Dwa rodzaje przełączników ściennych: z przewodem neutralnym i z pojedynczym przewodem fazowym

Wprowadzenie

Wraz z postępem technologicznym systemy smart home stają się coraz bardziej powszechne w gospodarstwach domowych. Różnorodne metody kontroli i funkcje automatyki przyciągają wielu konsumentów. Oferta urządzeń dla inteligentnych domów jest bardzo szeroka – od dużego sprzętu, takiego jak lodówki, telewizory czy systemy ogrzewania słonecznego, po niewielkie akcesoria, na przykład tagi NFC czy przyciski do zdalnego sterowania. Dziś skupimy się na jednym z najczęściej spotykanych elementów w systemach smart home – na przełącznikach ściennych.

Zanim jednak przejdziemy do inteligentnych urządzeń z tej kategorii, warto poznać dwa podstawowe typy tradycyjnych przełączników ściennych. Ta wiedza ma znaczenie przy wyborze odpowiedniego modelu i pozwala uniknąć niepotrzebnych strat wynikających z nietrafionego zakupu.

Jednym z tych typów jest przełącznik z przewodem neutralnym, który do prawidłowego działania wymaga właśnie przewodu neutralnego.

Drugim typem jest przełącznik bez przewodu neutralnego (nazywany również przełącznikiem z pojedynczym przewodem fazowym), który – jak sama nazwa wskazuje – nie potrzebuje przewodu neutralnego do instalacji i działania.

Przełącznik z przewodem neutralnym a przełącznik z pojedynczym przewodem fazowym – co trzeba wiedzieć?

Typowe problemy z tradycyjnymi przełącznikami ściennymi

Przed pojawieniem się inteligentnych przełączników ściennych nie istniały takie terminy jak “przełącznik z przewodem neutralnym” czy “przełącznik z pojedynczym przewodem”. Jedyną różnicą była metoda podłączenia urządzenia – albo do przewodu fazowego, albo do przewodu neutralnego. To właśnie sposób instalacji decydował o tym, jak działało włączanie i wyłączanie żarówki.

Gdy przełącznik jest podłączony do przewodu neutralnego, może działać poprawnie. Jednak ze względu na to, że przewód fazowy przewodzi prąd, a przewód neutralny nie, w takiej konfiguracji żarówka jest bezpośrednio połączona z przewodem fazowym. To oznacza, że pozostaje ona pod napięciem niezależnie od tego, czy jest włączona, czy wyłączona.

W sytuacji, gdy ktoś dotknie szklanej części żarówki, nic się nie stanie, ponieważ szkło nie przewodzi prądu. Natomiast dotknięcie metalowych elementów może spowodować porażenie.

Dlatego instalowanie przełącznika na przewodzie neutralnym jest bardzo niebezpieczne i niezgodne ze standardami.

W związku tym typowe przełączniki ścienne, jakie spotykamy w naszych domach, powinny być zawsze podłączone do przewodu fazowego.

Najprostsza różnica między tradycyjnym przełącznikiem bez przewodu neutralnego (czyli z pojedynczym przewodem fazowym) a przełącznikiem z przewodem neutralnym polega na ich schemacie połączeń.

W przypadku przełącznika bez przewodu neutralnego tylko przewód fazowy jest podłączony do linii sterującej światłem.

Natomiast w przypadku przełącznika z przewodem neutralnym zarówno przewód fazowy, jak i neutralny są podłączone do linii sterującej oświetleniem.

Inteligentne przełączniki ścienne

Zwykły przełącznik ścienny działa manualnie – użytkownik może włączyć lub wyłączyć światło poprzez fizyczne naciśnięcie przycisku. Tymczasem przełączniki smart zyskały swoją nazwę dzięki zintegrowaniu w ich konstrukcji inteligentnego modułu sterującego. Jednak gdy przełącznik zostanie wyłączony, zarówno żarówka, jak i moduł tracą zasilanie, przez co zdalne sterowanie nie jest możliwe.

