Bedradingsschema van een lichtschakelaar
Energiebesparing is sinds de opkomst van de commerciële elektriciteitsopwekking een hot topic geworden. Sinds de beginjaren van de elektrische verlichting bestaan er ideeën om verbruikers handmatig en automatisch in te schakelen voor de vereiste periode en uit te schakelen wanneer zij niet worden gebruikt. Een element van dergelijke systemen is het pulsrelais.
Doel, werkingsprincipe en toepassing
Het klassieke impulsrelais bestaat, net als het conventionele relais, uit een spoel met een kern, een bewegend systeem en een contactgroep. Dit apparaat wordt vaak bistabiel genoemd - omdat het twee stabiele toestanden heeft: met de contacten los en met de contacten aan. De toestand van het relais blijft behouden wanneer de spanning wordt weggenomen en dit is een belangrijk verschil met een conventioneel systeem.
In reële ontwerpen wordt de langdurige aanwezigheid van spanning op de spoel onnodig en zelfs schadelijk geacht omdat de wikkeling oververhit kan raken. Daarom wordt zo'n apparaat bestuurd met korte pulsen:
- de eerste puls sluit de contacten;
- De tweede puls opent de contacten;
- de derde sluit weer en zo verder.
Elke puls zet de contacten in de tegenovergestelde stand. De pulsen worden opgewekt door de schakelaars. Het is logisch om de schakelinrichting te ontwerpen als een niet-vergrendelende drukknop.
Een gewone drukknop is niet geschikt voor deze toepassing - men kan hem gemakkelijk vergeten wanneer hij is ingeschakeld en de spoel zal na korte tijd defect raken. Deurbelknoppen kunnen worden gebruikt in plaats van schakelaars.
Een typisch relais heeft ingangen:
- A1 en A2 - voor 220 volt stroomaansluiting;
- S - controle ingang;
- NO, C, NC - contact systeem terminals.
Er is geen uniforme norm voor het markeren van terminals. De markering van de ingangen kan van fabrikant tot fabrikant verschillen.
In feite wordt het schakelen niet gesynchroniseerd door op een knop te drukken - het systeem wacht tot de dichtstbijzijnde sinusgolf de nulwaarde passeert. Dit wordt gedaan om ervoor te zorgen dat de stroom nul is bij het schakelen, waardoor de levensduur van de contactgroep wordt verlengd. Maar een dergelijke overgang komt tweemaal per periode voor, de maximale vertraging zal 0,01 seconden bedragen, zodat de korte pauze onmerkbaar is.
Veel impulsrelais voor elektrische lichtregeling hebben extra aan- en uit-ingangen. Deze hebben voorrang op de S-ingang - wanneer er spanning op wordt gezet, kan het relais geforceerd worden in- of uitgeschakeld, ongeacht de toestand op de S-klem.
Een pulsschakelaar kan worden gebruikt om verlichtingscontrolesystemen te creëren waarin verlichting op verschillende plaatsen onafhankelijk van andere schakelapparatuur kan worden in- en uitgeschakeld. Traditioneel is dit type systeem gebaseerd op doorvoer- en kruisschakelaars, maar het gebruik van impulsschakeling heeft zijn eigen voordelen.
Belangrijkste technische kenmerken
Fundamentele technische gegevens zijn belangrijk bij de aanschaf van schakelapparatuur:
- kracht van de contactgroep;
- voedingsspanning;
- bedrijfsstroom van de spoel;
- ontwerp van de contactgroep (make-and-break of change-over);
- extra dienstfuncties.
Er moet ook rekening worden gehouden met de (op het eerste gezicht onlogische) parameter van het aantal schakelaars dat kan worden aangesloten. Het lijkt misschien een absurd kenmerk, maar men moet rekening houden met het wijdverbreide gebruik van apparaten met lichte kettingen. Als er veel van zijn, zal de totale stroom door deze circuits voldoende zijn om het relais te doen afgaan.
