Interruptor de comutação: marcação, tipos, características de conexão

Interruptor de duas posições, também chamado de intermediário, duplo, reversível, cruzado, é um elemento da rede elétrica que inverte (muda para o estado oposto) a comutação dos condutores conectados a ele.

O interruptor de duas posições é usado para controlar um grupo ou uma única luminária a partir de vários pontos.

Neste material, explicaremos detalhadamente os princípios e características de funcionamento desses interruptores, além de apresentar as formas mais comuns de conectá-los.

Âmbito de aplicação dos dispositivos de duas posições

Os interruptores de duas posições não são usados com tanta frequência, mas não se pode subestimar seu papel na organização da iluminação. Imagine uma situação em que em um corredor longo ou no início de uma escada há apenas um interruptor instalado e é preciso percorrer distâncias consideráveis no escuro para acender a luz.

A instalação de um interruptor de passagem de duas vias é perfeitamente capaz de resolver esse problema, e um interruptor de duas posições (cruzado) se torna indispensável:

• em um apartamento de três níveis — instala-se próximo ao patamar do segundo andar;
• em um corredor ou hall grande — instalado perto de cada porta, facilitará muito a locomoção durante a noite;
• no quarto — pode-se instalar um perto da porta e dois perto da área de descanso, e não será mais necessário se levantar para apagar a luz.

Também é possível usar o interruptor de duas posições para ligar a iluminação externa ou na garagem, controlando a luminária de casa, do caramanchão, do terraço etc.

Ao sair do quarto para o corredor à noite, o usuário pode acender a luz imediatamente, em vez de se deslocar no quarto escuro em busca do interruptor

Variedades de interruptores de duas posições e sua marcação

A escolha dos interruptores de duas posições deve ser feita com base em uma modesta lista de características distintivas. Eles são fabricados por muitas empresas conhecidas, como Legrand, ABB, Schneider.

Equipamentos elétricos de alavanca são considerados mais confiáveis e, por isso, são frequentemente usados em indústrias e locais de uso público.

Os interruptores de comutação são classificados:

1. Quanto ao modo de acionamento, dividem-se em tipos rotativos, de tecla e de alavanca;

2. Quanto ao método de instalação — em dispositivos para montagem interna e externa.

Interruptores de comutação cruzada de duas teclas não são encontrados à venda como tal. Mas pode-se utilizar um dispositivo da série Ultra do conhecido fornecedor de equipamentos elétricos Schneider Electric, pegando dois blocos modulares de comutação cruzada de uma tecla e instalando-os em um único corpo. Se esses modelos também não estiverem disponíveis, montam-se dois interruptores de uma tecla lado a lado.

Para controlar dois ou três grupos de luminárias, utilizam-se interruptores de três vias de duas ou três teclas, e os interruptores cruzados, na maioria dos casos, são instalados separadamente para cada grupo de luminárias.

Ao escolher qualquer dispositivo elétrico, é necessário orientar-se pela sua classe de proteção contra fatores externos — IP.

Na maioria dos casos, em dispositivos desse tipo, o IP é bastante alto e excede o valor 40, o que permite a possibilidade de uso em ambientes com umidade tradicionalmente elevada, bem como a instalação externa sob um beiral.

Nos interruptores de comutação rotativos, os contatos são fechados por meio de um mecanismo rotativo especial. Eles custam um pouco mais caro que os de tecla, mas são considerados mais confiáveis.

Para realizar corretamente a conexão do equipamento elétrico, é importante entender as marcações e esquemas aplicados pelo fabricante na parte traseira.

Assim, no esquema, é representado um interruptor de tipo cruzado. O mesmo esquema é aplicado ao dispositivo; as setas mostram a localização dos contatos de entrada e saída.

Se em um interruptor comum a marcação com a letra L é usada para designar o terminal de fase de entrada, e L1, L2, L3 para os de saída, no caso de um interruptor emparelhado, podem ser usados os números 1, 2, 3, 4, e os terminais de entrada e saída são indicados por setas.

