устройство, принцип действия и назначение
Современные светочувствительные устройства или проще – фотореле являются компонентами автоматических систем, разрабатываемых для уличного освещения. Благодаря их применению удается упорядочить световой режим и сэкономить на потреблении электроэнергии. Чтобы было понятней, зачем нужно использовать фотореле, отметим следующее. Управление освещением в этом случае не зависит от человеческого фактора, поскольку прибор самостоятельно включает объект с наступлением темноты и отключает уличный свет утром. Именно поэтому другое его название – датчик «день ночь». В этой статье мы рассмотрим, как устроено фотореле, как работает и для чего служит.
Устройство и принцип действия
Устройство и принцип действия световых реле проще понять после знакомства с составляющими их элементами. Современные образцы фотореле содержат следующие основные части:
- Чувствительный фотоэлемент.
- Пороговый компаратор, имеющий модульное исполнение, обычно в виде отдельной микросхемы с обвязкой, реже на дискретных элементах.
- Коммутирующий или, как его еще называют, силовой элемент (само реле или симистор, который включает нагрузку).
В качестве сенсора или фотоэлемента используются фоторезисторы, фототранзисторы или типовые фотодиоды. В схемах обычно предусмотрено их аналоговое включение с возможностью реагирования на градации уровня окружающего освещения (чувствительности). Чтобы понять, как работает этот прибор – достаточно ознакомиться с его внутренним устройством. Конструкция фотоэлементов такова, что при попадании света на чувствительную зону меняется их электрическая проводимость.
Понять принцип работы фотореле поможет описание тех изменений, которые происходят в схеме прибора в каждом конкретном случае. Они выглядят так:
- Отклонение проводимости от нормального значения фиксируется электронным модулем, настроенным на работу со светочувствительным датчиком.
- Этот узел выполняет функцию компаратора, включающегося лишь при достижении освещением определенного уровня (порога срабатывания).
- После этого управляющий узел (компаратор) выдает управляющий сигнал на исполнительный модуль, который отключает осветительные приборы от источника питания.
В качестве исполнительного узла применяются электронные схемы, собранные на основе транзисторных ключей и питающиеся от пониженного напряжения 12 Вольт. Но в каждом конкретном приборе схемотехника может отличаться.
После срабатывания фотореле переходит в выключенное состояние, которое сохраняется до наступления темноты. С ее приходом сопротивление проводящей части чувствительного элемента вновь изменяется, что приводит к повторному включению компаратора и подаче управляющего сигнала на исполнительный модуль. Устройство подключает 220 Вольт к осветительной линии и переходит в режим ожидания времени следующего срабатывания.
В этом видеоролике наглядно показано как сделать фотореле своими руками, также мы писали об этом отдельную статью: https://samelectrik.ru/kak-sdelat-fotorele.html. Ознакомьтесь, для лучшего понимания темы:
Схемы подключения
Порядок включения фотореле в силовую цепь зависит от конкретных условий его эксплуатации. Известно два варианта подсоединения прибора к действующей электросети:
- через распределительную коробку;
- напрямую в линию нагрузки, защищенную автоматом.
Схема электрическая принципиальная первого из этих подключений ничем не отличается от аналогичного подхода при организации коммутации выключателя света. Фазный провод от фотореле заводится на свободную клемму распределителя, а затем перемычкой переключается на соответствующую ветвь подачи напряжения на осветительный прибор.
Если в однолинейной схеме объекта отсутствует распределительная коробка – устройство подключается напрямую к нулю и фазе. При этом возможны следующие варианты его расключения:
- На прибор заводится только «фаза», а «ноль» прокладывается в обход.
- К клеммам фотореле подключаются и нулевой и фазный проводники, используемые в цепи коммутации освещения.
Первый вариант удобен при прокладке новой электрической проводки, когда ее трасса выбирается на свое усмотрение. Применение второго способа оправдано в ситуациях, когда ремонт уже завершен и обустраивать новую линию нежелательно (для этого придется штробить стену). В этом случае провода укладываются в отдельном пластиковом канале, проложенном от прибора контроля света.
Виды реле и их условное обозначение
Порядок монтажа фоточувствительного прибора зависит от типа изделия, выбранного для управления освещением. Перед началом работ важно определиться с тем, какие бывают реле в осветительных цепях, и какое из них оптимально подходит для заявленных целей.
По способу установки различают следующие виды фотореле (перечислены согласно порядку на рисунке ниже):
- Бытовые устройства для крепления на прочной горизонтальной поверхности.
- Модели, устанавливаемые на DIN-рейку в распределительном шкафу (с выносным датчиком).
- Модульные приборы, монтируемые в подъезде многоквартирного дома.
Основное предназначение приборов в модульном исполнении – использование в муниципальных хозяйствах, а также при обслуживании сетей освещения автомагистралей и других объектов. Они устанавливаются в электрощит, что позволяет как подключить нагрузку напрямую, так и подключить освещение через контактор, если мощности фотореле не хватает на предполагаемую нагрузку.
Образцы модульных реле нередко устанавливаются на DIN-рейки в шкафах частных объектов.
По наличию дополнительных опций реле может быть:
- Регулируемое и нерегулируемое, что означает возможность выставления его чувствительности.
- Устройство с таймером, задающим определенное время включения (выключения) света.
- Совмещенным с датчиком движения, срабатывающим при перемещении человека в поле его чувствительности.
- С задержкой времени, программируемой по необходимости.
Регулировка чувствительности и других параметров производится посредством органов, имеющихся на корпусе прибора.
Кроме того, образцы реле контроля освещения отличаются маркой производителя, в соответствии с которой выделяются такие модели как ФР-601 и подобные им. На практике нередко встречаются изделия старых годов выпуска (ФР-2, например). Помимо того, что каждый образец фотореле имеет свое буквенное обозначение – они представляются в схемах в виде условных графических символов (УГО).
