Iluminación de 2 cables frente a 3 cables: guía completa para la instalación de interruptores inteligentes

En resumen: Un sistema de iluminación de 2 hilos solo cuenta con una fase permanente y una fase conmutada en el interruptor de pared. Un sistema de 3 hilos también incluye un neutro en ese punto. La mayoría de las viviendas del Reino Unido son de 2 hilos; compruebe cuál tiene antes de elegir un interruptor, regulador o módulo inteligente, ya que muchos dispositivos inteligentes requieren un neutro para mantenerse alimentados.

A quién va dirigida esta guía

• Desea instalar un interruptor inteligente, un regulador o un módulo empotrable y necesita saber si su cableado es compatible.
• Ha abierto un interruptor o un florón de techo y desea comprender la función de cada cable.
• Es un instalador que planifica iluminación inteligente en circuitos de 1 vía, 2 vías o intermedios.

¿Qué es un circuito de iluminación?

Un circuito de iluminación es una tirada de cableado procedente del cuadro de distribución (caja de fusibles) que alimenta a un grupo de puntos de luz y sus respectivos interruptores. Una vivienda típica del Reino Unido suele disponer de uno por planta. Cada circuito está protegido por su propio disyuntor o fusible, habitualmente de 6 A en cuadros de distribución modernos.

Todo punto de luz necesita dos elementos para funcionar: una fase que suministra la corriente y un neutro que la retorna. El interruptor de pared se intercala en el lado de la fase, limitándose a abrir o cerrar el circuito. Un conductor de tierra discurre en paralelo por motivos de seguridad.

Cable para circuitos de iluminación

En el Reino Unido, los circuitos de iluminación se cablean habitualmente con cable plano "twin and earth" de 1.0 mm² o 1.5 mm², compuesto por dos conductores aislados y un conductor de tierra desnudo. Entre interruptores de 2 vías encontrará cable "3 core and earth", que dispone de tres conductores aislados más la toma de tierra.

Los colores marrón y azul se introdujeron a mediados de la década de 2000. Las viviendas cableadas con anterioridad emplean rojo y negro, existiendo instalaciones mixtas en muchos casos. En el cable "3 core and earth", los conductores son marrón, negro y gris (en cables antiguos: rojo, amarillo y azul). Otros países utilizan códigos de color distintos. En Norteamérica, por ejemplo, la fase suele ser negra y el neutro blanco.

¿Qué es un cable de fase conmutada?

La fase conmutada es el cable que transporta la corriente desde el interruptor hasta el punto de luz. Solo tiene tensión cuando el interruptor está activado. La fase permanente es el cable que suministra energía al interruptor y se mantiene con tensión de forma continua.

Por lo tanto, un interruptor de luz simple tiene dos cables de fase conectados: entrada de fase permanente y salida de fase conmutada. Ninguno de ellos es un neutro.

¿De qué color es una fase conmutada?

Este detalle suele generar confusiones. El cable que llega a un interruptor suele ser un "twin and earth" estándar, por lo que un conductor es marrón y el otro azul. El conductor azul se utiliza como fase conmutada, no como neutro. Por este motivo, debe señalizarse en cada extremo con una funda marrón corta o cinta marrón. En instalaciones más antiguas, se trata de un conductor negro con una funda roja.

Con frecuencia, esta funda no está colocada. Jamás asuma que un cable azul o negro en un interruptor o florón de techo es un neutro. En interruptores de 2 y 3 mecanismos, los conductores negros y grises con fundas marrones también son fases conmutadas.

Sistemas de iluminación de 2 hilos (sin neutro en el interruptor)

Es la configuración más extendida en el Reino Unido y en gran parte de Europa. Se denomina de 2 hilos porque solo llegan dos conductores activos al interruptor: la fase permanente y la fase conmutada. El conductor de tierra también está presente, pero no interviene en la conmutación, por lo que no se contabiliza.

En la mayoría de las viviendas del Reino Unido, la alimentación se deriva en el florón del techo. La fase y el neutro van de luminaria en luminaria a lo largo del techo. Desde cada florón, un cable desciende por la pared hasta el interruptor y regresa. El neutro permanece en el techo y no pasa por el interruptor.

Cómo se conecta un interruptor de luz de 2 hilos

Un interruptor unipolar dispone de dos bornes, habitualmente identificados como COM y L1. La fase permanente se conecta a uno y la fase conmutada al otro. En un interruptor unipolar simple funciona en cualquier sentido. El conductor de tierra lleva una funda verde y amarilla y se conecta al borne de tierra de la caja de empotrar, así como a la placa del interruptor si esta es metálica.

Si su interruptor solo tiene dos conductores más la toma de tierra, dispone de un sistema de 2 hilos. Esto es habitual y constituye la razón por la cual un dispositivo inteligente instalado en dicho interruptor no dispone de neutro para su funcionamiento.

