Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Схема управления освещением: уличным, наружным, внутренним

В статье рассмотрим основные виды схем управления освещением, которые применяются в щитах освещения и шкафах управления освещением как для автоматического, так и для ручного управления наружным (уличным, декоративным) и внутренним освещением.

Содержание

  • 1 Управление освещением при помощи автоматических выключателей в щите
  • 2 Управление освещением местными выключателями с одного, двух, трех и более мест
    • 2.1 Управление выключателями с одного места
    • 2.2 Управление выключателями  двух мест
    • 2.3 Управление выключателями  трех и более мест
  • 3 Управление освещением с использованием импульсного реле
  • 4 Управление освещением с использованием контакторов (магнитных пускателей)
    • 4.1 Конструкция контактора и принцип работы
    • 4.2 Базовая схема управления освещением при помощи контактора
    • 4.3 Схемы управления освещением при помощи контактора и кнопок — схема «самоподхвата»
      • 4. 3.1 Базовая схема и принцип работы
      • 4.3.2 Схема «самоподхвата» для управления освещением с нескольких мест
    • 4.4 Схемы управления освещением при помощи контактора и импульсного реле
  • 5 Управление освещением с использованием реле времени
    • 5.1 Базовая схема и принцип работы
    • 5.2 Схемы управления освещением нескольких линий при помощи реле времени
    • 5.3 Управление освещением с использованием реле времени для лестничных клеток
  • 6 Управление освещением с использованием фотореле
  • 7 Управление освещением с использованием реле напряжения
  • 8 Управление освещением с использованием датчиков движения
  • 9 Управление освещением с использованием контроллеров
  • 10 Скачать примеры схем управления освещением

Управление освещением при помощи автоматических выключателей в щите

Простейшим способом управления освещением является включение и отключение автоматического выключателя в щите освещения. Это решение применяется в щитах аварийного освещения с постоянно горящими светильниками, которые не требуют частого включения и отключения, а доступ к управлению освещением должен иметь только квалифицированный персонал.

Схема управления освещением при помощи автомата в щите

Но вообще, автоматические выключатели не предназначены для частого включения и отключения, поэтому для управления освещением дополнительно внутрь щита устанавливают выключатель.

Схема управления освещением при помощи переключателя внутри щита

У ведущих производителей подобные выключатели есть в модульном исполнении (например, переключатели E211 у ABB или iSSW у Schneider Electric).

Номинальный ток переключателя ограничен, поэтому для управления мощными нагрузками его может быть недостаточно. В таком случае следует использовать схемы управления освещением при помощи контакторов.

Управление освещением местными выключателями с одного, двух, трех и более мест

Самый распространённый способ управления освещением — выключателями освещения. Данный способ знаком каждому, т.к. управление освещением в квартирах реализовано именно так. Этот способ применяется также в общественных (офисные, торговые, административные) и промышленных зданиях для местного управления освещением.

Управление выключателями с одного места

Простейший и наиболее распространённый — управлением одно- , двух- и трехклавишными выключателями с одного места.

При подключении светильника выключатель должен размыкать фазный проводник, т.е. при отключенном выключателе светильник должен быть без напряжения.

Схема управления освещением одноклавишным выключателем

Двухклавишные и трехклавишные выключатели позволяют управлять несколькими светильниками или разными группами включения в многоламповом светильнике.

Схема управления освещением двухклавишным выключателем


Схема управления освещением трехклавишным выключателем

Управление выключателями  двух мест

Для управления освещением в двух мест используют переключатели. Внешне они выглядят как обычные выключатели, но конструктивно отличаются. Такой переключатель содержит перекидной контакт. Соответственно, включение и отключение светильника зависит от положения клавиш на обоих переключателях.

Схема управления освещением переключателями с двух мест

Данная схема управления чаще всего используется в коридорах, т.к. позволяет включить освещение при входе в коридор и отключить при выходе из него. Также переключатели используют для управления освещением в гостиничных номерах и квартирах. Удобно включить общее освещение при входе в спальню, а отключить не вставая с кровати.

Управление выключателями  трех и более мест

Для управления освещением с трех мест потребуется ещё один вид выключателя — перекрестный переключатель. Он устанавливается в схеме между переключателями (на схеме обозначен SA2).

Схема управления освещением переключателями с трех мест

Для управления освещением с четырёх мест потребуется установка ещё одного перекрестного переключателя.

Схема управления освещением переключателями с четырех мест

Теоретически, таким образом можно организовать управлением освещением с большого числа мест, добавляя в схему перекрестные переключатели, но так не делают. С точки зрения простоты схемы, удобства и по экономическим соображениям, управление с трех и более мест целесообразнее делать с использованием импульсных реле и кнопочных выключателей.

Управление освещением с использованием импульсного реле

Импульсное реле позволяет организовать управление освещением одного, двух, трех, четырех и практически неограниченного числа мест. Для реализации схемы потребуется импульсное (бистабильное) реле и кнопочные (нажимные) выключатели.

Для понимания логики работы схемы следует разобраться с особенностями работы импульсного реле. Это реле каждый раз переключает свои контакты при подачи импульса на катушку управления.

В зависимости от производителя, подача импульса может быть как на основной питающий вход реле, так и на отдельный вход управления.

Существуют различные версии импульсного реле с разным набором пар контактов NO (нормально открытыми), NC (нормально закрытыми), перекидными контактами и их различной комбинацией.

Рассмотрим работу схемы управления освещением с самой простой версией импульсного реле с одной NO парой контактов.

Схема управления освещением при помощи импульсного реле

Силовая цепь питания светильников состоит из автоматического выключателя QF1 и контактов импульсного реле KI1. Управление импульсным реле осуществляется кнопочными (нажимными) выключателями SB1, SB2… подключенными параллельно на клеммы X1:1 и X1:2.

В начальном положении контакты реле KI1 разомкнуты (NO). При нажатии на кнопку SB её контакты 1 и 2 замыкаются и на катушку реле поступает управляющий импульс. Реле меняет положение контактов — силовая цепь замыкается, освещение включается.

Повторное нажатии на кнопку SB подаст на катушку реле ещё один импульс и реле опять сменит состояние контактов — силовая цепь разомкнётся, освещение отключится.

Как видим, применяя данную схему можно существенно сэкономить на кабеле и монтажных работах.

Схемы с использованием импульсного реле для управления освещением применяют в жилых, общественных и промышленных зданиях.

Управление освещением с использованием контакторов (магнитных пускателей)

Контакторы (магнитные) пускатели широко используются в схемах управления освещением и инженерным оборудованием.

Конструкция контактора и принцип работы

Конструктивно контактор состоит из неподвижной части сердечника, катушки, неподвижной группы контактов, подвижного сердечника с подвижной парой контактов.

Конструкция контактора

При подачи напряжения на катушку, подвижная часть сердечника под воздействием электромагнитного поля вместе с закреплённой на ней подвижной группой контактов притягивается к неподвижной части сердечника. При этом подвижная и неподвижная группа контактов замыкается.

При снятии напряжения с катушки, подвижная часть сердечника под воздействием пружины возвращается в исходное положение и группы контактов размыкаются.

Мы рассмотрели принцип работы контактора с NO (нормально разомкнутыми) контактами. Аналогичным образом работают контакторы с NC (нормально закрытыми) контактами и перекидными контактами.

Базовая схема управления освещением при помощи контактора

Рассмотрим работу базовой схемы управления освещением при помощи контактора. Силовая цепь питания светильников состоит из автоматического выключателя QF1 и NO (нормально открытых) контактов контактора KM1. Цепь управления состоит из автоматического выключателя SF1 и катушки контактора KM1, между которыми включается контакт управляющего элемента (подключается между клеммами X1:1 и X1:2).

Управление освещением при помощи контактора. Базовая схема

Управляющий контакт K разомкнут, катушка контактора KM1 без напряжения, контакты контактора разомкнуты.

При замыкании управляющего контакта K на катушку контактора KM1 подаётся питание и контактор замыкает свои контакты. Силовая цепь замкнута — освещение включается.

При размыкании управляющего контакта цепь управления размыкается. С катушки контактора снимается напряжение и его контакты возвращаются в исходное положение (разомкнуты). Силовая цепь размыкается — освещение отключается.

В качестве управляющего контакта может выступать обычный одноклавишный выключатель освещения, устанавливаемый в нужном месте на стене помещения. Такая схема применяется в квартирах, когда устанавливают при входе в квартиру мастер-выключатель, отключающий все нагрузки кроме тех, которые нельзя отключать (холодильник, например).

Такая же схема с мастер-выключателем применяется в гостиницах, когда в щите номера устанавливают контактор, управляемый карточным выключателем.

Также в качестве управляющего выключателя может выступать выключатель или переключатель SA1, устанавливаемый в щите (например, модульный переключатель E211 у ABB, iSSW у Schneider Electric или подобный).

Управление освещением при помощи контактора и выключателя в щите

Схемы управления освещением при помощи контактора и кнопок — схема «самоподхвата»

Часто при управлении освещением производственных зданий, а также наружного освещения применяется схема «самоподхвата».

Базовая схема и принцип работы

Рассмотрим работу схемы для питания однофазной цепи освещения. Для реализации данной схемы нам понадобятся:

  • автоматических выключателя QF1 для защиты силовой цепи
  • автоматический выключатель SF1 для защиты цепи управления
  • контактор KM1 c двумя парами нормально разомкнутых контактов 2NO
  • кнопка SB1 «ПУСК» с нормально разомкнутыми контактами NO
  • кнопка SB2 «СТОП» с нормально замкнутыми контактами NC
  • сигнальная лампа HL1 для индикации включения освещения

Управление освещением при помощи контактора и кнопок — схема самоподхвата

Кнопки SB2, SB1 и катушку контактора KM1 подключаем последовательно друг за другом. Параллельно с катушкой подключаем сигнальную лампу. Первую пару NO контактов контактора KM1.1 подключаем в силовую цепь, а вторую пару NO контактов контактора KM1.2 подкючаем параллельно NO контактам кнопки SB1.

  1. В начальном положении цепь управления разомкнута: контакты кнопки SB1 разомкнуты, катушка контактора KM1 без напряжения, пары контактов KM1.
    1 и KM1.2 разомкнуты, лампа HL1 не горит.
  2. Нажимаем кнопку SB1. Контакты SB1 замыкаются, контакты SB2 замкнуты, на катушку контактора KM1 подаётся напряжение и загорается сигнальная лампа HL1. Контактор KM1 замыкает свои пары контактов KM1.1 и KM1.2. Силовая цепь замыкается и включается освещение.
  3. Отпускаем кнопку SB1. Контакты SB1 размыкаются, но подключенная параллельно пара контактов KM1.2 замкнута, поэтому катушка контактора KM1 остаётся под напряжением и не размыкает свои пары контактов.
  4. Нажимаем кнопку SB2. Контакты SB2 размыкаются, с катушки контактора KM1 снимается напряжение, пары контактов KM1.1 и KM1.2  размыкаются, сигнальная лампа гаснет, освещение отключается.

Как видим, при замыкании кнопки SB1 контактор сам «подхватывает» своё питание за счёт второй пары контактов. Из-за этого данную схему назвали схемой «самоподхвата».

Пожалуй, это одна из основных схем для шкафов и пультов управления освещением. Корпус шкафа делают металлическим, а на переднюю дверцу выводят кнопки и сигнальные лампы. Эту же схему применяют для управления двигателями.

Схема «самоподхвата» для управления освещением с нескольких мест

Также схему «самоподхвата» можно применить для управления освещением с нескольких мест. В этом случае в качестве пар кнопок использую кнопочные посты, устанавливаемые в нужных местах.

Нормально открытые NO контакты кнопочных постов соединяем параллельно, нормально закрытые NC контакты — последовательно. Таким образом, замыкание любого NO-контакта замкнёт цепь питания катушки контактора, а размыкание любого NC-контакта разомкнёт.

Управление освещением с нескольких мест при помощи контактора и кнопок — схема самоподхвата

Подобным образом можно управлять сразу несколькими группами освещения одновременно. Для этого нужно немного видоизменить схему. Контактор 4KM1, установленный в цепи управления, одной парой контактов 4KM1.2 будет «подхватывать» своё питание, а второй парой контактов 4KM1.1 управлять питанием катушек контакторов, включающих освещение.

