor korridor eller hall — installerad nära varje dörr, underlättar det avsevärt förflyttning under mörker;
• i sovrummet — kan man installera en nära dörren och två nära viloplatsen, och man behöver inte längre stå upp för att släcka ljuset.

Man kan också använda en växelströmbrytare för att tända belysningen utomhus eller i garaget, genom att styra ljuskällan från huset, lusthuset, terrassen osv.

När man går ut från rummet till korridoren på natten kan användaren tända ljuset direkt, istället för att röra sig i det mörka rummet på jakt efter strömbrytaren

Varianter av växelströmbrytare och deras märkning

Valet av växelströmbrytare måste göras baserat på en blygsam lista med utmärkande egenskaper. De tillverkas av många kända företag, däribland Legrand, ABB, Schneider.

Spakomkopplingsutrustning anses vara mer pålitlig och används därför ofta i industrier, på offentliga platser.

Växelströmbrytare klassificeras:

1. Efter aktiveringssätt delas de in i roterande, vipp- och spaktyper;

2. Efter installationssätt – i enheter för invändig och utvändig montering.

Tvåknapps växelströmbrytare av korskopplingstyp finns inte att köpa som sådana. Men man kan använda en enhet från serien Ultra från den välkända elleverantören Schneider Electric, genom att ta två enknapps korskopplingsblock av modulär typ och montera dem i ett hölje. Om inte heller dessa modeller finns i lager, monterar man två enknappsomkopplare bredvid varandra.

För att styra två eller tre grupper av belysningsarmaturer använder man två- eller treknopps genomgångsomkopplare, medan korsomkopplare i de flesta fall installeras separat för varje grupp av lampor.

Vid val av en elektroteknisk enhet måste man beakta dess skyddsklass mot yttre faktorer — IP.

I de flesta fall är IP-klassningen för denna typ av enheter ganska hög och överstiger 40, vilket gör det möjligt att använda dem i rum med traditionellt hög luftfuktighet, samt att placera dem utomhus under tak.

I roterande växelströmbrytare sluts kontakterna med hjälp av en speciell roterande mekanism. De kostar lite mer än vippströmbrytare, men anses vara mer pålitliga.

För att utföra korrekt anslutning av elektrisk utrustning är det viktigt att förstå märkningar och scheman som tillverkaren har anbringat på baksidan.

Så här betecknas en korsomkopplare i schemat. Samma schema appliceras på enheten, pilarna visar placeringen av ingångs- och utgångskontakter.

Om man i en vanlig strömbrytare använder märkning med bokstaven L för att beteckna den ingående fasplinten, och L1, L2, L3 för de utgående, kan man för en dubbelomkopplare använda siffrorna 1, 2, 3, 4, och ingångs- och utgångsplintarna markeras med pilar.

På strömbrytarens framsida sätter tillverkarna ibland också en märkning — för genomgångsomkopplare är det två pilar i form av en triangel, för växelströmbrytare ett galler.

Nedan tittar vi på installationsfunktioner och möjliga kopplingsalternativ med hjälp av ett exempel på en hushålls växelströmbrytare av korskopplingstyp i kombination med genomgångsomkopplare.

Arbetsprincip och egenskaper hos växelströmbrytare

För att förstå hur en omkopplare av korsningstyp fungerar måste du studera styrningsschemat för ljuspunkter från 3–5 punkter.

Men eftersom en korsomkopplare alltid installeras mellan genomgångsomkopplare och aldrig används ensam, måste du först förstå hur schemat för att tända och släcka belysning fungerar med vanliga och genomgångsomkopplare.

Styrscheman för belysning från tre punkter skiljer sig från scheman för två riktningar endast genom närvaron av en korsomkopplare.

Så, en vanlig omkopplare har funktionen att bryta och sluta kretsen – när du trycker på den övre halvan av knappen tänds ljuset, när du trycker på den nedre släcks det. Men belysningens tillstånd i ett schema med två genomgångsanordningar är helt oberoende av knapparnas läge på en av dem.

Att trycka på knappen växlar bara anslutningen från en krets till en annan. För att kretsen ska slutas måste båda anordningarna sluta kontakt med en av ledarna som är dragna mellan dem.

En genomgångsomkoppare kallas även en tvåvägsomkopplare. Schemat visar tydligt att användaren, genom att använda någon av dem, både kan tända och släcka ljuset.

Mekanismen för olika typer av enheter skiljer sig åt i antalet terminaler:

• i en vanlig finns två;
• i en genomgångsomkopplare finns tre;
• i en korsomkopplare – fyra terminaler.

Ju mer komplex en anordning är, desto högre kvalitet krävs i tillverkningen. Därför kännetecknas konstruktionen av omkopplare som har ett stort antal terminaler av hög hållfasthet, slitstyrka och korrosionsbeständighet.

