Недавно домовладелец из Чикаго приобрёл умный диммер для своей столовой 1950-х годов. Он посмотрел видео по установке и прочитал инструкции, и почувствовал себя готовым к установке. Когда домовладелец снял старый переключатель с стены, он обнаружил два чёрных провода, заземляющий провод и путаницу из обмотанных тканью кабелей. Белого нейтрального провода не было. Умный переключатель, который купил домовладелец, требовал наличия нейтрального провода. Он позвонил производителю и ему сообщили, что, как и в миллионах старых домов, в его доме нет нейтральных проводов в петлях переключателей в стене. Домовладельцу понадобилось другое устройство, разработанное для работы без нейтрального провода. Опыт этого домовладельца отражает один из самых часто задаваемых вопросов по проводке умного дома: в чём разница между нейтральным умным переключателем и не нейтральным умным переключателем, и какой из них подходит для вашей стены?
Почему существует нейтральный провод и почему он важен для умных переключателей
Чтобы понять разницу, необходимо разобраться в нейтральном проводе; в обычной цепи 120 В переменного тока ‘фазный’ провод (часто чёрный) подаёт питание от щитка к нагрузке, в то время как нейтральный провод (часто белый) возвращает ток обратно к щитку, завершая цепь. Простой механический выключатель лишь разрывает ‘фазный’ провод; он не ‘потребляет’ энергию (то есть не выделяет тепло). В течение многих лет в старых системах нейтральный провод не подключался через коробку выключателя, а шёл напрямую между светильником и нейтралью; этот метод известен как петля переключателя и применялся многие годы.
В отличие от традиционного выключателя с простым механическим контактом, умный переключатель включает электронные компоненты: плату, беспроводной радиомодуль для связи с другими умными устройствами и часто сенсор касания или светодиод для индикации работы. Эти компоненты требуют питания для функционирования независимо от того, включён свет или выключен. Для этого умный переключатель использует нейтральный провод электрической цепи, чтобы обеспечить соединение между ‘линией’ и ‘нейтралью’ цепи; таким образом, обеспечивая низкоомный источник стабильного питания для электронных компонентов переключателя, поддерживающий работу радио и электроники без взаимодействия с самим светильником. С 2011 года национальный электротехнический кодекс (NEC) требует наличия нейтрального проводника в большинстве мест установки выключателей в жилых помещениях, поэтому любой новый или перепланированный дом после 2011 года будет иметь нейтральный провод в коробке выключателя. Многие дома, построенные до 2011 года, не имеют нейтрального провода в коробках выключателей; именно поэтому применимы не нейтральные переключатели.
Как не нейтральный умный переключатель получает питание
“Умное” переключающее устройство без нейтрали работает без нейтрального провода, получая питание от нагрузки осветительного прибора, в данном примере — от лампочки, однако когда переключатель не подает питание и не зажигает лампочку, он фактически использует небольшой ток через нить накала лампы (недостаточный для включения лампы накаливания или полного включения светодиода), но достаточный для поддержания работы внутренних электронных компонентов переключателя. Это создает у переключателя вторичную нагрузку, включенную последовательно с осветительным прибором.
Если вы используете стандартные лампы накаливания или галогенные лампы, такая конструкция будет работать нормально. Однако это может вызвать проблемы при использовании светодиодных ламп с низкой мощностью; например, светодиод может начать мерцать при слишком низкой нагрузке в цепи. Многие переключатели без нейтрали используют небольшой обходной конденсатор или маломощный резистор нагрузки для обхода светодиода и обеспечения его свечения при выключенном переключателе, и эти компоненты обычно необходимо устанавливать на осветительном приборе, что добавляет дополнительный этап монтажа. Поэтому, если вы планируете приобрести светодиодную лампу, важно понимать принцип работы светодиодов, чтобы принять обоснованное решение. Для базовых знаний по правильной проводке этих устройств наш гид по как подключить однополюсный переключатель охватывает основные навыки, применимые как к нейтральным, так и к безнейтральным установкам.
Сравнение двух технологий бок о бок
| Характеристика | Умный переключатель с обязательной нейтралью | Умный переключатель без нейтрали |
|---|---|---|
| Как он получает питание | Питается от линии и нейтрали; независимо от нагрузки | Потребляет небольшой ток утечки через нагрузку (лампочку) |
| Требования к установке | В распределительной коробке должен присутствовать белый нейтральный провод | Работает с проводкой типа switch-loop; нейтраль в коробке не требуется |
| Совместимые типы ламп | Все типы, включая светодиоды с очень низкой мощностью | Лучше всего с лампами накаливания, галогенными или диммируемыми светодиодами; может потребоваться обходной конденсатор для маломощных светодиодных нагрузок |
| Минимальная нагрузка | Отсутствует; переключатель питается независимо | Обычно требует минимальную нагрузку 5–25 Вт для надежного питания; уточняйте характеристики у производителя |
| Стабильность Wi‑Fi/Zigbee соединения | Отличная; непрерывное стабильное питание радиомодуля | Обычно хорошая, но может зависеть от характеристик нагрузки и настроек диммера |
| Лучшее применение | Дома с современной проводкой; цепи с несколькими осветительными приборами; любые установки, где важна надежность | Старые дома без нейтрали в распределительных коробках; цепи с одним осветительным прибором и подходящими лампами |
| Типичная стоимость | $25–$60 | $30–$70 |
Сценарии установки: какой переключатель куда ставить
Тип умного переключателя, необходимого вам, определяется системой проводки в месте установки переключателя. Чтобы проверить правильность проводки, выполните следующие действия: отключите автоматический выключатель для этого переключателя, аккуратно снимите существующий переключатель и осмотрите провода на задней стороне коробки. Если есть пучок белых проводов, соединённых вместе с помощью соединителя проводов (также называемого колпачком для проводов), это указывает на наличие нейтрального пучка, который присутствует практически во всех домах, построенных после 2011 года. Если вы видите только два изолированных провода, подключённых к задней части переключателя вместе с оголённым заземлением, значит у вас есть петля переключателя, и умный переключатель, подключённый к заземлению, будет самым простым способом заменить ваш старый переключатель на новый умный переключатель.
Другим вариантом будет прокладка нового кабеля 14/3 или 12/3 от светильника обратно к коробке переключателя, чтобы подвести нейтральный провод в коробку. Хотя это лучшее общее решение, оно требует резки гипсокартона, протягивания провода и выполнения электромонтажных работ, которые большинство домовладельцев не хотят выполнять самостоятельно; некоторые нанимают лицензированного электрика для выполнения этой работы. Используя переключатель без нейтрали, вы избегаете затрат и сложностей, связанных с выполнением всей этой дополнительной работы.
Умный переключатель, требующий нейтраль, лучше подходит для вашей коробки переключателя, если она оснащена нейтралью. Этот тип умного переключателя можно использовать с любыми типами ламп и комбинациями нагрузок, и он обеспечит надёжное и стабильное беспроводное соединение независимо от того, какие лампы или комбинации у вас есть. Для более широкого обзора полного ассортимента доступных типов переключателей, наша статья о лучших умных световых переключателях включает как нейтральные, так и безнейтральные варианты, с конкретными моделями, которые доказали свою надёжность в каждой категории. А для тех, кто сталкивается с конфигурацией с тремя точками управления, наше руководство по разнице между двухпозиционным и трёхпозиционным переключателем разъясняет расположение клемм и логику проводки.
Проблема свечения светодиодов и как её решить
Люди, заметившие умные переключатели без нейтрали, часто жаловались на светодиоды, которые слабо светятся в выключенном состоянии, но это не дефект переключателя, а способ его питания — небольшой ток протекает, чтобы поддерживать питание электроники, и некоторые драйверы светодиодов достаточно чувствительны, чтобы реагировать и излучать видимый свет от этого тока. Самый простой способ решить эту проблему — заменить существующую лампу на диммируемую светодиодную от надёжного производителя, который обычно использует менее чувствительные драйверы; добавить обходной конденсатор производителя на светильник (это обойдет ток утечки вокруг лампы); или использовать одну лампу накаливания или галогенную лампу в вашем многоламповом светильнике, чтобы поглотить ток утечки через сопротивление. Если ни одно из этих решений вам не подходит, возможно, ваша цепь просто не способна правильно работать с умным переключателем без нейтрали. Тогда вам потребуется использовать переключатель, требующий нейтраль, с уже проложенным нейтральным проводом или с возможностью его прокладки.
Итог для вашего дома
Нет предпочтений при выборе между нейтральным умным выключателем и безнейтральным; это строго вопрос совместимости проводки. Если в вашей монтажной коробке есть нейтральный провод, используйте нейтральный умный выключатель. Если нейтрали нет и вы не хотите прокладывать новую проводку, тогда используйте безнейтральный умный выключатель с учетом необходимой совместимости с лампами, с которыми он должен работать. Каждая из этих технологий имеет свои преимущества, но предназначена для определенной среды проводки. GOG Electric производит оба типа выключателей, учитывая, что ваш дом был построен в определенное время, и что выключатель, который вы покупаете, должен быть совместим с проводкой вашего дома.
Часто задаваемые вопросы
Как работают безнейтральные умные выключатели?
Умные выключатели, которые не используют нейтраль, получают рабочий ток от нагрузочной лампы, и небольшой ток все равно проходит через нагрузочную лампу, чтобы обеспечить питание электронике/радио умного выключателя, даже если нагрузочная лампа выключена. Этот ток обычно слишком мал, чтобы зажечь большинство нагрузочных ламп, но может заставить чувствительные светодиодные лампы светиться тускло. Это можно решить, установив обходной конденсатор на нагрузке.
Можно ли использовать умный выключатель без нейтрального провода?
Если выключатель предназначен для установок без нейтрали, вы сможете подтвердить это, основываясь на технических характеристиках производителя. Типичный умный выключатель, требующий нейтраль, не будет работать в монтажной коробке без нейтрали.
Что такое умный выключатель без нейтрали?
Умный выключатель без нейтрали разработан для работы с устаревшими системами с петлей выключателя, так как в таких системах в монтажной коробке не было белого нейтрального провода. Устройство использует небольшое напряжение, проходящее через лампу, для питания внутренней электроники, что позволяет управлять освещением без необходимости жесткого подключения к монтажной коробке.
Какой умный выключатель без нейтрали является лучшим?
Высококачественный выключатель имеет сертификат UL, минимальное требование к нагрузке и использует обходной конденсатор для правильной работы светодиодов. GOG Electric предлагает варианты умных выключателей без нейтрали, которые предоставляют информацию о совместимости с лампами и включают обходной конденсатор для случаев, когда присутствует свечение светодиодов.
Почему моему умному выключателю нужен нейтральный провод?
Умный выключатель зависит от нейтрального провода, чтобы обеспечить прямой путь возврата для малого тока, необходимого для работы внутренней электроники, радио и индикаторов состояния. Без нейтрали ток должен проходить через лампу — именно так работает выключатель, разработанный для работы без нейтрали.
Ссылки
- Lutron Electronics — Технические руководства по установке умных диммеров с нейтралью и без, включая совместимость с LED и минимальные требования к нагрузке.
- Lutron Electronics — Документация по продуктам умных выключателей и схемы подключения для конфигураций с нейтралью и без.
- Leviton Manufacturing — Требование NEC 404.2(C) о наличии нейтрального проводника в местах установки выключателей в новом строительстве с 2011 года.
- Leviton Manufacturing — Статьи о проводке с петлей выключателя, установке умных выключателей и лучших практиках модернизации.
