Андрей Смирнов
Время чтения: ~14 мин.
Просмотров: 0

Делаем фотореле по схеме своими руками

Виды реле и их условное обозначение

Порядок монтажа фоточувствительного прибора зависит от типа изделия, выбранного для управления освещением

Перед началом работ важно определиться с тем, какие бывают реле в осветительных цепях, и какое из них оптимально подходит для заявленных целей

По способу установки различают следующие виды фотореле (перечислены согласно порядку на рисунке ниже):

  • Бытовые устройства для крепления на прочной горизонтальной поверхности.
  • Модели, устанавливаемые на DIN-рейку в распределительном шкафу (с выносным датчиком).
  • Модульные приборы, монтируемые в подъезде многоквартирного дома.

Основное предназначение приборов в модульном исполнении – использование в муниципальных хозяйствах, а также при обслуживании сетей освещения автомагистралей и других объектов. Они устанавливаются в электрощит, что позволяет как подключить нагрузку напрямую, так и подключить освещение через контактор, если мощности фотореле не хватает на предполагаемую нагрузку.

Образцы модульных реле нередко устанавливаются на DIN-рейки в шкафах частных объектов.

По наличию дополнительных опций реле может быть:

  • Регулируемое и нерегулируемое, что означает возможность выставления его чувствительности.
  • Устройство с таймером, задающим определенное время включения (выключения) света.
  • Совмещенным с датчиком движения, срабатывающим при перемещении человека в поле его чувствительности.
  • С задержкой времени, программируемой по необходимости.

Регулировка чувствительности и других параметров производится посредством органов, имеющихся на корпусе прибора.

Кроме того, образцы реле контроля освещения отличаются маркой производителя, в соответствии с которой выделяются такие модели как ФР-601 и подобные им. На практике нередко встречаются изделия старых годов выпуска (ФР-2, например). Помимо того, что каждый образец фотореле имеет свое буквенное обозначение – они представляются в схемах в виде условных графических символов (УГО).

Все перечисленные приборы имеют свое условное обозначение на схеме, представленное в виде типовых значков. Обычно это – символ самого чувствительного элемента (резистора, диода или транзистора), с направленными в его сторону стрелками. Несколько иным образом представляется его условное обозначение на плане (в виде квадрата со стрелками).

Независимо от своего предназначения (для светодиодных светильников, например или других целей) перед покупкой фотореле потребуется тщательно изучить их устройство. Это поможет понять, что это такое с технической точки зрения и заметно облегчит их эксплуатацию. Несведущим в технике людям знакомство со всеми тонкостями работы реле позволит разобраться в том, что оно делает при реализации своих функций.

Материалы по теме:

  • Как подключить прожектор к датчику движения и фотореле
  • Как выбрать датчик движения для освещения
  • Дистанционное управление освещением

17.07.2019

Астротаймер

Астрономический таймер (астротаймер) — это другой способ автоматизировать уличное освещение. Принцип его работы отличается от фотореле, но он тоже включает свет вечером и выключает его утром. Управление светом на улице происходит по времени. В данном устройстве заложены данные про то, в какое время темнеет/светает в каждом регионе в каждый сезон/день. При настройке астротаймера вводятся GPS координаты его установки, выставляется дата и текущее время. Согласно заложенной программе устройство и работает.

Астротаймер — второй способ автоматизировать свет на участке

Чем оно удобнее?

  • Оно не зависит от погоды. В случае с установкой фотореле велика вероятность ложного срабатывания — в пасмурную погоду свет может включаться ранним вечером. При попадании на фотореле света он может гасить свет посреди ночи.
  • Устанавливать астротаймер можно в доме, в щитке, в любом месте. Ему не нужен свет.
  • Есть возможность сдвигать время включения/выключения на 120-240 минут (зависит от модели) относительно заданного времени. То есть, вы сами сможете выставить время так, как вам удобно.