Управление освещением нескольких групп с нескольких мест при помощи контактора и кнопок — схема самоподхвата

Схемы управления освещением при помощи контактора и импульсного реле

Ещё одним вариантом схемы управления с нескольких мест является комбинированная схема с использованием контакторов и импульсного реле. Данную схему применяют в случае, когда одной кнопкой нужно включить сразу несколько групп освещения.

Рассмотрим данный тип схемы для управления тремя группами освещения  с трех мест.

  1. В начальном состоянии контакты импульсного реле KI1 разомкнуты. Катушки контакторов 1KM1, 2KM1, 3KM1 находятся без напряжения, их пары контактов разомкнуты. Силовые цепи разомкнуты и освещение отключено.
  2. Нажимаем кнопку, например, SB1и, тем самым, подаем управляющий импульс на катушку импульсного реле KI1. Импульсное реле меняет состояние контактов и замыкает свою пару контактов. На катушки контакторов 1KM1, 2KM1, 3KM1 подаётся напряжение и они замыкают свои пары контактов. Силовые цепи замыкаются и включается освещение.
  3. Повторно нажимаем кнопку SB1 (либо любую другую — SB2, SB3) и подаем управляющий импульс на катушку импульсного реле KI1.  Импульсное реле меняет состояние контактов и размыкает свою пару контактов. Напряжение с катушек контакторов 1KM1, 2KM1, 3KM1 снимается и они размыкают свои пары контактов. Силовые цепи размыкаются и освещение отключается.

Управление освещением нескольких групп с нескольких мест при помощи контактора и импульсного реле

При необходимости, данную схему можно доработать, включив параллельно катушкам контакторов сигнальную лампу, а также установить в щите кнопку для включения освещения с дверцы щита.

Управление освещением с использованием реле времени

Реле времени широко используются в схемах автоматики, в том числе для управления освещением.

Реле времени можно разделить на две большие группы:

  1. Программируемые реле времени — реле замыкает и размыкает свои контакты в соответствии с заданной программой;
  2. Таймеры — реле времени замыкает размыкает свои контакты на заданное время после приложения управляющего сигнала.

Программируемые реле времени и таймеры могут быть электронными и электромеханическими.

Программируемые реле времени могут быть с суточным (одна и та же программа повторяется каждые сутки), недельным (одна и та же программа повторяется каждую неделю) и годовым циклом (программа задаётся на год).

Базовая схема и принцип работы

Рассмотрим работу схемы управления освещением на базе программируемого реле времени, работающего по одной суточной программе.

Управление освещением при помощи реле времени. Базовая схема

Допустим, освещение должно быть включено ежедневно с 9:00 до 18:00. В реле времени устанавливаем текущее время и задаем программу, в соответствии с которой в 9:00 реле должно замкнуть свои контакты сроком на 9 часов. Ежедневно, при наступлении 9:00 реле времени KT1 замыкает свои контакты, силовая цепь оказывается замкнутой и освещение включено. Через 9 часов работа программы заканчивается и реле размыкает свои контакты — освещение отключается.

Схемы управления освещением нескольких линий при помощи реле времени

Для управления несколькими линиями по одной программе применяют реле времени в комбинации с контакторами. Контакторы включают и отключают питание, а реле времени управляет их работой.

Управление освещением при помощи реле времени и контакторов

Питание на катушки контакторов 1KM1, 2KM1, 3KM1 подаётся через трехпозиционный переключатель SA1 с нейтральным положением:

  • В положении «Ручное» питание напрямую подаётся на катушки контакторов KM и они замыкают свои пары контактов, освещение включается в соответствии с заданной программой;
  • В положении «0» цепь питания катушек контакторов разорвана и освещение отключено;
  • В положении «Автомат» питание на катушки контакторов подаётся через контакты реле времени KT1. Включением и отключением освещения управляет реле времени, замыкая и размыкая свои контакты в соответствии с заданной программой.

При необходимости, можно дополнить схему сигнальной лампой HL, включенной параллельно катушкам контакторов, которая будет информировать о включении освещения.

Управление освещением с использованием реле времени для лестничных клеток

Для экономии электроэнергии и управления освещением с нескольких мест используют реле времени из группы таймеров. Данный тип реле замыкают или размыкают свои контакты после подачи на их катушку управляющего сигнала, замыкание или размыкание контактов происходит с заданной временной задержкой.

Основное применение данный тип реле времени нашёл в схемах управления двигателями и схемах АВР (автоматического ввода резерва), но для управления освещением также используется. Например, для управления освещением лестничных клеток.

Рассмотрим применение и работу реле времени для решения данной задачи:

  1. В начальный момент времени контакты реле KT1 разомкнуты, освещение отключено. Кнопки SB1, SB2… установлены на каждом этаже лестничной клетки и подключены параллельно к управляющим контактам реле времени KT1.
  2. При нажатии любую из кнопок SB, на катушку реле времени KT1 поступает управляющий сигнал, оно замыкает свои контакты, освещение включается, а реле времени начинает отсчет.
  3. По прошествии заданного времени реле KT1 размыкает свои контакты и освещение отключается.
  4. Если при замкнутых контактах реле (т.е. до истечения заданного времени) поступает новый управляющий сигнал, то отсчет времени начинается заново.

Управление освещением лестничных клеток с использованием реле времени

Таким образом, человек, заходя на лестничную клетку, нажимает кнопочный выключатель SB и включает освещение. На следующем этаже опять нажимает кнопку и т.д. Через заданное время освещение на лестничной клетке отключается. Настройка задержки отключения выбирается таким образом, чтобы человек достаточно времени, чтобы дойти от одного кнопочного выключателя до другого.

Данную схему можно также использовать для управления освещением в коридорах. Она позволяет организовать включение освещения с нескольких мест (как при использовании импульсного реле) и при этом ещё сэкономить электроэнергию.

Управление освещением с использованием фотореле

Фотореле (сумеречное реле, сумеречный выключатель) используют для управления наружным (уличным, декоративным) освещением. Фотореле состоит из двух частей: самого реле, устанавливаемого в щит, и выносного датчика освещенности.

Рассмотрим работу схемы управления наружным освещением на базе самой простой версии фотореле, реагирующей только на уровень освещенности.

Датчик освещенности (фотодатчик) BL1 подаёт сигнал на фотореле KL1 пропорционально уровню освещённости. При снижении уровня освещённости ниже заданного, фотореле KL1 замыкает свою пару контактов. Силовая цепь замыкается, включается наружное освещение. При повышении уровня освещенности выше заданного, фотореле KL1  размыкает свою пару контактов и наружное освещение отключается.

