Interruptor de conmutación: marcado, tipos, características de conexión

El interruptor de conmutación, o como también se le llama de escalera, doble, inversor, cruzado, es un elemento de la red eléctrica que invierte (cambia al estado opuesto) la conmutación de los conductores conectados a él.

El interruptor de conmutación se utiliza para controlar un grupo o un solo dispositivo de iluminación desde varios lugares.

En este material, detallaremos los principios y características de funcionamiento de estos interruptores, así como los métodos más comunes para su conexión.

Ámbito de aplicación de los dispositivos de conmutación

Los interruptores de conmutación no se usan con tanta frecuencia, pero no se puede subestimar su papel en la organización de la iluminación. Imagine una situación en la que en un pasillo largo o al comienzo de un tramo de escaleras solo hay un interruptor instalado y es necesario recorrer distancias considerables en la oscuridad para encender la luz.

La instalación de un interruptor de paso de dos direcciones puede resolver este problema, y un conmutador de inversión (de cruce) será indispensable:

• en un apartamento de tres niveles: se instala cerca del rellano del segundo piso;
• en un pasillo o vestíbulo grande: instalado cerca de cada puerta, facilitará significativamente el movimiento durante la noche;
• en el dormitorio: se puede instalar uno cerca de la puerta y dos cerca del área de descanso, y ya no será necesario levantarse para apagar la luz.

También se puede usar un interruptor de conmutación para encender la iluminación exterior o en el garaje, controlando la lámpara desde la casa, la glorieta, la terraza, etc.

Al salir de la habitación al pasillo por la noche, el usuario puede encender la luz de inmediato, en lugar de moverse en la habitación oscura buscando el interruptor

Variedades de interruptores de conmutación y su marcado

La elección de los interruptores de conmutación debe hacerse basándose en una modesta lista de características distintivas. Son fabricados por muchas empresas conocidas, como Legrand, ABB, Schneider.

Los equipos eléctricos de palanca se consideran más fiables y por eso se utilizan a menudo en producciones, en lugares de uso público.

Los interruptores basculantes se clasifican:

1. Según el método de activación, se dividen en tipos giratorios, de tecla y de palanca;

2. Según el método de instalación – en dispositivos para montaje interno y externo.

No encontrará a la venta interruptores basculantes de dos teclas de tipo cruzado como tales. Pero puede utilizar el dispositivo de la serie Ultra del conocido proveedor de equipos eléctricos Schneider Electric, tomando dos bloques modulares de una tecla de tipo cruzado e instalándolos en una misma carcasa. Si estos modelos tampoco están disponibles, se montan dos interruptores de una tecla uno al lado del otro.

Para controlar dos o tres grupos de luminarias se utilizan interruptores de paso de dos o tres teclas, y los cruzados, en la mayoría de los casos, se instalan por separado para cada grupo de lámparas.

Al elegir cualquier dispositivo electrotécnico, es necesario tener en cuenta su grado de protección contra factores externos — IP.

En la mayoría de los casos, en los dispositivos de este tipo, el IP es bastante alto y supera el valor 40, lo que permite su uso en locales con humedad tradicionalmente elevada, así como su colocación en exteriores bajo un alero.

En los interruptores basculantes giratorios, los contactos se cierran mediante un mecanismo giratorio especial. Cuestan un poco más que los de tecla, pero se consideran más fiables.

Para realizar correctamente la conexión del equipo eléctrico, es importante comprender las marcas y esquemas que el fabricante ha colocado en la parte trasera.

Así se designa en el esquema un interruptor de tipo cruzado. El mismo esquema se aplica al dispositivo; las flechas muestran la ubicación de los contactos de entrada y salida.

Si en un interruptor normal se usa la letra L para marcar el borne de fase de entrada, y L1, L2, L3 para los de salida, en el caso de un interruptor doble se pueden usar los números 1, 2, 3, 4, y los bornes de entrada y salida se indican con flechas.

En la parte frontal del interruptor, los fabricantes también colocan a veces una marca — para el de paso son dos flechas en forma de triángulo, para el basculante una rejilla.