Aby przełącznik mógł działać jako smart, niezbędne jest zapewnienie ciągłego zasilania modułu sterującego. Można to osiągnąć na dwa sposoby: poprzez zastosowanie inteligentnego przełącznika z przewodem neutralnym lub inteligentnego przełącznika bez przewodu neutralnego. Oba rozwiązania pozwalają na stałe zasilanie modułu sterującego i umożliwiają korzystanie z funkcji smart.

Zasada działania inteligentnego przełącznika z przewodem neutralnym

W takim przypadku przewód fazowy i przewód neutralny są podłączone do inteligentnego modułu sterującego wewnątrz przełącznika, co zapewnia jego zasilanie.

Gdy inteligentny przełącznik znajduje się w pozycji wyłączonej, moduł sterujący nadal otrzymuje zasilanie z przewodu neutralnego i przewodu fazowego. Ponieważ jednak żarówka nie jest w tym momencie podłączona do obwodu zasilania, światło pozostaje zgaszone.

Z kolei w pozycji włączonej zarówno moduł sterujący, jak i żarówka otrzymują zasilanie, co powoduje zapalenie światła.

Dzięki temu przełącznik zapewnia stałe zasilanie modułu sterującego, niezależnie od tego, czy żarówka jest włączona, czy wyłączona. Umożliwia to utrzymanie nieprzerwanego połączenia z siecią, a tym samym sterowanie światłem za pomocą różnych metod, na przykład komend głosowych czy aplikacji na telefonie.

Zasada działania inteligentnego przełącznika bez przewodu neutralnego

Wewnątrz inteligentnego przełącznika bez przewodu neutralnego znajduje się wbudowany rezystor zmienny, który steruje natężeniem prądu. To rozwiązanie umożliwia zasilanie smart modułu sterującego.

Inteligentny przełącznik bez przewodu neutralnego wykorzystuje rezystor zmienny, który jest połączony szeregowo z żarówką. Gdy żarówka ma zostać wyłączona, wartość rezystancji zostaje zwiększona do wysokiego poziomu – niemal zbliżonego do otwartego obwodu, choć nie całkowicie. W obwodzie nadal płynie niewielki prąd, który zasila moduł sterujący.

Ze względu na zastosowanie rezystora zmiennego inteligentne przełączniki bez przewodu neutralnego mają pewne ograniczenia:

• Migotanie żarówki – w przypadku żarówek niskiej jakości może występować migotanie po ich wyłączeniu.
• Ograniczona moc – większość przełączników bez przewodu neutralnego obsługuje urządzenia o mocy do 800 W, podczas gdy modele z przewodem neutralnym zwykle radzą sobie z obciążeniem do nawet 2500 W.
• Wyższy koszt – ze względu na różne wymagania projektowe produkcja przełączników bez przewodu neutralnego jest z reguły droższa niż w wersji z przewodem neutralnym.

Jak wybrać odpowiedni przełącznik?

Wybierając inteligentny przełącznik ścienny, w większości przypadków dokonujemy bezpośredniej wymiany istniejącego przełącznika. Dlatego naszym podstawowym zadaniem jest sprawdzenie, czy w puszce przyłączeniowej znajduje się przewód neutralny. To właśnie ten element decyduje o tym, którą wersję urządzenia możemy zastosować. Podczas sprawdzania puszki należy koniecznie odłączyć zasilanie, aby uniknąć ryzyka porażenia prądem.

Jeśli jesteś na etapie remontu lub budowy, zaleca się pozostawienie przewodu neutralnego w puszce przełącznika już na tym etapie. Posiadanie jedynie przewodu fazowego uniemożliwi późniejsze użycie wersji z przewodem neutralnym. Jeżeli w przyszłości zaplanujesz montaż takiego urządzenia, konieczne będzie przerobienie instalacji, co wiąże się z dużym nakładem pracy i kosztów.

Dlatego, o ile pozwala na to instalacja elektryczna w Twoim domu, warto zainstalować inteligentny przełącznik z przewodem neutralnym. Takie rozwiązanie zapewnia większe bezpieczeństwo, stabilność działania i jest bardziej opłacalne.

Polecane przełączniki ścienne Sonoff

Inteligentne przełączniki z przewodem neutralnym: