Схема подключения фотоэлемента для уличного освещения

Фотоэлемент для включения уличного освещения

Схема подключения фотоэлемента для уличного освещения

Каждый вечер приходится включать уличное освещение частного дома, а каждое утро — выключать. И если в хорошую погоду с этим можно как-то мириться, то в дождь или снег… Потому возникает идея автоматизировать включение и выключение светильников. Этим и занимается фотореле для уличного освещения.

Назначение и принцип действия

Названий у этого устройства масса. В литературе встречается название светоконтролирующий выключатель или светочувствительный автомат, а при общении можно услышать — датчик освещенности или света, фотодатчик, сумеречный/сумерек датчик или день/ночь. Возможно, есть и другие. Но все это — об одном устройстве, которое включает освещение при наступлении сумерек и отключает его на рассвете.

Автоматизировать управление уличным освещением можно при помощи фоточувствительного реле

Фотореле делают на основе фоторезистора или фототранзистора, которые при изменении освещенности меняют свои параметры. Пока на них попадает достаточное количество света, цепь питания остается разомкнутой.

По мере наступления темноты параметры фоторезистора/транзистора изменяются и, при определенном значении (задаются настройками), цепь замыкается.

Утром процесс проходит с точностью до наоборот: при достижении освещенности определенного уровня цепь питания разрывается.

Технические характеристики

В первую очередь надо решить, хотите вы фотореле для уличного освещения с выносным или встроенным датчиком света. Выносной датчик имеет небольшие размеры и его проще защитить от подсветки, самое же устройство можно поставить в доме, например, в щитке.

Есть даже модели под дин-рейку. Фотореле со встроенным датчиком освещенности может стоять неподалеку от светильника. Важно только выбрать место так, чтобы свет от лампы не влиял на фотодатчик.

Этот вариант удобнее, например, для светильников на солнечных батареях.

Фотореле для уличного освещения с выносным датчиком (слева) и встроенным (справа)

Эксплуатационные характеристики

Определившись с типом датчика переходим к техническим параметрам:

  • Напряжение питания — 220 В и ли 12 В. В основном выбирают по типу напряжения, питающего уличное освещение. Двенадцативольтовые можно также использовать с аккумуляторами.
  • Режим эксплуатации. Реле для уличного освещения должно выдерживать все перепады температуры в вашем регионе. Лучше с запасом — на случай аномальных холодов или жары.

Технические характеристики фотореле

Чтобы выбрать фотореле для уличного освещения эти характеристики обязательны. Правильный их выбор определяет работоспособность устройства. Но есть еще некоторые параметры, влияющие на корректность работы устройства.

Возможности настройки

Есть несколько регулировок, которые позволяют настроить работу фотореле в каждом конкретном случае. Проблема в том, что настройки производятся вручную, поворотом нужного регулятора и добиться абсолютно одинаковых параметров у нескольких устройств нереально. Всегда есть какие-то отличия в их работе.

  • Порог срабатывания. Позволяет увеличить или уменьшить чувствительность. Снижать чувствительность надо в зимний период, когда свет отражается от снега. Также снижать чувствительность можно в городах, если неподалеку находятся ярко освещенные объекты.
  • Задержка на включение и отключение (в секундах). Увеличивая задержку на выключение можно избавиться от ложных срабатываний при попадании на фотодатчик света от автомобильных фар. Задержка на включение не даст включить освещение при затемнении от тучи или тени от птицы.

Пример характеристик для подстройки реле ФР-11 М

При помощи этих настроек можно сделать работу фотореле для автоматического включения освещения участка комфортным, исключить ложные срабатывания.

Где поставить

Правильно выбрать место для установки фотореле для уличного освещения — тот еще квест. Надо учесть несколько требований:

  • На фотореле или фотодатчик (если он выносной) должен попадать дневной свет.
  • Любые источники искусственного света (фонари, окна, рекламные щиты) должны находится как можно дальше. Желательно чтобы устройство не реагировало на их включение/выключение.
  • Минимизировать возможность попадания света фар.

Фотореле IEK со встроенным фоточувствительным элементом

При все при этом, высота установки фотореле — на уровне 1,8-2 м. Это даст возможность регулировать параметры «с земли». Можно и выше, но понадобиться стремянка/лестница или стул/табуретка.

Как понимаете, найти такое место непросто. Есть несколько хитростей, которые облегчают решение:

  • Оградить фотореле или фотодатчик от света из окон или от фонарей (говорят от «засветки») можно при помощи 15-20 сантиметрового отрезка пластиковой трубы черного цвета и большого диаметра. Нижний край подпилить под углом, чтобы труба «смотрела» вверх. Конкретно угол подбирается «по месту», но обычно получается в районе 45-30° от вертикальной плоскости (стена, столб и т.д.).
  • Если фотореле ставится на один мощный светильник, разумнее всего разместить его сзади плафона. В зоне где свет попадает меньше всего.

Правильно выбрать место для фотореле

И еще совет из практики: подстроить параметры работы проще, если датчик освещенности фотореле стоит на восточной или западной стене. Но только в том случае, если там нет ярко светящихся объектов. В таком случае лучше всего выбирать ту сторону, где «засветка» меньше всего.

Виды фотореле

Как уже говорили, есть фото-реле со встроенным и выносным датчиком освещенности. Кроме можно найти следующие разновидности:

  • Со встроенным датчиком движения. Такие устройства ставят в местах, где свет необходим только во время нахождения рядом человека — возле туалета, на заднем дворе и т.п.
  • С таймером. Если вы не хотите, чтобы свет горел ночью все время, а гас, например, в полночь, вам нужна такая модель. Выставляете таймер на желаемое время, он отключает освещение. Фотореле с таймером можно ставить на цепь, питающую декоративную подсветку двора, сада.

Фотореле бывают разных видов

Если вам нужна одна из описанных выше функций, совсем не обязательно покупать фотореле с датчиком движения или таймером.

Можно установить обычный датчик, и, последовательно с ним, подключить нужное устройство (датчик движения или таймер). Функции будут те же, а ремонт и замена обойдутся в меньшую сумму.

Если в фотореле с дополнительными функциями выйдет из строя одна из частей, придется менять устройство полностью, а стоит такой вариант дороже собрата «без наворотов».

Схемы подключения фотореле для уличного освещения

Назначение фотореле для уличного освещения — подавать питание при наступлении темноты и отключать его на рассвете. То есть это своего рода выключатель, только вместо клавиши в нем установлен светочувствительный элемент. Потому схема его подключения аналогична: на фотореле подается фаза, снимается с его выходов и подается на светильники или группу фонарей.

Самый простой случай — схема подключения фотореле к фонарю

Так как фотореле для работы также необходимо питание, на соответствующие контакты подается ноль, желательно также подключить заземление.

Как уже говорили раньше, подбирать фотореле надо по мощности подключаемой нагрузки. Но наблюдается одна закономерность: с увеличением мощности цены возрастают значительно. Для экономии можно подавать питание не через фотореле, а через магнитный пускатель.

Он предназначен для частого включения/отключения питания, а также с его помощью можно подключить питание с использованием светочувствительного элемента с малой подключаемой нагрузкой. По сути, он включает только магнитный пускатель, потому в расчет берут только его потребляемую мощность.

А к выводам магнитного пускателя можно подключать и мощную нагрузку.

Схема автоматизации освещения двора с использованием фотореле и магнитного пускателя (контактора)

Если кроме датчика день/ночь надо еще подключить таймер или датчик движения, их ставят последовательно после реле освещения. Порядок установки движение/таймер неважен.

Подключение светильников через фотореле, датчик движения и таймер

Если датчик движения или таймер не нужны, их просто убираете из схемы. Она остается работоспособной.

Установка и настройка

У фотореле со встроенным фотодатчиком из корпуса выходит три провода. Подключают их всегда одинаково:

  • Красный идет на нагрузку — фонарь, лампочки, светильники.
  • Коричневый или черный провод соединяется с фазой, взятой со щитка.
  • К синему подключается нейтраль с шины с «рабочим нулем» из щитка.

Какие провода куда подключать в фотореле

Желательно также устройство заземлить, подключив к соответствующей клемме на корпусе. Сечение проводов подбирается в зависимости от мощности подключаемой нагрузки.

Как правильно выбрать и подключить уличный датчик освещенности для включения света: Экономный и долговечный

Схема подключения фотоэлемента для уличного освещения

Датчик освещённости может быть встроен в корпус уличного светильника или установлен самостоятельно в цепь управления работой наружного освещения придомовой территории, проезжих дорог и пешеходных дорожек, а также подсветки строительных конструкций и различных элементов декора.

Наряду с прочими элементами автоматики, датчик освещённости позволяет осуществлять работу системы освещения в автоматическом режиме, что позволяет снизить потребление электрической энергии, а также облегчить использование этой системы. Кроме этого, к достоинствам использования датчиков освещённости в системах наружного освещения следует отнести такие показатели, как:

  • продолжительные сроки эксплуатации;
  • простота конструкции позволяет выполнить установку своими руками;
  • достаточно высокая точность настройки в широком диапазоне световосприятия;
  • работа прибора может осуществляться в целях управления светотехническими устройствами посредством малых электрических токов, являющихся безопасными для человека и окружающего мира.

Внешний вид уличного датчика освещённости

Из недостатков, свойственных подобным устройствам при их использовании, следует отметить:

  • подверженность загрязнению корпуса датчика, что снижает его чувствительность к световосприятию и требует периодической очистки фотоэлемента от внешних загрязнений;
  • степень защиты корпуса должна быть такой, чтобы обеспечивать надёжность срабатывания контактов фотореле, исключающего их окисление в процессе использования.

Устройство и принцип действия реле для автоматического включения света

Основным элементом устройств данного типа является фотореле, контакты которого замыкаются при снижении освещённости до определённого уровня и размыкаются, когда уровень естественного освещения достигнет заданных значений. Основные элементы и принцип работы фотореле приведены на следующем рисунке.

Принцип работы и устройство фотореле

Фотореле состоит из нескольких конструктивных элементов:

  • корпус – в нём размещены все элементы прибора и предусмотрены крепёжные отверстия или иные конструктивные приспособления;
  • фотоэлемент – светочувствительный датчик тока, который подаёт импульсы на включение и отключение цепей управления;
  • электронный блок – в составе: модуль питания, устройство усиления сигнала и электромеханическое реле.

В моделях, предназначенных для коммутации нагрузки большой мощности, в состав электронного блока может входить повторитель контактов электромеханического реле.

Для предотвращения ложных срабатываний в конструкции прибора может быть предусмотрена установка задержки времени на срабатывание, которое может вызываться светом автомобильных фар или иных источников света в тёмное время суток.

В качестве фотоэлемента могут быть использованы различные электронные устройства, срабатывающие при попадании на них световых лучей: фототранзистор и фототиристор, фотосимистор или светодиод.