A continuación, examinaremos las características de instalación y las posibles opciones de esquemas de conexión utilizando como ejemplo un conmutador doméstico de tipo cruzado con interruptores de paso.

Principio de funcionamiento y características de los interruptores de conmutación

Para entender el principio de funcionamiento de un conmutador de tipo cruzado, es necesario estudiar el esquema de control de puntos de iluminación desde 3 a 5 puntos.

Pero como el interruptor de cruce siempre se instala entre los interruptores de paso y nunca se utiliza por sí solo, primero es necesario entender cómo funciona el esquema de activación y desactivación de la iluminación con interruptores normales y de paso.

Los esquemas de control de luminarias desde tres puntos se diferencian del esquema de dos direcciones solo por la presencia de un interruptor cruzado.

Entonces, la función de un interruptor normal incluye abrir y cerrar el circuito: al presionar la mitad superior de la tecla la luz se enciende, al presionar la inferior se apaga. En cambio, el estado de la iluminación en un esquema con dos dispositivos de paso no depende en absoluto de la posición de las teclas de uno de ellos.

La presión de la tecla solo conmuta la conexión de un circuito a otro. Para que el circuito se cierre, es necesario que ambos dispositivos cierren contacto con uno de los conductores colocados entre ellos.

El interruptor de paso también se denomina conmutador de dos direcciones. El esquema demuestra claramente que el usuario, utilizando cualquiera de ellos, podrá encender y apagar la luz.

El mecanismo de diferentes tipos de dispositivos se diferencia por la cantidad de terminales:

• en el normal hay dos;
• en el de paso hay tres;
• en el cruzado hay cuatro terminales.

Cuanto más complejo es el dispositivo, mayor calidad de fabricación requiere. Por ello, la construcción de los conmutadores, que tienen una gran cantidad de terminales, se caracteriza por una alta resistencia, durabilidad y resistencia a la corrosión.

La mayoría de los modelos tienen un alto nivel de protección (IP) contra factores externos negativos: polvo, humedad.

Si los conmutadores de paso siempre se usan solo en pares, la cantidad de conmutadores cruzados puede ser cualquiera: ya sea uno o diez.

Al igual que los interruptores de paso, los interruptores cruzados conmutan las conexiones de un conductor a otro. Pero su diferencia radica en que hay dos contactos de entrada en lugar de uno, y también es necesario controlar su conmutación. El principio de funcionamiento del dispositivo se basa en la conmutación por pares de los contactos.

Opciones de métodos de conexión

Así como los interruptores de paso no pueden usarse individualmente, sino que se conectan solo en par, los interruptores de transferencia se usan solo con dos interruptores de paso. Además, se pueden usar hasta 10 interruptores cruzados, y siempre estarán entre los de paso.

En el esquema, el conductor de fase se indica en rojo, el neutro en azul. A1: esquema básico de conexión; A2: otra variante del esquema principal de conexión; B1: método de cableado en el que la conexión de cada elemento del circuito se realiza a través de la caja de distribución; B2: método de conexión utilizando una caja de distribución pequeña antigua y una caja de empotrar de un interruptor normal desmontado.

Puede haber muchas variantes de esquemas utilizados para la conexión: la instalación se realiza a través de la caja de distribución o sin pasar por ella, conectando varios grupos de iluminación.

Mejoran el sistema mediante la instalación de un control centralizado.

El dispositivo del interruptor de transferencia de tipo cruzado siempre está diseñado para un grupo de iluminación. En caso de necesitar conectar dos grupos de luminarias, se usan dos interruptores o se compone uno a partir de dos bloques separados.

Instalación a través de caja de distribución

Este es un método tradicional de conexión que tiene tanto desventajas como ventajas. Entre las ventajas se puede incluir la posibilidad de detectar rápidamente las secciones dañadas de los cables en caso de problemas en el circuito.

Además, este método implica un tendido tradicional de cables, lo que ayuda en posteriores trabajos de reparación o instalación a determinar dónde están los cables y mantener la integridad de la red eléctrica.

Esquema de conexión de interruptores de paso y cruzados en un sistema de control de iluminación desde varios lugares. L: conductor de fase; N: neutro.