Недостаток — высокая цена. Во всяком случае, модели, которые есть в торговой сети, стоят довольно солидных денег. Но можно купить в Китае намного дешевле, правда, как он будет работать — вопрос.

Что представляет собой фотореле

   Этот прибор являет собой соединение датчика, который чувствителен к световым лучам с питательной цепью. В результате при попадании света на него он становится изолятором, а в темноте становится проводником. Таким образом, получается включение освещения в ночное время и отключение его на рассвете.

Вся схема собрана в небольшой корпус, от которого выходят три проводника для подключения питания и управления освещением. Как правило, уличное фотореле крепится снаружи в том месте, где на него без препятствия попадают солнечные лучи. Для крепления в комплекте есть специальный кронштейн.

   Для регулировки порога срабатывания может быть установлен регулятор, который позволяет добиться срабатывания при разных условиях. Он выносится на внешнюю сторону корпуса и его в любой момент можно отрегулировать. При вращении его в сторону минуса аппарат будет реагировать только с наступлением темноты, а если выставить максимум в плюсовую сторону, то будет реакция уже с началом сумерек.

В основном производитель советует оставлять этот регулятор в среднем положении. В таком случае его работа более стабильна. Диапазон чувствительности к свету может быть выставлен в пределах от 5 до 50 Люкс. В основном фотореле для уличного освещения рассчитано на мощность от 1 до 3 КВт. При этом оно управляет сетью с максимальной нагрузкой 10 ампер.

   Есть варианты исполнения этого устройства, при которых датчик освещения выносится отдельно от переключателя и соединяется посредством кабеля. Такие типы в основном используются в сложных системах, которые размещены в специальных щитах, где нет попадания солнечного света.

   Также возможно подключение фотореле, через таймер работы устройства. Он может быть запрограммирован на включение и отключение регулятора в работу. Это помогает использовать его на разных промежутках времени. Например, днём при хорошем освещении он может вообще отключаться от сети таймером. Лишь когда приближается время его работы, подаётся питание.

   Если подключение фотореле идёт по описанной схеме, то экономится дополнительная энергия и возрастает срок службы системы в целом. В таймере есть память, которая рассчитана на период от одного месяца до одного года. В ней можно учесть разный период светового дня и сделать работу датчика более корректной.

Так как этому устройству приходится работать в условиях открытого пространства, то оно имеет защиту IP44. Это означает, что в корпус не могут попасть предметы больше 1 мм. Также ему не страшны брызги воды со всех сторон. Рабочим температурным промежутком являются пределы от -250 до +400 С.

Разновидности устройств

С учетом предназначения и исполняемых обязанностей прибор регулировки света подразделяется на несколько ключевых типов.

С интегрированным фотоэлементом (датчиком освещенности)

Нередко подобные устройства консолидированы в общий узел с управляемым осветительным прибором и предназначаются для монтажа на улице. Наделены высокой степенью влаго-, пылезащиты, не меньше IP44.

С выносным детектором освещенности

Электронный узел монтируется в шкаф, щиток либо устанавливается в ином огражденном от влияния неблагоприятных условий погоды месте, в связи с этим требования к уровню защиты оболочки IP понижены, хватает IP20. Датчик освещенности монтируется снаружи и соединяется посредством электропроводов с электронным узлом. Требования к IP датчику освещенности аналогичны уличному исполнению, не меньше IP44.

Разнесенная структура дает возможность формировать щиты автоматизации и управления уличным освещением, где сумеречный выключатель – это один из элементов комбинированной, многоуровневой схемы.

На разные уровни напряжения

Электропитание сумеречного выключателя может быть рассчитано на разные напряжения тока, 12, 24, 220, 380 Вольт. Имеются модификации с довольно обширным спектром питающих напряжений от 12 до 264 В. Образцы на невысокое напряжение 12 и 24 В могут функционировать в схемах с использованием других источников электрической энергии, солнечных батарей, ветроэлектрических установок с аккумуляторным сопровождением.

