Schéma de câblage d'un interrupteur d'éclairage
Les économies d'énergie sont devenues un sujet brûlant depuis l'apparition de la production commerciale d'électricité. Depuis les premières années de l'éclairage électrique, il existe des idées pour allumer manuellement et automatiquement les consommateurs pendant la période requise et les éteindre lorsqu'ils ne sont pas utilisés. Un élément de ces systèmes est le relais à impulsions.
Objectif, principe de fonctionnement et application
Le relais à impulsion classique, comme le relais conventionnel, se compose d'une bobine avec un noyau, d'un système mobile et d'un groupe de contacts. Ce dispositif est souvent qualifié de bistable, car il possède deux états stables : avec les contacts déconnectés et avec les contacts ouverts. L'état du relais est conservé lorsque la tension est supprimée, ce qui constitue une différence majeure par rapport à un système conventionnel.
Dans les conceptions réelles, la présence prolongée d'une tension sur la bobine est considérée comme inutile et même préjudiciable car l'enroulement peut surchauffer. Par conséquent, un tel dispositif est commandé par des impulsions courtes :
- la première impulsion ferme les contacts ;
- La deuxième impulsion ouvre les contacts ;
- le troisième se referme et ainsi de suite.
Chaque impulsion remet les contacts dans l'état opposé. Les impulsions sont générées par les interrupteurs. Il est logique de concevoir le dispositif de commutation comme un bouton-poussoir sans verrouillage.
Un bouton-poussoir normal ne convient pas à cette application - il est facile de l'oublier lorsqu'il est allumé et la bobine tombe en panne après un court laps de temps. Les boutons de sonnette peuvent être utilisés à la place des interrupteurs.
Un relais typique a des entrées :
- A1 et A2 - pour le raccordement au réseau électrique de 220 volts ;
- S - entrée de commande ;
- NO, C, NC - bornes du système de contact.
Il n'existe pas de norme unifiée pour le marquage des terminaux. Le marquage des entrées peut différer d'un fabricant à l'autre.
En fait, la commutation n'est pas synchronisée en appuyant sur un bouton - le système attend que l'onde sinusoïdale la plus proche passe par la valeur zéro. Cela permet de garantir que le courant est nul lors de la commutation, ce qui prolonge la durée de vie du groupe de contacts. Mais si une telle transition se produit deux fois par période, le délai maximal sera de 0,01 seconde, de sorte que la courte pause passe inaperçue.
De nombreux relais à impulsion pour le contrôle de la lumière électrique ont des entrées supplémentaires de marche et d'arrêt. Ils ont la priorité sur l'entrée S - lorsqu'une tension leur est appliquée, le relais peut être activé ou désactivé de manière forcée, quel que soit l'état de la borne S.
Un interrupteur à impulsion peut être utilisé pour créer des systèmes de contrôle d'éclairage dans lesquels les lumières peuvent être allumées et éteintes à partir de plusieurs endroits indépendamment d'autres dispositifs de commutation. Traditionnellement, ce type de système est basé sur des commutateurs de traversée et de croisement, mais l'utilisation de la commutation par impulsion présente ses propres avantages.
Principales caractéristiques techniques
Les données techniques de base sont importantes lors de l'achat d'un appareillage de commutation :
- la puissance du groupe de contact ;
- tension d'alimentation ;
- le courant de fonctionnement de la bobine ;
- la conception du groupe de contacts (à ouverture et à fermeture ou inverseur) ;
- des fonctions de service supplémentaires.
Le paramètre (à première vue illogique) du nombre de commutateurs pouvant être connectés doit également être pris en considération. Cette caractéristique peut sembler absurde, mais il faut tenir compte de l'utilisation répandue d'appareils dotés de chaînes lumineuses. S'ils sont nombreux, le courant total traversant ces circuits sera suffisant pour déclencher le relais.
La tension de commande de la plupart des appareils est de 220 volts, mais il existe aussi des relais à commande basse tension (12...36 volts). Ces dispositifs offrent un énorme avantage en matière de sécurité, mais nécessitent une alimentation électrique supplémentaire. Pour cette raison, ils ne sont pas largement utilisés dans les foyers (contrairement à la production).
Les circuits de commande des appareils de commutation bistables consomment très peu de courant (cette consommation n'a pratiquement aucun effet sur le relevé du compteur). Il est donc tentant d'utiliser une petite section (jusqu'à 0,5 mm²) pour les circuits de commande. Il convient de rappeler que pour protéger ces conducteurs, un disjoncteur séparé avec un courant de déclenchement inférieur doit être installé dans le tableau de distribution. Le caractère approprié est déterminé au cas par cas.
Types de relais bistables avec leurs inconvénients et leurs avantages
Les commutateurs bistables sont disponibles en deux versions :
- L'électromécanique classique (disponible dans un boîtier à monter sur un rail DIN standard) ;
- La version électronique moderne.
La seconde version permet de réduire les dimensions, d'accroître la fiabilité de l'appareil et de permettre aux développeurs de mettre en œuvre des fonctions de service pratiquement illimitées (minuteries d'arrêt différé, contrôle WI-Fi, etc.). Les inconvénients des interrupteurs électroniques à impulsion lumineuse comprennent une faible immunité au bruit..
Le classique Les relais électromécaniques ne sont que peu sensibles au bruit et aux transmissions.Le relais d'impulsion électronique n'est allumé qu'occasionnellement, mais il fonctionne bruyamment - un cliquetis fort et constant peut être gênant.
Différents schémas de câblage pour un relais à impulsion
Le schéma le plus simple d'un système d'éclairage bistable est le suivant :
Si les interrupteurs sont éteints, le nombre d'interrupteurs peut être infini.. En fait, il existe une limite à la distance d'installation - à partir d'une certaine longueur de câble, la résistance des conducteurs peut limiter le courant nécessaire à l'activation du relais. Mais pour des distances raisonnables, cette limitation est théorique. Nombre de en parallèle Le nombre de lampes connectées en parallèle est limité par la capacité de charge du groupe de contacts de sortie.
| Nom du relais | Type | capacité de charge de contact, А |
| MRP-2-1 | Électromagnétique | 8 |
| MRP-1 | Électromagnétique | 16 |
| BIS-410 | électronique | 16 |
| RIO-1M | Électromagnétique | 16 |
| BIS-410 | électronique | 16 |
Le tableau montre que de nombreux relais acceptent des charges de 1760W à 3520W. Cela suffit à couvrir la quasi-totalité des besoins raisonnables en matière d'éclairage (surtout compte tenu de la prolifération des équipements à LED) sans recourir à des relais intermédiaires.
Une autre variante de ce schéma consiste à utiliser des entrées prioritaires pour la mise en marche ou l'arrêt. Ce principe est utilisé lorsque plusieurs pièces ou zones doivent être contrôlées de manière centralisée. En manipulant les boutons de commande centraux, l'état des lampes ne dépend pas de leur position précédente - toutes les lampes peuvent être allumées ou éteintes simultanément. Cette commutation à double canal vous permet d'allumer ou d'éteindre les lumières de toutes les pièces en même temps à partir d'un seul endroit, puis de contrôler les lumières à partir des boutons locaux.
L'émetteur d'impulsions électromécanique est installé dans le tableau de distribution - il est plus pratique d'y monter le rail DIN. La topologie de l'acheminement des câbles est illustrée par un schéma simple, comme indiqué ci-dessous :
Certaines des connexions sont réalisées avec des fils dans le tableau de distribution. Vous aurez également besoin :
- un câble à cinq conducteurs pour aller du tableau de distribution à la boîte de jonction (en l'absence de conducteur PE, un câble à quatre conducteurs) ;
- un câble à trois conducteurs vers le luminaire ou le groupe (à deux conducteurs s'il n'y a pas de conducteur PE) ;
- Les boutons-poussoirs sont reliés en guirlande par un câble à deux fils.
Si un relais en version électronique est utilisé, il peut être installé dans un boîtier de distribution. Ensuite, les câbles sont acheminés comme suit :
La différence par rapport à la version précédente est que certaines des connexions sont effectuées dans le coffret électrique et qu'il n'est pas nécessaire de ramener le circuit des interrupteurs au tableau électrique. Le nombre de fils du câble allant de la boîte au tableau est réduit : en l'absence de conducteur PE, deux fils suffisent. Cet arrangement est donc généralement plus justifiable d'un point de vue économique.
Une vidéo est recommandée pour renforcer les informations sur le câblage.
Relais à impulsion ou disjoncteur transversal
Un système de commande à trois places ou plus peut également être réalisé avec deux via et avec plusieurs (autant de positions que nécessaire) connecteurs transversaux.
Dans ce cas, le cheminement des câbles est le suivant (le conducteur PE n'est pas représenté). Évidemment, dans ce cas, tous les interrupteurs sont reliés entre eux par un câble à trois conducteurs contre deux.
Il est également possible de se passer de la boîte de jonction et de réaliser des connexions en guirlande. Dans ce cas, le nombre de conducteurs dans les câbles de communication passe à 4, en tenant compte du conducteur de protection. Un autre inconvénient de ce type de câblage est que les conducteurs N et PE ont de nombreux points de connexion, ce qui réduit la fiabilité et la sécurité du circuit.
Un circuit avec un relais à impulsions est donc plus économique, bien que peu familier. Et plus la distance entre les disjoncteurs est grande, plus l'avantage est grand. En outre, la totalité du courant de charge du consommateur passe par le commutateur de traversée, alors que la mise en œuvre du circuit sur les pulsateurs ne commute qu'un petit courant de commande - la longévité des boutons sera clairement plus élevée. Cette option doit être envisagée lors de la planification d'un système d'éclairage.
Fonctionnement dans des situations non standard
Il s'agit de situations dans lesquelles l'alimentation électrique d'un appartement est complètement coupée. Les relais se comportent différemment lorsque l'alimentation électrique est rétablie :
- Pour les dispositifs des systèmes électromécaniques, la mise hors tension n'entraîne pas de commutation, de sorte que lorsque l'alimentation électrique revient, les lumières seront dans l'état dans lequel elles ont été prises par la panne. Si les lumières étaient allumées, elles se rallumeront ; si elles étaient éteintes, elles resteront éteintes ;
- Les appareils électroniques dotés d'une mémoire non volatile se comporteront de la même manière ;
- Les composants électroniques simples sans mémoire se remettent dans l'état spécifié par les concepteurs - généralement en position d'arrêt (mais parfois aussi en position de marche).
Un autre conflit possible consiste à appuyer en même temps sur deux boutons situés à des endroits différents. Le système traitera cela comme une seule pression, quelle que soit la version du relais, et remettra le groupe de contacts dans la position opposée.
Recommandé pour l'affichage : Utilisation de relais pour contrôler l'éclairage dans la maison.
L'utilisation de dispositifs à impulsions permet de mettre en place des systèmes de contrôle de l'éclairage pratiques qui permettent d'allumer les lumières uniquement lorsque des personnes sont présentes sur le site. Il en résulte une économie notable sur les coûts d'électricité. De tels systèmes augmentent également le confort d'utilisation des services publics. Dans de nombreux cas, leur utilisation se justifie également d'un point de vue esthétique.