Križno stikalo: namen in zgradba + shema priključitve in montaža

Električno križno stikalo je naprava, namenjena uporabi v električnih shemah komunikacij. Zlasti se ta razred naprav aktivno uporablja, ko se pojavi potreba po organizaciji upravljanja svetlobnih virov iz različnih točk. Praviloma shema predvideva vključitev te naprave kot dodatne komponente k že obstoječim prehodnim stikalom.

V tem članku bomo obravnavali konstrukcijo in električno shemo same naprave ter posebnosti priključitve v različnih variantah. Gradivo bomo dopolnili z nazornimi shemami, fotografijami in videoposnetkom za samostojno montažo.

Konstrukcija križnega stikala

Sama naprava za inverzijsko preklapljanje električnih vodov je preprosta. Vendar pa zaradi večtočkovne shematike, ki je značilna za takšne naprave, lahko težave pri vgradnji postanejo realne. Zato je smiselno pregledati konstrukcijo naprave ter sheme priključitve.

Namen komunikatorja je očiten – povezovanje električnih vezij gospodinjskega (komercialnega) namena, kjer nivo napetosti ne presega 250 voltov. Standardna izvedba naprav je zasnovana za delovanje v suhih, toplih prostorih, ki ustrezajo uveljavljenemu standardu zaščitnega razreda (IP20).

Navzven se ne razlikuje od tradicionalnih konstrukcij naprav za preklapljanje svetlobnih naprav. Vendar ima notranji sistem reverzibilnega preklopnika nekoliko drugačno shemsko rešitev.

Montažna namestitev križnih stikal se izvaja na tradicionalen način (podobno montaži običajnega stikala svetlobe) s pritrditvijo montažne omarice na vijake, ali pa se izvede notranja montaža s pritrditvijo podstavka na steno s kovinskimi nogicami.

Ohišje naprave je običajno izdelano na osnovi udarno odpornega negorljivega tehnopolimera. Vsi konstrukcijski deli za zunanjo namestitev so odporni proti ultravijoličnemu sevanju.

Izdelki sodobne izvedbe se odlikujejo po uporabi visokokakovostnih materialov za zunanjo obrobo. Tehnična plastika ni pod vplivom ultravijoličnih in svetlobnih žarkov.

Mehanika križnih stikal za tok 10A je opremljena s hitrovpenjalnimi kontaktnimi skupinami. Mehanika naprav za tok 16A ima vijačne sponke priključkov. Za lažje priključevanje sta sponki (fazna in ničelna) običajno označeni z različno barvo.

Sponke stikal so zasnovane za priključitev vodnikov, izdelanih po tehnologiji enožilnega ali večžilnega vlečenja. Presek enožilnih vodnikov je do 2,5 mm², večžilnih do 4 mm² (za stikala 16A).

Električna shema naprave

Če si ogledamo shematiko naprav za križno komutacijo, je treba opozoriti na obstoj različnih izvedb naprav glede na število kontaktnih skupin. Preproste in pogosto uporabljane naprave (enostikalne) imajo 2 plavajoča (premična) kontakta in 4 stabilne (nepremične) kontakte.

Shema konfiguracije stikala z dvema tipkama. Proizvajalci praviloma nanesejo shemo komutacije neposredno na zadnjo steno plastičnega podnožja naprave. Uporabniku preostane le, da vse naredi po shemi.

Bolj zapletena izvedba križnih električnih stikal (dvo- do tri-tipkovne izvedbe) se odlikuje po številu komunikacijskih skupin do 4–6 premičnih in do 8–12 nepremičnih kontaktov.

Značilnost te vrste naprav je njihova »odvisna« namestitev. Z drugimi besedami, izvedbe stikal s križno funkcionalnostjo niso nameščene brez para običajnih stikal.

Prav zato je treba pri izbiri vmesne naprave paziti na število delovnih kontaktov. Pri vmesnih stikalih je število delovnih sponk vedno najmanj štiri.

Priključna sponka stikala, vendar ne iz skupine tistih naprav, ki so namenjene komutaciji v načinu reverzibilnega preklopa. To je zunanji videz zadnje stene prehodnega stikala, kjer so največ 3 delovni kontakti.

Zaradi uporabe takšnih naprav se pojavi možnost ustvarjanja bolj prilagodljivih in priročnih shem upravljanja svetlobnih naprav. Zdi se, da je praksa uporabe križnih naprav v okviru infrastrukture industrijskih podjetij še posebej pomembna.