Видов устройств управления светом достаточно много. В числе их имеются как обыкновенные, с опцией включения/отключения, так и профессиональные. Профессиональные отличаются расширенным набором функций (встраиваемые таймеры, календарь событий, возможность управлять дежурным и основным освещением).

Зачем нужно фотореле

Световые акценты вокруг дома — это не только удобно, но и красиво

Система уличного освещения может работать и без фотосенсоров. Но датчик день-ночь придаёт ей дополнительные преимущества:

  • Удобство. Стандартная система освещения предусматривает установку включателя возле входной двери на улице, или в самом доме. Это удобно для того, кто решил выйти из дома поздним вечером. Но при возвращении домой в тёмный период суток приходится идти к выключателю с фонариком, или даже открывать замок в полной темноте. С датчиком можно настроить включение подсветки с наступлением сумерек и владелец приедет на уже освещённую площадку у калитки или перед гаражом.
  • Экономия электроэнергии. Жильцы загородных домов нередко забывают выключить свет на улице перед сном или уходом из дома. С датчиком такого не случится. Стандартный выключит свет с первыми лучами солнца, комбинированный с датчиком движения — как только все уйдут со двора, а программируемый — в точно указанное время.
  • Имитация присутствия. Воры не рискуют пробираться в дом, пока хозяева дома, а основной признак их присутствия — включённый свет. Уличная подсветка с сенсором создаёт видимость присутствия и таким образом защищает дом от вандалов и грабителей, пока семья на отдыхе или в командировке.

Датчики освещённости хорошо показали себя в городских осветительных системах, их нередко используют коммунальные службы, владельцы торговых центров, автостоянок, рекламных щитов и т. д. В частных загородных домах фотореле тоже выгодны и уместны, поэтому приобретают всё большую популярность.

Характеристики фотоэлементов

Выбор фотореле определяют следующие факторы:

  • чувствительность фотоэлемента;
  • напряжение питания;
  • коммутируемая мощность;
  • внешняя среда.

Чувствительность характеризуется как отношение образующегося фототока к величине внешнего потока света и измеряется в мкА/лм. Она зависит от частоты (спектральная) и интенсивности света (интегральная). Для управления освещением в быту важна последняя характеристика, зависящая от суммарного светового потока.

Величину номинального напряжения можно найти на корпусе прибора или в сопроводительном документе. Устройства зарубежного производства могут иметь другие стандарты напряжения питания.

От мощности светильников, к которым подключено фотореле, зависит нагрузка на его контакты. Схемы фотореле освещения могут предусматривать прямое включение ламп через контакты датчика или через пускатели, когда нагрузка велика.

На открытом воздухе сумеречный выключатель помещается под герметичной прозрачной крышкой. Она является защитой от влаги и осадков. При работе в холодный период применяется подогрев.

Советы по подключению фотореле

   Если требуется управление работой нескольких ламп одновременно, то нужно знать, как подключить фотореле для большого количества потребителей. Для этого понадобится специальный контроллер, который будет получать сигнал от регулятора и соответственно управлять освещением.

Перед тем как подключить фотореле нужно удостовериться, что оно подходит по мощностным характеристикам. Если нет, то нужно воспользоваться вспомогательными переключателями. В противном случае датчик может не выдержать нагрузки и выйти из строя.

   При выборе фотореле для уличного освещения стоит обратить внимание на способ его подключения. Наличие специальных клемм для зажимки проводов значительно упрощает монтаж

Если же приходится устанавливать фотореле, схема подключения которого не имеет клемм, то нужно воспользоваться распределительной коробкой. Она надёжно убережёт соединяющие провода от попадания на них воды. Также нужно посмотреть есть ли на корпусе нарисованная схема подключения. Если её нет, то такому производителю не стоит сильно доверять.

https://www.youtube.com/watch?v=1vyhml_u6M4

   При установке стоит помнить, что минимальный предел срабатывания датчика составляет 5 лк, а это происходит когда на улице ещё достаточно светло. Поэтому экономия при такой чувствительности может быть поставлена под вопрос.