Circuitos con caja de derivación

Algunas viviendas, a menudo las más antiguas, emplean cajas de derivación sobre el techo en lugar de realizar la conexión en bucle en cada punto de luz. La alimentación, el cable del interruptor y el cable hacia la luminaria confluyen en la caja. El resultado en el interruptor es idéntico: fase permanente y fase conmutada, sin neutro.

Sistemas de iluminación de 3 hilos (neutro en el interruptor)

En un sistema de 3 hilos, la alimentación entra en bucle en el interruptor en lugar de hacerlo en el techo. Un cable lleva la fase y el neutro a la caja de empotrar del interruptor. Un segundo cable transporta la fase conmutada y el neutro hasta la luminaria.

El neutro no se conecta a un interruptor convencional. Los dos conductores neutros se unen mediante una regleta de conexión en el fondo de la caja y continúan hacia la luminaria. Lo fundamental es que el neutro esté disponible en el interruptor para que pueda utilizarlo un dispositivo inteligente.

Esta configuración es menos frecuente en las viviendas más antiguas del Reino Unido. Se encuentra con mayor asiduidad en construcciones recientes y reformas eléctricas, dado que la normativa de cableado (BS 7671) exige actualmente a los instaladores prever un neutro en cada posición de interruptor para permitir el uso de interruptores electrónicos.

Conexión de una lámpara de techo de 2 hilos o 3 hilos

El número de hilos en la luminaria suele generar tanta confusión como el del interruptor. Hay dos cuestiones diferentes: cuántos hilos tiene la luminaria y cuántos cables llegan al techo.

Conexión de una luminaria de 3 hilos a una instalación de 2 hilos

Si la luminaria requiere toma de tierra y el cable del techo dispone de ella, la tierra de la luminaria se conecta a la tierra del circuito. Si el cable del techo carece de conexión a tierra —situación frecuente en algunos circuitos de iluminación instalados antes de mediados de la década de 1960—, no debe utilizarse una luminaria que la requiera. Seleccione una luminaria con doble aislamiento o solicite la adecuación del circuito a un electricista.

Dos conductores de fase en la luminaria o tres cables en el techo

Un punto de luz con caja de conexiones por bucle («loop-in») incorpora habitualmente tres cables: la alimentación entrante, la derivación hacia el siguiente punto de luz y el cable hacia el interruptor. Esto implica la presencia de varios conductores marrones (o rojos) y varios azules (o negros) en el mismo punto, teniendo en cuenta que no todos los del mismo color desempeñan la misma función.

• La lámpara se conecta únicamente a dos elementos: la fase conmutada y el neutro.
• Las fases permanentes se unen en los terminales del bucle y continúan hacia el siguiente punto de luz. No se conectan a la luminaria. Por este motivo pueden encontrarse "dos cables de fase" en un punto de luz.
• Un conductor azul o negro pertenece al cable del interruptor. Corresponde a la fase conmutada. Si se conecta con los neutros al cambiar una luminaria, el disyuntor se disparará o la luz permanecerá encendida continuamente. Este es el error más frecuente al sustituir un florón de techo por una nueva luminaria, y el motivo por el cual debe identificarse y etiquetarse cada cable antes de realizar cualquier desconexión.
• Un punto de techo con un solo cable (dos conductores y tierra) resulta más sencillo. Conduce únicamente fase conmutada y neutro, habitualmente porque las conexiones se encuentran en una caja de derivación o en el propio interruptor.

¿Cómo saber qué sistema tengo?

Asuma una instalación de 2 hilos a menos que pueda demostrar lo contrario, especialmente en una vivienda del Reino Unido que no haya sido cableada de nuevo recientemente.

1. Observe la antigüedad del cableadoLas viviendas antiguas del Reino Unido son casi siempre de 2 hilos. Las construcciones nuevas recientes y las reformas integrales de cableado pueden disponer de neutro en el interruptor, pero no está garantizado.
2. Compruebe lo que llega al interruptorCon el circuito aislado, una persona competente puede inspeccionar la caja de empotrar. Un solo cable, con todos los conductores conectados al interruptor, significa 2 hilos.
3. Busque neutros unidosDos o más conductores azules (o negros) unidos en una regleta de conexión y no conectados al interruptor sugieren un sistema de 3 hilos.
4. Solicite confirmaciónLos colores pueden inducir a error. Una fase conmutada a la que le falte la funda protectora parece un neutro. Solicite a un electricista, o a otra persona competente con el equipo de prueba adecuado, que confirme qué es cada cable antes de comprar.

Cada interruptor puede ser diferente. Un pasillo puede ser de 2 hilos mientras que una nueva ampliación en la misma planta es de 3 hilos; por tanto, compruebe cada ubicación que planee modificar.