Analiza shematike kontaktnih skupin naprave

Če vzamemo klasično (enostikalno) izvedbo naprave, ki jo je izdelalo na primer podjetje ABB, in jo obrnemo s hrbtno stranjo proti uporabniku, se odpre približno naslednja slika.

Na osnovni plošči so 4 pari sponk, od katerih je vsak označen z ustreznimi simboli – v tem primeru »puščicami«. S takšno tehnično oznako proizvajalec uporabniku posreduje informacije o pravilni priključitvi naprave.

Tako izgleda spončna razporeditev naprave s funkcijo reverzibilne blokade. Razlike od zgoraj prikazane konstrukcije so očitne. Po teh lastnostih se običajno izbere ustrezna konfiguracija naprave.

Z vhodnimi »puščicami« je označena skupna (preklopna) kontaktna skupina. Z izhodnimi »puščicami« je označena stalna kontaktna skupina.

Shematično je interakcija skupin prikazana, kot je na naslednji sliki:

Barvne črte pogojno prikazujejo, kako so razporejene kontaktne skupine znotraj vmesne stikalne naprave. Vsak par delovnih sponk je označen s simboliko, ki nakazuje vhodno in izhodno skupino.

Na sponke skupne (preklopne) skupine kontaktorja pridejo vodniki od prvega hodnega stikala, ki je vključeno v električno shemo. Od sponk druge (stalne) skupine kontaktorja pa izhajajo vodniki, ki se povezujejo s hodnim preklopnikom številka dve, ki je prav tako vključen v shemo.

To je klasična variacija z uporabo dveh hodnih in ene reverzibilne naprave.

Shema vgraditve ene križne naprave v vezje med dvema napravama hodnega delovanja. Običajno je takšna rešitev značilna za shematiko, uporabljeno v prostorih za gospodinjsko rabo.

Naprava, ki naj bi opravljala vlogo reverzibilnega preklopnika, se lahko dejansko uporablja v enem od dveh načinov komutacije električnega vezja:

1. Direktna komutacija – analog dveh hodnih naprav.
2. Križna komutacija – glavni namen.

Konfiguracija prve variante je v bistvu predstavljena s funkcionalnostjo neposredne povezave z možnostjo povezave ali prekinitve.

Drugi način konfiguracije (z namestitvijo mostičkov) preklopi napravo v način delovanja po shemi preklopa z inverzijo.

Naprava za reverzibilno preklapljanje podpira konfiguracijo (z mostički) za eno od dveh možnih funkcij načina. Tako deluje križno stikalo kot nekakšna univerzalna naprava.

Tako so vmesna stikala funkcionalno videti ne le kot stikala virov umetne svetlobe, ampak kot stikala univerzalnega delovanja. Ta dejavnik razširja funkcionalnost takšnih naprav in jih naredi uporabne v različnih variantah montaže.

Montažne posebnosti in vključitev v vezje

Stikala inverzijskega delovanja montirajo s standardnimi načini in metodami, ki se uporabljajo v gradbeništvu ali elektrogospodarstvu. Predhodno se določi primerna lokacija naprave.

Nato se ob upoštevanju izbrane montažne točke in povezave s splošno električno shemo izriše montažna shema za vmesno stikalo in dve prehodni stikali, ki delujeta v paru z njim.

V okviru postopka razvoja projekta se določi način polaganja vodnikov – površinski ali notranji.

Primer namestitve prehodnega stikala po montažnem načinu notranjega ožičenja. Na enak način se montira križno stikalo, le z razliko, da se nanj pripeljejo štiri žile kabla.

Ob upoštevanju izbranega načina se pripravi namestitvena infrastruktura (utori, luknje, pritrdilni vložki, razdelilne omarice).

Na pripravljeni infrastrukturi se napeljejo električne linije, razpeljejo se kabli v razvodnih dozah, po shemi se konci izpeljejo neposredno za priključitev na prehodne in vmesne komutacijske naprave.

Varianta #1 — nianse priključitve vmesne naprave

Konce vodnikov (skupaj 4), izpeljane iz razdelilne omarice za povezavo z vmesnim stikalom, je treba pripraviti. Natančneje, odstrani se izolacija na odseku od konca vzdolž kabla približno v dolžini 10–12 mm.

Mimogrede, mnoga blagovna stikala imajo na šasiji poseben označevalec, s katerim je enostavno izmeriti potrebno dolžino odstranitve izolacije.

Šasija blagovnega aparata, kjer je s konstrukcijo predviden poseben merilni izrez. Zahvaljujoč temu označevalcu bo uporabnik vedno odstranil izolacijo kabla natančno v skladu z navodili.

Zdaj je treba določiti dva vodnika, ki izhajata iz prvega prehodnega stikala, nameščenega v shemi. Običajno so vsi vodniki označeni za lažjo določitev že v fazi razvoda vezij.

Ti dve žici se priključita na dve vhodni sponki (v tem primeru vzmetnega tipa) naprave za vmesno komutacijo. Preostali dve se razpeljeta na izhodni sponki.

Označitev s »puščicami« na ohišju šasije zmanjšuje tveganje nepravilne priključitve aparata. Tu je naveden tudi nazivni parameter toka in dovoljena raven delovne napetosti.

Tako pripravljeno šasijo je treba postaviti na mesto – namestiti znotraj gradbenega podometnega okvira (za notranjo montažo) ali pritrditi neposredno na površino stene (zunanja površinska montaža).

Pritrditev šasije stikala z neposrednim privijanjem vijakov. Medtem notranja namestitev pogosteje predvideva pritrditev s stranskimi kovinskimi razporniki.

Pri pogojih notranje namestitve se podvozje običajno pritrdi z distančnimi sponkami ali neposredno z vijačnimi pritrdili. Pri površinski montaži stikal se tradicionalno uporablja neposredno vijačenje. Nato se na podvozje namesti okvir, na upravljalno ročico stikala pa se natakne tipka-pokrov.

Varianta #2 — shemske rešitve za več naprav

Preklopniki vmesne namestitve so nepogrešljiv sestavni del shematskih rešitev, kjer se uresničuje načelo upravljanja iz več kot treh medsebojno oddaljenih točk.

Teoretično je lahko takšnih točk upravljanja virov umetne svetlobe veliko. Vendar se v praksi uresničujejo različice s tremi do štirimi, največ s petimi položaji. Ker z vsakim novim vhodom naprave postane celotna shema ožičenja bolj zapletena.

Shematika komunikacije svetlobnega tokokroga, kjer sta v paru z dvema prehodnima stikaloma uporabljeni dve križni stikali. To je različica upravljanja iz štirih neodvisnih položajev.

Za primer si lahko ogledamo štiripoložajno ožičenje, pri katerem se izmed osnovnih komponent uporabita dve prehodni in dve reverzibilni stikali. V takšni shemi se fazni vodnik pripelje na premični kontakt prehodnega stikala.

Ko se v omrežje dovaja tok, gre skozi zaprto kontaktno skupino naprave prehodnega tipa in se dovaja na premični kontakt enega od dveh križnih stikal.

Nato iz izhodne sponke reverzibilne naprave tok sledi do drugega enakega stikala – do njegove premične kontaktne skupine in skozi izhodno sponko pride na stalni kontaktor drugega prehodnega stikala.

Če preklopno stikalo tega stikala sklene tokokrog, iz njegovega izhoda tok pride na svetlobno napravo. Skozi žarilno nitko svetilke se celotni tokokrog sklene na ničelni zbiralki. Svetilke svetijo. Zdaj, če za poskus (in tudi v praksi) eno za drugo nastavimo katero koli od naprav v stanje 'izklopljeno', bodo svetilke ugasnile v vsakem od štirih primerov.

Shematika večstikalnega komunikatorja z udeležbo reverzibilnih naprav. Teoretično se lahko pri takšni rešitvi uporablja neomejeno število naprav. Ali pa število, omejeno le s konstrukcijskimi podrobnostmi prostorov.

Toda če izklopimo vse štiri hkrati, bo ta svojevrstna komunikacijska skupina preprosto preklopila na drugo komunikacijsko linijo in svetilke bodo ostale pod tokom – še naprej bodo gorele.

Poskus z reverzibilnimi napravami nazorno prikazuje funkcionalnost sheme križnega štiripoložajnega stikala. V katerem koli od štirih položajev je na voljo upravljanje svetlobne naprave.

Zaključki in koristen video na to temo

Video gradivo o praksi upravljanja svetlobnih naprav s pomočjo križnega stikala.

Kako namestiti in razpeljati žične linije od prehodnih stikal do križnega in kako izvesti priključitve naprav:

Prednosti uporabe PV so očitne, tako z vidika udobja za uporabnika kot z vidika prihranka energije. Zato te električne naprave hitro pridobivajo priljubljenost tako v gospodinjstvih kot v industrijskem in poslovnem sektorju.

Želite dopolniti zgoraj navedeno gradivo s koristnimi pripombami, shemami povezav ali montažnimi priporočili? Ali pa ste opazili netočnosti ali neskladnosti v tem članku? Pišite, prosim, svoje pripombe in nasvete v blok za komentarje.