Conecte interruptores inteligentes a neutro compartido

Estoy tratando de averiguar mis opciones para instalar un interruptor inteligente en mi configuración sin instalar un cable nuevo con un neutro. Esto es bastante similar a otras preguntas a las que me referiré más adelante, así que pido disculpas de antemano si no estoy tomando las lecciones correctas de ellas.

Aquí está mi configuración:

  • Dos circuitos en interruptores adyacentes, uno para luces exteriores y el otro para tomacorrientes exteriores.
  • Una caja de 2 elementos tiene dos interruptores, un interruptor inteligente que controla las luces y un interruptor unipolar básico que controla los enchufes. Uno de esos interruptores ya es un interruptor inteligente (que controla las luces). El otro interruptor es un interruptor unipolar básico.
  • Una caja de conexiones se encuentra entre el panel eléctrico y los interruptores.
    • Un cable negro/rojo/blanco/tierra va al panel, siendo el negro activo para un circuito, el rojo activo para el segundo circuito y el blanco como neutro compartido.
    • Dos cables van desde la caja de conexiones hasta la caja con los interruptores. Un cable negro/rojo/blanco/tierra lleva el vivo/carga/neutro para el interruptor inteligente y un cable negro/blanco/tierra lleva el vivo/carga para el interruptor unipolar.
    • Otros dos cables (negro/blanco/tierra, creo) salen de la caja de conexiones, uno para las luces y otro para los enchufes.

¿Puedo reemplazar el interruptor unipolar con un interruptor inteligente y usar el mismo cable neutro que usa el interruptor inteligente existente, dado que los dos circuitos comparten un neutro en la caja de conexiones? Mi impresión de algunas respuestas es que debería ser un problema de código más que eléctrico. Mi lectura de la respuesta a esta pregunta es que incluso si estuviera bien eléctricamente, es una violación del código porque el neutro del interruptor inteligente no está en el mismo cable que el vivo entre la caja de conexiones y el interruptor. Por otro lado, nadie planteó una objeción a esta pregunta en la que se consideró tomar el neutro de otro interruptor en la caja siempre que fuera el neutro correcto y presumiblemente no estuvieran en el mismo cable, así que tal vez hay algo bien aquí. ?

Si puedo reemplazar el interruptor de la manera fácil, lo haré, pero si no puedo, otra opción sería mover las luces y los enchufes al mismo circuito. Las luces ahora son LED y los tomacorrientes solo se utilizarán para encender luces LED, por lo que no requieren mucha corriente. ¿Es esto viable/mejor?

Editar: Agregando algunas fotos...

  • Las cajasLas cajas (el panel está uno o dos pies a la izquierda)
  • Los cables que salen de la caja de conexiones para la caja de interruptoresEn la caja de empalmes, los cables que salen para la caja de interruptores
  • los cables entrantes en la caja del interruptorLos cables entrantes en la caja del interruptor.
Mientras tenga interruptores atados con mango de tamaño completo, está bien, hace un tiempo tuvimos una pregunta sobre un interruptor en tándem y eso sobrecargaría el neutral, pero no es un problema con interruptores atados con mango de 2 polos o 2 de tamaño completo.
Estaría bien eléctricamente si fuera corriente continua . Como es CA, no está bien eléctricamente. No se trata de "qué circuito", se trata de la agrupación de cables. La respuesta de ThreePhaseEel describe cómo reorganizar los cables / 3 y / 2 para manejar el neutro correctamente. Estarás más feliz de todos modos con eso, ya que trae un tramo completo del circuito aquí, en lugar de ser dos bucles de conmutación. (por cierto, los bucles de conmutación /2 fueron prohibidos en NEC 2011).

Respuestas (3)

Lo que tiene en este momento es un circuito derivado MultiWire - MWBC. Eso es maravilloso porque le permite obtener el doble de energía con un cable de 3 hilos que con un cable de 2 hilos. Pero por la forma en que están conectadas las cosas en este momento, no hace lo que necesita con los cables existentes. Sin embargo, en lugar de cambiar a un solo interruptor, lo que por supuesto lo limitaría a solo la mitad del circuito, debería poder cambiar a dos interruptores inteligentes usando la mitad del circuito. Aquí va:

Panel

  • Retire el cable rojo del interruptor. Puede usar este interruptor para un nuevo circuito si lo desea.

Caja de conexiones

  • Energía entrante: tapa el rojo. Conecte blanco y negro al cable de 2 hilos que va a la caja de interruptores.
  • Cable de salida (a las luces): conecte el negro con el negro del cable de 3 hilos, conecte el blanco con el blanco del cable de 3 hilos.
  • Cable saliente (a los receptáculos): conecte el negro al rojo del cable de 3 hilos, conecte el blanco al blanco del cable de 3 hilos.