¿Cómo sé qué productos funcionarán con mi sistema?

Cada interruptor inteligente, regulador y módulo necesita un poco de energía constantemente para poder recibir comandos cuando la luz está apagada. Un neutro le suministra esa energía directamente. Sin él, el dispositivo debe desviar una corriente minúscula a través de la lámpara. Por ese motivo, la selección de productos es más reducida en circuitos de 2 hilos.

Las páginas de producto indican si un dispositivo requiere neutro. Busque «sin necesidad de neutro», «2 hilos» o «funciona con o sin neutro». Si solo indica «neutro necesario» o «3 hilos», no funcionará en un interruptor de 2 hilos.

• Módulo regulador empotrableSe instala detrás del interruptor. Muchos funcionan con o sin neutro.
• Módulo interruptor empotrableControl de encendido y apagado. La mayoría necesita neutro, algunos no.
• Interruptor de pared de sustituciónSustituye todo el interruptor. Disponible en versiones con neutro y sin neutro.
• BypassInstalado en la luminaria para evitar que los LED de baja carga parpadeen o brillen residualmente.

¿Puedo usar un relé o interruptor inteligente sin neutro?

A veces. Durante años la respuesta fue no. Un relé es un contacto simple de encendido/apagado, y cuando se abre, no fluye corriente, por lo que la electrónica pierde alimentación. Los reguladores podían funcionar sin neutro porque nunca interrumpen el circuito por completo: dejan pasar una pequeña corriente a través de la lámpara, insuficiente para encenderla, y se alimentan de ella.

Algunos módulos de conmutación e interruptores de pared más recientes utilizan el mismo principio, por lo que el control de encendido/apagado sin neutro es ahora viable. Las reglas generales son:

• Con neutro, cualquier interruptor, relé o regulador funcionará, y normalmente no hay que preocuparse por una carga mínima.
• Sin neutro, se necesita un dispositivo que indique compatibilidad con sistemas de 2 hilos o sin neutro. Un regulador suele ser la solución más sencilla, y muchos se pueden configurar en modo encendido/apagado simple si no se requiere regulación. Sigue siendo un regulador, por lo que deben utilizarse bombillas regulables.
• Las cargas que no sean de iluminación (ventiladores, bombas, motores, calefactores) deben ser conmutadas mediante un relé con neutro.

Existe otra opción que un electricista podría sugerir. El neutro siempre está presente en el punto de luz. Donde también haya una fase permanente, como en una caja de derivación en el techo, a veces se puede instalar un módulo en el techo dentro de una caja adecuada en lugar de detrás del interruptor.

Parpadeo, brillo residual en LED y el bypass

Un dispositivo sin neutro depende de una pequeña corriente de fuga que atraviesa la bombilla. Las antiguas bombillas de filamento la dejaban pasar sin ningún efecto visible. La carga de un LED moderno puede ser tan reducida que esta fuga resulta suficiente para que las bombillas emitan un brillo tenue al estar apagadas, parpadeen o destellen cada pocos segundos. El dispositivo inteligente también puede desconectarse de la red al no poder obtener suficiente energía.

Todo dispositivo sin neutro cuenta con una carga mínima. Una o dos bombillas LED a menudo quedan por debajo de ella. La solución es un bypass: un pequeño componente cableado en paralelo en el punto de luz, entre la fase conmutada y el neutro. Proporciona una vía más accesible para la corriente residual, de modo que las bombillas permanecen apagadas y el dispositivo mantiene su alimentación.

El bypass se instala en la luminaria (o en la primera luminaria del grupo), no en el interruptor. Utilice el bypass recomendado para su regulador o interruptor y compruebe la carga mínima en la página del producto.

Conmutación bidireccional e intermedia

Un circuito conmutado permite que dos interruptores controlen un mismo punto de luz, como en la parte superior e inferior de una escalera. Cada interruptor dispone de tres bornes: COM, L1 y L2. En el método estándar de UK, un cable de 3 conductores y tierra une ambos interruptores borne a borne. Esta es la "conexión de 3 hilos" entre interruptores conmutados.

La conmutación de cruce añade un tercer (o cuarto) mecanismo en el punto intermedio, idóneo para pasillos largos o estancias con tres accesos. El conmutador de cruce cuenta con cuatro bornes y se intercala en el enlace entre los dos conmutadores estándar. Cada pulsación invierte las conexiones.

Algunas instalaciones emplean métodos alternativos: un enlace de 2 conductores entre los conmutadores con la fase en un extremo y la fase conmutada en el otro, o la convergencia de todos los cables en una caja de derivación situada en el techo. El resultado funcional es idéntico, pero el conexionado en cada mecanismo varía, por lo que es imprescindible identificar el circuito antes de seleccionar un dispositivo inteligente.

