Фотореле для вуличного освітлення: призначення, конструкція приладу, схема підключення

1. Фотореле: призначення і область застосування
2. Як влаштовано реле
3. Принцип роботи пристрою з фоторезистором
4. види фотореле
5. Датчик освітленості: технічні характеристики
6. Виробники і вартість
7. Монтаж реле своїми руками
8. Схема підключення
9. Відео

Перемикання вуличного освітлення є не такою вже простим завданням, як це може здатися на перший погляд. Перш за все, цей процес вимагає постійного контролю як мінімум двічі на добу.

Також сюди відноситься незручне розташування шаф управління освітлювальними елементами і нерентабельність використання електроенергії. Адже співробітникам керуючих компаній важко контролювати вуличне освітлення відразу на декількох об'єктах.

Чого не скажеш про автоматичні системах. Саме для автоматичного контролю вуличного освітлення було винайдено пристрій під назвою фотореле або сутінковий перемикач.

Фотореле: призначення і область застосування

Прилад призначений для автоматичного управління електричними ланцюгами вуличного освітлення. Говорячи простими словами, це той же вимикач освітлення, тільки керований електронікою. При сході сонця, коли вже немає потреби освітлення вулиць, фотореле спрацьовує на відключення світла, а при появі перших сутінків - включає його.

Широке застосування пристрій одержав в сфері комунального господарства для освітлення вулиць. Це дозволило набагато знизити споживання електроенергії світильниками ЖКГ і управляти процесом без присутності людського фактора. Раніше необхідно було в певний час включити вуличне освітлення, а з приходом світанку - відключити. Тепер, завдяки датчику, дана функція виконується автоматично.

Фотореле також широко використовують для автоматичного контролю освітлення приватних або заміських будинків, автостоянок, щитів, BIG-бордів, вітрин магазинів, фасадних будівель і інших конструкцій, що вимагають підсвічування в нічний час.

Вас також може зацікавити для чого потрібен дросель . Рекомендуємо Вам більш детально прочитати про це.

Завдяки конструктивним особливостям датчика існує можливість управління вуличним освітленням з високими показниками точності.

Для управління вуличним освітленням в автоматичному режимі необхідно включити в живильну електричний ланцюг світильників датчик фотореле. Також можна використовувати вуличний датчик руху.

Необхідно розміщувати пристрій на відкритому просторі для правильної його роботи.

Від розміщення залежить чутливість спрацьовування датчика присутності для включення світла. Якщо фотореле закривається стороннім предметом (наприклад, гілка дерева), то чутливість його спрацьовування кардинально знижується.

Фотореле також широко застосовується не тільки для зовнішнього освітлення, але і для внутрішнього освітлення інтер'єру будинків. Датчик забезпечує нічну підсвітку світильника для освітлення декоративних виробів або інших предметів в приміщенні (настінні годинники, картини, нагороди, статуетки, акваріуми). Використання даного елемента практично безмежно.

Як влаштовано реле

Функціонування пристрою забезпечується вбудованими або виносними чутливими елементами. Серед таких використовуються:

• фотодіоди;
• фоторезистори;
• газоразряднікі;
• фотосімістори;
• фототиристори.

Пристрій приладу з фоторезистором

При потраплянні світла на чутливий елемент, в останньому активується ряд фізичних явищ, таких як:

• зміна опору;
• виникнення заряду;
• наведення електрорушійної сили.

Коли змінюються величини цих явищ, то відбувається спрацьовування фотореле і, як наслідок, включення освітлювальних приладів.

Спрацьовування пристрою відбувається при перетині так званого порога включення будь-якої з фізичних величин. Цей поріг регулюється вручну.

Принцип роботи пристрою з фоторезистором

З настанням темряви, опір фоторезистора починає зростати. При досягненні певного (нижнього) порога цієї величини, відбувається замикання контактів в електромагнітному реле пристрою. Ці контакти замикають ланцюг живлення світильників вуличного освітлення, що призводить до загоряння лампочок.

класичне фотореле

Автоматичне реле для включення / вимикання світла на вулиці

З появою перших зорек на чутливому фотоелементі підвищується рівень освітленості, тим самим знижується опір резистора. При досягненні верхнього порогу, контакти електромагнітної котушки розмикаються, і ланцюг живлення світильників знеструмлюється.

Принцип дії для інших чутливих елементів аналогічний:

1. Для фотодіода - управління наводимой ЕРС.
2. Для газоразрядніков - змінюється рух молекул газу, що впливають на спрацьовування пристрою.
3. Для фотосімісторов - відбувається взаємодія двох гармонік: позитивної і негативної, що утворюють сигнал спрацювання.
4. Для Фототиристори - утворюється постійний струм, що впливає на переключення датчика.
5. Для фототранзистор - регулювання електричного заряду в залежності від опромінювання.

Схема реле з фоторезистором

види фотореле

Розрізняють чотири види фотореле для вуличного освітлення, які діляться по конструктивним параметрам і області їх використання:

1. Пристрій з фотоелементом всередині конструкції.
2. Пристрій з виносним фотоелементом.
3. Конструкція з фотоелементом і таймером.
4. Пристрій з можливістю регулювання порога включення.

Розглянемо детально основні особливості кожного виду.

Пристрій з фотоелементом всередині конструкції призначене безпосередньо для автоматичних перемикань вуличного освітлення. Має вигляд невеликої прозорої коробки (max = 10х15см), яка надійно захищає внутрішні деталі від негативних впливів навколишнього середовища.

Прозора конструкція є необхідністю, так як через неї відбувається функціонування пристрою (світло падає на чутливі елементи). Монтується цей пристрій на корпусі певного виду ліхтаря вуличного освітлення.

Пристрій з виносним фотоелементом відрізняється від попереднього роздільної конструкцією фотоелемента від основного механізму. Блок з робочим механізмом встановлюється безпосередньо в електричній шафі, а фотоелемент на відкритій місцевості.

Дальність розташування останнього досягає до 150 метрів. Така конструктивна особливість є більш надійною для основного блоку, не допускаючи тим самим впливу на нього негативних факторів середовища.

Конструкція з фотоелементом і таймером використовується для регулювання освітленості вуличного світла. Характерною особливістю такого пристрою є наявність таймера, за допомогою якого можна керувати часом освітленості.

Таймер розміщується в самому пристрої. Вручну на таймері задається проміжок часу спрацьовування датчика. Наприклад, при попаданні світла на чутливий елемент пристрій включається через деякого (заданого) часу. Аналогічно виставляється час вимикання.

Дуже зручний варіант при програмуванні сезонний або порами року.

Тимчасової механізм може бути різним:

• денним;
• тижневим;
• річним.

ФР-95М

Наявність таймера значно збільшує вартість виробу, що пов'язано з економією споживання електроенергії в період експлуатації.

Пристрій з можливістю регулювання порога включення має в конструкції регулятор освітленості. При крайньому позитивному режимі фотореле буде спрацьовувати навіть при настанні перших сутінків. При зворотному положенні (негативному) - буде спрацьовувати тільки при настанні темної ночі.

Така функція є незамінною, коли потрібно налаштовувати вуличне освітлення за порами року або в залежності від погоди.

Датчик освітленості: технічні характеристики

Купуючи датчик фотореле для вуличного освітлення, необхідно звернути увагу на його технічні параметри. Кожен пристрій має свої технічні характеристики, за якими здійснюється їх вибір.

Вибір фотореле по комутованого струму є важливим показником, так як від правильності розрахунку залежить вибір пристрою і довговічність його служби.

До характеристик фотореле відносяться:

1. Напругу живлення. Вуличні ліхтарі живляться напругою 220 В при частоті змінного струму 50 Гц. На такі параметри розраховані практично всі фотореле. Випускаються і такі пристрої, які харчуються постійною напругою 12 або 24 В, тільки їх використання є нераціональним для вуличного освещенія.Необходімо придбати блок живлення, який буде знижувати напругу мережі, що є витратним. Блок слід розміщувати в захищених від опадів місцях.
2. Струм комутації. Важливий параметр при виборі фотореле для вуличного освітлення. Кожна лампа в світильнику споживає певну потужність з мережі. Для того щоб дізнатися, на який струм комутації необхідно придбати фотореле, слід: підсумувати споживану потужність всього ланцюга ламп і поділити значення на напругу живлення мережі.
3. Поріг включення. Даний показник притаманний практично всім датчикам освітленості, який вимірюється в люменах. У паспорті пристрою можна побачити у вигляді діапазону регулювання.
4. Затримка включення. Допустима тимчасова затримка включення пристрою. Вимірюється в секундах і вказується в паспорті у вигляді діапазону від і до ...
5. Затримка вимкнення. Показує час можливої ​​затримки при виключенні пристрою. Наприклад, при попаданні короткочасних променів світла від автомобіля, датчик при виставленої затримки не відключиться.
6. Потужність споживання. Це показник споживаної потужності пристроєм. У паспорті вказується два показника:
   - активна робота - до 5 Вт;
   - пасивна (режим очікування) - до 1 Вт. В цьому режимі вуличне освітлення не працює.
7. Ступінь захисту. Всі електроприлади мають ступінь захисту IP. Для датчика освітленості, який монтується «під відкритим небом», цей показник є дуже важним.Фотореле для вуличного освітлення, що встановлюються на світильниках, повинні мати ступінь захисту не нижче IP44. У деяких випадках допускається установка датчиків з низьким значенням (якщо пристрій додатково захищене) .Пристрій з виносними елементами мають ступінь IP нижче, але тоді фотоелемент повинен бути захищений. Для виносних фотореле ступінь захисту вказується двома різними значеннями: для блоку і фотоелемента.

Додатково варто враховувати розміри пристроїв, способи їх кріплення, підключення до електромережі та діапазони робочих температур. Для блоку з виносним елементом вказується довжина кабелю.

Виробники і вартість

Датчик освітленості користується попитом практично в усьому світі. Якщо після винаходу датчики виготовлялися лише в лічених організаціях, то зараз їх виробляють навіть в домашніх умовах.

Одними з перших випущених фотореле був датчик ФР. З кожним роком кількість виробників зростає, що значно впливає на якість виробу і їх вартість.

Основними виробниками, які займаються випуском якісної продукції фотореле для вуличного освітлення, є:

• «Рубіж»;
• EKF;
• TDM;
• IEK;
• HOROZ;
• Theben.

Вартість пристрою залежить, перш за все, від використовуваного в ньому чутливого елемента (найдорожча деталь). Також ціна формується від виробника, технічних показників і габаритних розмірів пристрою. Для орієнтації по вартості датчиків освітленості вітчизняних і зарубіжних виробників, розглянемо деякі з них в табличній формі.

Таблиця цін на фотореле, вироблених як в Росії, так і в інших країнах Найменування Комутований струм, А Напруга, В Ступінь захисту Країна виробник Вартість, рублів ФР-601 5 Пробіг: 230 IP44 Росія 420 ФР-6 10 240 IP54 Україна 150 День-Ніч 10 230 IP54 Україна 200 Люкс-2 8 230 IP44 Росія 800 Астро-Люкс 16 230 IP54 Росія 1600 HOROZ HL 472 25 230 IP44 Туреччина 210 FERON SEN 27 25 220 IP54 Китай 250 PS-1 6 220 IP44 Узбекистан 200 SOU -1 16 230 IP56 Чехія 650 Luna 126 star Theben 16 230 IP55 Німеччина 2500

Датчик освітленості російської компанії «IEK» під назвою ФР-602, який користується популярністю для вуличного освітлення. Встановлюється він на конструкцію світильника в вертикальному положенні. За рахунок своєї компактності - простий в установці і експлуатації.

При придбанні пристрою обов'язково зверніть увагу на наявність схеми підключення та паспорта вироби. Їх відсутність є свідченням незрозумілого походження датчика освітленості.

Монтаж реле своїми руками

На перший погляд, після придбання датчика освітленості, не повинно виникнути проблем з його встановлення. І це дійсно так, важливо тільки знати деякі особливості монтажу, які допоможуть правильно розмістити і встановити фотореле на вуличний світильник.

Установка пристрою не вимагає виклику електрика і здійснюється легко своїми руками, навіть якщо немає досвіду роботи з електрикою. Перш за все, перед покупкою необхідно вирішити, де буде розміщуватися пристрій.

Існують різні види кронштейнів, за допомогою яких монтується фотореле до світильника або іншій поверхні. До таких кріпленням відносяться:

• вушка для закріплення за допомогою саморізів або на щоглу (фотореле «День-ніч»);
• DIN-рейка для кріплення на спеціальний кронштейн світильника (ФР-601).

Особливості розміщення фотореле:

1. Закріплюйте виріб по його штатним кронштейнів. Чи не дозволено додатково просвердлювати в корпусі вироби отвори або виконувати схожі дії.
2. Встановлюйте датчик підставою вниз, а ні в якому разі не навпаки.
3. Не ставте пристрій поблизу хімічно активних середовищ або горючих матеріалів.
4. Розміщуйте фотореле так, щоб не було перешкод потрапляння сонячного світла. Це вплине на його функціонування.
5. Не ставте виріб в місці, де на нього буде потрапляти світло від світильника.
6. При розміщенні на вуличному ліхтарі враховуйте ступінь захисту фотореле.

При проведенні монтажних робіт самостійно переконайтеся в тому, що зі світильника знято напругу живлення.

Схема підключення

Після розміщення пристрою необхідно виконати його підключення. Фотореле, по суті, є звичайним переривачем електричного кола. Щоб перервати цей ланцюг, досить розімкнути фазний провід.

Як правило, на пристрої є чотири контакти, які мають відповідне позначення: А і N (датчик «День-ніч»). Два контакту є входами, до яких підключаються живлять дроти від щитка. Дві інші клеми призначені для підключення вуличного світильника. Кожен датчик в комплекті має схему підключення і паспорт пристрою.

Рекомендуємо Вам більш детально ознайомитися з принципом роботи датчика руху .

Навіть якщо є досвід підключення таких пристроїв, обов'язково ознайомтеся з доданою до нього схемою.

Існують також датчики, в яких дроти запаяні і виведені назовні (фотореле моделі ФР). Така конструкція фотореле є нерозбірними і має три вихідних дроти (фаза вхід, фаза вихід і нуль).

Для підключення неразборного датчика освітленості потрібно наступний додатковий матеріал:

• розподільна коробка, яка буде встановлюватися поблизу датчика. Вона необхідна для з'єднання контактних груп. Для розбірних пристроїв коробка не потрібно, так як дроти з'єднуються безпосередньо в самому блоці;
• клеми або обтискні наконечники для проводів.

Якщо розподільна коробка буде розміщуватися на відкритому просторі, то ступінь її захисту повинна бути не нижче IP44.

Отже, процес з'єднання передачі даних в такому порядку:

1. Розміщується фотореле, або фотоелемент для пристроїв з виносним елементом.
2. Встановлюється розподільна коробка (в разі необхідності).
3. У коробку заводяться всі дроти: харчування 220 В, світильника і датчика. Живлять дроти мають дві або іноді три жили. Коричневий колір - фаза. Синій - нуль. Жовто-зелений - захисний провід.
4. Провід обжимаються спеціальними клемами або наконечниками.
5. З'єднуються дроти наступним образом.Пітающій фазний провід підключається до вхідного дроту фотореле. Вихідний фазний провід з пристрою з'єднується з кабелем світильника. Нульовий провід живлення (синій) з'єднується з нульовим кабелем датчика і светільніка.Прі наявності захисного провідника (заземлення), необхідно його з'єднати з корпусом светільніка.Для з'єднання провідників найкраще скористатися спеціальними клемами WAGO, які гарантують міцний і захищений контакт.
6. Закривається кришка коробки і перевіряється працездатність пристрою. Для цього необхідно подати напругу і затемнити чорною матерією датчик. У цей час світло повинне включитися. При необхідності регулюється чутливість вироби.

Для наочності наведемо кілька зрозумілих схем підключення.

Схема прямого підключення фотореле

Схема підключення фотореле до вуличного світильника

Точна схема вуличного освітлення з фотореле та пускачем

Якщо кабель живлення має інше забарвлення ізоляції, то визначити фазний провід можна за допомогою тестера або індикатора.

Сутінковий вимикач для вуличного освітлення є незамінним помічником для людини. З його установкою спрощується до мінімуму управління вуличним освітленням. Людині залишається тільки проводити заміну перегорають ламп.

Відео

Дане відео розповість Вам про принцип роботи і схему підключення фотореле для вуличного освітлення.

Він допомагає значно знизити витрати на електроенергію, що ще важливіше для людини. Встановивши датчик освітленості в своєму дворі для вуличного освітлення, ви назавжди забудете проблеми включення і виключення світла, а також відчуєте різницю при оплаті за спожите електрику.