Al instalar el cableado eléctrico desde la caja de distribución hasta los interruptores de paso, se colocan cables de tres hilos. Desde el interruptor cruzado hasta los de paso se lleva un cable de dos hilos.

La secuencia de acciones al conectar un esquema en el que los cables pasan a través de la caja de derivación es la siguiente:

• El cable de fase de dos hilos desde el cuadro eléctrico se introduce en la caja. El conductor neutro del cable de alimentación se conecta inmediatamente al conductor neutro de la luminaria, y el conductor de fase se conecta al conductor común del primer interruptor de paso n.º 1, al terminal de entrada 1 (véase la figura anterior).
• A los terminales de salida 3 y 4 se conectan los otros dos conductores del cable de tres hilos, que en la caja de derivación se conectarán a los dos conductores del interruptor de conmutación n.º 2.
• Se instala el interruptor de conmutación central. La conexión correcta de los conductores del interruptor de cruce se indica en el diagrama dibujado en el propio dispositivo.

La conexión del segundo interruptor de paso se realiza de la misma manera que la del primero, pero el conductor común se saca a través de la caja de distribución a la luminaria.

El tendido de la red eléctrica para organizar la iluminación mediante cajas de distribución es bueno porque en caso de avería es más fácil identificar el tramo dañado del cable eléctrico.

Si la conexión en la caja de derivación se realizó mediante el método de torsión, todas las partes expuestas se aíslan cuidadosamente para evitar un cortocircuito.

Esto se hace con cinta aislante o tubo termorretráctil, que puede servir como marcado de los conductores.

Recomendamos también leer otro de nuestros artículos, donde explicamos detalladamente la instalación de una caja de derivación. Para más información – lea aquí.

La conexión profesional se nota de inmediato: todos los cables están colocados en la caja de distribución de forma compacta y ordenada.

Método de conexión directa

Las conexiones son el eslabón débil de cualquier red eléctrica — es aquí donde ocurre la oxidación. Independientemente de que sean bornes laterales o regletas de conexión rápida de resorte, se queman primero, el propio cable permanece intacto, ya que el disyuntor lo protege de la sobrecarga.

Para minimizar el número de conexiones, se realiza la conexión sin caja de distribución.

Se opta por este método de conexión también porque los usuarios no siempre quieren ver varias cajas de distribución en su pared: son elementos adicionales que deben ocultarse a la vista.

¿Cómo se realiza la instalación del sistema eléctrico sin caja de derivación?

1. Desde el cuadro eléctrico se tiende un cable con dos conductores: fase y neutro. Este último se conduce directamente a la luminaria.
2. La fase se conecta al borne de entrada del interruptor de paso. Desde los dos bornes de salida, se llevan dos conductores de fase al interruptor de cruce.
3. Desde los contactos de salida del interruptor inversor, se tienden dos conductores de fase y se conectan al segundo interruptor de paso.
4. El conductor común desde el segundo dispositivo de conmutación de paso se lleva a la lámpara y se cierra el circuito eléctrico.

Todos los cables durante los trabajos de instalación eléctrica deben etiquetarse obligatoriamente. De lo contrario, en la próxima ocasión, al realizar trabajos de instalación eléctrica, será difícil identificar su naturaleza.

Todos los conductores que se conectan entre sí en la caja de empotrar serán bastante difíciles de colocar allí. Por lo tanto, se utilizan bornes más planos y compactos. También se puede solucionar el problema de espacio utilizando cajas de empotrar más grandes, con una profundidad de 60 mm.

Se pueden ocultar las cajas de distribución de otras maneras. Por ejemplo, instalando la caja detrás de un falso techo tensado.

Esta opción no se puede considerar infalible, ya que en casos complejos de averías, la detección de la falla puede no limitarse a una sola caja, y entonces habrá que retirar los techos en más de una habitación.

También se realiza la instalación de cajas de distribución detrás del falso techo. En este caso, todas se concentran en un solo lugar, y el acceso se proporciona mediante una trampilla de inspección.

Se verifica la corrección de la conexión de la siguiente manera: con cada pulsación de la tecla de cualquier interruptor, incluido el de cruce, el estado de la iluminación debe cambiar: la luz se apaga y se enciende. Pueden surgir problemas si se cometen errores en la conexión: esquema montado incorrectamente, contactos confundidos.

La causa del mal funcionamiento del interruptor de conmutación solo se puede eliminar mediante una verificación minuciosa de la conexión directamente en el lugar de montaje.

Errores típicos en la conexión

Ignorar el marcado y los esquemas impresos en los interruptores conduce a errores en la conexión y al funcionamiento incorrecto del circuito. El problema más común que surge, especialmente al instalar interruptores de paso, es que el usuario determina incorrectamente la ubicación del contacto de entrada.

En diferentes dispositivos, puede estar ubicado de manera distinta, por lo que es necesario leer la marcación obligatoriamente. Todos los detalles sobre la selección de interruptores de paso se tratan en este artículo.

Si no se pudo determinar la ubicación exacta del borne de entrada, entonces se verifica el dispositivo con un multímetro o un destornillador indicador.

Al conectar interruptores de conmutación de cruce, surgen problemas si los pares de cables de los dispositivos de paso se conectan a terminales ubicados en el lado incorrecto.

La mayoría de las veces, el dispositivo implica una conexión de cruce.

Antes de conectar, siempre se debe verificar el esquema. Los contactos de entrada y salida del interruptor de conmutación pueden estar ubicados de manera diferente.

Iluminación con interruptor cruzado en red TN-S

La conexión del interruptor de cruce en la red eléctrica TN-S, que se caracteriza por la separación del neutro de trabajo (N) y el neutro de protección (PE), tiene algunos matices. A diferencia del antiguo sistema TN-C, no del todo seguro, en la red eléctrica instalada según los nuevos estándares se utilizan 3 conductores para la alimentación monofásica y 5 para la trifásica.

El cable que cumple la función de neutro (N, marcado en color azul) sale del cuadro eléctrico, pasa a través de la caja de derivación y se conecta al neutro de la lámpara. El cable de tierra (PE, identificado con color amarillo-verde) se conecta al cable de tierra del dispositivo de iluminación.

El tendido de redes eléctricas según el sistema TN-S aumenta significativamente los costos de materiales, pero reduce los riesgos asociados a la operación de equipos electrotécnicos.

¿Cómo establecer un control centralizado de la iluminación?

La red de control desde varios lugares tiene un inconveniente importante: todos los interruptores involucrados en ella no tienen una posición fija. Por lo tanto, es imposible determinar si la luz está encendida o no en la habitación si no hay electricidad. La instalación de un interruptor normal antes del primer interruptor de paso soluciona este problema.

Al ya conocido esquema de conexión de interruptores de conmutación y de paso se le añade un elemento más: un interruptor normal de una tecla. Se coloca en la misma habitación o se lleva a la puerta de entrada. En estado encendido, permitirá que el sistema funcione en modo normal. En estado apagado, desconectará completamente el circuito y, sin importar la posición de los interruptores, la luz no se encenderá.

Se puede mejorar aún más el control centralizado mediante un relé de impulso. Este tiene una mayor funcionalidad y permite controlar un grupo específico de equipos eléctricos o la iluminación de toda la casa.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Principio de funcionamiento del interruptor de conmutación:

Cómo funciona el interruptor de conmutación:

Conexión en la red eléctrica TN-S (con puesta a tierra, PE):

La instalación de un interruptor conmutador no es una tarea tan complicada como parece a primera vista. Para facilitar la comprensión del principio y las pautas de conexión, se puede analizar el funcionamiento de un dispositivo común de una tecla, luego pasar al estudio del funcionamiento de un conmutador intermedio, y entonces el esquema de control mediante un conmutador de cruce parecerá bastante sencillo. Lo principal, al realizar la instalación por su cuenta, es cumplir con los requisitos de seguridad.

Si usted tiene experiencia en la instalación por cuenta propia de un interruptor conmutador, compártala con nuestros lectores. Cuéntenos en qué puntos es necesario prestar atención. Deje sus comentarios y haga preguntas en la sección debajo del artículo.