Dlaczego przełączników Smart Switch nie można używać bez przewodu neutralnego?

David Bell |

Jednym z najczęstszych pytań, jakie otrzymujemy, jest "Dlaczego nie ma Z-Wave On/Off, które działają w systemie 2-przewodowym" lub "Których przekaźników mogę używać bez przewodu neutralnego".

W tym momencie zawsze zalecamy użycie ściemniacza, ponieważ może on działać w systemie 2-przewodowym, i wyjaśniamy, że nie ma dostępnych przełączników, które mogą być używane bez przewodu neutralnego.

Na pierwszy rzut oka nie ma to sensu. Ściemniacz wydaje się być bardziej złożonym urządzeniem niż przełącznik, więc można by się spodziewać, że będzie odwrotnie. Pomyślałem, że będzie to dobry wpis na blogu, aby wyjaśnić, dlaczego tak jest i zagłębić się nieco w to, jak te urządzenia faktycznie działają. Należy pamiętać, że w większości tego artykułu nie mówię o prostych przełącznikach mechanicznych, ale o inteligentnych przełącznikach lub przekaźnikach, którymi można sterować bezprzewodowo.

Klasyczny obwód 2-przewodowy

Kiedy mówimy o 2-przewodowym systemie oświetleniowym, mamy na myśli, że nie ma on przewodu neutralnego dostępnego na przełączniku (zob. APNT-23, aby uzyskać więcej informacji).

Jeśli spojrzysz na rysunek 1, zobaczysz, że przełącznik światła ma tylko dwa przewody - pod napięciem, który jest stałym napięciem do przełącznika i przełączany pod napięciem, który doprowadza napięcie do żarówki. Gdy przełącznik jest zamknięty, przewód Switched Live jest pod napięciem i zasila żarówkę, co pozwala na przepływ prądu z Live przez żarówkę do Neutral - powodując włączenie żarówki. Jest to kompletny obwód elektryczny. Gdy przełącznik jest otwarty, prąd nie może płynąć, a żarówka jest wyłączona. Ten obwód powinien być znany większości z nas, ponieważ jest to podstawowy obwód światła, o którym prawdopodobnie wszyscy uczyliśmy się w szkole.

Rysunek 1: Klasyczny obwód światła

Dodaj ściemniacz

Jeśli zastąpimy przełącznik mechaniczny ściemniaczem, będzie on działał doskonale w obwodzie 2-przewodowym (patrz rysunek 2). Dzieje się tak dlatego, że ściemniacze działają poprzez zmniejszenie natężenia prądu przepływającego przez obwód do tak niskiego poziomu, że żarówka nie zapala się. Oznacza to, że nawet po zmniejszeniu ściemniacza do 0% i wyłączeniu żarówki, rzeczywisty obwód nie jest całkowicie wyłączony. Istnieje niewielki prąd elektryczny płynący od napięcia przez ściemniacz, przez żarówkę i do neutralnego. Ten niewielki prąd jest wystarczający, aby utrzymać ściemniacz i jego bezprzewodową elektronikę przy życiu. Umożliwia to bezprzewodowe (lub ręczne) sterowanie ściemniaczem niezależnie od tego, czy żarówka jest włączona, czy wyłączona - a tego właśnie oczekujesz od inteligentnego urządzenia!

Rysunek 2: Ściemniacz w obwodzie 2-przewodowym

A co z przełącznikiem?

Jeśli teraz dodamy elektroniczny przełącznik lub przekaźnik (taki jak Z-Wave lub LightwaveRF), widać, że elektronika przełącznika znajduje się na ścieżce przełącznika. Gdy przełącznik jest zamknięty, prąd przepływa przez obwód, dostarczając zasilanie do elektroniki i zapalając żarówkę. Ale gdy przełącznik się otworzy, prąd przestaje płynąć, nie ma prądu przepływającego przez obwód i nie ma zasilania dla elektroniki przełącznika lub przekaźnika - jest martwy i nie będzie można się z nim komunikować.

Właśnie dlatego nie ma żadnych przełączników ani przekaźników, które mogą działać w obwodzie dwukierunkowym bez bezpośredniego połączenia z przewodem neutralnym.

Rysunek 3: Prosty przełącznik w obwodzie 2-przewodowym

Jedynym sposobem na użycie przekaźnika lub inteligentnego przełącznika w obwodzie oświetleniowym jest upewnienie się, że można go podłączyć bezpośrednio do przewodu pod napięciem i przewodu neutralnego, jak pokazano na rysunku 4.

Rysunek 4: Przełącznik z przewodem neutralnym

W tej chwili nie wiem, jak można wyprodukować inteligentny przełącznik, który nie potrzebuje przewodu neutralnego - ale mam nadzieję, że ktoś mądrzejszy ode mnie wymyśli sposób, aby to zrobić, ponieważ jest tak wiele rzeczy, do których moglibyśmy go użyć.

Do zobaczenia wkrótce.

Mark.

About the Author

David Bell is the founder of Vesternet. As a contributing author on popular smart home topics including Z-Wave & Zigbee, he’s been cited in a multitude of popular websites, forums & articles over the past 10 years and continues to publish regularly on Vesternet.

With over 25 years in business, and 15 years in home automation, he also heads up all of Vesternet’s commercial initiatives throughout various online channels as an expert in sales, marketing & growth strategies.

Email
LinkedIn