階段の下で照明を点けて、上がったところで消す。廊下の両端どちらからでも操作できる。当たり前に使っているこの便利さは、実は少し変わった配線で実現されています。ふつうのスイッチを2つ付けただけでは、こうはなりません。
今回はアッシュくんが、電気にくわしいのりめぇる先生に、2か所から操作できるスイッチのしくみを教わります。
結論から言うと、2か所から1つの照明を点けたり消せたりするのは、3路スイッチという切り替え式のスイッチを2つ組み合わせているからです。ふつうのスイッチは電気の道を「つなぐか切るか」の1択ですが、3路スイッチは電気の道を「AかBか」に切り替えます。2つの3路スイッチを2本の線で結ぶと、どちらを操作しても道がつながったり切れたりする組み合わせができます。3か所以上で操作したいときは、間に4路スイッチを足します。
ふつうのスイッチと何が違うのか
のりめぇる先生、階段の照明って上でも下でも消せるよね。スイッチを2個付けただけじゃないの?
ふつうのスイッチを2個直列に付けると、両方が「入」のときしか点かない。片方を切ったら、もう片方をいくら操作しても点かなくなる。逆に並列に付けると、両方を切らないと消えない。どちらも階段では使い物にならないんだ。
そこで使うのが3路スイッチだ。ふつうのスイッチは電気の道を「つなぐか、切るか」だけ。3路スイッチは、入ってきた電気を「Aの線に送るか、Bの線に送るか」を切り替える。踏切の分岐器のようなものだね。
この3路スイッチを2つ用意して、AとBの2本の線で結ぶ。上のスイッチがAを選び、下のスイッチもAを選んでいれば道はつながって点く。どちらか一方だけを動かせば、道が食い違って消える。もう一度どちらかを動かせば、また揃って点く。だから、どちらのスイッチからでも状態を反転できるんだよ。
「切る」んじゃなくて「道を切り替える」のか! 2つの分岐が揃えば点いて、ずれれば消える。パズルみたいだね。
組み合わせで見ると分かる
| 上のスイッチ | 下のスイッチ | 電気の道 | 照明 |
|---|---|---|---|
| A側 | A側 | つながる | 点く |
| A側 | B側 | 食い違う | 消える |
| B側 | A側 | 食い違う | 消える |
| B側 | B側 | つながる | 点く |
この表から分かる大事なことがあります。3路スイッチには「入」「切」の決まった向きがありません。同じ位置でも、もう一方のスイッチの状態によって点くことも消えることもあります。階段のスイッチが「上げてあるのに消えている」ことがあるのは故障ではなく、この仕組みの当然の結果です。
アッシュくんメモ:3路スイッチに「上が入、下が切」っていう決まりはないんだね。もう片方と揃ってるかどうかで決まる。だから片方だけ見ても、点いてるか消えてるかは分からないんだ。
3か所以上で操作するには
長い廊下の真ん中にもスイッチを付けたいときは、3路スイッチを3つにすればいいの?
それではうまくいかない。3路スイッチは「両端」に置く部品で、真ん中には別の部品が要る。4路スイッチというものだ。
4路スイッチは、2本の線を受け取って、2本の線に送り出す。そのとき、そのまま送るか、交差させて送るかを切り替える。両端の3路スイッチの間に4路スイッチを挟むと、真ん中のスイッチを操作するたびに線が入れ替わり、やはり状態が反転する。
4路スイッチは何個でも間に足せる。だから広いオフィスの照明を4か所、5か所から操作したいときも、両端が3路、間はすべて4路という構成になる。この組み合わせは、住宅から大きな建物まで、配線の基本として長く使われてきた方法なんだ。
スイッチやコンセントの器具そのものの種類と選び方はコンセントとスイッチの種類と選び方入門で解説しています。
図面ではどう描かれているのか
電気の平面図では、スイッチは小さな黒い丸で描かれ、そのそばに種類を示す文字が添えられます。
- 黒丸だけ:ふつうの片切スイッチ(1か所で入り切りする)
- 黒丸に「3」:3路スイッチ。同じ照明を操作する相手が、別の場所にもう1つある
- 黒丸に「4」:4路スイッチ。3路スイッチの間に挟まっている
- 黒丸に「H」や「L」:暗い場所で位置が分かるランプ付き、または動作中を示すランプ付き
図面で「3」の付いたスイッチを見つけたら、同じ照明につながるもう1つの「3」を探すのが読み方のコツです。2つの3路スイッチの間には、ふつうの配線より線の本数が1本多くなります。配線の本数を示す斜線や傍記の読み方は電気図面の記号の読み方入門と傍記とはで解説しています。
後から3路にできるのか
うちの寝室、入口のスイッチしかなくて、寝る前に消しに行くのが面倒なんだ。ベッドの横にも付けられる?
配線の工事をすればできる。ただし壁の中に新しい線を通す作業になるから、電気工事士の資格を持つ人の仕事だ。壁を開けずに通せるかどうかは、建物の構造と既存の配線の通り道で決まる。
工事が難しい場合の選択肢もある。ひとつは無線で照明を操作する器具。既存のスイッチはそのまま残し、無線の送信機を壁に貼れば、配線なしでもう1か所から操作できる。もうひとつは、照明器具そのものをリモコン式に替える方法だ。
ただ、新築やリフォームの計画段階なら話は簡単で、図面に「3」を書き足すだけで済む。だから設計のときに「どこで点けて、どこで消すか」を生活の動きに沿って考えておくのがいちばん確実なんだよ。寝室は入口と枕元、階段は上と下、廊下は両端。この3つは、後悔の声がとくに多い場所だ。
壁の中の配線に触れる作業と自分でできる範囲の線引きはコンセントは自分で増やせるで解説しています。スイッチの増設も同じ考え方です。
まとめ:切るのではなく、切り替える
- 2か所から1つの照明を操作できるのは、3路スイッチを2つ組み合わせているから
- 3路スイッチは電気の道を「AかBか」に切り替える部品。2つの選択が揃えば点き、ずれれば消える
- 3路スイッチには決まった「入」「切」の向きがない。上げてあるのに消えているのは故障ではない
- 3か所以上で操作するときは、両端を3路、間を4路スイッチにする
- 図面では黒丸に「3」「4」の傍記。同じ照明につながる相手の「3」を探すのが読み方
- 後付けは電気工事士の仕事。難しい場合は無線式の器具という選択肢がある
おさらいクイズ
のりめぇる先生の話、覚えられたかな? 直感で選んでみてね。
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3路スイッチがふつうのスイッチと違う点は?
- 3つの照明を同時に点けられる
- 3倍明るくできる
- 電気の道を「つなぐか切るか」ではなく「AかBか」に切り替える
正解は3番。踏切の分岐器のように道を切り替える部品です。2つの3路スイッチの選択が揃えば点き、ずれれば消えます。
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階段のスイッチが「上げてあるのに照明が消えている」のはなぜ?
- 3路スイッチには決まった入・切の向きがなく、もう一方との組み合わせで決まるから
- スイッチが故障しているから
- 電球が切れているから
正解は1番。片方のスイッチの位置だけでは点灯か消灯かは決まりません。この仕組みの当然の結果で、故障ではありません。
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廊下の両端と真ん中の3か所から操作したいとき、真ん中に使う部品は?
- 3路スイッチ
- 4路スイッチ
- ふつうの片切スイッチ
正解は4路スイッチ。両端が3路、間が4路という構成です。4路は何個でも間に足せるため、大きな建物でも同じ考え方で配線されます。
よくある質問
3路スイッチの「3」は何の数ですか?
スイッチの裏側にある電線をつなぐ端子の数です。ふつうの片切スイッチは2つ、3路スイッチは3つ、4路スイッチは4つの端子があります。照明の数や場所の数ではありません。
3路スイッチに位置表示のランプは付けられますか?
付けられる製品があります。暗い階段でスイッチの場所を示すランプは便利ですが、3路の配線ではランプの働き方に条件があるため、対応した製品を選ぶ必要があります。器具の選定は電気工事店に相談してください。
片方のスイッチだけ壊れたら、照明は使えなくなりますか?
壊れ方によります。切り替えが片側で固定されてしまった場合、もう一方のスイッチで点けたり消したりはできることがあります。ただし応急の状態なので、早めに交換してください。交換は電気工事士の作業です。
オフィスの照明はなぜ入口のスイッチが何個も並んでいるのですか?
3路とは別の話で、部屋の照明を列やブロックごとに分けて、必要な場所だけ点けられるようにしているためです。窓側は昼間消す、使わない区画は消す、といった省エネの運用ができます。大きな建物では、スイッチの代わりに制御の装置で一括管理することもあります。
新築で3路スイッチを付けておくべき場所はどこですか?
階段の上下、廊下の両端、寝室の入口と枕元、リビングの複数の出入口が代表的です。「その部屋に入る場所」と「その部屋から出る場所」が違う場合は、両方にスイッチがあると暮らしやすくなります。設計の打ち合わせで、生活の動きを図面の上でたどりながら決めるのがおすすめです。