Датчики освещённости различаются по конструкции, функциональности и техническим характеристикам

Разновидности датчиков освещения

Основной функцией датчиков освещённости является включение освещения при наступлении темноты и отключении его при наступлении достаточной освещённости.

Для расширения функциональных возможностей подобных приборов они комбинируются с прочими устройствами автоматики, вследствие чего становятся более востребованными.

Наиболее распространёнными видами датчиков освещения, оснащёнными дополнительными функциями, являются:

  • Фотореле с таймером – позволяет настроить работу прибора не только по отношению к освещённости, но и в заданном временном интервале;
  • Фотореле с датчиком движения – позволяет в большей степени экономить расходование электрической энергии, особенно в зоне пешеходных дорожек и придомовой территории, посредством включения света только в период нахождения в зоне действия датчика крупного объекта (человек, автомобиль и т.д.);
  • Фотореле с программируемыми настройками – являются наиболее технически оснащёнными приборами, при помощи которых можно настроить режимы работы освещения, как в течение различных временных периодов (сутки, неделя, месяц, сезон и т.д.), так и работающих при срабатывании на движение в зоне их действия.

Фотореле марки Tdm модель «Sq0324—0019» для установки на ДИН-рейку с выносным фотодатчиком

Технические характеристики фотореле для уличного освещения

Для любого электротехнического прибора характеристики определяют возможности его использования в тех или иных условиях эксплуатации. Для фотореле ими являются:

Схема подключения фотоэлемента для уличного освещения

Схема подключения фотоэлемента для уличного освещения

Владельцев частных домов при благоустройстве участка волнует вопрос, как сделать автоматическое включение света в сумерки и выключение его на рассвете. Для этого есть два устройства — фотореле и астротаймер. Первое устройство более простое и дешевое, второе — сложнее и дороже. Более подробно поговорим о фотореле для уличного освещения.

Устройство и принцип действия

Это устройство имеет множество названий. Самое распространенное — фотореле, но называют еще фотоэлемент, датчик света и сумерек, фотодатчик, фотосэнсор, сумеречный или светоконтролирующий выключатель, датчик освещенности или день-ночь. В общем, названий много, но суть от этого не меняется — устройство позволяет в автоматическом режиме включать свет в сумерки и выключать на рассвете.

Схема фотореле для уличного освещения на фоторезисторе

Работа устройства основана на способности некоторых элементов изменять свои параметры под воздействием солнечного света. Чаще всего используют фоторезисторы, фототранзисторы и фотодиоды.

Вечером, при уменьшении освещенности, параметры светочувствительных элементов начинают меняться. Когда изменения достигнут определенной величины, контакты реле смыкаются, подавая питание на подключенную нагрузку.

На рассвете изменения идут в обратном направлении, контакты размыкаются, свет гаснет.

Характеристики и выбор

В первую очередь выбирают напряжение, с которым будет работать датчик света: 220 В или 12 В. Следующий параметр — класс защиты. Так как устройство устанавливается на улице, он должен быть не ниже IP44 (цифры могут быть больше, меньше — нежелательно).

Это значит, что внутрь устройства не могут попасть предметы размером более 1 мм, а также что водяные брызги ему не страшны. Второе, на что стоит обратить внимание — на температурный режим эксплуатации.

Ищите такие варианты, которые с запасом перекрывают средние показатели в вашем регионе как по плюсовой, так и по минусовой температуре.

Подбирать модель фотореле также необходимо по мощности подключаемых к нему ламп (выходная мощность) и току нагрузки. Оно, конечно, может «тянуть» нагрузку немного больше, но при этом могут быть проблемы. Так что лучше брать даже с некоторым запасом. Это были обязательные параметры, по которым надо выбирать фотореле для уличного освещения. Есть еще несколько дополнительных.

Пример характеристик фотореле для уличного освещения

В некоторых моделях есть возможность подстроить порог срабатывания — сделать фотодатчик более или менее чувствительным. Уменьшать чувствительность стоит при выпадении снега. В этом случае отраженный от снега свет может быть воспринят как рассвет. В результате свет будет то включаться, то отключаться. Такое представление вряд ли понравится.

Обратите внимание на пределы регулировки чувствительности. Они могут быть больше или меньше. Например, у фотореле AWZ-30 белорусского производства этот параметр — 2-100 Лк, у фотоэлемента P02 диапазон подстройки 10-100 Лк.

Задержка срабатывания. Для чего нужна задержка? Для исключения ложных включений/отключений света. Например, ночью на фотореле попал свет фар проезжающего автомобиля. Если задержка срабатывания мала, свет отключится. Если она достаточна — хотя-бы 5-10 секунд, то этого не произойдет.

Выбор места установки

Для корректной работы фотореле важно правильно выбрать его местоположение. Необходимо учесть несколько факторов:

  • На него должен падать солнечный свет, то есть он должен быть под открытым небом.
  • Ближайшие источники искусственного света (окна, лампы, фонари и т.д.) должны находится как можно дальше.
  • Не желательно чтобы на него попадал свет фар.
  • Желательно расположить его не очень высоко — для удобства обслуживания (надо периодически протирать поверхность от пыли и смахивать снег).

Чтобы светочувствительные автоматы работали корректно, надо правильно выбрать местоположение

Как видите при организации автоматического освещения на улице выбрать место для установки фотореле — не самая простая задача. Иногда приходится переносить его несколько раз, пока найдешь приемлемое положение.

Часто, если датчик света используют для включения фонаря на столбе, фотореле стараются расположить там же. Это совершенно не обязательно и очень неудобно — счищать пыль или снег приходится довольно часто и каждый раз залезать на столб не очень весело.

Само фотореле можно разместить на стене дома, например, а к светильнику дотянуть кабель питания. Это наиболее удобный вариант.

Схемы подключения

Схема подключения фотореле для уличного освещения проста: на вход устройства заводится фаза и ноль, с выхода фаза подается на нагрузку (фонари), а ноль (минус) на нагрузку идет от автомата или с шины.

Схема подключения фотореле для освещения (фонаря)

Если делать все по правилам, соединение проводов необходимо делать в распределительной (монтажной коробке). Выбираете герметичную модель для расположения на улице, монтируете в доступном месте. Как подключить фотореле к освещению на улице в этом случае — на схеме ниже.

Подключение фотодатчика через распределительную коробку

Если включать/отключать необходимо мощный фонарь на столбе, в конструкции которого есть дросселя, лучше в схему добавить пускатель (контактор). Он рассчитан на частое включение и выключение, нормально переносит пусковые токи.

Схема подключения датчика день-ночь с пускателем

Если свет должен включаться только на время нахождения человека (в уличном туалете, возле калитки), к фотореле добавляют датчик движения. В такой связке лучше сначала поставить светочувствительный выключатель, а после него — датчик движения. При таком построении датчик движения будет срабатывать только в темное время суток.

Схема подключения фотореле с датчиком движения

Как видите, схемы несложные, вполне можно справиться своими руками.

Особенности подключения проводов

Фотореле любого производителя имеет три провода. Один из них — красный, другой — синий (может быть темно-зеленым) и третий может быть любого цвета, но обычно черный или коричневый. При подключении стоит помнить:

  • красный провод всегда идет на лампы:
  • к синему (зеленому) подключается ноль (нейтраль) от питающего кабеля;
  • к черному или коричневому подается фаза.

Подключение фотоэлемента

Схема подключения фотоэлемента для уличного освещения

Световое излучение независимо от его происхождения (искусственное или естественное) – это фактор, который может быть использован для построения систем автоматики и управления различными процессами. Например, для включения или выключения уличного освещения. Для его регистрации созданы устройства, которые получили название «фотореле» или «сумеречный датчик».

Что такое фотореле

Это радиотехническое устройство, регистрирующее поток фотонов – элементарных частиц, квантов электромагнитного излучения, которые не обладают массой и способны существовать только в движении, а их скорость является максимально возможной в материальном мире. Его схема состоит из двух частей:

  1. Чувствительной.
  2. Исполнительной (силовой).

Вкратце алгоритм его действия следующий: фотоны, попадая на чувствительный элемент (фотоэлектрический датчик), вызывают возникновение электрического тока или изменение его параметров. Так формируется управляющий импульс, который усиливается и подается на исполнительный элемент – соленоид – электромеханического реле. Последнее замыкает свои силовые контакты, коммутируя управляемую цепь.

Чувствительные элементы фотореле

Фотоны не обладают зарядом, но возбуждают ионы в атомной структуре веществ и порождают вторичное излучение, сопровождающееся двумя эффектами:

  • Волновыми колебаниями на видимой нами частоте спектра.
  • Возникновением электрического тока.

Последний феномен наблюдается только в том случае, если вещество обладает так называемой запрещенной зоной – энергетическим диапазоном, в пределах которого электрон не может активироваться – определенного размера.

Для примера: у металлов (проводников) такой зоны нет. А у диэлектриков она настолько велика (не менее 5 электронвольт), что электроны в них не могут активироваться никогда. Промежуточное положение между ними занимают так называемые полупроводники. Величина запрещенной зоны у них от десятых долей до трех электронвольт.

К веществам, которые способны активироваться под воздействием потока фотонов, относятся селенид и сульфид кадмия. На их основе строятся все чувствительные элементы фотореле, которые бывают трех типов:

  • Фоторезисторы.
  • Фотодиоды.
  • Фототранзисторы.

Фоторезисторы

Эти элементы радиотехнической схемы делают из полупроводников с одним типом проводимости – электронным (p) или дырочным (n). Под действием света их электрическое сопротивление уменьшается, они начинают пропускать ток. Этот сигнал поступает на входной каскад транзисторного усилителя, после чего он подается на соленоид силового реле, коммутирующего управляемую цепь.

Фоторезисторы являются наиболее простым и потому часто употребляемым элементом чувствительных схем.

Фотодиоды

Состоят из двух полупроводников – электронного и дырочного типа. Под воздействием света электроны накапливаются в зоне n, а так называемые дырки (положительно заряженные ионы) в зоне p. В результате возникает разность потенциалов и начинает течь постоянный ток. Этот элемент может работать в двух режимах: фотогальваническом и фотодиодном.

Схема включения фотодиода (ФД) в гальваническом и диодном режиме представлена на рисунке ниже.

В первом случае к нему не подводится питающее напряжение и он сам является источником тока. Это свойство используется при создании солнечных батарей, состоящих из сотен и даже тысяч светодиодов. Во втором подается напряжение обратной полярности, которое его запирает. При облучении светом обратное сопротивление элемента резко падает, а сила тока, через него текущего, наоборот, возрастает.

Фототранзисторы

Бывают двух типов: n-p-n и p-n-p, что определяет направление тока, через него текущего. От обычного транзистора отличается не только открытым корпусом, но и отсутствием третьего вывода – базы. Этот элемент делается большего размера, поскольку он воспринимает световое излучение, которое является управляющим.

Может работать в двух режимах: фотоэлектрическом и усилителя. В первом случае коллектору питающее напряжение не подводится, а ток через него возникает вследствие воздействия света на базу. Коэффициент усиления имеет логарифмическую зависимость от силы света и измеряется в децибелах.

Управление фотореле

Для того чтобы иметь возможность регулировать момент замыкания фотореле в зависимости от освещенности, используется два приема:

  1. В цепь фотоэлектрического элемента вводится переменный резистор, который регулирует ток через него.
  2. Используется так называемое опорное напряжение.

Первый наиболее прост, но он существенно ослабляет чувствительность прибора. Кроме того, не вполне логично сначала ослабить сигнал, а потом его усиливать для использования.

Метод опорного напряжения заключается в том, что светочувствительный элемент включается по гальванической схеме. Возникший в нем ток сравнивается с опорным, текущим по независимой цепи.

Для их сравнения используется компаратор.

Компаратор – это логический элемент схемы автоматики, работающий по принципу «Да – Нет». В основе его конструкции лежит операционный усилитель. Опорное напряжение вырабатывается отдельной схемой. Регулируется оно традиционным способом – реостатом.

Подключение фотореле

Стандартная схема подключения фотореле в системе управления освещением представлена на рисунке ниже.

Обратите внимание, что к нему подводится и фазный проводник, и нейтральный. Это делается для того, чтобы обеспечить питанием чувствительную часть схемы.

На практике клеммная коробка фотореле имеет три вывода. Они обозначены символами L – подключение фазы, N – нейтраль и R – нагрузка. Традиционно нагрузочный проводник выполняется черного или темно-коричневого цвета. Нейтраль желтого, а фазная линия – синего цвета. Однако могут быть варианты, поэтому за буквенными обозначениями следить надо обязательно.

Фотореле с магнитным пускателем

Мощность, на которую рассчитано фотореле, ограничивается электрической прочностью силовых контактов. Обычно рабочие токи для этого элемента автоматики не превышают 15 ампер. Например, у популярной модели ФР 601, используемой для управления уличным освещением, максимальная мощность нагрузки 1100 Вт, а рабочий ток 10 ампер.

Как следует поступить, когда требуется включать, например, уличные газоразрядные лампы ДРЛ ДНаТ 1000, токи запуска которых 12,5 ампер? В этом случае управление осуществляется через магнитный пускатель. Схема подключения фотореле ФР 601 с ним приведена на рисунке ниже.

Нагрузочный выход фотореле включается в цепь втягивающей катушки пускателя, к основной контактной группе которого подключается коммутируемая линия.

Фотореле параллельно с выключателем

В ряде случаев имеет смысл включать фотореле вместе с выключателем. Ведь возможно, что включить свет вам понадобится ранее наступления темного времени суток. Сделать это надо так, чтобы контакты силового реле были параллельны контактам выключателя. Главным условием правильной работы этой схемы является то, что к нагрузке должна подводиться одна и та же фаза.

Фотореле вместе с таймером

В сельских населенных пунктах практикуется правило, что уличное освещение включается с наступлением темного времени суток, но работает оно не всю ночь, а до, например, 23:00. Для реализации этого решения нагрузочный контакт фотореле подключается ко входу таймера. А тот, в свою очередь, к управляемому прибору.

Фотоэлектрическая схема является частью многих элементов автоматических систем. Например, датчиков движения. Но на этом ее возможности не ограничиваются. Она также встречается в составе звукозаписывающего оборудования.

С помощью света можно дистанционно управлять токами большой силы, для чего используются особые приборы – фототиристоры и симисторы.

Вы можете сами придумать оригинальную схему на ее основе, которая будет выполнять специфические задачи.

Подключаем фотореле для уличного освещения

Схема подключения фотоэлемента для уличного освещения

Управление уличным освещением – задача далеко не самая тривиальная, как то может показаться на первый взгляд. В одних случаях включение и выключение может быть затрудненно самой схемой размещения осветительных приборов, в других – не самым удобным доступом к управляющим устройствам, в третьих – недопустимыми затратами времени на включение каждого из многочисленных уличных светильников.

Кроме того, ввиду дороговизны электроэнергии, вполне понятно стремление сэкономить и включать освещение лишь по мере фактической необходимости. Поэтому самым разумным решением является использование фотореле, упрощающих управление уличным освещением и ощутимо экономящих энергию.

Каков принцип работы фотодатчика

Несмотря на кажущееся разнообразие представленных на рынке моделей фотореле, принцип действия у них во многом схож. Главным узлом в них является фоточувствительный элемент, способный изменять свои электропроводящие свойства в зависимости от интенсивности падающего на него светового потока. Чаще всего в качестве фотоэлементов выступают либо фотодиоды, либо фототранзисторы.

Фотоэлемент подключается к управляющей плате, основное назначение которой – контроль параметров светочувствительного устройства.

Как только уровень освещения изменится и из-за этого поменяются параметры фотоэлемента, управляющая плата подает напряжение на исполнительный механизм.

В качестве последнего обычно выступают реле, позволяющие замыкать и размыкать провода цепи электроснабжения уличного освещения.

В каждом фотореле имеются также возможность регулирования порога срабатывания. Осуществляется данная настройка изменением сопротивления переменного резистора, включенного в цепи управляющей платы.

Современные модели также обладают способностью изменять время задержки срабатываний на включение и отключение, реализованной посредством таймеров. В некоторых образцах имеются и датчики движения, позволяющих включать уличное освещение только в тех случаях, когда напротив места установки фотореле наблюдается какое-либо движение.

Технические характеристики фотореле

В паспорте любого фотореле в обязательном порядке приводятся основные его характеристики. Поэтому для безошибочного выбора стоит обращать на каждый пункт, среди которых важнейшее значение имеют следующие.