Управление наружным освещением при помощи фотореле. Базовая схема

В линейках ведущих производителей представлено несколько вариаций фотореле:

  • Самая простая версия — фотореле реагирует только на уровень освещенности. Реле комплектуется фотодатчиком;
  • Версия с возможностью задать программу включения (одну или несколько). Фотореле замыкает и размыкает свои контакты в зависимости от уровня освещенности и в соответствии с заданной программой. Реле комплектуется фотодатчиком;
  • Астрореле. Реле фотодатчиком не комплектуется. Управление включение осуществляется по заданным программам. Время восхода и заката реле определяет автоматически в зависимости от заданных географических высоты, долготы и астрономического времени.

Как видим, по своему функционалу программируемые фотореле являются своего рода реле времени с дополнительными функциями.

На практике базовая схема управления наружным освещением обычное не применяется, т.к. необходимо одновременно включать сразу несколько групповых линий. Установка на каждую групповую линию фотореле нецелесообразно как с экономической точки зрения, так и с точки зрения здравого смысла. Поэтому в щитах наружного освещения и шкафах управления наружным освещением устанавливают одно фотореле, которое управляет питанием катушек контакторов, замыкающих силовые цепи.

Рассмотрим работу доработанной версии схемы управления наружным освещением.

Управление наружным освещением при помощи фотореле и контакторов

Питание на катушки контакторов 1KM1, 2KM1, 3KM1 подаётся через трехпозиционный переключатель SA1 с нейтральным положением:

  • В положении «Ручное» питание напрямую подаётся на катушки контакторов KM и они замыкают свои пары контактов, наружное освещение включается вне зависимости от уровня освещённости
  • В положении «0» цепь питания катушек контакторов разорвана и наружное освещение отключено вне зависимости от уровня освещённости
  • В положении «Автомат» питание на катушки контакторов подаётся через контакты фотореле KL1. Включением и отключением наружного освещения управляет фотореле, замыкая и размыкая свои контакты в зависимости от уровня освещённости.

При необходимости, можно дополнить схему сигнальной лампой HL, включенной параллельно катушкам контакторов, которая будет информировать о включении наружного освещения.

Фотореле с несколькими программами имеет количество пар контактов в соответствии с количеством предусмотренных программ. Таким образом, можно запрограммировать несколько групп включения наружного освещения.

Управление освещением с использованием реле напряжения

Реле напряжения предназначено для других целей, но мы его будем использовать для управление освещением.

Допустим, при пропадании напряжения (снижении ниже допустимого значения и/или повышении выше допустимого значения) в щите рабочего освещения необходимо включить аварийное освещение в щите аварийного освещения.

Для этого на вводе в щит Щит1 устанавливаем реле напряжения SQZ3 производства ABB (KV1). Данное реле имеет перекидной контакт. При выходе напряжения в сети за допустимые пределы, а также при обрыве любой из фаз, реле меняет положение контактов. Выводим контакты 3 и 5 на клеммы X1:1 и X1:2 для удобства подключения сигнального кабеля.

В щите Щит2 реализована стандартная схема управления освещением при помощи контактора. Сигнальный кабель от щита Щит1 подключаем на клеммы в щит Щит2 в цепь управления питанием катушки контактора KM1.

Управление освещением при помощи реле напряжения с NO контактами

При срабатывании реле KV1 в щите Щит1 реле меняет положение контактов и пара контактов 3 и 5 становится замкнутой. Таким образом, цепь питания катушки контактора KM1 в щите Щит2 замыкается, на катушку подаётся напряжение и контактор KM1 замыкает свою пару контактов. Силовая цепь замыкается, включается освещение, подключенное к щиту Щит2.

При возвращении напряжения на вводе в щит Щит1 в допустимые пределы, реле KV1 возвращает свои контакты в исходное положение, размыкая пару контактов 3 и 5. Цепь питания катушки контактора KM1 размыкается, напряжение с катушки контактора снимается и он размыкает свои контакты. Силовая цепь размыкается, освещение, подключенное к щиту Щит2, отключается.

Вместо реле напряжения SQZ3 можно взять аналог у другого производителя, либо установить несколько реле (реле минимального напряжения, реле максимального напряжения, реле контроля фаз), а их управляющие NO-контакты соединить параллельно. Таким образом, при срабатывании любого реле будет генерироваться управляющий сигнал на включение освещения в щите Щит2.

Для большей надежности и страховки от обрыва сигнального кабеля используют схему с нормально закрытыми NC контактами.

Управление освещением при помощи реле напряжения с NC контактами

Принцип работы данной схемы аналогичен предыдущей с единственным отличием, что мы используем нормально закрытые NC контакты в цепи управления. В нормальном режиме (без напряжения на катушке) контакты контактора KM1 замкнуты. Но, т.к., мы используем NC контакт реле напряжения KV1, то в нормальном режиме катушка контактора KM1 в щите Щит2 оказывается под напряжением и размыкает свои контакты. Соответственно, цепь питания контакторов 1KM1, 2KM1 в щите Щит2 разомкнута, питание с их катушек снято и их контакты разомкнуты. Силовая цепь питания освещения, подключенного к щиту Щит2 разомкнута и освещение отключено.

При срабатывании реле напряжения KV1 в щите Щит1 пара контактов 4 и 5 размыкается и, тем самым, разрывается цепь питания катушки KM1 в щите Щит2. Без напряжения NC контакты контактора KM1 возвращаются в исходное положение — замыкаются, тем самым на катушки контакторов 1KM1, 2KM1 подается напряжение и они замыкают свои контакты. Силовая цепь питания освещения замыкается и освещение включается.

Вместо реле напряжения SQZ3 можно взять аналог у другого производителя, либо установить несколько реле (реле минимального напряжения, реле максимального напряжения, реле контроля фаз), а их управляющие NC-контакты соединить последовательно. Таким образом, при срабатывании любого реле либо обрыве сигнального кабеля будет генерироваться управляющий сигнал на включение освещения в щите Щит2, т. к. будет разрываться сеть питания катушки управляющего контактора KM1 с NC-контактами.