Na parte frontal do interruptor, os fabricantes às vezes também colocam uma marcação — para o de três vias, são duas setas em forma de triângulo; para o de comutação, uma grade.

A seguir, veremos as características de instalação e as opções de possíveis esquemas de conexão, usando como exemplo um interruptor de comutação doméstico de tipo cruzado em conjunto com interruptores de transição.

Princípio de funcionamento e características dos interruptores de duas posições

Para entender o princípio de funcionamento de um interruptor de comutação de tipo cruzado, é necessário estudar o esquema de controle de pontos de iluminação de 3 a 5 pontos.

Mas como o interruptor cruzado é sempre instalado entre os interruptores intermediários e nunca é usado sozinho, primeiro é necessário entender como funciona o esquema de ativação e desativação da iluminação com interruptores comuns e intermediários.

Os esquemas de controle de dispositivos de iluminação a partir de três pontos diferem do esquema de duas direções apenas pela presença de um interruptor cruzado

Assim, a função de um interruptor comum é abrir e fechar o circuito — ao pressionar a metade superior da tecla, a luz acende; na metade inferior, apaga. Já o estado da iluminação em um esquema com dois dispositivos intermediários não depende de forma alguma da posição das teclas de um deles.

Pressionar a tecla apenas comuta a conexão de um circuito para outro. Para que o circuito se feche, é necessário que ambos os dispositivos conectem o contato a um dos condutores instalados entre eles.

O interruptor intermediário também é chamado de interruptor de duas direções. O esquema demonstra claramente que o usuário, utilizando qualquer um deles, poderá acender e apagar a luz.

O mecanismo de diferentes tipos de dispositivos difere pelo número de terminais:

• no comum, são dois;
• no intermediário, são três;
• no cruzado, são quatro terminais.

Quanto mais complexo o dispositivo, mais ele exige uma fabricação de maior qualidade. Por isso, a construção dos interruptores de comutação, que possuem um grande número de terminais, se destaca pela alta resistência, durabilidade e resistência à corrosão.

A maioria dos modelos possui um alto nível de proteção (IP) contra fatores externos negativos — poeira, umidade.

Se os interruptores intermediários são sempre usados apenas em pares, a quantidade de interruptores de comutação pode ser qualquer — seja um, seja dez.

Assim como os interruptores intermediários, os interruptores cruzados comutam as conexões de um condutor para outro. Mas a diferença é que já existem dois contatos de entrada, em vez de um, e também é necessário gerenciar sua comutação. O princípio de funcionamento do dispositivo é baseado na comutação em par dos contatos.

Opções de métodos de conexão

Assim como os interruptores intermediários não podem ser usados separadamente, mas são conectados apenas em pares, os interruptores de comutação são usados apenas com dois interruptores intermediários. Nesse caso, podem ser usados até 10 interruptores cruzados, e eles sempre estarão entre os interruptores intermediários.

No diagrama, o condutor de fase é indicado em vermelho, o neutro em azul. A 1 — esquema básico de conexão; A 2 — outra variação do esquema elétrico de conexão; B1 — método de distribuição no qual a conexão de cada elemento do circuito é feita através da caixa de junção; B 2 — método de conexão utilizando uma caixa de junção pequena antiga e uma caixa de embutir de um interruptor comum desmontado.

Podem existir muitas variações dos esquemas utilizados para a conexão: a instalação é feita através da caixa de junção ou sem ela, conectando vários grupos de iluminação.

O sistema é melhorado com a instalação de controle centralizado.

O dispositivo do interruptor de comutação do tipo cruzado é sempre projetado para um grupo de iluminação. Caso seja necessário conectar dois grupos de luminárias, utilizam-se dois interruptores ou compõe-se um a partir de dois blocos separados.

Instalação através da caixa de distribuição

Este é um método tradicional de conexão, que possui tanto desvantagens quanto vantagens. Entre os pontos positivos, pode-se citar a possibilidade de localizar rapidamente seções danificadas dos fios em caso de problemas no circuito.

Além disso, este método envolve a passagem tradicional dos fios, o que ajuda em futuros trabalhos de reparo ou instalação a determinar onde os fios estão passados e manter a integridade da rede elétrica.

Esquema de conexão de interruptores de passagem e cruzados em um sistema de controle de iluminação a partir de vários locais. L — condutor de fase; N — neutro.

Ao instalar a fiação elétrica da caixa de junção até os interruptores de passagem, são passados fios de três condutores. Do interruptor cruzado aos interruptores de passagem, conduz-se um fio de dois condutores.

A sequência de ações ao conectar o esquema no qual os fios passam pela caixa de derivação é a seguinte:

• O fio de fase de dois condutores do quadro elétrico é introduzido na caixa. O condutor neutro do cabo de alimentação é conectado imediatamente ao condutor neutro da luminária, e o condutor de fase é conectado ao condutor comum do primeiro interruptor de passagem nº 1, ao terminal de entrada 1 (veja a figura acima).
• Aos terminais de saída 3 e 4, conectam-se os dois condutores restantes do fio de três condutores, que na caixa de emenda serão conectados aos dois condutores do interruptor de comutação nº 2.
• Instala-se o interruptor intermediário (de três vias). A conexão correta dos condutores do interruptor cruzado está indicada no diagrama desenhado no próprio dispositivo.

A conexão do segundo interruptor de três vias é feita da mesma forma que o primeiro, mas o condutor comum é levado através da caixa de distribuição até a luminária.

A instalação da rede elétrica para organização da iluminação usando caixas de distribuição é boa porque, em caso de falha, é mais fácil identificar o trecho danificado do fio elétrico.

Se a conexão na caixa de junção foi feita pelo método de torção, todas as partes expostas são cuidadosamente isoladas para evitar curto-circuito.

Isso é feito usando fita isolante ou tubo termo-retrátil, que pode servir como marcação para os condutores.

Recomendamos também ler nosso outro material, onde explicamos detalhadamente sobre a instalação da caixa de junção. Mais detalhes – leia a seguir.

A conexão profissional é visível imediatamente — todos os fios estão dispostos na caixa de distribuição de forma compacta e organizada.

Método de conexão direta

As conexões são o elo fraco de qualquer rede elétrica — é aqui que ocorre a oxidação. Independentemente de serem terminais laterais ou bornes de conexão rápida com mola bornes de conexão rápida, eles queimam primeiro; o próprio fio permanece intacto, pois é protegido contra queima pelo disjuntor.

Para minimizar o número de conexões, realiza-se a ligação sem caixa de distribuição.

Opta-se por esse método de conexão também porque nem sempre os usuários querem ver várias caixas de distribuição em sua parede — são elementos adicionais que precisam ser escondidos da vista.

Como ocorre a instalação do sistema elétrico sem caixa de junção:

1. Do quadro elétrico, passa-se um cabo com dois condutores — fase e neutro. O último é levado diretamente à luminária.
2. A fase é conectada ao terminal de entrada do interruptor de três vias. Dos dois terminais de saída, dois fios de fase são levados ao interruptor cruzado.
3. Dos contatos de saída do interruptor reversível, são colocados dois condutores de fase e conectados ao segundo interruptor de três vias.
4. O condutor comum do segundo dispositivo interruptor de três vias é levado à lâmpada e fecha o circuito elétrico.

Todos os fios durante os trabalhos de instalação elétrica devem ser obrigatoriamente marcados. Caso contrário, na próxima vez, ao realizar trabalhos de instalação elétrica, será difícil identificar sua natureza.

Todos os condutores que se conectam entre si na caixa de tomada serão difíceis de acomodar ali. Por isso, utilizam-se terminais mais planos e compactos. O problema de espaço também pode ser resolvido com o uso de caixas de tomada maiores, com profundidade de 60 mm.

As caixas de distribuição também podem ser ocultadas de outras formas. Por exemplo, instalando a caixa atrás do teto tensionado.

Essa opção não pode ser considerada infalível, pois em casos complexos de falhas, a detecção do defeito pode não se limitar a uma única caixa, sendo necessário remover os tetos de mais de um ambiente.

Também é feita a instalação de caixas de distribuição atrás do teto suspenso. Nesse caso, todas são concentradas em um único local, e o acesso é garantido pela instalação de uma abertura de inspeção.

Verifica-se a correta conexão da seguinte forma: a cada pressionamento de qualquer tecla do interruptor, inclusive o intermediário, o estado da iluminação deve mudar — a luz deve apagar e acender. Podem surgir problemas se houver erros na conexão — esquema montado incorretamente ou contatos trocados.

A causa do funcionamento incorreto do interruptor intermediário só pode ser eliminada com uma verificação cuidadosa da conexão diretamente no local da instalação.

Erros característicos na conexão

Ignorar a marcação e os esquemas impressos nos interruptores leva a erros na conexão e ao funcionamento incorreto do circuito. O problema mais comum, especialmente na instalação de interruptores paralelos, é o usuário identificar incorretamente a localização do contato de entrada.

Em diferentes dispositivos, ele pode estar localizado de forma diferente, portanto, a marcação deve ser lida obrigatoriamente. Todos os detalhes sobre a escolha de interruptores paralelos são abordados neste material.

Se não for possível determinar a localização exata do terminal de entrada, o dispositivo é verificado com um multímetro ou uma chave de teste.

Ao conectar interruptores intermediários, surgem problemas se os fios emparelhados dos dispositivos paralelos forem conectados aos terminais localizados no lado errado.

Na maioria das vezes, o dispositivo pressupõe uma conexão cruzada.

Antes de conectar, é sempre necessário verificar o esquema. Os contatos de entrada e saída do interruptor intermediário podem estar dispostos de forma diferente.

Iluminação com interruptor cruzado na rede TN-S

A conexão de um interruptor cruzado na rede elétrica TN-S, que se caracteriza pela separação do neutro de trabalho (N) e do neutro de proteção (PE), apresenta algumas nuances. Diferentemente do sistema antigo e não tão seguro TN-C, na rede elétrica instalada de acordo com os novos padrões, são utilizados 3 condutores para alimentação monofásica e 5 para trifásica.

O condutor que exerce a função de neutro (N, identificado pela cor azul) sai do quadro elétrico, passa pela caixa de derivação e é conectado ao neutro da luminária. O condutor de aterramento (PE, identificado pelas cores verde e amarelo) é conectado ao condutor de aterramento do aparelho de iluminação.

A instalação de redes elétricas pelo sistema TN-S aumenta significativamente os gastos com materiais, mas reduz os riscos associados à operação de equipamentos eletrotécnicos.

Como estabelecer o controle centralizado da iluminação?

A rede de controle a partir de vários locais tem uma desvantagem significativa — todos os interruptores envolvidos nela não possuem posição fixa. Portanto, não é possível determinar se a luz está acesa ou apagada no cômodo se não houver eletricidade. A instalação de um interruptor comum antes do primeiro interruptor de passagem elimina esse problema.

Ao esquema já conhecido de conexão de interruptores de comutação e de passagem, adiciona-se mais um elemento — um interruptor comum de uma tecla. Ele é colocado no mesmo cômodo ou próximo à porta de entrada. Quando ligado, permite que o sistema funcione normalmente. Quando desligado, desenergiza completamente o circuito e, independentemente da posição dos interruptores, a luz não acenderá.

Ainda melhor, é possível aprimorar o controle centralizado com um relé de impulso. Ele possui maior funcionalidade e permite controlar um grupo separado de equipamentos elétricos ou a iluminação de toda a casa.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Princípio de funcionamento do interruptor de comutação:

Como funciona o interruptor de comutação:

Conexão na rede elétrica TN-S (com aterramento, PE):

A instalação de um interruptor de comutação não é tão difícil quanto parece à primeira vista. Para simplificar a compreensão do princípio e das regras de conexão, pode-se entender o funcionamento de um dispositivo comum de uma tecla, depois estudar o funcionamento do interruptor de passagem, e então o esquema de controle com um interruptor cruzado parecerá uma tarefa bastante simples. O principal, ao realizar a instalação por conta própria, é cumprir os requisitos de segurança.

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