  1. Напряжение питания. Чаще всего это 220 В при 50 Гц. Использовать для уличного освещения варианты с напряжением питания 12 В или 24 В возможно, это не всегда рационально из-за необходимости покупать дополнительно, где-то размещать и соответствующим образом защищать блоки питания.
  2. Максимальный коммутируемый ток. Данный параметр приобретает значение лишь в том случае, когда планируется использовать прибор для управления большим количеством светильников. В случае же применения для систем освещения садовых дорожек, подъезда к гаражу или дому, эти цифры большого значения не имеют, т.к. хватает возможностей даже простейших моделей.
  3. Порог включения. Отражается в люменах и обычно указывается диапазоном, поскольку почти все фотореле допускают регулировку этого параметра.
  4. Задержка включения. Обозначается в секундах. При наличии возможности регулировки, в паспорте указывается допустимый диапазон изменения.
  5. Задержка выключения. Здесь все аналогично задержке включение. Отличие может состоять лишь порядке цифр и широте диапазона регулировки.
  6. Потребляемая мощность. Данный параметр обозначается двумя цифрами: отдельно для режима ожидания и активной работы. В первом случае потребляемая мощность обычно не превышает 1 Вт, во втором – 2-5 Вт.
  7. Степень защиты. Чаще всего указывается либо IP65, либо IP40. Фотореле с IP 65 могут устанавливаться под открытым небом, с IP40 – только в защитном кожухе или в помещении. Иногда степень защиты указывается двумя цифрами: отдельно для клеммника и самого прибора.

Кроме того, стоит обратить еще и на такие характеристики, как диапазон рабочих температур, габаритные размеры, а также на способы монтажа и подключения электросети.

Основные типы устройств для включния уличного освещения

Для систем уличного освещения чаще всего используются фотореле следующих типов:

  • С фотоэлементом внутри корпуса. Такие фотореле очень удобны для полной автоматизации уличного освещения. имеют полностью герметичный корпус с прозрачной частью напротив фотоэлемента;
  • С внутренним фотоэлементом и таймером. Присутствие таймера позволяет автоматически отключать освещение не только с наступлением рассвета, но и по прошествии заданного временного интервала. В зависимости от модели таймера существуют фотореле с возможностью программирования на сутки, неделю и так вплоть до года. Это весьма удобно, т.к. можно отдельно задавать алгоритм работы уличного освещения для будних и выходных дней, а также имитировать присутствие жильцов в случае их отъезда;
  • С выносным фотоэлементом. Отличаются надежностью, поскольку вся электроника и исполнительный механизм может монтироваться в помещении, а нечувствительный к воздействию температур фотоэлемент выносится удобном месте на улицу.

Выбор между данными разновидностями должен производиться с учетом имеющихся требований, возможностей коммутации и бюджета.

Рассмотрим схему подключения и порядок установки

Существует две простых схемы подключения, зависящих от конструкции устанавливаемых модулей. Под особенностями конструкции здесь понимается наличие у прибора либо трех выводов,либо двух (или кратного двум количества, как это делается у моделей, допускающих подключение нескольких фонарей, ламп или прожекторов непосредственно к корпусу фотореле).

Как подключить фотореле с тремя выводами к освещению

В этом случае на корпусе устройства будет иметься три вывода, представленных проводами красного, синего и коричневого цвета. Подключение должно осуществляться следующим образом:

  • коричневый провод подсоединяется к вводу фазы в монтажной коробке;
  • синий – к нулевому проводу все в той же монтажной коробке. К этой же клемме будет подключен и нулевой провод, идущий к лампе;
  • красный – к той клемме в монтажной коробке, с которой будет выводиться фаза на осветительный прибор.

Подключение устройств с двумя выводами

  • ввод фазы подключается к соответствующей клемме на корпусе фотореле;
  • аналогичным образом подключается нулевой провод;
  • осветительные приборы подключаются к соответствующим выходным клеммам для фазы и нуля.

Если на выходе фотореле лишь только одна пара контактных клемм, то и в этом случае существует возможность управлять сразу несколькими лампами. Для этого достаточно подключить их к выходу фотореле параллельным способом.

Кроме того, существуют модели фотореле, предназначенные для эксплуатации в сетях с заземлением. Отличаются они лишь наличием дополнительных клемм, куда и подключаются заземляющие провода.

Однако при использовании современных осветительных приборов с тремя выводами и при наличии соответствующей электросети, вполне возможно применять и фотореле без ввода заземления.

Для этого в монтажной коробке задействуется еще одна клемма, к которой подключается заземление и от которой разводятся зеленые провода для ламп. Чтобы не ошибиться с правильностью произведенного подключения, лучше всего еще до начала всех работ полностью разобраться в схеме подключения, всегда указываемой в техническом паспорте фотореле.

Как монтаж прибора зависит тот его конструкции

  • герметичные модели закрепляются с помощью монтажного кронштейна, входящего в комплект поставки;
  • фотореле, предназначенные для монтажа в помещении или защитном кожухе, закрепляются винтами посредством отверстий в корпусе устройства. Выносной датчик в этом случае крепится на улице в подходящем месте.

При выборе места для установки фотореле или фотоэлемента придерживаются следующих правил:

  • монтируются они на солнечном месте;
  • поблизости не должно находиться ни навесов, ни высоких стен или заборов, которые могут набросить тень на прибор и спровоцировать ложное срабатывание.

Последнее правило справедливо и относительно деревьев.

Если установка фотореле производится зимой, то с наступлением теплого времени года распустившаяся листва способна создать мешающее нормальной работе затенение.

Выгода от использования автоматических выключателей данного типа

Установка фотореле в качестве управляющего устройства для систем выгодна со всех точек зрения.

  • Во-первых, снимается необходимость самостоятельного контроля за работой освещения.
  • Во-вторых, за счет уменьшения времени работы ламп достигается экономия электроэнергии.
  • В-третьих, система освещения обретет способность выполнять некоторые охранные функции, включая свет даже при отсутствии хозяев дома.
  • Наконец, установка фотореле представляет собой процесс, мало чем отличается от монтажа прочих электроприборов.

Поэтому подобное дооснащение можно выполнить собственными руками, не прибегая к помощи высокооплачиваемых специалистов-электриков.

о подключении реле на улице

Посмотрите как легко можно подключить подобное устройство, даже без особых знаний и умений. — тому доказательство.

Фотореле для уличного освещения: схема, как подключить – Сайт о

Схема подключения фотоэлемента для уличного освещения

30.11.2019

Фотореле, датчик света или как его еще называют датчик день-ночь, необходимдля автоматического управления светильниками без вашего участия, в зависимости

от уровня освещенности.

Стемнело на улице – фонарь сам собой включился. Утром при восходе солнца
отключился.

От него же можно запитывать рекламные баннеры и вывески на фасадах домов и
магазинов.

Кто-то в этом деле использует реле времени или таймер-розетки. Однако в связи с постоянным изменением продолжительности светового дня, такие девайсы придется постоянно перенастраивать.

Поэтому полноценной альтернативой датчикам света их считать никак нельзя.

Кроме того, у фотореле есть собственная регулировка чувствительности. Вы
можете вручную задать тот или иной порог срабатывания.

То есть, будет фонарь срабатывать при полной темноте уже ночью, или
вечером, когда только-только начинает смеркаться.

На популярных моделях фотореле от ИЭК ФР-601 и ФР-602 регулятор расположен
в основании и поворачивается в диапазоне от “+” до “-”.

Если вы его выкрутите на максимальный “+”, то фотореле будет срабатывать в сумерках или при плохой погоде (небо в тучах). По техническим характеристикам эта регулировка соответствует примерно 50 Люкс.

Если убрать его в крайнее положение на “-”, то датчик сработает только в полной
темноте (освещенность 5 Люкс).

Обычно его устанавливают в среднее положение.

Крутилки эти довольно нежные и при чрезмерном усилии легко ломаются. Так что будьте осторожны, в особенности регулируя чувствительность на морозе.

При этом обратите внимание на важный нюанс.

Ошибка №1

Настраивать фотореле следует именно на улице, а не в помещении.

В комплекте с датчиком всегда идет черный пакетик для проверки
работоспособности. Накрыли им колпак прибора – реле сработало.

Так вот, у многих моделей чувствительные фотоэлементы, расположенные внутри корпуса, могут реагировать помимо освещенности еще и на ультрафиолет в составе солнечных лучей.

Дома за счет остекления 80% УФ-лучей гасится, а на улице – нет. Поэтому настройка в домашних условиях с созданием искусственного затемнения, может отличаться от реальной уличной настройки.

Когда не хватает диапазона, некоторые применяют смекалку и для дополнительной регулировки используют фольгу. Ею обматывают датчик (полностью или наполовину), и тем самым, добиваются изначально большего значения затемнения.

Схема подключения напрямую

Для подключения датчика света используется трехпроводная схема. Онаозначает, что вам необходимо подать на прибор полноценные 220В (фазу+ноль), а

не только фазу.

Практически такая же схема используется и для датчиков движения. Правда там есть варианты и двухпроводного подключения без ноля.

Куда подключать фазу, а куда ноль? В этом деле можете ориентироваться по
цветам.

Обычно один из проводов должен быть синего или зеленого цвета – это ноль.

Два других проводника также отличаются расцветкой. Например, один будет коричневым (черным), другой – красным.

Коричневый – это входная фаза от автомата питания. Третий провод (красный)– это выход на нагрузку. На нем фаза появляется только в момент срабатывания

фотореле.

Ее как раз-таки и нужно заводить в светильник.

Заводские провода на датчике коротковаты, поэтому их приходится удлинять. Приготовьте заранее клеммы или гильзы для прессовки.

Наращивание производится кабелем сечением 1,5мм2. Общее соединение всех проводников должно осуществляться в защитной распредкоробке.

Вот как будет выглядеть такая схема подключения напрямую от выключателя расположенного в распредщитке.

Схема подключения через выключатель

Если вы захотите установить еще один промежуточный одноклавишныйвыключатель, дабы не бегать каждый раз в щитовую для отключения света, то схема

соединения проводов фотореле немного изменится:

  • В распредкоробку будет заходить 4 кабеля. Фаза питания будет поступать по
    следующей цепочке:
  • Обратите внимание на место установки фотореле.

Ошибка №2

При любой схеме подключения сам датчик не должен попадать в зону освещения светильника.

Поэтому в 90% случаев фотореле размещают над фонарем.

Если позволяет корпус прожектора, то можно даже закрепить непосредственно на нем.

  1. В противном случае вся схема будет работать некорректно и возможны самопроизвольные срабатывания и моргания.
  2. При этом на кратковременные вспышки, например свет фар от проезжающихмашин, реле реагировать не должно, благодаря выставленной на заводе задержке по

    времени.

  3. Если нет никакой возможности спрятать датчик как можно дальше от светильника, то хотя бы прикройте корпус со стороны фонаря фанерой или другой непрозрачной перегородкой.

Также некорректная работа возможна по истечении длительной эксплуатации. Связано это с тем, что колпачок фотореле постепенно загрязняется и темнеет, пропуская со временем уже другое количество солнечных лучей через себя.

В результате резко меняются пороги срабатывания. Если это обычная грязь и пыль, то проблема легко решается влажной очисткой. А вот когда чернеет от времени пластик, тут уже поможет только замена защитного колпачка или всего прибора целиком.

Еще часто в таких реле сгорает стабилитрон. Это их главное слабое место.

Также при выборе фотореле обращайте внимание на температуру эксплуатации. К примеру, те же ФР-601 хорошо работают до -25С, а потом у них начинаются проблемы.

В этом случае вам опять поможет обычный выключатель света. Только в схеме
его нужно подключать иначе, чем рассматривалось выше.

Фаза через него должна проходить напрямую к светильнику. Это своего рода
перемычка на тот случай, если датчик не сработал или вышел из строя.

Свет будет зажигаться обычным щелчком выключателя, ровно также, как и все
лампочки у вас дома.

Также в паспортных данных таких фотореле указана степень защиты — IP44.

Это означает, что датчики можно спокойно использовать на улице. Они защищены от брызг и капель дождя.

Однако обращайте внимание на правильное расположение прибора.

Ошибка №3

Например, отдельные модели можно устанавливать только вниз «головой»!

У них в защитной крышечке присутствует отверстие, через которое влага запросто может проникать во внутрь устройства.

Работа датчика света наоборот

А если вам для каких-то нужд понадобится, чтобы реле работало в реверсном
режиме? Подавало напряжение и включало нагрузку днем, а выключало ночью.

Например, для освещения в сарае с животными, где нет окон. Что делать в
этом случае?

Тогда идете в ближайший магазин и покупаете промежуточное реле, у которого один из контактов замыкается, а другой размыкается при срабатывании.

Все что вам нужно будет сделать, это подключать данное промежуточное реле после датчика света по нижеприведенной схеме.

В качестве такого реле может выступать и пускатель с доп.контактами.

Схема подключения через пускатель

Также пускатель понадобится при управлении освещением с мощной нагрузкой. Допустим это не одна лампочка, а полноценные уличные прожекторы или фонари с ДРЛ, ДНаТ или другими мощными источниками света.

Стандартное фотореле от того же IEK ФР-601,рассчитано на подключение нагрузки не более 10А. Это несколько светодиодных

прожекторов мощностью около 2кВт.

Хотите больше? Воспользуйтесь следующей схемой с магнитным пускателем.

  • Его катушка подключается как раз-таки к фотореле, а силовые контакты подают
    питание на основную линию освещения.
  • Если вас не устраивает большой габаритный колпак датчика света, который
    портит весь дизайн фасада здания, воспользуйтесь фотореле с выносным датчиком.

В этом случае основной коммутирующий элемент располагается в щитке инапоминает современный модульный контактор на дин-рейке. Миниатюрный выносной

датчик тем временем незаметно прячется под крышей или в любом другом месте.

Схема подключения здесь следующая:

Более расширенный и усовершенствованный вариант:

Внутри прибора по прежнему коммутируется фазный проводник.

Настройка чувствительности может осуществляется потенциометром на передней панели, в зависимости от модели. Вам больше не придется каждый раз подниматься на высоту под козырек дома.

Рассчитаны такие приборы уже на несколько большие токи (25А), чем китайские
модели ФР-601.

Выносной датчик можно наращивать проводом до 50 метров. Вы его безболезненно сможете протянуть не только через крышу дома, но и через весь участок.

Источник:

Подключение фотореле для уличного освещения

Суммарная потребляемая электрическая мощность групп светильников уличного освещения может быть достаточно большой даже при использовании экономичных светодиодных фонарей и прожекторов. Ручное же отключение освещения удобно далеко не всегда, а постоянная работа осветителей приводит к повышенным, но бессмысленным финансовым расходам.

Ощутимо сэкономить средства позволяет применение фотореле для автоматизации уличного освещения; при этом одновременно повышается и удобство управления осветительными приборами. Включение фотореле в схему управления приводит также и к продлению эксплуатационного ресурса светильников.

Технические характеристики световых реле

Прямое назначение фотореле – включение нагрузки при снижении уровня освещенности ниже установленного порога, и ее отключение при увеличении яркости света. Практически во всех существующих моделях этих приборов предусмотрена регулировка пределов порогов срабатывания (чувствительности фотореле) – различаются только (в зависимости от «навороченности» устройства) границы этих пределов.

Основные конструктивные особенности реле

Основной конструктивный элемент любого реле освещения – фотоэлемент (непосредственно «фотодатчик»). В зависимости от способа его подключения к остальным элементам управления различают фотореле со встроенным и с выносным датчиком.

Какое лучше? Вторые дороже и немного капризнее в монтаже, но значительно удобнее в эксплуатации.

Второй по очередности, но равнозначный по важности элемент конструкции – исполнительный «механизм», управляющий непосредственно отключением или подключением нагрузки к линии электропитания.

Существует несколько типов таких «ключей»:

  • Электромеханические — представляют собой, по сути, обычное электромагнитное реле (катушка с электрически «привязанными» к ней замыкающими-размыкающими контактами) небольшой мощности;
  • полупроводниковые – для управления нагрузкой используются тиристоры, симисторы или мощные транзисторы;
  • оптоэлектронные, позволяющие электрически «развязать» конструктивные элементы нагрузки и фотоэлемента.
Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.