фотореле для уличного освещения

Содержание

Возможные схемы подключения фотореле для уличного освещения

Итак, определено предназначение и принцип действия фотореле, по сути выполняющего функции автоматического выключателя света. Отсюда следует простая схема подключения: на датчик подается фаза, которая уходит из двух выходов и поступает на светильник или другой осветительный прибор. Поскольку устройство нуждается в питании, то один из контактов является нулевым. Для повышения безопасности при эксплуатации изделия в идеале желательно подключить заземление.

Чтобы понять, какой выбрать датчик, учитывается мощность нагрузки (суммарная мощность источников света, ламп). С повышением мощности оборудования возрастает его стоимость. Чтобы сэкономить, питание в цепи можно подавать через магнитный пускатель. Для этого по-прежнему потребуется фотореле, но в данном случае можно будет использовать устройство малой мощности, поскольку при последовательном подключении учитывается мощность магнитного пускателя, а не самого датчика. На выводы изделия подается желаемая нагрузка.

Если в электрической цепи будут использоваться дополнительные датчики (движения, времени), то они подключаются последовательно после фотореле. Порядок, в котором будут расположены датчики движения и времени, не имеет значения. Если в какой-то момент нужно будет избавиться от этих датчиков, достаточно просто изъять их из схемы, она все равно будет функционировать.

Какое фотореле выбрать для уличного освещения

Фотореле – это техническое устройство, предназначенное для управления работой электрической цепи посредством замыкания-размыкания контактов под воздействием солнечного света.

Основными элементами рассматриваемого устройства являются фотоэлемент (датчик освещенности), обладающий светочувствительными свойствами, и электронный блок, обрабатывающий и передающий сигнал от фотоэлемента.

В качестве чувствительного датчика может быть использован фоторезистор или фототранзистор, это зависит от схемы, используемой при изготовлении конкретной модели.

Принцип работы данного устройства заключается в том, что при снижении уровня освещенности фотоэлемент срабатывает и замыкает свои контакты, подавая сигнал на электронный блок, с которого, в свою очередь, сигнал поступает в цепь управления подключенного оборудования.

Принципиальная схема и внешний вид модели, изготовленной на базе фототранзистора

Технические характеристики разных моделей различны, но основными, характеризующими возможности использования приборов, являются следующие:

рабочее напряжение сети питания;
электрическая мощность подключаемой нагрузки;
степень защиты корпуса;
температурный режим использования.

Внешний вид модели «ФР-602» со встроенным датчиком света

По своей конструкции фотореле могут быть выполнены со встроенным или выносным фотоэлементом, что определяет возможности использования конкретного устройства.

Приборы могут быть выполнены с предустановленными настройками и оснащены следующими регуляторами срабатываний:

порог реагирования на уменьшение-увеличение освещенности;
задержка времени включения, обеспечивающая защиту от ложных срабатываний;
регулирование диапазона освещенности.

Критериями выбора фотореле являются следующие параметры:

Технические характеристики, определяющие возможности использования и схему включения.
Наличие возможности выполнения индивидуальных настроек.
Способ размещения (на элементах строительных конструкций или в электротехническом оборудовании).
Наличие дополнительных элементов управления, расширяющих возможности использования устройства: таймер включения, датчик движения и прочие.
Стоимость.

Где установить

Выбор места установки зависит от конструктивных особенностей прибора (встроенный или выносной фотоэлемент), его технических характеристик и условий эксплуатации.

Если устройство предназначено для управления работой одного светильника и имеет встроенный фотоэлемент, то его монтаж следует выполнить в непосредственной близости от управляемого объекта, размещенного на улице. В этом случае подключение выполняется непосредственно в цепь питания светильника наружного освещения.

Если фотореле оснащено выносным фотоэлементом и предназначено для установки на ДИН-рейку, то оно размещается в электрическом шкафу. В последнем должен быть установлен коммутационный аппарат (магнитный пускатель, контактор и т. д.), посредством которого напряжение питания подается на светильники наружного освещения. В этом случае устройство включается в цепь управления этого коммутационного аппарата.

При выполнении монтажных работ следует учитывать следующие моменты, оказывающие влияние на работу фотореле:

при наличии выносного фотодатчика длины соединительных проводов должно хватать для его размещения в требуемом месте установки от электрического шкафа, где размещен сам прибор;
место установки должно быть защищено от воздействия внешних лучей света искусственного происхождения (светильники освещения, фары автомобилей и иных транспортных средств и т. д.);
при наличии элементов настройки режимов работы место размещения фотореле должно быть удобно для выполнения этих операций (доступность, высота размещения от уровня пола и т. д.).

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
Класс защиты корпуса. Для установки на улице выбирайте IP 44 и не ниже. Это означает, что корпус защищен от попадания твердых частиц размером более 1 мм и водяных брызг. Можно выбирать фотореле для наружной установки с большими цифрами класса защиты, с меньшими — нельзя. Для установке дома достаточно IP 23.
Мощность нагрузки. Каждый датчик освещенности рассчитан на определенную мощность нагрузки. Лучше, если суммарная мощность подключенных осветительных приборов меньше на 20%. В таком случае устройство работает не на пределе возможностей, потому служит дольше.

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
Регулируемый диапазон освещенности. С его помощью задается освещенность, при которой фотореле для уличного освещения подает питание (нижняя граница) и отключает его (верхняя). Этот диапазон может быть 2-100 Лк (2 Лк — это полная темнота), а может — 20-80 Лк (20 Лк — это сумерки, но очертание предметов еще видно).

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

Подключение фотореле

К сожалению, единого стандарта подключения фотореле нет, и каждый производитель предлагает свой метод. Но в целом они практически неотличимы, и главной проблемой, если вы взялись подключать фотореле своими руками, могут стать реле с выносным фотоэлементом.

Подключение фотореле с встроенным силовым блоком

Подключение фотореле со строенным силовым блоком

Самые простые фотореле со встроенным силовым блоком обычно имеют три вывода. Из которых к двум выводам подключатся фазные провода, а к третьему — нулевой. Подключение защитного провода обычно не предусмотрено.
Для подключения в первую очередь снимаем напряжение с участка цепи, где предстоит работа.
После этого к выводу «L1» (может быть применена другая маркировка вывода) подключаем фазный провод, приходящий от питающего автоматического выключателя.
К выводу «L2» подключаем фазный провод, к которому подключены наши осветительные приборы.
К выводу «N» подключаем нулевой провод. Он необходим для того, чтобы фотоэлемент включение освещения мог нормально работать.
Теперь после выполнения всех необходимых регулировок можно подать напряжение и испытать наше фотореле.

Подключение фотореле с выносным фотоэлементом

Особенностью фотореле с выносным элементом является расположение непосредственно датчика отдельно от силового блока. Фотоэлемент для включения освещения подключается отдельно, в связи с этим такие силовые блоки имеют пять выводов.

Чтобы выполнить подключение такого фотореле, необходимо сначала подключить силовые провода. Делается это в точности как подключение фотореле со встроенным силовым блоком.

После этого мы можем подключить непосредственно фотоэлементы для включения освещения. Для этого у нас имеется два вывода, которые имеют соответствующую маркировку. Эта маркировка в значительной степени отличается у разных производителей, но в большинстве случаев она изображает датчик.
После выполнения всех необходимых настроек, мы можем подать напряжение и испытать работоспособность нашей схемы.

Особенности устройства

Фотореле имеет вид датчика, который работает благодаря наличию у него фотоэлемента. Через него датчик оценивает уровень освещенности на улице и, при совпадении заданных параметров, активирует включение света в системе уличного типа освещения.

Регулятор на корпусе

Схема фотореле не очень сложна и умещается в небольшой компактный корпус, из которого выходят три проводника. Они необходимы для подключения прибора к сети питания. Они также могут использоваться для управления включением аппарата в зависимости от выставленного в настойках уровня освещенности. Такой датчик может использоваться в разных ситуациях. Но наиболее часто он применяется для создания уличного типа освещения. Сегодня очень распространены модели, которые имеют регулятор. Он используется для управления работой прибора и более точной его настройки. Благодаря регулятору можно добиться правильной работы устройства в каждой заданной ситуации.

Выставляя регулятор на «-», датчик будет включать освещение только ночью, а при установке на «+» — когда только начинает смеркаться. Многие производители рекомендуют устанавливать регулятор на срединное положение. Это обеспечит более стабильную работу устройства. Для более эффективного управления работой датчика нужно настроить несколько параметров:

диапазон чувствительности света. Его надлежит выставлять в пределе от 5 до 50 Люкс;
мощность — от 1 до 3 КВт;
максимальная нагрузка сети – 10 А.

Также для правильного подключения важно знать, какие виды фотореле бывают. Самое главное отличие таких датчиков заключается в расположении фотоэлемента:. Датчик с выносным фотоэлементом

Датчик с выносным фотоэлементом

датчик со встроенным фотоэлементом. Такие модели могут иметь встроенный регулятор и таймер. В данном случае подключение прибора происходит по обычной схеме. Для подключения подойдет стандартная электрическая схема для фотореле;
датчик с выносным фотоэлементом. Здесь конструкция устройства состоит из двух частей: фотоэлемент, что выносится на улицу и переключатель, который стоит устанавливать отдельно. Для подключения их между собой нужно использовать кабель.

Для каждой модели характерна своя схема фотореле, которую следует учитывать для дальнейшего подключения прибора. Еще одним вариантом подключения является способ через таймер. С помощью такого устройства можно легко запрограммировать датчик на отключение или включение регулятора. В результате включение света будет происходить через определенные интервалы времени. Это позволяет значительно сэкономить на потреблении электроэнергии.

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 особенности подключения отдельных моделей датчиков: фотореле ФР 601 и ФР 602

Современный отечественный рынок представлен широким рядом моделей фотодатчиков, рассчитанных на разные типы и условия освещения, предполагающие различные мощности ламп и наличие дополнительных функций.

Самыми популярными среди стандартных однофазных моделей считаются датчик ФР-601 и его более усовершенствованный аналог фотореле ФР-602. Производителем приборов является компания ІЕК. Оба вида датчиков характеризуются надежностью и простотой подключения. Различия между моделями несущественные, они работают от тока одинакового напряжения и частоты, а потребляемая мощность равна 0,5 Вт. Внешне приборы полностью идентичны.

Единственное различие заключается в максимальном сечении проводников для подключения. Модель ФР-601 рассчитана на 1,5 мм², а ФР-602 – на 2,5 мм². Соответственно, они имеют различный ток номинальной нагрузки. У фотореле ФР-601 он равен 10А, у ФР-602 – 20 А. Оба прибора имеют встроенный фотоэлемент, а регулировка допустима в пределах от 0 до 50 лк с интервалом в 5 лк.

Самыми популярными среди стандартных однофазных моделей считаются датчик ФР-601

Такие устройства можно соорудить даже в домашних условиях. Главное отличие самодельного прибора от заводского фотореле ИЭК будет заключаться в отсутствии соответствующей защиты. Этот уровень у серийных моделей равен IP44, что подразумевает защиту от пыли и влаги. Схема подключения фотореле ФР 601 и ФР-602 стандартная и простая. Служат изделия долго и выдерживают влияние температур широкого диапазона.

Среди аналогов данного устройства значится модель ФР-75А – фотореле, схема которого более сложна для изготовления в домашних условиях. Прибор менее стабилен и долговечен при практическом использовании.

Светочувствительные датчики высокой мощности: фотореле ФР-7 и ФР-7Е

Рассмотренные выше модели идеально подходят для обеспечения работы уличных светильников на территории дачного участка или во дворе частного дома. Для регулировки освещения на улицах городов и на дорогах используют более мощные модели. К таким относят ФР-7 и ФР-7е, которые могут работать в сети переменного тока 220 В с напряжением до 5 ампер. Настройку данных приборов должны осуществлять специалисты, так как требуется подключение диапазона, равного 10 лк.

Среди недостатков фотореле ФР-7Е, как и его предшественника ФР-7, следует отметить высокий уровень потребляемой мощности. Также у устройств отсутствует необходимый уровень защиты IP40, который предохраняет от негативных воздействий влаги. Кроме того, у моделей не защищен подстрочный резистор на наружной панели, контактные зажимы относятся к открытому типу.

Главным недостатком фотореле ФР-7 яввляется высокий уровень потребляемой мощности

Рассматривая отдельные фотодатчики, нужно упомянуть популярную модель фотореле ФРЛ-11 с внешним фоточувствительным элементом. Прибор работает в большом диапазоне освещенности (2-100 лк). Фотодатчик оснащен защитой IP65, что предусматривает его установку на улице, причем на приличном расстоянии от реле. Устройства используют для регулировки освещения крупных объектов: дорог, стоянок, вокзалов, парков и т.д.

Фотореле ФР-16А относится к разряду наиболее мощных моделей со встроенным фотоэлементом. Датчик реагирования на свет можно настроить на работу в определенном уровне освещенности. Для функционирования прибора требуется коммутируемый ток, равный 16 А, а мощность нагрузки прибора составляет 2,5 кВт.

Установка фотореле в уличном освещении исключает вмешательство человека в процесс регулировки работы осветительных электроприборов, что позволяет значительно сэкономить на потреблении электроэнергии. Покупая оборудование, потребитель должен ориентироваться на параметры устройства, подбирая модель для конкретных целей с необходимой степенью нагрузки. Во время подключения требуется четко следовать инструкции и прилагаемой схеме, а в процессе эксплуатации – рекомендациям производителя.

Характеристики и особенности подключения отдельных моделей датчиков: фотореле ФР 601 и ФР 602

Самыми популярными среди стандартных однофазных моделей считаются датчик ФР-601

Популярные статьи Виды реле

Светочувствительные датчики высокой мощности: фотореле ФР-7 и ФР-7Е

Главным недостатком фотореле ФР-7 яввляется высокий уровень потребляемой мощности

Можно ли сделать своими руками фотореле для уличного освещения

Примерная схема сборки фотореле с датчиком движения

На практике своими руками схема фотореле собирается достаточно просто. Чтобы устройство не получилось громоздким, не рекомендуется использовать слишком большое количество конструктивных элементов. К примеру, эмиттерный повторитель стоит собрать из двух транзисторов, которые предназначены для усиления входного сигнала.

Наглядная сборка фотореле

Также необходимо задействовать в схеме маломощное реле, которое будет служить транзисторным каскадом. Чтобы создать преграду от воздействия обратных токов, рекомендуется использовать диоды. При повышении напряжения устройство становится более чувствительным к световому потоку.

Преимущества и недостатки использования фотореле для уличного освещения

Чтобы обеспечить необходимый уровень видимости во дворе дома и при этом не беспокоиться о постоянном включении и отключении электрооборудования, следует установить простой уличный светильник с датчиком освещённости. Устройство фотоэлемента имеет небольшую плату управления и корпус, поэтому оно не занимает много места и обладает незначительным весом. По этой причине датчик можно установить практически на любой поверхности.

Благодаря прибору достигается существенная экономия электроэнергии, поскольку расход её значительно меньше. Также к преимуществам использования фотоэлемента следует отнести:

работу устройства при малых токах;
высокую скорость срабатывания, в сравнении с механическими аналогами;
большую производительность устройств;
отсутствие механических контактов (что исключает быстрый износ оборудования);
длительный период эксплуатации.

Наряду с преимуществами датчиков света, следует рассказать о существующих недостатках. В первую очередь необходимо тщательно проверять корпус устройства во время покупки на предмет герметичности. При её отсутствии внутрь корпуса может проникнуть влага и вызвать окисление контактов.

Герметичный корпус сумеречного фотодатчика

Также необходимо следить за тем, чтобы прибор не оплавлялся при работе и не имел механических повреждений.

Мнение эксперта
Виталий Панфилов
Инженер-проектировщик СС, ОС, СКУД (системы связи, охранно-пожарная сигнализация, система контроля управления доступом) ООО «АСП Северо-Запад»

“Грязный корпус фотодатчика препятствует нормальному проникновению лучей света. По этой причине необходимо всегда устройство содержать в чистоте.”

Разновидности датчиков освещения

Программируемое цифровое реле

Классификация сенсоров происходит по нескольким параметрам.

По конструктивному исполнению модели бывают:

Фотоэлемент расположен в одном корпусе с остальными деталями. Сумеречное реле устанавливается рядом с прибором освещения.
Устройство с выносным (наружным) фотоэлементом. Основной блок устанавливается на DIN-рейку, светочувствительный сенсор на улице.

По типу управления:

Устройства с таймером – прибор настраивается на уровень освещенности и задается временной промежуток работы. Например, светильники отключаются с наступлением ночи.
Фотореле с принудительным отключением – при необходимости активируются и выключаются вручную.
Программируемые сумеречные реле – технологически сложные устройства, работающие по заданным настройкам.

По типу нагрузки:

светодиодные;
люминесцентные (энергосберегающие);
лампы накаливания.

Что такое фотореле для уличного освещения и для чего оно нужно

Фотодатчики предназначены для автоматического освещения различных участков улицы при наступлении тёмного времени суток. Многие знают, что раньше фонари на столбах включались специальными службами. Теперь, благодаря датчикам света, этот процесс осуществляется без участия человека.

Наглядная схема подключения фотодатчика для уличного освещения

Обычный фотосенсор содержит в себе чувствительный датчик, который реагирует на дневной свет, и электрическая цепь устройства в этом случае изолирована. При наступлении темноты прибор, наоборот, работает в качестве проводника. По этой причине ночью он активен, обеспечивает включение лампы для освещения, а утром при попадании на него светового потока происходит выключение цепи.

Фотоэлемент с устройством крепления

Наружный уличный светильник с датчиком освещённости содержит в себе схему управления, которая помещена в корпусе прибора. Чтобы подключить устройство к электрической системе питания, от него выведены проводники. Обычно установка фотоэлемента осуществляется при помощи кронштейна в том месте, где на него будут попадать лучи солнца.