Управление освещением с использованием датчиков движения

Датчики движения давно перестали быть чем-то дорогим и экзотическим. Их давно уже применяют для управления освещением и экономии электроэнергии в общественных зданиях (например, в санузлах) и в загородных домах (в основном для управления наружным освещением).

Датчик представляет собой миниконтактор, который замыкает свои контакты при обнаружении движения в контролируемой зоне.

Как и с обычным выключателем, датчик следует подключать  до светильника так, чтобы при его разомкнутых контактах, светильник оказывался без напряжения.

Управление освещением датчиком движения. Базовая схема

Для одновременного управления несколькими группами или для управления трехфазным группами датчики движения используют совместно с контакторами. Контакт датчик SM1 подключают в цепь питания катушки контактора KM1. При срабатывании датчика (обнаружено движение в контролируемой зоне) датчик замыкает свои контакты. Цепь питания катушки контактора KM1, на катушку подается напряжение. Контактор KM1 замыкает свои контакты, силовая цепь замыкается и включается освещение.

При размыкании контактов датчика движения SM1, цепь питания катушки контактора KM1 размыкаетя, с неё снимается напряжение. Контактор размыкает свою пару контактов и разрывает силовую цепь питания освещения. Освещение отключается.

Управление освещением датчиком движения и контактором

При управлении несколькими группами, катушки их контакторов подключаются в схему параллельно.

Также можно реализовать управление освещением по сигналу от нескольких датчиков движения. Контакты датчиков подключаются параллельно на клеммы X1:1, X1:2. При срабатывании любого из датчиков будет замкнута управляющая цепь, подано питание на катушки контакторов и, как следствие, включено освещение.

Управление освещением с использованием контроллеров

На больших объектах управление освещением осуществляют по командам из BMS — Building Management System — Системы управления зданием. Программы управления освещением записаны в контроллерах, контроллеры выдают управляющие сигналы в щиты освещения. В щитах освещения для включения и отключения освещения применены схемы с контакторами.

Скачать примеры схем управления освещением

Получить чертеж dwg с примерами схем управления освещением из этой статьи вы можете у Telegram-бота, нажав кнопку:

СКАЧАТЬ СХЕМЫ


Подпишитесь и получайте уведомления о новых статьях на e-mail

Схема управления освещением: какие есть виды

Разбираем различные варианты управления освещением

В погоне за удобством и экономичностью схемы управления освещением постоянно совершенствуются. Сейчас уже освещением, да и вообще всем электрооборудованием в доме, можно управлять находясь на другом конце Земли.

Это конечно требует серьезных капиталовложений и участия узкопрофильных специалистов. Но есть схемы управления, которые вполне возможно реализовать с минимальным набором знаний по электротехнике и которые значительно облегчат вашу жизнь и позволят сэкономить. О этих то схемах мы и поговорим в нашей статье.

Содержание

  • Схемы с ручным управлением
    • Проходные и перекрестные выключатели
    • Схемы на импульсном реле
    • Подключение освещение через пускатель
  • Схемы с автоматическим управлением
    • Схема с датчиками освещенности
    • Схема с таймером
    • Схема с датчиками движения
  • Вывод

Схемы с ручным управлением

Все схемы управления освещением можно разделить на ручные и автоматические. Ручные схемы хоть и не обеспечивают автоматизации, но обеспечивают должный комфорт. И во многих случаях в соотношении цена и удобство имеют несомненное преимущество перед полностью автоматическими схемами.

Проходные и перекрестные выключатели

Проходные и перекрестные выключатели на практике применяются уже достаточно давно. Но сфера их применения может быть значительно шире. Ведь установка таких переключающих устройств позволяет управлять освещением из двух, трех (см.  Как сделать управление освещением с трех мест) и большего количества мест.

Итак:

  • Проходной выключатель отличается от обычного выключателя тем, что он имеет один ввод и два вывода. Пусть ввод будет контактом номер 1, а вывода контактами номер 2 и 3. В одном положении выключателя замкнуты контакты 1 и 2, а во втором положении выключателя замкнуты контакты 1 и 3.
  • Перекрестный выключатель имеет два вводных контакта 1 и 2, а также два контакта вывода 3 и 4. В одном положении выключателя у нас замкнуты контакты 1 – 3 и 2 – 4, а во втором положении замкнуты контакты 1 – 4 и 2 – 3.
  • Такая особенность позволяет выключателям управлять освещением независимо от положения других выключателей в схеме. В связи с этим такую схему часто называют коридорная.
  • Как вы можете видеть на схеме, для управления с помощью двух выключателей можно применить только проходные выключатели. Для большего количества точек управления требуется применять уже и перекрестные выключатели.
  • Для того чтоб реализовать эту схему для двух выключателей следует произвести следующие переключения. Фазный провод от распределительной коробки подключить к вводу первого выключателя.
  • После этого соединяем между собой вывода 2 и 3 обоих выключателей. А к вводу второго выключателя подключаем наш светильник. Осталось подключить нулевой провод к светильнику напрямую от распределительной коробки и наша схема готова к работе.
  • Для создания подобной схемы на три и большее количество выключателей между двумя проходными следует поставить перекрестные выключатели. В этом случае мы от выводов 2 и 3 первого проходного выключателя подключаем провода к вводам 1 и 2 перекрестного выключателя. А от выводов 3 и 4 перекрестного выключателя подключаем к выводам 2 и 3 проходного выключателя. В остальном схеме остается без изменений.

Схемы на импульсном реле

Но будем откровенны схемы проходных и перекрестных выключателей отживают свое. С появлением импульсных реле такие схемы кажутся через-чур сложными и недостаточно надежными в связи с большим количеством контактов.

Проще использовать импульсные реле, которые удобнее для управления освещением и схемы которых значительно проще.

Импульсное реле

  • Принцип работы импульсного реле сводится к следующему. При подаче питания на катушку силовые контакты изменяют свое состояние на противоположное и фиксируются в этом состоянии. Это позволяет кратковременной подачей напряжения в 0,1 – 0,5 сек., включать и отключать освещение.
  • Так как фиксация положения выключателя в этом случае не требуется, то для работы с импульсным реле применяют обычные кнопки. Такие как для дверного звонка. Простое нажатие на кнопку включает освещение. Повторное нажатие на эту или любую другую кнопку в цепи отключает его.

Обратите внимание! Выбирая импульсное реле убедитесь, что катушка работает от сети 220В. Кроме того, следует правильно выбрать номинальный ток первичной цепи, который для сети освещения должен быть не меньше 6А.

  • Кроме срабатывания от импульсов в большинство реле имеется функция только отключения и только включения освещения. Для некоторых схем это может стать очень полезным свойством.
  • В связи с таким богатым функционалом реле, он имеет аж шесть контактов. Обычно управляющие вывода расположены сверху, а силовые снизу. Но, к сожалению, единой системы тут нет, и каждый производитель изгаляется так, как сам считает правильным. То же самое и с обозначение контактов. Поэтому дабы не быть голословными мы возьмем принцип обозначения одного из самых распространенных производителей. В качестве примера выступает реле – РИО-1.
  • Если вы собрались подключать импульсное реле своими руками, то прежде всего собираем управляющий сигнал. Для этого фазный провод от распределительной коробки подключаем к каждому выключателю без фиксации. Вывода от выключателей собираем последовательно и подключаем к контакту «Y» на импульсном реле.
  • Но для работы реле нам необходимо наличие питание на катушке. Подводим это питание присоединением к клемме «11» фазного провода от распределительной коробки, а к клемме «N» нулевого провода.
  • Теперь от клеммы «14» берем фазный провод к нашим светильникам. Нулевой соответственно прокладываем от распределительной коробки. Все наша схема полностью работоспособна.
  • Если же у вас есть желание установить кнопку, которая будет при любом нажатии только включать освещение, то данную кнопку подключаем к контакту «Y1» импульсного реле. Соответственно кнопку, работающую только на отключение света, подключаем к контакту «Y2» реле.

Подключение освещение через пускатель

Согласно п.6.2.10 ПУЭ от одного группового автомата запрещено запитывать более 20 ламп или многоламповых светильников. Но иногда необходимо одноразово включить сразу большее число осветительных приборов.

В этом случае цепь управления освещением и схема должна предусматривать установку пускателя или контактора.

Итак:

  • Пускатель представляет собой катушку, магнитопровод и систему связанных с ним силовых и вторичных контактов. Магнитопровод разделен на неподвижную и подвижную часть. При подаче напряжения на катушку подвижная часть магнитопровода подтягивается к неподвижной. При этом изменяют свое положение и контакты. При исчезновении напряжения на катушке, магнитопровод под действием пружин отпадает, соответственно отпадает и контактная часть.

Обратите внимание! Обычно пускатель имеет три силовых контакта. Это позволяет к каждому из них подключить по одной группе освещения, что в свою очередь позволяет одновременно включать до 60 светильников.

  • Для управления пускателем обычно используется кнопочный пост. На нем в обязательном порядке должно быть, как минимум две кнопки «вкл» и «откл». Кнопка «вкл» имеет нормально разомкнутые контакты, а кнопка «откл» нормально замкнутые.
  • Для того чтоб освещение управлялось через контактор или пускатель нам, как и в схеме импульсного реле, следует собрать отдельно силовую схему и отдельно схему управления. Силовая схема собирается достаточно просто. Для этого к вводным силовым контактам достаточно подключить фазные провода от групповых автоматов, а к выводам пускателя фазные провода, идущие непосредственно к светильникам.
  • А вот со схемой управления все немножко сложнее. Для этого берем фазный провод от одного их групповых автоматов и подключаем его к одному из контактов кнопки «откл». От второго контакта кнопки «откл» присоединяем провод к первому контакту кнопки «вкл». От второго контакта кнопки «вкл» пробрасываем провод к фазе катушки пускателя. Второй вывод катушки пускателя подключаем к нулю.
  • Казалось бы, вот и все. При нажатии кнопки «вкл» на катушке появится напряжение и пускатель сработает. Но дело в том, что как только мы отпустим кнопку «вкл» пускатель отпадет. Поэтому нам необходима так называемая схема самоподхвата.
  • Суть данной схемы сводится к следующему. У пускателя кроме силовых, есть вторичные контакты, которые повторяют движение силовых. Там есть нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты.
  • Для реализации схемы самоподхвата берем фазу с катушки пускателя. Ее подключаем на нормально разомкнутый контакт пускателя. К второму выводу этого контакта подключаем провод, который идет к кнопке «откл». Здесь подключаем его к контакту между кнопкой «вкл» и «откл». Теперь пускатель будет работать даже после отпускания кнопки «вкл».
  • Работает данная схема таким образом. Через нормально замкнутый контакт кнопки «откл» напряжение подается к кнопке «вкл». При нажатии кнопки «вкл» происходит подача напряжения на катушку и пускатель срабатывает. При этом замыкаются вторичные контакты пускателя, тем самым шунтируя кнопку «вкл». При нажатии кнопки «откл» напряжение снимается с катушки, пускатель отпадает, и схема возвращается в исходное состояние.

Схемы с автоматическим управлением

Но как бы то не было схемы ручного управления требуют участия человека. А это не всегда возможно или комфортно.

Значительно удобнее если освещение будет включаться самостоятельно по определённым факторам. Для это используется дистанционное управление освещением и схема которая предполагает наличие специальных датчиков.

Схема с датчиками освещенности

Для более рационального расходования электроэнергии применяют так называемые датчики освещённости. Они позволяют включать освещения только при снижении уровня естественного освещения до заданных параметров.

При этом они совершенно не требуют участия человека, а их обслуживание сводится к периодической протирке фотоэлемента датчика от пыли.

Принцип работы датчика освещённости сводится к фиксации уровня освещённости специальным фотоэлементом. При достижении заданных параметров он срабатывает и через силовой контакт подает напряжение к сети освещения. Регулировка необходимого уровня освещённости реализуется за счет специального регулятора на наружной поверхности корпуса.

Подключение датчика освещённости не требует особых знаний:

  • Прежде всего подключаем фазу и ноль к соответствующим выводам датчика. Они могут быть обозначены как «L» или «L1» и «N». Это подключение обеспечивает работоспособность устройства.

Схемы подключения датчика освещенности

  • От третьего, пока не задействованного вывода, подключаем светильники. Ноль для светильников берется помимо датчика, непосредственно с распределительной коробки.

Обратите внимание! Согласно п. 6.5.7 ПУЭ все системы с автоматическими системами управления освещения должны иметь возможность ручного включения. Это необходимо для ремонта, эксплуатации сети, а также на случай поломки датчиков. Это правило относится ко всем схемам с автоматическим управлением.

Схема управления наружным освещением, для которых такие датчики используют наиболее часто, зачастую предполагает подключение от датчика не светильников, а пускателя освещения.

В этом случае, при снижении освещённости срабатывает датчик, затем пускатель и подается напряжение к сети освещения, которая управляется либо другими датчиками, либо выключателями. Это обеспечивает условие включения освещения только при недостаточной естественной освещённости.

Схема с таймером

В некоторых случаях освещение необходимо включать по факту наступления определённого времени. В этом случае схема автоматического управления освещением оснащается таймером.

Итак:

  • Таймеры бывают двух видов аналоговые, с часовым механизмом, и электронные, принцип действия которых схож с принципом действия электронных часов. Кроме того, таймеры разделяются на устройства реального времени и устройства обратного отчета.
  • Устройства реального времени ведут счет времени как обычные часы и при наступлении заданного времени выполняют заданные действия – включение или отключение электрооборудования.
  • Устройства обратного счета зачастую имеют строго регламентированный временной отрезок, в период которого возможно его срабатывания – час, сутки, неделя. В данном случае можно задать действия на не ограниченное время, а на данный временной промежуток. И таймер будет вести учёт времени до момента срабатывания.
  • Сами по себе таймеры практически не выпускаются. Зачастую они интегрированы с другими устройствами. Это могут быть автоматические выключатели, розетки, выключатели, пускатели или другое оборудование.

Розетки с таймерами

  • Современные таймеры имеют возможность программирования не на одно, а на несколько действий независимых друг от друга. Кроме того, современные электронные таймеры могут управлять сразу несколькими устройствами. Но такие устройства чаще всего применяются в схемах освещения «умный дом» и других высокотехнологичных схемах как на видео, создать которые без помощи профессионалов может быть затруднительно.

Схема с датчиками движения

Самую высокую степень экономии электроэнергии дает схема управления с датчиками движения. Применение данных устройств позволяет включать освещение только на время нахождения человека в комнате или зоне ответственности.

При этом от самого человека не требуется никакого участия. Даже самые совершенные схемы управления на микроконтроллере используют данный тип датчиков для управления освещением.

  • Принцип работы датчика движения основан на фиксации инфракрасного излучения, которое излучает человек. При этом дабы фиксировать не только наличие излучения, но и движение человека имеется специальная оптическая система. По мере движения человека фиксация излучения в этой системе производится разными элементами.
  • Количество элементов срабатывание которых приведет к срабатыванию датчика регулируется. Поэтому при малейшем движении для срабатывания датчика достаточно фиксация двумя элементами, а для более грубой настройки может потребоваться фиксация тремя или четырьмя элементами.

Номинальные параметры датчика движения

При выборе датчика движения следует обратить внимание на целый ряд параметров. Прежде всего это электрические номинальные данные.

В первую очередь нас интересует напряжение питающей сети, которое должно быть 220В, а также номинальный ток первичной цепи.

Он может быть 6, 10 или 16А. Чем выше это значение, тем большее количество ламп мы можем запитать от датчика.

Регулировка датчика движения

Большинство современных датчиков движения имеют возможность регулировки уровня освещенности для срабатывания, время работы датчика после срабатывания и выбор чувствительности срабатывания.

Радиус срабатывания датчика движения

Важным параметром является угол работы датчика. Большинство современных моделей способны обеспечить угол работы до 180⁰. А для датчиков потолочной установки нормальным является охват зоны в 360⁰.

Зависимость датчика движения от погодных условий и места установки

Во время настройки датчиков движения, а также их работы следует помнить, что плохие погодные условия значительно снижают их чувствительность.

Кроме того, установка посторонних предметов или стекла перед датчиком может полностью ограничить его работу. Это же правило касается и климатического оборудования, установленного рядом с датчиком.

Конструкция датчика движения

Так же важным параметром является уровень защиты датчика движения от проникновения влаги и пыли. Если для установки внутри помещений можно выбрать приборы без защиты, то для наружной установки лучше выбирать изделия с IP 44 и выше.

Итак:

  • Подключение датчика движения достаточно похоже с подключением датчика освещенности. Точно так же для работы устройства ему необходимо наличие фазы и нуля. Для питания же светильников, подключенных к нему, используется третий провод. Для сети освещения он является фазным.
  • Кроме того, достаточно интересным решением является возможность их параллельного подключения. Например, у нас есть коридор с несколькими входами. Напротив каждого из них ставим датчик движения, и при срабатывании хотя бы одного из них включается освещение всего коридора. Это так называемая логика «или».
  • В виду широкого использования современные датчики движения имеют более широкие возможности чем просто фиксация движения. В большинстве случаев они содержат встроенный таймер, а иногда и датчик освещённости.
  • Это позволяет значительно расширить спектр их использования и повысить многозадачность. Например, можно задать условием срабатывания понижения уровня освещенности до определённой величины и появление движения. При этом в сработанном состоянии датчик должен находится столько-то минут, после прекращения движения в зоне его действия.
  • Конечно это более удобно, но зачастую увеличивает конечную стоимость всей схемы освещения. Поэтому наша инструкция для удешевления проекта советует интегрировать несколько разнообразных автоматических и ручных схем друг с другом.

Вывод

Как видите современная схема дистанционного управления освещением позволяет полностью исключить человека или минимизировать его участи. Но понятное дело, чем более совершенная схема, тем выше ее конечная стоимость.

Поэтому далеко не во всех случаях целесообразно расходовать большие средства на автоматизацию систем управления. Иногда можно обойтись и старым добрым выключателем. Но решать конечно вам, тем более что теперь вы знаете как это все смонтировать без посторонней помощи.

Управление электрическим освещением | WBDG

Дэвид Нельсон, AIA

David Nelson & Associates

Введение

На этой странице
  • Введение
  • Описание
  • Применение
  • Соответствующие нормы и стандарты
  • Дополнительные ресурсы

Регуляторы освещения традиционно использовались для создания настроения. Сегодня они также используются как часть высококачественной энергосберегающей системы освещения, которая объединяет источники дневного света и электрического света, чтобы создать комфортную и визуально интересную среду для находящихся в помещении. Регуляторы электрического освещения подходят для самых разных помещений, от туалетов до больших открытых офисов, от конференц-залов до классных комнат. Они могут быть объединены с дневным освещением, чтобы обеспечить гибкость, экономию энергии и экологические преимущества. Хотя средства управления освещением по-прежнему чаще всего используются в коммерческих зданиях, они также все чаще используются в жилых помещениях.

Описание

Различные типы датчиков присутствия и фотодатчиков

Элементы управления электрическим освещением используются в проектах по проектированию освещения для создания высококачественной энергосберегающей системы освещения. Выбор многоуровневой системы освещения и управления с интегрированным дневным светом позволяет жильцам контролировать освещение, обеспечивая при этом соответствующие уровни освещения, сводя к минимуму блики, уравновешивая яркость поверхности и улучшая окружающую архитектуру.

При правильном использовании средств управления электрическим освещением экономится энергия и продлевается срок службы ламп и балластов. Регуляторы освещения помогут снизить энергопотребление на:

  • Уменьшение количества энергии, используемой в период пикового потребления, путем автоматического затемнения или отключения света, когда он не нужен
  • Сокращение количества часов в году, когда свет включен
  • Уменьшение внутреннего притока тепла за счет сокращения использования освещения, что позволяет уменьшить размер системы HVAC и снизить потребности здания в охлаждении
  • Разрешение пассажирам использовать элементы управления для снижения уровня освещенности и экономии энергии

Существуют и другие причины для использования управления электрическим освещением. Например, элементы управления затемнением могут обеспечить гибкость освещения, которая часто требуется в многоцелевых помещениях или помещениях, в которых используются проекторы. Внешние датчики движения и внутренние датчики присутствия могут использоваться для включения света в присутствии людей (включая злоумышленников). Более того, настраивая среду для видимости отдельного пассажира или группы, можно повысить комфорт и производительность.

A. Типы управления освещением

Наиболее распространенной формой управления электрическим освещением является тумблер включения/выключения. Другие формы управления освещением включают датчики присутствия, датчики дневного света, часовые выключатели, различные ручные и автоматические устройства затемнения и централизованное управление. Некоторые элементы управления работают от сетевого напряжения, а другие питаются от низкого напряжения (постоянного тока). Обратите внимание, что для люминесцентных светильников, предназначенных для диммирования, требуются специальные совместимые диммирующие балласты. Кроме того, элементы управления могут быть связаны друг с другом, что может выполнять несколько задач управления.

Стандартные выключатели и реле могут использоваться для одновременного включения и выключения групп ламп. С помощью этого простого инструмента можно разработать творческие варианты дизайна, если схема спроектирована правильно. Например, некоторые лампы в каждом светильнике можно включать вместе, все остальные светильники можно включать как группу, а освещение возле окон можно выключать, когда много дневного света.

Пример настенного датчика присутствия

Датчики присутствия (включая пассивные инфракрасные, ультразвуковые датчики и датчики с двойной технологией) выполняют три основные функции:

  1. Для автоматического включения света, когда в комнате кто-то есть,
  2. Чтобы свет не прерывался, пока контролируемое пространство занято, и
  3. Чтобы выключить свет в течение заданного периода времени после освобождения места.

Некоторые датчики имеют настройки, которые позволяют спецификатору выбирать между перечисленными выше функциями (например, ручное включение вместо автоматического). Обратите внимание, что характеристики сенсора могут значительно различаться от производителя к производителю, поэтому важно тщательно оценивать параметры для каждого устройства.

Пассивные инфракрасные датчики (PIR) срабатывают при движении излучающего тепло тела в поле их зрения. Датчики присутствия PIR настенного типа лучше всего подходят для небольших закрытых помещений, таких как частные офисы, где датчик заменяет выключатель света на стене и не требуется дополнительная проводка. Датчики PIR не могут «видеть» сквозь непрозрачные стены, перегородки или окна, поэтому люди должны находиться в прямой видимости датчика.

Ультразвуковые датчики издают неслышимый звуковой рисунок, который прерывается любым движущимся объектом, изменяющим сигнал, возвращающийся к датчику (доплеровский сдвиг). Они лучше всего подходят для помещений, где не всегда доступна прямая видимость человека. Этот тип датчика обнаруживает очень незначительное движение лучше, чем большинство инфракрасных датчиков, и часто используется в туалетах, поскольку твердые поверхности будут отражать звуковую картину.

Датчики присутствия с двойной технологией используют как пассивные инфракрасные, так и ультразвуковые технологии для снижения риска ложного срабатывания (включение света, когда в помещении никого нет). Объединение технологий требует более надежного, но немного более крупного и дорогого устройства.

Пример потолочного датчика присутствия

Расположение датчика присутствия очень важно для успешной реализации замысла системы управления. Датчики присутствия должны быть расположены таким образом, чтобы они не обнаруживали движения за пределами желаемой зоны охвата, например, через открытый дверной проем. Ультразвуковые устройства чувствительны к движению воздуха и не должны размещаться рядом с диффузором ОВКВ, где движение воздуха может привести к ложному срабатыванию.

Контроль присутствия можно использовать в сочетании с диммированием или управлением дневным светом, чтобы предотвратить полное выключение света, когда в помещении никого нет, или чтобы свет не выключался, когда дневного света много, а комната занята. Эта схема управления может быть уместна, когда датчики присутствия контролируют отдельные группы светильников или «зоны» в большом пространстве, например, в лаборатории или открытом офисе. В этих ситуациях свет может быть затемнен до заданного уровня в одной конкретной области, когда пространство не занято.

Существует несколько различных схем покрытия и конфигураций монтажа датчиков присутствия, например:

  • Потолочные органы управления с охватом 360°
  • Потолочные блоки управления с удлиненным «коридорным» покрытием
  • Настенные блоки управления с веерообразной диаграммой направленности
  • Потолочные блоки управления с прямоугольной диаграммой направленности
  • и больше!

Кроме того, обратите внимание на разницу между чувствительностью каждого устройства к незначительному движению (работа за столом) и к значительному движению (ходьба или полушаг). Изготовитель датчика должен предоставить диаграммы охвата для обоих уровней активности. HID-лампы плохо работают с датчиками присутствия, потому что большинству HID-ламп требуется много времени для запуска каждый раз, когда они выключаются.

Дополнительная информация о датчике присутствия
  • Hubbell, Inc.—Sensor Products
  • «Датчики присутствия»,