De stuurspanning van de meeste toestellen is 220 volt, maar er zijn ook relais met laagspanningssturing (12...36 volt). Deze apparaten bieden een enorm veiligheidsvoordeel, maar vereisen een extra stroomvoorziening. Om deze reden worden zij niet op grote schaal thuis gebruikt (in tegenstelling tot de productie).
De besturingscircuits van bistabiele schakelinrichtingen nemen zeer weinig stroom op (dit stroomverbruik heeft vrijwel geen invloed op de meterstand). Dit maakt het verleidelijk om een kleine doorsnede (tot 0,5 mm²) te gebruiken voor de besturingscircuits. Er zij aan herinnerd dat ter bescherming van dergelijke geleiders in het schakelbord een afzonderlijke automaat met een lagere uitschakelstroom moet worden geïnstalleerd. De geschiktheid wordt per geval bepaald.
Soorten bistabiele relais met nadelen en voordelen
Bistabiele commutators zijn er in twee uitvoeringen:
- De klassieke elektromechanische (verkrijgbaar in een behuizing voor montage op een standaard DIN-rail);
- De moderne elektronische versie.
De tweede versie maakt kleinere afmetingen mogelijk, verhoogt de betrouwbaarheid van de eenheid en stelt ontwikkelaars in staat vrijwel onbeperkte servicefuncties te implementeren (vertraagde uitschakeltimers, WI-Fi-bediening, enz.) Nadelen van elektronische pulslichtschakelaars zijn onder meer de lage ruisimmuniteit.
De klassieker Elektromechanische relais zijn slechts in geringe mate gevoelig voor ruis en overdrachtenHet elektronische impulsrelais is zeer stil, maar maakt wel lawaai - een luid constant klikkend geluid kan hinderlijk zijn.
Verschillende bedradingsschema's voor een impulsrelais
Het eenvoudigste schema voor een bistabiel verlichtingssysteem is hieronder afgebeeld:
Als de schakelaars niet verlicht zijn, kan er een oneindig aantal. In feite is er een grens aan de installatieafstand - bij een bepaalde kabellengte kan de weerstand van de geleiders de stroom beperken die nodig is om het relais in te schakelen. Maar voor redelijke afstanden is deze beperking theoretisch. Aantal parallel Het aantal parallel geschakelde lampen wordt beperkt door de belastbaarheid van de uitgangscontactgroep.
| Naam relais | Type | contactbelastingscapaciteit, А |
| MRP-2-1 | Elektromagnetisch | 8 |
| MRP-1 | Elektromagnetisch | 16 |
| BIS-410 | Elektronische | 16 |
| RIO-1M | Elektromagnetisch | 16 |
| BIS-410 | Elektronische | 16 |
Uit de tabel blijkt dat veel relais belastingen van 1760W tot 3520W aankunnen. Dit is voldoende om bijna alle redelijke verlichtingseisen te dekken (vooral gezien de proliferatie van LED-apparatuur) zonder gebruik te maken van tussenliggende relais.
Een andere variant van het schema is het gebruik van prioriteitsingangen voor het in- of uitschakelen. Dit principe wordt gebruikt wanneer verschillende kamers of zones centraal moeten worden geregeld. Door de centrale bedieningstoetsen te bedienen, is de status van de lampen niet afhankelijk van hun vorige positie - alle lampen kunnen tegelijkertijd worden in- of uitgeschakeld. Met een dergelijke tweekanaals schakeling kunt u de verlichting in alle kamers tegelijk in- of uitschakelen vanaf één plaats en vervolgens de verlichting bedienen met de lokale knoppen.
De elektromechanische pulser wordt geïnstalleerd in het schakelbord - het is het handigst om de DIN-rail daar te monteren. De topologie van de kabelgeleiding wordt geïllustreerd door een eenvoudig schema, zoals hieronder afgebeeld:
Sommige van de verbindingen worden gemaakt met draden in het schakelbord. Je zult ook nodig hebben:
- een vijfaderige kabel van het schakelbord naar de aansluitdoos (bij afwezigheid van een PE-geleider, een vieraderige kabel);
- Een drie-aderige kabel naar de verlichtingsarmatuur of groep (twee-aderig indien er geen PE-geleider is);
- drukknoppen zijn doorgelust met een twee-aderige kabel.
