电灯开关如何工作?

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杰弗里·汉密尔顿(Jeffrey Hamilton)/ Stockbyte / Getty Images

您家中的大多数房间都会有一个或多个墙壁开关,用于控制照明设备或电源插座。 通常,通过打开通常位于门口附近的墙壁开关,可以关闭和打开我们的嵌入式灯具,吊灯,枝形吊灯和壁式壁灯。 在没有安装灯具的房间中,墙壁开关可以控制插入落地灯的电源插座。我们通常不会对开关本身进行过多思考,而是了解墙壁开关的工作原理以及可用的各种开关如果您要维修或更换系统,则非常重要。

只有三种墙壁开关可用于控制灯具:简单的单刀(ON / OFF)开关,三向开关和四向开关。 这些类型中的每一种都有不同的操作样式,包括拨动开关,摇杆和按钮。 它们也可以在调光器式开关中使用,以允许对灯具的照明水平进行可变控制。 选择提供所需功能的开关很重要。

单极(ON / OFF)开关

单刀开关是一种仅从一个墙壁位置关闭或打开灯的开关。 因此,它们有时被称为单地点 开关。 单刀开关最容易通过印在开关拨动杆上的ON / OFF标记来识别。 没有其他类型的开关具有这些标记。

从技术上讲,这种简单的ON / OFF开关称为单刀单掷(SPST)开关。 单极意味着只能连接一根热线。 单掷意味着当您翻转水平仪时,它仅连接到另一根外出电线,即去往灯具的电线。

在单刀开关中,开关内部有一个弹簧加载的金属门,用于打开和关闭通向照明装置的电路。 当您将水平仪切换到ON位置时,门将闭合,完成电路,并允许电源流过开关并继续流向灯具。 当您将拨杆拨到OFF位置时,网关将打开,从而中断照明设备的电源流。

交换机上的内部网关使用不同的设计。 较旧的类型是纯机械的,金属臂由弹簧控制。 由于弹簧失去弹性,这些类型会磨损。 新型开关可能会在内部使用一小瓶汞来导电。 这些类型的杠杆没有翻转时的“卡扣”特性,它们比机械快动开关耐用得多。 有时以“安静”开关的形式出售,这些开关价格昂贵得多,但很少磨损。

用时尚的翘板开关替换旧的墙壁开关

三路开关

当您要从两个墙壁位置(例如,楼梯的顶部和底部,走廊的两端)或大房间中的两个入口门控制灯具时,可以使用三向开关。 此开关的手柄上没有ON / OFF标记。

除了绿色的接地螺钉外,三路开关还具有三个螺钉端子,它们的功能完全不同,具体取决于开关在电路配置中的位置。 一个称为 通用 的深色螺钉端子连接到热线,该热线从电源向开关供电,或者连接到热线,向照明装置继续供电。 其他两个螺钉端子的颜色较浅(通常为黄铜),它们连接到在两个开关之间延伸的一对称为“ 旅行者” 的电线。

在内部,三路开关具有形状类似于“ V”的机械配置。 V的点是连接服务面板(线路线)或向前延伸至灯具(负载线)的热线的端子。 在两个开关之间延伸的两条钢丝绳连接到钢丝绳螺丝端子,该螺丝钉端子连接到V形的开放臂上。

从本质上讲,这意味着有两种可能的途径,电流可以通过这种途径流向照明灯具,并且只要两个壁式开关操纵杆处于相同位置(向上或向下)时,该路径就完成。 每当控制杆处于不同位置时,都不会存在任何通道,并且灯具会保持黑暗。 这种配置允许任意一个墙壁开关随时打开或关闭灯具。

用技术术语来说,三路开关称为单刀双掷(SPDT)开关。 同样,单极意味着仅一根“热”线连接到它。 但是此开关还连接了另外两条电线,术语“双掷”意味着扳动操纵杆可在两条开关之间延伸的其他两条出线钢丝之间来回切换电气路径。

四向开关

如果要从三个或更多位置控制灯具,则使用四向开关。 许多家庭不需要这种配置,但是拥有大房间或宽敞的开放式平面图的大型家庭可能会发现从三个或更多位置控制顶灯很有用。 例如,可以通过前部入口处的一个开关,通向相连车库的通道门处的另一个开关以及位于通向卧室的走廊末端的第三个开关来控制大型吊灯。 或者,在长走廊中,通过位于每个卧室门附近的开关控制走廊光会很有用。

4路开关与一对三路开关结合使用-一个位于电路的前端,在这里电源是从电源输送来的,而第二个是在电源一直流向灯具的点上。 在两个三向开关之间是一个或多个四向开关。

视觉上,可以通过开关主体上的四个螺钉端子(除了绿色的接地螺钉)来识别四向开关。 从技术上讲,四向开关称为双刀双掷(DPDT)开关。 这意味着从电源上将两条热线(或潜在的热线)连接到电源线(在这种情况下,这是从电路配置中的上游开关到达的走线)。 双掷 从四向开关到下一个开关的两根钢丝绳提供了一个接地元件。

要想准确地理解一个四向开关和两个三向开关如何协同工作以从所有三个位置控制一个灯具,是很棘手的。 本质上,四向开关可被认为具有“ X”形内部机构,其在两个三向开关之间的已建立路径之间来回切换电路径。 因此,它可以反转一条完全中断电流的路径(从而关闭灯具),或者反转一条断开以完成电路的路径(从而打开灯具)。 换句话说,四向开关用于断开闭合的电气路径或闭合断开的路径。

要记住的两件事

其次,重要的是要记住,开关电路中的电源永远不会完全关闭-除非您在断路器处关闭电源。 仅仅因为墙壁开关已关断且灯具未点亮并不意味着电线没有通电。 最佳实践是始终关闭断路器,即使您只是要更换一个或两个灯泡。 这样就消除了有人通过拨动墙壁开关来打开灯具电源的可能性。