Независимо от своего предназначения (для светодиодных светильников, например или других целей) перед покупкой фотореле потребуется тщательно изучить их устройство. Это поможет понять, что это такое с технической точки зрения и заметно облегчит их эксплуатацию. Несведущим в технике людям знакомство со всеми тонкостями работы реле позволит разобраться в том, что оно делает при реализации своих функций.
Надеемся, теперь вы знаете, как работает фотореле и для чего предназначено. Если остались вопросы, задавайте их в комментариях под записью!
Материалы по теме:
samelectrik.ru
Фотореле для уличного освещения. Схема подключения фотореле своими руками
Люди всегда создают для себя то, что улучшает качество их жизни, делая ее более удобной и комфортной. Последние десятилетия нашей истории характеризуются изобретением компьютеров, телефонов, различной бытовой техники, комфортных автомобилей. Еще одним современным устройством, совсем недавно изобретенным людьми, является фотореле для уличного освещения.
Его предназначение заключается в том, чтобы при наступлении темноты освещать в автоматическом режиме ту или иную зону. Автоматически контролируя уровень освещения благодаря работе потенциометра, фотореле с точностью определяет время включения и выключения световых приборов.
Также в оснащение современных таких устройств входит регулировка, позволяющая человеку самому производить регулировку диапазона срабатывания. Для людей, проживающих в частных домах и проводящих много времени на своих дачных участках, данный прибор может стать настоящим помощником.
В данной статье рассмотрим устройство и схему подключения фотореле для уличного освещения марки Delux YCC 1006.
Что же такое фотореле? И зачем его используют для освещения улицы? Далее попробуем ответить на эти вопросы. Значение слова «реле» трактуется как переключатель. Из префикса «фото» мы можем понять то, что срабатывание данного переключателя зависит от попадающих на него световых лучей.
Если говорить о принципе работы в случае с фотореле для уличного освещения, то он очень прост: при недостаточном количестве проходящих световых лучей происходит замыкание контактов, в результате чего включается уличное освещение. На рассвете, когда увеличивается уровень освещенности, контакты размыкаются, вследствие чего происходит автоматическое выключение света.
Установить такое устройство можно в подъезде своего многоэтажного дома или у входа в собственный дом. И, вне зависимости от того, светло или темно в данный момент на улице, ваша подъездная дорожка или тропинка в дом будет всегда освещена. Еще одно преимущество фотореле заключается в том, что оно позволяет существенно экономить электроэнергию.
Использование фотореле может быть связано не только с необходимостью включать и выключать свет. К примеру, если вы хотите, чтобы ваша любимая лужайка автоматически поливалась каждую ночь, можете подключить фотореле к системе орошения газона – и система будет автоматически все делать сама.
Фотореле является одним из элементов системы умного дома, которая запрограммирована на определенные действия, помогающие сымитировать присутствие в доме хозяев. Включать и выключать периодически в доме свет – это не единственное, что она умеет. Такая система, кроме всего прочего, позволяет открывать и закрывать воду в соответствии с установленным на таймере временем, а также выполнять множество других действий, на которые вы ее запрограммируете. А, как известно, фантазия у людей не имеет границ.
На то, сколько будет стоить фотореле, влияет не только рейтинг его производителя. Цена также определяется таким фактором, как наличие/отсутствие в приборе регулировочной возможности.
Обычно фотореле для уличного освещения имеет такой вид: на упаковке или на сайте производителя можно ознакомиться со схемой подключения для каждого устройства, от которого в любом случае должны выходить три провода. Один провод, выходящий из фотореле, отвечает за включение или отключение потребителя, а два других провода подключаются к питанию.
Фотореле принцип работы
Работа фотодатчика, контролирующего уровень уличной освещенности, лежит в основе принципа работы любого фотореле. Существует два типа таких фотодатчиков:
- – встроенные, когда датчик установлен вместе с реле непосредственно в самом электрощитке;
- – выносные, когда датчик расположен вне корпуса реле.
Корпус выносных фотореле должен быть обязательно прочным и иметь повышенный уровень герметичности и защищенности от воздействий окружающей среды.
Это устройство имеет достаточно простой принцип действия и состоит оно из встроенного или выносного датчика. Учитывая интенсивность освещения, такой датчик передает информацию электронной плате или блоку, которые, в свою очередь, при достижении определенного порога срабатывания, срабатывают и включают освещение, замыкая электрическую цепь.
Следует отметить, что любое фотореле может быть запрограммировано в индивидуальном режиме. Это значит, что, если, к примеру, в летнее время года фотореле установлено в гараже, то диапазон его срабатывания будет отличаться от устройства, установленного на крыльце дома. Данный нюанс необходимо учитывать и, по возможности, выставлять наиболее подходящий к условиям размещения фотореле диапазон его чувствительности к свету.
Технические характеристики фотореле
Уровень максимальной рабочей нагрузки фотореле зависит от того, какие устройства к нему подключены. Необходимо знать, что максимальная нагрузка устройства составляет от 1000 до 2300 Вт, номинальное рабочее напряжение равняется 220 В, а пределы порога срабатывания фотореле равны 2-2000 лк (люксам).
Чтобы приобретенное вами фотореле долго и успешно вам послужило, нужно с самого начала знать, на какие критерии ориентироваться при покупке данного устройства и его вспомогательных элементов. Устройство может проработать на протяжении длительного периода времени, не создавая никаких проблем, а может каждую неделю выходить из строя.
Постараемся разобраться, можно ли в процессе установки и эксплуатации избежать проблем и как это сделать. Хотел бы отметить то что цвет проводов для подключения реле у разных фирм производителей разные, поэтому обязательно прочитайте инструкцию в которой изображена схема подключения фотореле.
Самыми популярными устройствами на современном российском рынке являются фотореле класса эконом от таких производителей, как ИЕК, TDM, EKF и др.
Фотореле ФР-601 и ФР-602 со степенью защиты IP44 предлагает нам компания ИЕК. Благодаря защите IP44 использование данных устройств возможно под открытым небом, ведь IP44 защищает нас от падающих в разных направлениях брызг. Пределы, в которых находится порог срабатывания данных фотореле, могут составлять от 5 до 50 лк. Рабочие температуры варьируются в пределах от -25 °С до +40 °С.
Необходимо знать, что при пороге освещенности в 5 лк наступает темнота, при этом предметы являются еще достаточно различимыми. Поэтому в условиях экономии включение освещения на улице при таком пороге освещенности не всегда себя оправдывает. Глубоким сумеркам соответствует порог 2 лк, когда наступление темноты наступает в течение 10 минут.
Схема подключения фотореле
Фотореле автоматически включает светильник в сеть, когда на улице наступает темнота, и, наоборот, отключает уличное освещение, когда на улице начинает светать. Благодаря этому не только увеличивается эксплуатационный срок самих ламп, но и существенно экономится электроэнергия.
Если говорить о технических характеристиках фотореле, то необходимо отметить, что источник питания составляет 220 В переменного напряжения, а коммутируемая цепь не превышает 10 А. Также нужно сказать о рабочей освещенности, выставление уровня которой производится с помощью регулятора, находящегося снизу реле, и такой уровень может варьироваться в пределах от 5 до 50 Люкс.
Если вы хотите, чтобы фотореле включало светильник при пасмурной погоде или при небольшом затмении, переместите регулятор в сторону «плюса». Переместив же регулятор в сторону «минуса», можно добиться срабатывания реле исключительно при наступлении темноты.
Установка фотореле на стене производится специальным кронштейном, который крепится с помощью винта к самому реле. Кронштейн входит в поставочный комплект, и, устанавливая его, следует убедиться в отсутствии помех, из-за которых естественное дневное освещение не сможет попадать на реле. Перед фотореле также не должны находиться деревья и другие качающиеся предметы.
Как подключить фотореле к освещению
Как на самом изделии, так и на упаковке изображена схема подключения фотореле для уличного освещения. Выводы реле выполнены проводами с разноцветной изоляцией во избежание возможности их неправильного соединения в процессе подключения. Догадаться о предназначении проводов можно, если знать их цветовую маркировку. Всего из фотореле выходит три провода:
- -черный — фаза;
- -зеленый — ноль;
- -красный — фаза коммутирующая (на светильник).
Итак как подключить фотореле к освещению? Перед тем как приступать к подключению фотореле обязательно следует после ознакомления с его инструкцией. Для соединения проводов используется распределительная коробка, которая установлена там же на стене.
Осуществление коммутирования нагрузки производится прерыванием фазного напряжения и его включением. Подключаемый к проводу зеленого цвета рабочий «ноль» необходим для электропитания (рабочее напряжение фотореле составляет 230 В). Данное изделие имеет номинальным током нагрузки показатель в 10 А (2,2 кВт).
Если же коммутируемая нагрузка имеет большую мощность, то управление освещением требует использования очень мощного сумеречного выключателя. Фотореле ФР-602, ток нагрузки которого составляет 20 А, заслуживает особого внимания перед остальными устройствами модельного ряда данного производителя.
Вот такая не сложная схема подключения фотореле, надеюсь данная статья была вам полезной, если остались какие ибо вопросы пишите в комментариях.
Похожие материалы на сайте:
Понравилась статья – сохрани на стену!
electricvdome.ru
Устройство и принцип работы фотореле. Что такое фотореле и схема его подключения
Фотореле является таким устройством, которое имеет выносной или встроенный сумеречный датчик, который можно подключить в цепи любых осветительных приборов. Он реагирует на степень освещения и подает сигналы в релейную схему. Когда реле замыкается освещение будет включаться, а когда размыкается – освещение будет отключаться днем. В этой статье разберем, что такое фото реле и для чего оно необходимо, принцип действия фотореле, а также какова схема подключения фотореле.
Как выбрать?
Для того, чтобы правильно подобрать и подключить устройство своими руками, например, к прожектору, необходимо знать какой вам тип датчика необходим и какой будет наиболее удобным. Они бывают встроенные и выносные. При выборе обязательно нужно будет учитывать токовые характеристики устройства. Они обладают своими ограничениями в коммутации по току, выраженные в амперах.
Как оно работает?
Устройство обладает светочувствительным элементом, который является постоянно включен в схему осветительного прибора и имеет питание. Этот элемент постоянно проводит измерение уровня освещенности (день – ночь) там, где это необходимо. Установка фотореле предполагает, что реагирующий на уровень освещения прибор будет подавать сигналы на реле: при замыкании – будет включать осветительный прибор, а во время размыкания контактов – отключать.
Структурная схема
Чтобы понять принцип работы фотореле необходимо разобраться с его составными частями. Среди конструктивных элементов могут быть следующие элементы:
- Датчик (светочувствительный) – реагирует на изменения степени освещенности;
- Датчик (фотоэлемента) – реагирует на изменения силы тока;
- Усилитель для электрического тока;
- Реле – коммутирующий элемент в устройстве.
Особенности конструкции
Обычные устройства, предназначенные для малых светильников, чаще всего производятся одним блоком в пластиковом корпусе. Они имеют возможность закрепления на стенах или подключения к светодиодному светильнику с задней стороны.
Если подключить светильники, мощность которых превышает мощность фотореле своими силами установленного, то цепь должна коммутироваться через магнитный пускатель или современные контакторы на соответствующую нагрузку.
Более сложные варианты производятся из двух составляющих – измерительно-коммутационного устройства и выносного фотоэлемента. Измерительный блок располагается непосредственно в электрическом щите.
Установка фотореле, снабженного реакцией на движение, то необходимо учитывать требуемый обзор контролируемой территории. Несколько светильников на одну выходную группу прибора можно подключить по параллельной схеме.
Основная масса моделей снабжены помехозащитой от ложных срабатываний, т.е. выдержкой времени. Однако, не смотря на это, подключение фотореле для уличного освещения следует производить подальше от других искусственных источников света во избежание эффекта мигания ламп.
Принцип работы
Простая схема фотореле проводит замеры освещенности при помощи одного из элементов:
- Фототранзистора;
- Фоторезистора;
- Фотосимистора;
- Фотодиода;
- Фототиристора.
Схема фотореле для уличного освещения в качестве чувствительного элемента, воспринимающего силу света, предполагает наличие p-n переход, создаваемый на стыках разных полупроводниковых металлов, обладающих p- и n – проходимостями. Этот переход, в свою очередь, и вырабатывает электрический импульс во время попадания на него света.
Сопротивление фоторезисторов будет зависеть от силы светового потока.
Фотодиоды будут формировать электрические импульсы, которые станут соответствовать интенсивности светового потока за счет действия фотовольтаического эффекта.
Фототранзисторы являются аналогами обычных биполярных транзисторов и выполнен как оптоэлектронный полупроводник. В подобном устройстве часть базы подвергается воздействию света для осуществления регулирования выходного электрического сигнала.
Фототиристоры предназначаются для деятельности в цепях постоянного тока. Изготовлен оптоэлектронным полупроводником, который обладает структурой обычного тиристора. Включается в работу от появления тока от светового потока, направляемого на светочувствительную матрицу элемента.
Фотосимистор предназначен для работы в цепях переменного тока. Он упрощенно может быть представлен как конструкция из 2 фототиристоров, каждый из которых будет реагировать на отрицательную или положительную составляющую полупериода гармоники. У него специальная схема будет заниматься синхронизацией тока для передачи на управляющий электрод.
Технические данные, влияющие на выбор
Ниже приведены основные параметры, которые будут оказывать влияние на выбор и подключение фотореле для уличного освещения:
- Номинальное напряжение устройства.
Обращаем внимание! Импортные устройства могут быть предназначенными для работы с другими уровнями напряжения. Так они могут быть рассчитаны на 110 или 127 Вольт, а это может не позволить нормально работать в нашей сети 220 Вольт.
- Потребляемая мощность и тепловая нагрузка светильников. Эти нагрузки выходные контакты устройства должны с уверенностью выдерживать.
- Условия работы устройства, которые будут влиять на выбор конструкции и степени защиты:
- Атмосферные осад
mtlarena.ru
Фотореле, их виды, применение, схема подключения
Фотореле применяемое для уличного освещения, изобрели сравнительно недавно, но оно уже прочно вошло в практику городских коммунальных служб. Популярность этот прибор завоевал благодаря своим отличным эксплуатационным свойствам: надежность в работе и значительная экономия электроэнергии.
Если говорить конкретнее, то выгода от использования фотореле для уличного освещения заключается в том, что при наступлении темного времени суток та или иная зона освещается в автоматическом режиме. Фотореле с большой точностью может определить начало включения и отключения световых приборов, при этом за счет работы потенциометра автоматически контролирует уровень освещения.
Применяют фотореле также и в осветительных системах фасадов зданий, дворов, загородных домов, автостоянок, зоны видимости видеокамер при наступлении темноты, чтобы автоматизировать освещение витрин магазинов, вывесок и рекламных щитов.
Как устроено фотореле для уличного освещения
Зачастую фотореле уличного освещения называют – автомат уличного освещения. Основным его компонентом является фотодатчик, в качестве которого используется фотодиод. Фотодатчик может находиться в корпусе или снаружи. При первом варианте все устройство монтируют на улице. Во втором случае фотодатчик – на улице, а электронный блок устанавливают в электрическом щитке в помещении.
Большинство таких приборов на корпусе имеют механический выключатель и регулятор порога срабатывания для задания величины освещенности, при которой включается свет. В схеме также предусмотрены элементы, предназначенные для предотвращения ложных срабатываний провоцируемых помехами. Конструкция некоторых моделей имеет таймер, который отключает устройство в запрограммированное время. При этом, таймер можно запрограммировать так, чтобы его включение происходило в назначенный день недели.
В зависимости от условий эксплуатации бывают:
- Фотореле с выносным фотоэлементом (рис. 1)
Рис. 1
- Фотореле, имеющее регулировку порога срабатывания (рис. 2)
Рис. 2
- Фотоэлемент внутри корпуса, снабженный таймером (рис. 3)
Рис. 3
- Фотоэлемент внутри корпуса (рис. 4)
Рис. 4
К основным техническим характеристикам относятся:
- номинальное напряжение сети
- номинальная частота сети
- коммутируемый ток
- диапазон срабатывания
- мощность потребления от сети
- максимальный диаметр подключаемых проводов
- габариты
- масса
- допустимые колебания сети
- диапазон температуры окружающей среды
Принцип действия
Работа фотореле для уличного освещения основана на свойствах фотодатчика, который контролирует величину освещенности. Принцип действия заключается в том, что при недостаточном уровне света (при наступлении сумерек) контакты замыкаются, вследствие этого происходит включение системы освещения. А на рассвете природная освещенность возрастает, что приводит к размыканию контактов и отключению источников искусственного света. Конструкция прибора для уличного освещения предусматривает возможность установки того диапазона чувствительности к свету, который будет наиболее рациональным к условиям его использования. То есть, устройство действует в зависимости от интенсивности освещения.
Схема подключения
Схема подключения фотореле в едином пластмассовом корпусе для уличного освещения достаточно проста, что можно увидеть на (рис. 5). Внутри корпуса прибора есть две пары клемм. Одна из них подсоединяется к сети, а к другой подключают светильник. Из корпуса приборов, в которых клемм нет, выводятся три провода различного цвета. Для их подсоединения вблизи фотореле устанавливают распределительную коробку. «Нулевой» провод подключаются к светильнику и к самому реле на прямую через скрутку или клемник, «земля» так-же через скрутку или клемник на прямую к светильнику, «фазный» провод через реле в разрыв. Проще говоря перед нами схема подключения одноклавишного выключателя, только в роли выключателя у нас реле.
Рис. 5. Схема подключения
Схеме
Видео, больше об устройстве и подключение
Смотрите также по теме:
Таймер времени, электронный и электромеханический.
Импульсное реле. Схема подключения и принцип работы.
Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!
[wysija_form id=»1″]
powercoup.by
Схема фотореле и правила подключения
Автоматизация подачи освещения в квартире, в доме или на улице достигается за счет применения фотореле. При правильной настройке оно будет включать свет при наступлении темноты и отключать в светлое время суток. Современные устройства содержат настройку, за счет которой можно устанавливать срабатывание в зависимости от освещенности. Они являются составной частью системы “умного дома”, берущей на себя значительную часть обязанностей хозяев. Схема фотореле, прежде всего, содержит резистор, изменяющий сопротивление под действием света. Ее легко собрать и настроить своими руками.
Принцип действия
Схема подключения фотореле для уличного освещения включает датчик, усилитель и исполнительный механизм. Фотопроводник PR1 под действием света изменяет сопротивление. При этом изменяется величина проходящего через него электрического тока. Сигнал усиливается составным транзистором VT1, VT2 (схема Дарлингтона), а с него поступает на исполнительный механизм, которым является электромагнитное реле K1.
В темноте сопротивление фотодатчика составляет несколько мОм. Под действием света оно снижается до нескольких кОм. При этом открываются транзисторы VT1, VT2, включающие реле K1, управляющим цепью нагрузки через контакт K1.1. Диод VD1 не пропускает ток самоиндукции при выключении реле.
Несмотря на простоту, схема фотореле обладает высокой чувствительностью. Чтобы ее выставить на необходимый уровень, используется резистор R1.
Напряжение питания подбирается по параметрам реле и составляет 5-15 В. Ток обмотки не превышает 50 мА. Если необходимо его увеличить, можно применить более мощные транзисторы и реле. Чувствительность фотореле повышается с увеличением напряжения питания.
Вместо фоторезистора можно установить фотодиод. Если необходим датчик с повышенной чувствительностью, используются схемы с фототранзисторами. Их применение целесообразно с целью экономии электричества, поскольку минимальный предел срабатывания обычного прибора составляет 5 лк, когда окружающие предметы еще различимы. Порог 2 лк соответствует глубоким сумеркам, после которых через 10 мин наступает темнота.
Фотореле целесообразно применять даже при ручном управлении освещением, поскольку можно забыть выключить свет, а датчик самостоятельно “позаботится” об этом. Установить его несложно, а цена вполне доступна.
Характеристики фотоэлементов
Выбор фотореле определяют следующие факторы:
- чувствительность фотоэлемента;
- напряжение питания;
- коммутируемая мощность;
- внешняя среда.
Чувствительность характеризуется как отношение образующегося фототока к величине внешнего потока света и измеряется в мкА/лм. Она зависит от частоты (спектральная) и интенсивности света (интегральная). Для управления освещением в быту важна последняя характеристика, зависящая от суммарного светового потока.
Величину номинального напряжения можно найти на корпусе прибора или в сопроводительном документе. Устройства зарубежного производства могут иметь другие стандарты напряжения питания.
От мощности светильников, к которым подключено фотореле, зависит нагрузка на его контакты. Схемы фотореле освещения могут предусматривать прямое включение ламп через контакты датчика или через пускатели, когда нагрузка велика.
На открытом воздухе сумеречный выключатель помещается под герметичной прозрачной крышкой. Она является защитой от влаги и осадков. При работе в холодный период применяется подогрев.
Модели заводского изготовления
Раньше схема фотореле собиралась своими руками. Сейчас в этом нет необходимости, так как устройства стали дешевле, а функциональность расширилась. Их применяют не только для внешнего или внутреннего освещения, но также для управлением поливом растений, системой вентиляции и др.
1. Фотореле ФР-2
Модели заводского изготовления широко используются в устройствах автоматики, например, для управления уличным освещением. Часто можно видеть днем горящие фонари, которые забыли выключить. При наличии фотодатчиков нет необходимости в ручном управлении освещением.
Схема фотореле фр-2 промышленного изготовления применяется для автоматического управления уличным освещением. Здесь также коммутационным устройством является реле К1. К базе транзистора VT1 подключены фоторезистор ФСК-Г1 с резисторами R4 и R5.
Питание производится от однофазной сети 220 В. Когда освещенность мала, сопротивление ФСК-Г1 имеет большую величину и сигнала на базе VT1 недостаточно для его открывания. Соответственно закрыт и транзистор VT2. Реле K1 включено, и его рабочие контакты замкнуты, поддерживая лампы освещения горящими.
Когда освещенность увеличивается до порога срабатывания, снижается сопротивление фоторезистора и открывается транзисторный ключ, после чего реле K1 отключается, размыкая цепь питания ламп.
2. Виды фотореле
Выбор моделей достаточно велик, чтобы можно было выбрать подходящую:
- с выносным датчиком, расположенным вне корпуса изделия, к которому подводятся 2 провода;
- люкс 2 – устройство с высокой надежностью и уровнем качества;
- фотореле с питанием 12 В и нагрузкой не выше 10 А;
- модуль с таймером, монтирующийся на ДИН-рейку;
- устройства ИЭК отечественного производителя с высоким качеством и функциональностью;
- AZ 112 – автомат с высокой чувствительностью;
- ABB, LPX – надежные производители устройств европейского качества.
Способы подключения фотореле
Перед приобретением датчика необходимо подсчитать потребляемую светильниками мощность и взять с запасом 20 %. При значительной нагрузке схема уличного фотореле предусматривает дополнительную установку электромагнитного пускателя, обмотка которого должна включаться через контакты фотореле, а силовыми контактами коммутировать нагрузку.
Для дома такой способ применяется редко.
Перед установкой проверяется напряжение сети питания ~220 В. Подключение производится от автоматического выключателя. Фотодатчик устанавливается таким образом, чтобы свет от фонаря не попадал на него.
На приборе применяются клеммы для подключения проводов, что делает монтаж проще. Если они отсутствуют, применяется распределительная коробка.
За счет применения микропроцессоров схема подключения фотореле с другими элементами приобрела новые функции. В алгоритм действий внесли таймер и датчик движения.
Удобно, когда светильники автоматически включаются при прохождении человека по лестничной площадке или по дорожке сада. Причем срабатывание происходит только в темное время суток. За счет применения таймера фотореле не реагирует на свет фар от проезжающих автомобилей.
Простейшая схема подключения таймера с датчиком движения – последовательная. Для дорогих моделей разработаны специальные программируемые схемы, учитывающие различные условия эксплуатации.
Фотореле для уличного освещения
Для подключения фотореле схема наносится на его корпус. Ее можно найти в документации на прибор.
Из прибора выходят три провода.
- Нулевой проводник – общий для светильников и фотореле (красный).
- Фаза – подключается на вход прибора (коричневый).
- Потенциальный проводник для подачи напряжения от фотореле на светильники (синий).
Устройство работает по принципу прерывания или включения фазы. Цветовая маркировка у разных производителей может отличаться. Если в сети есть проводник “земля”, его к прибору не подключают.
В моделях со встроенным датчиком, который находится внутри прозрачного корпуса, работа уличного освещения автономна. К нему нужно только подвести питание.
Варианты с выносом датчика применяются в случае, когда электронную начинку фотореле удобно разместить в щите управления с другими приборами. Тогда нет необходимости в автономной установке, протягивании электропроводки питания и обслуживании на высоте. Электронный блок размещается внутри помещения, а датчик выносится наружу.
Особенности фотореле для уличного освещения: схема
При установке фотореле на улице надо учитывать некоторые факторы.
- Наличие питающего напряжения ~220 В и соответствие мощностей контактов и нагрузки.
- Не допускается установка приборов рядом с легко воспламеняющимися материалами и в агрессивной среде.
- Основание прибора размещается внизу.
- Перед датчиком не должны находиться качающиеся предметы, например, ветви деревьев.
Подсоединение проводов выполняется через распределительную коробку для улицы. Она закрепляется рядом с фотореле.
Выбор фотореле
- Возможность регулирования порога срабатывания позволяет производить подстройку чувствительности датчика в зависимости от времени года или при пасмурной погоде. В результате обеспечивается экономия электричества.
- Минимум трудозатрат требуется при монтаже фотореле со встроенным чувствительным элементом. При этом не требуются особые навыки.
- Реле с таймером хорошо программируется для своих потребностей и работы в установленном режиме. Можно настроить прибор для отключения в ночное время. Индикация на корпусе прибора и кнопочное управление позволяют легко производить настройку.
Заключение
Применение фотореле позволяет автоматически контролировать период включения ламп. Теперь уже отпала необходимость в профессии фонарщика. Схема фотореле без участия человека по вечерам зажигает свет на улицах и выключает его утром. Устройства могут управлять системой освещения, что повышает ее ресурс и делает эксплуатацию проще.
fb.ru
Фотореле для уличного освещения – как работает, виды и установка + Видео
Назначение и принцип действия фотореле
Фотореле или, как многие его называют, световое реле (светореле) предназначено для установки в электропитающие линии (цепи) осветительных приборов и автоматически включает или отключает их в зависимости от уровня естественного освещения. Чувствительность этих устройств может быть различной и задается с помощью регулятора. Можно добиться того, что светореле будет включать уличное освещение даже в пасмурную погоду и вечером с приходом первых сумерек, а отключать, когда уже достаточно светло. Либо наоборот: светильники будут зажигаться, если уже почти ничего не видно, а гаснуть – едва забрезжит рассвет.
У различных фотореле для уличного освещения диапазон регулирования порога срабатывания разный. Чаще всего встречаются устройства с пределами настроек 5–50 лк (люкс) и 2–100 лк. При освещенности 5 лк уже темно, но предметы при этом еще достаточно хорошо различимы. Если придерживаться строгой экономии электроэнергии, то лучше брать светореле второго типа настроек и выставлять на них 2 лк, что соответствует глубоким сумеркам, когда до наступления полной темноты остается около 10 минут. В то же время регулятор нередко оставляют в среднем положении. Он обычно расположен снизу устройства и имеет 2 метки: «–» и «+». Подкручивая регулятор в сторону «–», чувствительность светореле понижают и оно будет срабатывать при большем затемнении, и наоборот.
Принцип работы светореле весьма прост. Встроенный в его корпус или установленный отдельно в нужное место выносной фотодатчик вырабатывает и посылает на управляющую электронную плату устройства электрические сигналы. Параметры последних зависят от интенсивности падающего на датчик света. Когда уровень сигнала достигает установленных настроек порога срабатывания, реле устройства замыкает цепь электропитания уличного освещения. Как только изменившийся в обратную сторону сигнал от фотодатчика выйдет за пределы диапазона срабатывания, светильники будут обесточены. Большинство светореле настроены таким образом, чтобы не отключаться ошибочно при кратковременном случайном освещении (светом фар, например).
Виды и возможности современных фотореле
Обычные простые устройства оснащены только фотодатчиком и будут включать и отключать освещение независимо от текущего времени суток, а только в соответствии с сезонной продолжительностью светового дня и установленной настройки порога срабатывания. Но есть и более сложные, комбинированные светореле:
- С фотоэлементом, совмещенным с датчиком движения – встречаются чаще всего. Обеспечивают автоматическое включение освещения только при обнаружении движения. В светлое время суток фотодатчик блокирует срабатывание светореле.
- С встроенным таймером – дает возможность устанавливать определенное время включения освещения. Его можно настроить так, что светильники будут работать только ночью либо исключительно в нужное время, либо в темное время суток, но в заданном промежутке времени.
- С датчиком движения, совмещенным с фотоэлементом, и встроенным таймером – встречаются реже всего. Оснащены электронным табло и обеспечивают настройку включения освещения в разнообразных вариантах: только ночью; в определенное время; при обнаружении движения; в различных комбинациях.
- С функцией программирования – в них можно задавать программу управления включения освещения. Например, для каждого времени года, чтобы зимой светильники зажигались раньше, но только до полуночи, а летом – позже, но светили дольше.
Фотореле может быть наружного исполнения (в герметичном корпусе) и внутреннего. В первом случае оно предназначено для монтажа на улице, а во втором – для установки в электрощите на DIN-рейку. Устройство может быть с встроенным в корпус или выносным датчиком. Первые размещают только на улице, а вторые, как правило, предназначены только для внутренней установки. Если светореле не для наружной эксплуатации, то оно будет оснащено выносным датчиком, который следует установить на улице и подсоединить к внутреннему модулю управления двумя проводами.
Как правильно установить и подключить фотореле
Установить на улице светореле со встроенным фотодатчиком довольно просто и быстро. Для этого в его конструкции, как правило, предусмотрен специальный кронштейн с отверстиями под крепеж. С его помощью устройство фиксируют на стене или столбе со светильником. При этом надо учитывать следующее:
- В питающей сети, к которой подключается устройство, должно быть напряжение ~220 В (допустимое отклонение ±10 %). Надо также убедиться в соответствии мощности установленной защиты (предохранителя или автоматического выключателя) номинальной токовой нагрузке коммутируемой осветительной цепи.
- Нельзя устанавливать устройство вблизи горючих и легко воспламеняющихся материалов, а также химически нестабильных и активных сред.
- Запрещено монтировать светореле основанием вверх.
- Размещать устройство надо таким образом, чтобы ничего не мешало дневному естественному свету падать на фотодатчик, а свет от включаемого с помощью фотореле светильника не попадал на него. Перед светореле не должно быть предметов, которые качаются (например, деревьев или их веток).
Подключить устройство к осветительной сети тоже несложно. Перед этим следует ознакомиться с инструкцией к нему. На упаковке и корпусе светореле всегда есть схема его подключения, а также максимально допустимая токовая нагрузка (у большинства устройств 10 А). Ее нельзя превышать подсоединением очень мощных приборов или их чрезмерно большого количества. Прежде чем покупать светореле, необходимо подсчитать общую предполагаемую нагрузку подключаемых к нему светильников – разделить суммарную мощность последних в ваттах на напряжение сети (220 В). Приобрести следует устройство, имеющее 20 % запас.
Когда нагрузка очень большая, дополнительно используется трехфазный магнитный пускатель нужной мощности.
Его подключают в схему осветительной сети вместо фотореле, которое, в свою очередь, подсоединяют не к светильникам, а к обмотке пускателя. Устройство будет включать пускатель, подавая напряжение 220 В на его катушку, которая при этом замкнет цепь электропитания уличного освещения.
Из корпуса светореле выходят 3 провода, изоляция которых отличается по цвету, что соответствует типу подсоединения к внешней цепи:
Рекомендуем ознакомиться
- зеленый или синий – ноль;
- черный или коричневый – фаза питания фотореле и коммутируемая на светильник;
- красный – фаза светильника.
Выполнять подсоединение всех проводов следует в распределительной коробке уличного исполнения, которую крепим на стену рядом с фотореле. Проводники подведенного осветительного кабеля соединяем: ноль – с нолями устройства и светильника, фазу – с фазой питания светореле. Красный провод устройства соединяем с фазой светильника.
nasotke.ru
Фотореле для уличного освещения: все что нужно знать
ПОДЕЛИТЕСЬ В СОЦСЕТЯХ
Организовать правильное управление освещением на улице не так просто. В некоторых ситуациях доступ к выключателям может быть попросту затруднен. В связи с этим приходится искать нестандартные решения. Интересный вариант заключается в установке фотореле для уличного освещения, которое подает электричество к приборам с наступлением темноты.
Устройства оснащены встроенными датчиками ФРЛ-01 и ФРЛ-02
Содержание статьи
Конструктивные особенности изделий
Более простые приборы для управления освещением изготавливаются в одном корпусе из пластика. Специальные приспособления позволяют фиксировать их на боковых поверхностях зданий или непосредственно на фонарях. Более сложные устройства состоят из измерительно-коммутационного блока и выносного фотоэлемента.
С помощью металлической пластины можно закрепить элемент
Обычно фотореле для уличного освещения включает следующие компоненты:
- светочувствительный датчик, определяющий уровень освещенности;
- фотоэлемент, измеряющий изменения показателей силы тока;
- реле, выступающее в качестве коммутирующего приспособления;
- усилитель.
Основная плата расположена в прозрачном корпусеОбратите внимание! Если предполагается подсоединять осветительное оборудование повышенной мощности, то цепь необходимо коммутировать при помощи магнитного пускателя или контактора с соответствующей нагрузкой.
Как работает фотореле для уличного освещения
Принцип функционирования устройство относительно прост. Когда уровень освещенности становится недостаточным, внутри прибора происходит замыкание контактов, благодаря чему включается лампочка одного или нескольких приборов. При увеличенном режиме освещенности контакты размыкаются.
Так выглядит фотодиод – светочувствительный элемент
Для определения уровня освещения используются:
- фототранзисторы, регулирующие электрический сигнал на выходе при воздействии света;
- фототиристоры, получающие заряд от светового потока, который поступает на специальную матрицу;
- фотодиоды, функционирующие по принципу фотовольтаического эффекта;
- фотосимистор, предназначенный для синхронизации тока и передачи его на электрод.
Прочный корпус позволяет защитить детали от внешней среды
Примечание! Практически все модели имеют специальную защиту от ложных сигналов, заключающуюся в выдержке временного интервала. Однако датчики все равно необходимо располагать вдали от источников искусственного света.
Основные характеристики и дополнительные возможности
Если необходимо автоматизировать процесс управления фонарями возле дома, то лучше приобрести фотореле для уличного освещения. Купить его можно за вполне приемлемую плату, особенно если модель не снабжена дополнительными функциями и имеет невысокую мощность.
Представлена современная модель ФР-04
При выборе нужно учитывать базовые параметры:
- номинальное напряжение и частоту тока;
- разницу рабочих температур;
- потребляемую мощность;
- нагрузку на сеть.
Из полезных функций в первую очередь следует выделить наличие таймера. В этом случае появляется возможность задавать время включения и отключения прибора. Программируемые модели вполне реально подстраивать не только под недельное расписание, но и месячное и даже годовое.
Щит управления освещением с фотореле
Многие современные устройства оснащаются возможностью настройки уровня освещенности. Они могут самостоятельно включать приборы не только с полным наступлением темноты, но и в пасмурную погоду, а также в самом начале сумерек.
Статья по теме:
Датчики движения для включения света. Это нехитрое приспособление позволяет сэкономить значительные денежные средства. Давайте подробнее узнаем об их видах, принципе работы и стоимости.
Процесс установки и настройки устройства
После изучения информации о приспособлении предлагается рассмотреть схему подключения фотореле уличного освещения и настроить ее основные параметры, которые касаются срабатывания. Самостоятельное подсоединение проводов даст возможность избежать лишних затрат.
Места соединения проводов при монтаже
Подключение к основному источнику питания и монтаж
В большинстве случаев схема подключения к питанию отражена непосредственно на корпусе устройства или в прилагающейся документации. Как правило, необходимо подсоединить три проводника. Первый ведет на фазу, второй – на ноль, а третий – на светильник.
При сборке корпуса метки должны быть совмещены
Что касается расположения устройства относительно фонаря, то его следует монтировать выше него. Для крепления к боковой поверхности могут использоваться обычные саморезы и дюбели. Они вставляются в отверстия металлической пластины, которая отходит от корпуса.
Наглядная схема размещения приборов и проводов
При необходимости можно подключить маломощное фотореле на повышенную нагрузку, используя модульный контактор. При срабатывании ток поступает не на устройство, а на катушку вспомогательного элемента.
Схема подключения с использованием контактора
Совет! В хозяйстве может быть лишний магнитный пускатель, оставшийся от другой техники. Его допускается применять вместо покупного контактора. Единственный минус заключается в увеличенных габаритах
Настройка усовершенствованных приборов
Обычно регулировка фотореле для уличного освещения производится, если была приобретена современная модель с дополнительными возможностями. Чаще всего снизу устанавливается специальная ручка, которая позволяет задать порог световой чувствительности. Поворот в плюсовую сторону будет включать устройство даже при незначительном затемнении, а поворот на минус – наоборот.
Ручка для регулировки находится снизу
Если изделие оснащено таймером, то его можно настроить на работу в конкретном режиме. Ввод программы позволяет задать время и дни, в которые будет включаться данный прибор.
Схема для самостоятельно изготовления простейшего приспособления
Сделать по схеме фотореле уличного освещения своими руками вполне реально, но для понимания основного принципа предлагается создать устройство с минимальным количеством деталей. Несмотря на это, оно будет эффективно в эксплуатации. Так как эмиттерный повторитель состоит из транзисторов VT1 и VT2, входной сигнал значительно усиливается.
Расположение составных частей самодельного приспособления
Роль транзисторного каскада играет реле малой мощности, которое подходит для напряжения, соответствующего основному питанию. С помощью диода VD1 удается создать барьер от воздействия обратного тока. С повышением напряжения увеличивается чувствительность прибора к потоку света.
Простейшее фотореле, работающее на одном транзисторе
Рассмотрение цен на фотореле для уличного освещения
Для организации серьезного освещения лучше всего приобрести готовые изделия в магазине, тем более что они вполне доступны многим потребителям. В зависимости от мощности и функциональных возможностей цены на них могут несколько колебаться.
Аналоговое фотореле ФР-24 для низкого напряжения
В таблице рассматриваются одни из самых популярных моделей, которые смогут приобрести даже потребители с небольшими доходами.
Запомните! Так как приборы устанавливаются на улице, температурный диапазон должен подбираться с учетом региона, в котором производится монтаж. В противном случае его срок службы может быть непродолжительным.
Подведение итогов
Нет смысла отказываться от упрощения управления уличным освещением. Фотореле стоит недорого, особенно это касается моделей, которые лишены дополнительных опций и являются маломощными. С помощью этого полезного устройства можно не только обеспечить высокий уровень комфорта, но и сэкономить денежные средства. Практически все модели очень компактны, поэтому не слишком выделяются на общем фоне.
Фотореле ФР-602 от IEK для уличного освещения: схема подключения и принцип работы (видео)
ПОДЕЛИТЕСЬ В СОЦСЕТЯХ
Загрузка…aquatic-home.ru