Tenga en cuenta que, a diferencia de una caja de interruptores típica, aquí los blancos no están todos juntos. Hay dos conjuntos de cables neutros/blancos: uno para el lado de la línea (desde el panel hasta la caja de interruptores) y otro para el lado de la carga (desde la caja de interruptores hasta las luces y los receptáculos) y los dos nunca se deben unir.

Caja de interruptores

  • Conecte el negro del cable de 2 hilos al "activo" de ambos interruptores (el antiguo interruptor inteligente y el antiguo interruptor tonto/nuevo inteligente)
  • Conecte el blanco del cable de 2 hilos al "neutro" de ambos interruptores y al blanco del cable de 3 hilos.
  • Conecte el cable negro de 3 hilos a la "carga" del interruptor inteligente antiguo.
  • Conecte el rojo del cable de 3 hilos a la "carga" del antiguo interruptor tonto/nuevo inteligente.

El resultado final de la caja de interruptores es que se verá como una configuración típica de luz/ventilador con alimentación en un cable y dos interruptores en el otro cable.

La clave es que el calor/carga coincidente (caliente conmutado) y el neutro siempre están juntos:

  • Panel: 2 de 3 hilos en el cable (el tercer hilo ya no se usa)
  • Unión al interruptor - 2 de 2 hilos en el cable
  • Cambiar a unión: 3 de 3 hilos en el cable
  • Unión a luces, unión a receptáculos: 2 de 2 hilos en cada cable
¿Qué? Un mwbc que está en 2 interruptores automáticos de tamaño completo, los neutrales están desfasados ​​180 para que no se sobrecarguen. Con una sola fase, una sobrecarga disparará el interruptor el 100 % del tiempo que el neutro no esté sobrecargado. Los 2 circuitos separados pueden ir en diferentes direcciones y ser controlados por cualquier interruptor.
@EdBeal Absolutamente no es un problema de sobrecarga neutral. Mi preocupación (y creo que mis cambios de cableado explican esto adecuadamente) es que si tiene un interruptor encendido /3 = caliente-A/carga/neutral y el otro interruptor encendido /2 = caliente-B/carga, entonces si el interruptor 2 en sí mismo usa neutral (tomado prestado del /3), entonces no habrá una corriente de equilibrio/coincidente en el cable /3. El interruptor A está apagado y consume 1 vatio en espera. El interruptor B está funcionando y consume 10 vatios (transmitiendo WiFi, lo que sea...) - el /3 tendrá 1 vatio en caliente, 10 vatios en neutro = desequilibrado = malo (¿corrientes de Foucault?)
@EdBeal Si tuviera dos GFCI, uno para cada rama, en esa caja de conexiones principal, el simple "tomar el neutro del otro interruptor" daría como resultado que ambos GFCI se dispararan.
inténtelo de nuevo gfci's hará un viaje molesto sin un interruptor, es por eso que los profesionales como yo ya no los usamos mucho, un circuito derivado de múltiples cables es solo que todo el retorno vuelve al neutral.
Experimento mental: el futuro propietario decide que quiere una salida conveniente en esta caja de interruptores. Agarra caliente y neutral que van a cambiar B . Se enchufa un calefactor portátil de 1.500W. Ahora que el cable /3 tiene 1 vatio (corriente de reserva del interruptor A cuando está "apagado") en vivo, 0 vatio en vivo conmutado * y 1500 W en neutro. Ese cable /2 ahora tiene 1501 vatio en vivo (1 vatio en espera para interruptor B cuando está "apagado" + 1500 W para el calentador) y 0 W encendido encendido. Por lo tanto, cada cable es esencialmente un solo cable a ~ 1500 W en lugar de un par (o triple) de cables balanceados.

Tendrás que reorganizar las cosas o rehacer el cableado.

Su problema es que el instalador original unió esto desde el 12/3 y 12/2 NM que tenían en su camión en lugar de detenerse a pensar en esto por un momento. En este momento, no es un problema de código, pero se convierte en uno tan pronto como agrega el segundo interruptor inteligente, mientras que no lo habría sido si el instalador hubiera colocado un conducto entre las dos cajas en lugar de usar cables para esta ejecución.

¿Por qué? No tiene nada que ver con el circuito derivado de múltiples cables (una pista falsa en este caso) y todo que ver con la necesidad de mantener las corrientes balanceadas en los cables para evitar la generación de bucles inductivos errantes en sus paredes. Esto se deriva de NEC 300.3 (B) y 310.10 (H), ya que esos bucles inductivos pueden inducir corrientes de Foucault en objetos ferrosos (como sujetadores y partes de cajas) dentro de ellos, lo que a su vez los calienta con las consecuencias concomitantes de tener calor. clavos en tu pared.

Afortunadamente, es posible reorganizar las cosas para que todo funcione en un circuito. Tendrá que usar el cable /2 para llevar siempre vivo y neutral desde el circuito de iluminación a la caja de interruptores, luego reasignar el /3 para traer tanto los encendidos conmutados como el neutral del lado de la carga de regreso a la caja de conexiones, y No conecte los dos paquetes neutrales (lado de línea y lado de carga) juntos en la caja de interruptores. Si esa no es una opción para usted, deberá sacar los dos cables entre las dos cajas (unión e interruptor) y reemplazarlos con un conducto; un ENT ("tubo de pitufo") de ½" con cables THHN individuales es económico y funcionará siempre que los cables estén dentro de las paredes.

Brevemente, cuatro cables deben pasar cerca. Como ese tipo de cable no existe, se debe usar algún conducto. O 3 cables.
@user263983 -- /4 NM es una cosa, aunque no /5
@manassehkatz-Moving2Codidact -- gracias por la explicación, editado
Por favor proporcione un enlace, nunca he visto eso.
@user263983 consulte la hoja de especificaciones de Encore Wire NM para ver un ejemplo
¡Gracias! Esto tiene sentido para mí. Acabo de agregar algunas fotos... ¿lo único que se interpone entre el cableado adecuado y yo es unas seis pulgadas de tubo pitufo alrededor de los dos cables que van desde la caja de empalmes hasta la caja de interruptores? (Casi seguro que no está ahí, pero podría estarlo si pudiera abrir la pared...) ¿O el hecho de que tengan su propio revestimiento también es un problema? Nota al margen: la escritura en el panel eléctrico indica que hay un temporizador de pared en ambos circuitos. Reemplacé un temporizador de pared con el interruptor inteligente que ves. ¿Por lo tanto, el interruptor unipolar no estaba inicialmente planeado?
Casi. Si realmente hay 6" (o incluso unos pocos pies) entre las cajas, entonces la solución del conducto (tubo pitufo) tiene mucho sentido. Pero lo que hace entonces no es pasar los cables a través de él, sino obtener algunos cables individuales (THHN: no puede simplemente quitar los cables para obtener un cable para este propósito) para que coincidan con todas las conexiones necesarias. Si hace eso, puede obtener solo negro, blanco y verde, porque puede usar negro en lugar de negro y rojo, pero etiquete todas las piezas negras con cinta aislante de color para dejar en claro dónde va en caso de que necesite hacer reparaciones o cambios en el futuro.

Debería estar bien usar el neutral en esta situación porque ya está compartido entre los dos circuitos. Este es un "circuito derivado de cables múltiples" (MWBC) y los interruptores a los que regresan los cables rojo y negro deben tener las manijas atadas para que se disparen al mismo tiempo. En la primera pregunta que vinculó, la objeción era usar un neutro de un circuito no relacionado y la posibilidad de sobrecarga derivada de eso.

En un MWBC, las manijas atadas en los interruptores protegen el neutro de una sobrecarga en el circuito rojo o negro. Además, el neutro que va al interruptor inteligente solo se usa para alimentar la electrónica del interruptor y no la carga que se está cambiando. La corriente estará en el rango bajo de miliamperios y no representaría un peligro.

No creo que eso sea legítimo. Tomemos un caso extremo: el nuevo interruptor inteligente usa 1500 W (bueno, eso sería un poco extremo... calentador de interruptor inteligente): los 1500 W estarán en el blanco del /3 para neutral, pero el calor estaría en el /2.
Tal como lo leo, el MWBC se divide en /2 y /3 y va a la caja de interruptores, por lo que todo ya está funcionando en el mismo punto neutral de regreso al panel principal.
Esto parece corregir las ramificaciones de mwbc como lo hacen normalmente y cualquiera de las ramificaciones se puede controlar o usar según sea necesario. @manassehkatz tal vez me lo perdí, pero el operador no proporcionó el tamaño del cable o del interruptor, pero si el dispositivo era de 1800 W en un circuito de 15 amperios que está cargado al 100 %, pero hay un factor de seguridad, ningún interruptor electrónico dibujará lo suficiente como para hacer una diferencia incluso a ese nivel.
@EdBeal De hecho, estoy de acuerdo en que, en términos prácticos , no debería haber ningún problema: un interruptor inteligente típico consume muy poca corriente. Pero en principio acabaría desequilibrado en el cable /3.
No hay forma de desequilibrar el cable rojo y el neutro puede bifurcarse 10 veces la corriente del rojo o la pata 1 está allí en el cruce, el negro solo podría bifurcarse 1 vez poner 10 interruptores en rojo todavía está limitado por el interruptor rojo y la corriente en el neutro estará en fase con la pierna. No hay manera de desequilibrar.
Nunca se desequilibrará en el interruptor . La parte no balanceada está en el cable /3. Ese cable tiene uno de los puntos calientes, el neutral ya está dividido, por lo que debe coincidir solo con ese punto caliente , y el punto caliente conectado. Si toma ese neutral para el otro interruptor, ese segmento de neutral (unión a interruptor) ya no coincidirá con el vivo en ese mismo segmento.
Conecte interruptores inteligentes a neutro compartido
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