Преимущества и недостатки использования

Преимущества:

  1. Небольшой размер платы и соответственно корпуса для размещения блока.
  2. Не имея механического контакта, фотореле не имеет износа. Поэтому эксплуатационный период намного больше.
  3. Устройство работает с токами в несколько миллиампер. Используется привод малого тока.
  4. Работает, не издавая шума и звуков.
  5. Скорость срабатывания превышает механический аналог в 10 раз.
  6. Обладает высокой производительностью.

Экономя затраты на расход электричества, сберегаются и природные ресурсы. Уменьшается расход угля, газа, нефти, используемые для выработки электроэнергии. Уменьшаются экологически-вредные выбросы в атмосферу.

Устанавливаемое реле экономит бюджет. Люди получают возможность комфортного освещения там, где это необходимо.

Прежде, чем окончательно закрепить датчик, нужно выбрать оптимальную настройку срабатывания. Когда убедитесь, что все работает, правильно завершайте окончательный монтаж. Так не придется несколько раз добираться к нему для корректировки.

Необходимо выполнять требования эксплуатации прибора. Они таковы:

  1. Следить за герметичностью корпуса (проверяйте при покупке)
  2. Не допускать его повреждения, оплавления.
  3. При загрязнении, нарушается проникаемость естественного освещения. Протрите его от грязи.

При правильной эксплуатации и настройке, светодиод будет служить надежно и долго.

К недостаткам можно отнести плохое качество фотореле китайского производства, заполонивших рынок. Покупая прибор, смотрите на срок гарантии. Хорошо проверяйте все функции. Сохраняйте чек.

Устройство и принцип работы

Следует сказать, что фотореле для уличного освещения похоже на некий датчик освещенности, что работает благодаря оснащенности специальным фотоэлементом. С использованием именно этой составляющей датчик может оценить осветительный уровень открытого пространства, и при совпадении ряда характеристик осуществляет активацию света в механизме освещения уличного исполнения.

План фотореле не слишком труден и может уместиться в корпус малых размеров, откуда уходят 3 проводника. Они необходимы для подключения гаджета к обычной электросети. Часто они применяются и для активации такой техники в зависимости от необходимого осветительного уровня в настройках. Такой датчик обычно используется для управления наружным вариантом освещения.

Если регулятор поставить в режим «– », то освещение будет активироваться лишь ночью, а если в режим «+», то уже во время сумерек. Но большинство производителей рекомендует выбирать нечто среднее между режимами, чтобы стабильность работы оборудования такого типа была максимальной.

Отдельно следует заметить, что максимально эффективное управление датчиком невозможно без понимания некоторых параметров:

  • диапазон световой чувствительности – от 5 до 50 люкс;
  • мощность – 1-3 киловатта;
  • максимальная энергонагрузка – 10 ампер.

Кроме того, следует знать, что существует еще несколько категорий фотореле. Их отличие будет в расположении фотоэлемента. По этому критерию они бывают:

  • с выносным фотоэлементом;
  • со встроенным.

Если говорить о решениях первого типа, то тут конструкция устройства будет состоять из 2 элементов: фотоэлемента, расположенного на открытом воздухе, и выключателя, который следует подсоединить отдельно. Вариант с фотоэлементом встроенного типа получает реле времени и регулятор. Тогда подключение устройства будет осуществляться по простой электросхеме для фотореле.

Упомянутое решение обычно используется в различных сложных осветительных механизмах. Тут будет необходима щитовая схема подключения.

Еще одним решением подключения будет вариант при помощи таймера. Тогда можно просто поставить датчик на включение либо отключение регулятора. По этой причине активация света будет осуществляться через определенное время, что позволит существенно снизить расходы на электрическую энергию.

Теперь немного скажем о принципе использования подобной системы. Датчик в данном варианте будет работать через специальный фотографический элемент, который можно быть разного типа:

  • диод;
  • тиристор;
  • резистор;
  • транзистор;
  • симистор.