Instalación de control inteligente en un circuito conmutado de 2 puntos

Solo se requiere un dispositivo inteligente por cada punto de luz, con independencia del número de mecanismos que lo controlen.

Sin conductor neutro, se aplican los mismos criterios que para un interruptor simple: utilice un dispositivo sin neutro, respete la carga mínima e incorpore un bypass si los LED presentan un funcionamiento anómalo.

Uso de sus interruptores existentes con un módulo

Un módulo empotrable dispone de una entrada de conmutación, por lo que su interruptor de pared continúa operativo. La mayoría de los módulos admiten dos tipos de interruptor, configurables en los parámetros del dispositivo:

• Interruptores basculantes (el balancín estándar que permanece arriba o abajo). Adecuados para encendido y apagado. Con un módulo regulador, cada pulsación enciende la luz en su último nivel ajustado o la apaga.
• Pulsadores momentáneos (también denominados retráctiles o de contacto normalmente abierto, retornan mediante resorte). Óptimos para regulación: pulsación corta para encendido y apagado, pulsación prolongada para aumentar o disminuir la intensidad.
• Pulsadores retráctiles con posición central de reposo (accionamiento hacia arriba y hacia abajo, con reposo en el centro). Compatibles con determinados reguladores y controles de persianas. No todos los módulos ofrecen compatibilidad total.

Existen dos elementos que no deben conectarse a la entrada de conmutación de un módulo: un regulador convencional giratorio o de pulsación, que interfiere con la propia regulación del módulo, e interruptores electrónicos o táctiles con indicadores luminosos, a los que la mayoría de los módulos no pueden suministrar alimentación. Encontrará más información sobre la selección entre módulos, interruptores de pared y bombillas en Smart light switches, dimmers and modules.

Planificación de una instalación de iluminación inteligente

1. Inspección de cada interruptorVerifique si es unipolar, conmutado o de cruzamiento, el número de mecanismos o teclas (gangs) y la presencia de conductor neutro.
2. Comprobación de la cargaCalcule la potencia total en vatios de las lámparas en cada circuito y confirme si las luminarias LED son regulables.
3. Comprobación del espacio disponibleLos módulos precisan espacio detrás del mecanismo. Las cajas de empotrar poco profundas estándar del Reino Unido (16 mm o 25 mm) suelen resultar insuficientes. Se recomienda habitualmente una caja de 35 mm o 47 mm.
4. Selección del dispositivo y controladorElija el módulo o interruptor adecuado para la instalación eléctrica y compruebe su compatibilidad con su pasarela o hub.

Los módulos inteligentes son compatibles con los principales controladores: Hubitat, Homey Pro, Home Assistant, Aeotec Smart Home Hub (SmartThings) y Fibaro Home Center. La compatibilidad varía según el dispositivo; consulte Will it work with my system? y Choosing a smart home controller.

Notas de cableado para cada tipología de circuito

Estas notas de aplicación muestran ejemplos prácticos de un módulo regulador empotrable en los circuitos más comunes del Reino Unido, con interruptores basculantes y pulsadores momentáneos. Los principios son aplicables a la mayoría de los módulos; no obstante, siga siempre el esquema de cableado provisto en el manual de su propio dispositivo.

Para montar un módulo en una caja de empotrar, consulte instalación física de un módulo de regulación o relé.

¿Necesito un electricista?

Cualquier trabajo eléctrico en una vivienda debe ser seguro y cumplir con la normativa de cableado, independientemente de quién lo realice. En Inglaterra y Gales, la Parte P del Building Regulations se aplica a todos ellos. Determinadas tareas también deben notificarse al control de edificación o ser efectuadas por un electricista homologado. En Inglaterra, estas corresponden a un nuevo circuito, la sustitución de un cuadro de distribución y ampliaciones o modificaciones cerca de una bañera o ducha, o en una estancia con piscina o sauna. Gales cuenta con una lista más amplia, que incluye la extensión de un circuito en una cocina o en exteriores. Escocia e Irlanda del Norte disponen de sus propias normativas.

Sustituir un interruptor o añadir un módulo a un circuito existente no suele requerir notificación en Inglaterra. En Gales, compruebe previamente si el trabajo se realiza en una cocina o en exteriores. En cualquier caso, debe llevarse a cabo con competencia y someterse a pruebas. Si no puede identificar de forma segura y fiable la fase permanente, la fase conmutada y el neutro, se trata de una tarea para un electricista.

Qué necesitará

• Módulos de regulación empotrables y módulos de conmutación
• Interruptores y reguladores de pared inteligentes
• Controladores de pared a batería para posiciones de conmutación adicionales
• Accesorios, incluidos bypasses