De flesta modeller har en hög skyddsnivå (IP) mot negativa yttre faktorer – damm, fukt.

Om genomgångsomkopplare alltid används i par, kan antalet omkopplare vara vilket som helst – vare sig en eller tio.

Precis som genomgångsomkopplare växlar korsomkopplare anslutningar från en ledare till en annan. Men skillnaden är att det finns två ingångskontakter istället för en, och deras omkoppling måste också styras. Enhetens funktionsprincip bygger på parvis omkoppling av kontakter.

Alternativa anslutningssätt

Precis som genomgångsomkopplare inte kan användas enskilt utan bara ansluts i par, så används omkopplare endast tillsammans med två genomgångsomkopplare. Här kan upp till 10 korsomkopplare användas, och de kommer alltid att placeras mellan genomgångsomkopplarna.

I schemat är fasledaren markerad med röd färg, nolledaren med blå. A 1 är basschemat för anslutning; A 2 är ytterligare en variant av kopplingsschemat; B1 är en kopplingsmetod där varje kretselements anslutning sker via en kopplingsdosa; B 2 är en anslutningsmetod som använder en gammal liten kopplingsdosa och en underdosa från en demonterad vanlig strömbrytare.

Det kan finnas många varianter av scheman som används för anslutning: installationen görs via en kopplingsdosa eller förbi den, man ansluter flera belysningsgrupper.

Systemet förbättras genom att installera centraliserad styrning.

En omkopplingsbrytare av korskopplingstyp är alltid avsedd för en belysningsgrupp. Om det är nödvändigt att ansluta två grupper av armaturer använder man antingen två brytare eller sätter ihop en av två separata enheter.

Montering via kopplingsdosa

Detta är en traditionell anslutningsmetod som har både nackdelar och fördelar. Till fördelarna kan nämnas möjligheten att snabbt upptäcka skadade kablar i händelse av problem i kretsen.

Dessutom innebär denna metod traditionell kabeldragning, vilket underlättar vid senare reparations- eller installationsarbeten att avgöra var kablar är dragna och att hålla elnätet intakt.

Kopplingsschema för växelbrytare och korskopplare i ett belysningssystem som styrs från flera platser. L — fasledare; N — nolla

Vid installation av elledningar från kopplingsdosan till växelbrytarna läggs treledarkablar. Från korskopplaren till växelbrytarna går en tvåledarkabel.

Arbetsgången för att ansluta ett schema där kablarna går genom en förgreningsdosa är följande:

• En tvåledarkabel (fasledare) från elcentralen förs in i dosan. Nolledaren från matarkabeln ansluts omedelbart till armaturens nolledare, medan fasledaren ansluts till den gemensamma ledaren på den första växelbrytaren nr 1, till ingångsklämma 1 (se bild ovan).
• Till utgångsklämmorna 3 och 4 ansluts de två återstående ledarna från treledarkabeln, vilka i kopplingsdosan kommer att anslutas till de två ledarna på omkopplingsbrytaren nr 2.
• Man installerar en mellanliggande omkopplare. Rätt anslutning av ledarna för korskopplaren visas på schemat som är ritat på själva enheten.

Anslutningen av den andra genomgångsomkopplaren görs på samma sätt som den första, men den gemensamma ledaren förs ut genom fördelningsdosan till lampan.

Att dra elnätet för belysning med hjälp av fördelningsdosor är bra eftersom det vid fel är lättare att identifiera den skadade delen av elledningen.

Om förbindelsen i förgreningdosan gjordes med tvinningsmetoden, isoleras alla blottade delar noggrant för att förhindra kortslutning.

Det görs med isolationstejp eller krympslang, som kan fungera som märkning för ledarna.

Vi rekommenderar även att du läser vårt andra material där vi i detalj har beskrivit montering av en förgreningdosa. Mer information – läs vidare.

Professionell anslutning syns direkt – alla ledningar är lagda i fördelningsdosan kompakt och snyggt.

Direkt anslutning

Anslutningar är den svaga punkten i alla elnät – det är här oxidation sker. Oavsett om det är sidoklämmor eller fjäderbelastade snabbanslutningsplintar, de brinner först, själva ledningen förblir hel eftersom den skyddas från överhettning av en automatsäkring.

För att minimera antalet anslutningar utför man anslutning utan fördelningsdosa.

Man kommer till denna anslutningsmetod även för att användare inte alltid vill se flera fördelningsdosor på väggen – det är extra element som måste döljas.

Hur installation av elsystemet utan förgreningdosa går till:

1. Från elcentralen dras en kabel med två ledare – fas och nolla. Den senare leds direkt till lampan.
2. Fasen ansluts till ingångsklemman på genomgångsomkopplaren. Från de två utgångsklemmorna leds två fasledare till korskopplaren.
3. Från utgångskontakterna på växelomkopplaren dras två fasledare och ansluts till den andra genomgångsomkopplaren.
4. Den gemensamma ledaren från den andra genomgångsomkopplaren leds till lampan och sluter elkretsen.