Каждый из упомянутых типов по-разному реагирует на наличие света:

  • диод будет во время облучения потоком света выбрасывать специальный импульс, что имеет прямо пропорциональное значение осветительной интенсивности;
  • тиристор при светооблучении будет осуществлять взаимодействие с током постоянного типа;
  • резистор меняет величину собственного сопротивления, что станет причиной отключения либо включения света;
  • транзистор проводит регулировку при облучении электросигнала светом;
  • симисторное решение активирует или деактивирует свет при работе с «+» или «–» составляющей.

Принцип действия

Подобная же ситуация и с фотореле. Широкое распространение получил прибор марки ФР диаметром 63 мм и высотой 77 мм.
Видео: принцип выбора и работа фотореле Управление освещением с помощью фотореле — эффективный способ снизить энергозатраты на подсветку улицы или других объектов. Вполне возможно что отдельные экземпляры фотореле ФР из разных партий и дат выпуска могут существенно различаться, поэтому нужно перед выбором терморезистора провести один эксперимент.
Прибор имеет небольшие размеры и простое крепление Знание конструктивных особенностей устройства позволяет подключить его к фонарю максимально эффективно. Наши инженеры были очень удивлены, когда вскрыли фотореле вроде бы российского производителя, а там схема из журнала «Юный техник» Кто постарше, помнит этот советский журнал.

Подключение фотореле к освещению

Инструкция:

  1. При работе с любыми электроприборами необходимо соблюдать технику безопасности. Подключить фотореле к освещению несложно. Если вы совсем ничего не понимаете в электрике, то лучше доверьте это специалисту.
  2. Устройства имеют отличия подключения. Поэтому пользуйтесь схемой приложенной к вашей модели. Так вы избежите ошибок и неполадок прибора. Подключая элемент, не забудьте, что он должен располагаться в корпусе. Проверьте герметичность и надежность защиты от воздействия внешней среды.
  3. Если контакты подключаются через магнитный редуктор, то потребуется дополнительное оборудование. Не имея опыта, не следует делать этого самостоятельно.
  4. Внутри корпуса прибора есть 2 клеммы. В этом случае, 1 контакт идет к источнику света. Второй присоединяется к сети.
  5. При отсутствии клемм, имеется 3 провода разного цвета. Чтобы правильно их подключить, рядом с элементом устанавливается распределительная коробка. 2 контакта ведут к сети. 1 к светильнику, второй провод от него, подключают к одному из 2 контактов сети (выбирается ” ноль” ).

Как сориентироваться в цветовой гамме изоляции проводов:

  1. Синий цвет или зеленый указывают на “ноль”.
  2. Проводок красного цвета – это “фаза”, ведущая к светильнику.
  3. Коричневый или черный провод – это “фаза”, запитывающая фотореле и соединенная со светильником.

 Правила:

  1. Нельзя устанавливать прибор в огнеопасной среде. Рядом не должны располагаться легко воспламеняющиеся предметы. Основание корпуса не должно при закреплении “смотреть вверх”.
  2. Проследите, чтобы к датчику дневной свет проникал без помех. Иначе реагирование не будет соответствовать настройке. На фотоэлемент не должен попадать свет от светильника. При неверном расположении, он не отключит или не включит (может постоянно мигать) требуемое освещение.
  3. Проверьте наличие предохранителя. Допустимы колебания напряжения в сети 10%. Это защитит ваш прибор от перегорания, если возникнет скачек напряжения.
  4. При больших потребностях нагрузки на сеть (мощные светильники или большое количество), необходимо устанавливать усилитель мощности с трехфазным подключением.

Посмотрите на схему. Если пользуетесь заземлением TN-S или TN-C-S, то эта схема питания соответствует картинке. Кабель идет трехжильный: “фаза, земля, ноль”. Если заземление TN-C, то отличием будет отсутствие провода РЕ.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации