Alternatív kapcsolás

Ha egy helyiségben több pontról szeretném kapcsolni a lámpát, akkor hagyományos villanyszereléssel ezt alternatív kapcsolással oldhatjuk meg.

Hogy működik az alternatív (váltó)kapcsolás?

Ha két pontról szeretnénk vezérelni a világítást, akkor két alternatív (váltó)kapcsolóra lesz szükségünk. Ezek a kapcsolók a két kimenet között váltanak (innen a vátókapcsoló név), vagyis egy bemenettel és két kimenettel rendelkeznek, ahol valamelyik kimeneten mindenképpen folyik áram, ha a bemeneten megtáplátuk a kapcsolót. De hogyan lesz ebből nekünk két ponton kapcsolható világítás? Az alábbi kapcsolási vázlat segítségével talán érthető lesz.

Az L jelű fázis vezető az első váltókapcsolónk bemenetére kapcsolódik. Innen az áram útja az La vagy Lb jelű vezetékeken keresztül egy fordítottan bekötött váltókapcsolóig vezet. Attól függően, hogy milyen állásban van az első váltókapcsolónk, jelenik meg a feszültség az La vagy Lb vezetéken. A második kapcsoló, eddig kimenetként megnevezett lábaira érkezik tehát az La és az Lb vezeték, a korábban bemenetként megnevezett lábára pedig a lámpánkhoz tartó vezeték kerül. Attól függően, hogy a második váltó kapcsolónk milyen állásban van, köti össze az La vagy Lb vezetéket a lámpához tartó vezetékkel. Ilyen módon mindegy, hogy melyik kapcsolót kapcsoljuk, a lámpánk állapotot vált.

Alternatív kapcsolás kettőnél több ponton

Ha kettőnél több ponton szeretnénk a világításunkat kapcsolni, akkor keresztkapcsolót kell beiktatnunk a korábbi kapcsolási vázlaton a két váltó kapcsoló közé. A keresztkapcsolónak kettő be és kettő kimenete van. Kapcsolásra a két kimenet felcserélődik. Az alábbi kapcsolási vázlaton láthatjuk, hogy hova kerül a keresztkapcsoló és az elvi működését is megtekinthetjük.

A keresztkapcsolók számát tetszőlegesen növelhetjük.

Az impulzus kapcsolás

Láthatjuk, hogy a keresztkapcsolók használata megnöveli a szerelvényhez húzott vezetékek számát, így egy társasházi lépcsőház világításának vezérléséhez nem ideális. Itt jön képbe az impulzus vagy léptető relé. Ha az impulzus relé jel bemenetén impulzus szerű potenciál változás történik (nyomógombot megnyomtuk), akkor a reléje állapotot vált és abban az állapotban is marad a következő jelig.

Az impulzusrelének állandó megtáplálásra van szüksége. Indítójelre továbbadhatja a megtápláló feszültséget (nedves kontaktusnak hívjuk az angol wet contact alapján), de létezik olyan változata is, ahol a megtáplálástól teljesen függetlenül tud „két vezetéket zárni” (ezt nevezzük potenciálmentes vagy száraz (dry contact) kontaktusnak). Itt a billenő kapcsoló helyett nyomó kapcsolót használunk („csengő kapcsoló”) és minden egyes nyomásra a relé és ezzel a kimenetére kötött világítás is állapotot vált.

Innen már csak egy lépés az okos kapcsolás!

Az impulzus kapcsolóval meg is érkeztünk az okosotthonok alapeleméhez, hiszen a távorról is vezérelhető kapcsolás valójában egy távolról vezérelhető léptető relé! A hagyományos kapcsolók okosítását „retrofit” vagyis utólagos módon egy pogácsarelé beépítésével oldhatjuk meg, amely pont úgy működik, mint az impulzus kapcsoló: a hagyományos kapcsolószerelvényről érkező „jel” hatására a reléje rövidre zár és a lámpához tartó vezetéket összeköti a a fázis vezetékkel. Az impulzus kapcsolókkal szemben itt úgy is konfigurálhatjuk az „okos relénket”, hogy ne impulzusra, hanem a potenciálvátozásra váltson állapotot. Ilyenkor billenő kapcsoló esetében is alkalmazhatjuk az „okos relénket” (az impulzus relével ellentétben). A kapcsoló kapcsolására a világítás állapotot fog váltani. Innentől kezdve viszont a „fel- és lekapcsolás” állapotát a kapcsoló állapota nem fogja követni, hiszen ha távoli vezérléssel kapcsoljuk a relénket, akkor a kapcsolónk nem fogja azt lekövetni, vagyis lekapcsolt világítás mellett is „felkapcsolt” irányba fog állni (éppen úgy, ahogy az alternatív kapcsolásnál sem adja vissza a kapcsoló iránya a világítás állapotát). Íme a billenőkapcsolós kapcsoló „retrofit okosításának” kapcsolási vázlata:

Ha nyomógombot használunk a billenőkapcsoló helyett, akkor nem csak a kapcsolási vázlat lesz azonos az impulzus kapcsoláséval, de ezen felül újabb funkciókat kap a kapcsolónk, hiszen az „okos relénk” képes a hosszan nyomva tartás, a kétszer, háromszor nyomás között is különbséget tenni, így plusz funkciókat rendelhetünk hozzá.

Alternatív kapcsolás okosítása egy lépésben

Lehetőségünk van az alternatív kapcsolóink leváltása nélkül is okosítani a világításunkat.Semmi mást nem kell tennünk, mint a világítótest felé tartó vezérelt fázist megszakítani és a vezeték kapcsoló felé eső végét az okos relénk kapcsolót fogadó portjára (általában SW jelölésű), míg a lámpa felé tartó végét az okos relé vezérelt fázisának portjára kötni, valamint fázissal és nullával is összekötni a relénket. Fontos, hogy ha három fázisú rendszerrel dolgozunk, akkor győződjünk meg róla, hogy a kapcsolókon keresztül érkező fázis azonos-e a relé megtáplálásásához használt fázissal.

Na de mi van akkor, ha nincs nulla, csak fázis?

Ha nincs nulla kapcsolónál, de van (három fázis esetén azonos) fázis az utolsó alternatív kapcsolónál, akkor lehetőségünk van úgy nevezett nulla nélküli vagy parazita módon működő relé használatára. Ezek a relék minimális áramot áramoltatnak át az utánuk kötött fogyasztón, hogy biztosítsák a működésükhöz szükséges energiát. Na és akkor lesz-e akkor „örök világosság”? – teheted fel a jogos kérdést. A válasz, hogy „attól függ”. Ha a bekötött világítótest begyújtásához szükséges áram kisebb, mint az okos relénk által a működéséhez szükséges átáramoltatott áram, akkor bizony nem kapcsol le a világítótestünk. Az is megeshet, hogy ugyan nem érjük el az begyújtási állapotot, de arra elég az áram, hogy bizonyos idő alatt feltöltse a LED-es világítótestünkben lévő, indításért felelős kondenzátort és az kisülve felvillantsa a világítótestet.
Mind a kettő problémára megoldást jelent ha párhuzamosan kötünk egy „bypass” modult, amelynek a szerepe, hogy biztosítsa a modul működéséhez szükséges mennyiségű áram útját. Több, párhuzamosan kötött fényforrás esetén is elég egy darab bypass bekötése.

Na de mi van akkor, ha se nulla, se fázis a kapcsolónál?

Több megoldás van ekkor is, van ami gyártó specifikus.

1, Ha Sonoff Magic Switch Mode megoldást ismerő reléd van (Ezt jelenleg a Basic család tudja csak, a Gen5 és az R4), akkor egy „egyszerű hack-kel” okosítható a világítási kör, viszont a Basic modult a világítótesthez kell bekötni, ami limitálja az alkalmazási lehetőségeket.
Az ábrán látható módon az első alternatív kapcsoló (SW2) kimeneti L1 és L2 pontját kell összekötni a vezetékkel, a relénket pedig a világítótesthez kötjük be. Így a kapcsoló cseréje nélkül tudjuk a világítási kört okosítani. A kapcsolási jel az áramkör átkapcsolás közbeni megszakadása.

2, Itt az alternatív kapcsolókat nyomógombra kell cserélni (ezek azok a kapcsolók, amelyek úgy működnek, mint a csengő kapcsoló, vagyis a nyomás idejére zárják az áramkört) és a feleslegessé vált vezeték fogja a fázist továbbítani.

3, Lemondunk a vezetékes vezérlésről és az alternatív kapcsolókat rádiós vezérlésű kapcsolókra cseréljük. Ekkor a kapcsolókból annyit és oda helyezünk, ahová akarunk.