Alla ledningar måste märkas under elektriska installationsarbeten. Annars är det svårt att identifiera deras funktion nästa gång vid elinstallationsarbeten.

Alla ledare som ska anslutas i dosan blir svåra att få plats med. Därför används plattare och kompaktare kopplingsplintar. Man kan även lösa platsproblemet genom att använda större dosor med ett djup på 60 mm.

Man kan även dölja fördelningsboxar på andra sätt. Till exempel genom att montera boxen bakom ett sträcktak.

Det här alternativet är inte alltid idiotsäkert, eftersom vid komplicerade fel kan felsökningen inte begränsas till en box och då måste man riva ner tak i mer än ett rum.

Man installerar även fördelningsboxar bakom undertak. I så fall samlar man alla på en plats och åtkomst ges via en inspektionslucka.

Kontrollera att anslutningen är korrekt så här: varje gång du trycker på en tangent på valfri strömbrytare, inklusive en växelströmbrytare, ska belysningens tillstånd ändras — lampan tändas och släckas. Problem kan uppstå om anslutningen är felaktig — felkopplad krets eller omkastade kontakter.

Orsaken till en felaktigt fungerande växelströmbrytare kan bara åtgärdas genom noggrann kontroll av anslutningen direkt på installationsplatsen.

Vanliga fel vid anslutning

Att ignorera märkning och scheman på strömbrytarna leder till fel vid anslutning och felaktig funktion. Det vanligaste problemet, särskilt vid installation av trappomkopplare, är att användaren bestämmer fel placering av den ingående kontakten.

På olika enheter kan den vara placerad olika, så märkningen måste läsas noggrant. Alla nyanser vid val av trappomkopplare behandlas i det här materialet.

Om man inte kan bestämma den exakta placeringen av ingångsplinten, genomsöker man enheten med en multimeter eller en indikatorskruvmejsel.

Vid anslutning av växelströmbrytare uppstår problem om de parade ledningarna från trappomkopplarna ansluts till plintar på fel sida.

Oftast är enheten avsedd för korsanslutning.

Innan anslutning måste du alltid kontrollera schemat. Ingående och utgående kontakter på en växelströmbrytare kan vara placerade olika.

Belysning med korskopplare i TN-S-nät

Anslutning av en korskopplare i ett TN-S-elnät, som kännetecknas av separation av arbetsnolla (N) och skyddsjord (PE), har vissa nyanser. Till skillnad från det äldre, inte helt säkra TN-C-systemet, används i ett elnät som byggts enligt nya standarder 3 ledare vid enfas och 5 vid trefas.

Ledaren som fungerar som nolla (N, märkt med blått) kommer från elcentralen, går genom en förgreningsdosa och ansluts till lampans nolla. Skyddsjordsledaren (PE, märkt med gulgrönt) ansluts till belysningsarmaturens skyddsjord.

Att dra elnät enligt TN-S-systemet ökar materialkostnaderna avsevärt, men minskar riskerna vid användning av elektrisk utrustning.

Hur upprätta centraliserad ljusstyrning?

Ett styrnätverk från flera platser har en betydande nackdel – alla omkopplare som används har inget fast läge. Därför går det inte att avgöra om lampan är tänd eller släckt när strömmen är borta. Att installera en vanlig strömbrytare före den första genomgångsomkopplaren åtgärdar detta problem.

Till den redan kända kopplingsschemat för växel- och genomgångsomkopplare läggs ytterligare en komponent – en vanlig enkel strömbrytare. Den placeras i samma rum eller dras till ytterdörren. I påslaget läge låter den systemet fungera normalt. I avslaget läge bryter den strömmen helt, oavsett omkopplarnas läge, och lampan tänds inte.

Centralstyrningen kan förbättras ytterligare med hjälp av ett impulssrelä. Det har fler funktioner och gör det möjligt att styra en enskild grupp elektrisk utrustning eller belysning i hela huset.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Funktionsprincip för växelomkopplare:

Hur fungerar en växelomkopplare:

Anslutning i TN-S-elnät (med jord, PE):

Installation av en växelomkopplare är inte så komplicerad som det verkar vid första anblicken. För att förenkla förståelsen av principen och anslutningsmönstren kan man förstå hur en vanlig enkel strömbrytare fungerar, sedan gå vidare till att studera hur en genomgångsomkopplare fungerar, och då kommer kretsschemat för styrning med en korskopplare att verka ganska enkelt. Huvudsaken är att, vid egen installation, följa säkerhetsföreskrifterna.

Om du har erfarenhet av att själv installera en växelomkopplare, dela gärna med dig till våra läsare. Berätta vad man måste vara uppmärksam på. Lämna dina kommentarer och ställ frågor i blocket under artikeln.