Indien een relais in elektronische uitvoering wordt gebruikt, kan het in een verdelerkast worden geïnstalleerd. Daarna worden de kabels als volgt geleid:
Het verschil met de vorige versie is dat sommige aansluitingen in de schakelkast worden gemaakt en dat het niet nodig is de stroomkring van de schakelaars terug naar het schakelbord te leiden. Het aantal draden in de kabel van de kast naar het schakelbord wordt beperkt: bij afwezigheid van een PE-geleider zijn twee draden voldoende. Daarom is deze regeling over het algemeen economisch beter te verantwoorden.
Een video wordt aanbevolen om de bedradingsinformatie te versterken.
Impulsrelais of kruisstroomonderbreker
Een controlesysteem met drie of meer plaatsen kan ook worden bereikt met twee via en met verschillende (zoveel posities als nodig) dwarsverbindingen.
De kabelgeleiding is in dit geval als volgt (PE-geleider niet afgebeeld). Het spreekt vanzelf dat in dit geval alle schakelaars met elkaar zijn verbonden met een drie-aderige kabel tegen twee geleiders.
Het is ook mogelijk af te zien van de aansluitdoos en daisy-chain verbindingen te maken. In dit geval neemt het aantal geleiders in de communicatiekabels toe tot 4, rekening houdend met de beschermingsgeleider. Een ander nadeel van dit type bedrading is dat de N- en PE-geleiders veel aansluitpunten hebben, wat de betrouwbaarheid en veiligheid van het circuit vermindert.
Een schakeling met een pulsrelais is dus zuiniger, hoewel niet erg bekend. En hoe groter de afstand tussen de stroomonderbrekers, hoe groter het voordeel. Bovendien vloeit de volledige stroom van de verbruiker door de doorgeefschakelaar, terwijl de uitvoering van de schakeling op pulsers slechts een kleine stuurstroom pendelt - de levensduur van de knoppen zal duidelijk hoger zijn. Deze optie moet worden overwogen bij het plannen van een verlichtingssysteem.
Werking in niet-standaardsituaties
Dit zijn situaties waarin de stroomvoorziening in een flat volledig is uitgeschakeld. De relais gedragen zich anders wanneer de stroomvoorziening hersteld is:
- Bij elektromechanische systeemapparaten resulteert het spanningsloos maken niet in omschakeling, zodat wanneer de stroomvoorziening weer op gang komt, de lampen zich in de toestand bevinden waarin zij door de stroomuitval terecht waren gekomen. Als de lichten aan waren, gaan ze weer aan; als ze uit waren, blijven ze uit;
- elektronische apparatuur met een niet-vluchtig geheugen zich op dezelfde manier zal gedragen;
- eenvoudige elektronica zonder geheugen zal terugschakelen naar de door de ontwerpers gespecificeerde toestand - meestal naar de uit-stand (maar soms ook naar de aan-stand).
Een ander mogelijk conflict is het gelijktijdig indrukken van twee toetsen op verschillende plaatsen. Het systeem zal dit behandelen als een enkele druk, ongeacht de relaisversie, en zal de contactgroep in de tegenovergestelde stand terugzetten.
Aanbevolen om te bekijken: Relais gebruiken om de verlichting in huis te regelen.
Het gebruik van pulsapparaten maakt het mogelijk om handige lichtregelsystemen op te zetten die het mogelijk maken de verlichting alleen te ontsteken wanneer er mensen ter plaatse zijn. Dit resulteert in een merkbare besparing op de elektriciteitskosten. Dergelijke regelingen verhogen ook het bedieningscomfort van de nutsbedrijven. In vele gevallen is het gebruik ervan ook uit esthetisch oogpunt gerechtvaardigd.