Как правильно подключить фотореле для уличного освещения

В эффективном управлении уличным освещением заинтересованы многие пользователи, это связано с экономией электроэнергии, личного времени и своевременным освещением нужных участков местности. Читайте также статью ⇒ Как подключить фотореле (сумеречный выключатель) для уличного освещения? Схемы.

Область применения и принципы работы фотореле

В течении года продолжительность светового дня существенно меняется весной и летом длиннее, осенью и зимой короче. В северных широтах в летнее время могут быть белые ночи, а зимой круглосуточная тьма. Самым эффективным прибором, который своевременно включает и отключает уличное освещение, является фотореле. Оно позволяет без участия человека определять уровень освещенности и управлять осветительными приборами.

Производители делают большое количество моделей фотореле, но принцип работы и состав основных элементов у всех одинаковый. Отличия могут быть отдельным параметрам:

• по техническим характеристикам,
• габаритам,
• материалу корпуса,
• способу крепления и другим признакам.

Основным элементов в этих приборах является светочувствительный датчик, структура материала которого при изменении уровня светового потока пропорционально меняет электрическую проводимость. Проще говоря, чем светлее, тем уровень тока выше, темнее, ток в цепи уменьшается. В качестве такого датчика в схемах управления применяют фотодиоды или фототранзисторы. Вся схема управления располагается на печатной плате, с фотоэлемента ток поступает на усилитель сигнала, потом через цепь регулировки порогов срабатывания на реле перемыкающее контакты.

При достижении установленного уровня тока включения контакты на реле замыкают цепь освещения с источником питания. Отключение происходит по такому же принципу, контакты размыкаются при повышении тока до установленного уровня. Элементом регулировки тока срабатывания обычно служит переменный резистор. В некоторых моделях имеются дополнительные функции:

• таймер для задержки срабатывания;
• датчики движения;
• ИК – датчики и другие элементы управления.

Бывают многофункциональные системы уличного освещения с программным управлением. Можно программировать временные интервалы работы реле на год, по дням недели с учетом выходных и праздничных дней, на время отсутствие проживающих, создавать имитацию присутствия людей.

Виды фотореле

Все выпускаемые производителями модели можно разделить на несколько видов:

• Приборы с внутренним расположением фоточувствительного элемента в корпусе с фиксированным порогом срабатывания. Они размещаются на улице возле осветительных приборов в герметичном корпусе с прозрачным окошком, напротив которого с внутренней стороны установлен фоточувствительный элемент.
• С таймером, определяющим время срабатывания реле, позволяет установить временные интервалы, когда это необходимо при присутствии людей на участке. Такой режим исключает не нужные срабатывания и экономит электроэнергию;
• С регулировкой порога срабатывания в зависимости от освещенности окружающей среды. При различных условиях эксплуатации и назначения объектов, которые необходимо осветить бывает потребность подсветки не при наступлении полной темноты, а в момент сумерек. Для этого в схеме устанавливается элемент регулировки порога срабатывания;
• Приборы с выносным светочувствительным элементом, такие модели отличаются длительным сроком службы и надежной работой. Они устанавливаются в помещениях и не подвержены внешним атмосферным осадкам и перепадам температур. Светочувствительный элемент, который менее подвержен воздействию окружающей среды, выносится на улицу.

Потребителями востребованы модели с напряжением питания 220В ФР-601 ИЭК, ФР-602, ФРСУ-1-0, ФРСУ-2-0 и прочие типы. Реже приборы с дополнительными блоками питания на 12 и 24В ФР-1 /12 вольт, УТФР-1М, CSM.

Приборы в зависимости от опций имеют различные технические характеристики, по которым оценивается эффективность их работы при определенных условиях эксплуатации. Не смотря на разнообразность моделей, все они обязательно имеют основные общие параметры.

Наиболее доступные и востребованные модели

Статистика продаж показывает, что одно из наиболее продаваемых изделий для бытовых условий эксплуатации с  токами нагрузки до 10А фотореле марки ФР-601, ФР-602. В народе эту модель называют сумеречное реле. Производитель группа компаний IEK, оно имеет прочный, герметичный пластиковый корпус со степенью защиты IР44, который можно устанавливать под козырьком или внутри помещения.

Технические характеристики ФР-601

Потребляемая мощность при срабатывании может меняться в зависимости от модели изделия

Коммутационные контакты реле выдерживают токовые нагрузки до 10А, это дает возможность использовать в цепи более до 25 ламп  мощностью 100Вт, что вполне достаточно для освещения площади участка с домом. Порог срабатывания по освещенности окружающего пространства регулируется вручную.

Для промышленных объектов с токами нагрузки более 10А пользуются большим спросом реле Фотореле PS-3. По структуре материалов функциональному назначению и принципу работы оно не отличается от ФР-601. Отличия заметны по внешнему виду, пластиковый колпак имеет цилиндрическую форму, а не конусообразную как на предыдущей модели. Контакты коммутации в 2раза мощнее, выдерживают токи до 20А, фоточувствительный элемент находится в корпусе.

Технические характеристики RS-3

Общие технические характеристики для разных моделей фотореле

Не зависимо от марки и производителя все фотореле оцениваются по следующим параметрам:

• Степень защиты от воздействия окружающей среды, под открытым небом используются приборы с маркировкой IP65, такая конструкция корпуса защищает от мелкой пыли и прямых потоков воды. Модели со степенью защиты IР40 менее герметичны и устанавливаются в закрытых сооружениях.
• Напряжение питания прибора – чаще всего используются модели с питанием 220В переменного тока и частотой 50Гц, реже с блоками питания на 12 или 24 В.

• Допустимый ток коммутации – это ток, который способны выдерживать контакты реле. Для бытовых условий освещения садовых дорожек, частного двора мощных контактов не требуется, простейшие модели обеспечивают надежных контакт до 10А без нагрева в процессе эксплуатации. Для промышленных объектов, где используется большое количество осветительных приборов с лампами, потребляющими большую мощность, требуются реле с мощными контактами;

• Потребляемая мощность в обозначениях используются два значения, первое в режиме ожидания, до момента срабатывания реле на замыкания цепи. В бытовых приборах эта величина составляет примерно до 1Вт. Вторая цифра показывает потребляемую мощность в период работы приборов освещения, для бытовых моделей это от 2 до 6 Вт;

• Временная задержка в момент включения указывается в секундах;
• Временная задержка в момент выключения указывается в секундах, интервалы задержек могут регулироваться, при этом интервалы задержки включения и выключения могут отличаться по величине.
• Порог срабатывания – это уровень освещенности на улице, обозначается в люменах. На многих приборах эта величина регулируется, поэтому указывается интервал нижнее и верхнее значения.

Критерии выбора фотореле

При выборе фотореле надо учитывать несколько факторов:

• Климатические условия эксплуатации;
• Необходимые опции прибора;
• Условия эксплуатации объекта, на котором устанавливается реле;
• Свои финансовые возможности и другие нюансы.

В северных районах где сезонный перепад температур имеет большой интервал от +30 до –40 ̊С, рекомендуется ставить приборы внутри отапливаемого сооружения с выносным светочувствительным элементом. Это значительно продлевает срок службы и способствует стабильной  работе.

В прибрежных, портовых городах с влажным климатом используются приборы с выносным датчиком или встроенным в корпус, но с высокой степенью влагозащиты IР65.

На частных загородных домах, где проживающие находятся не постоянно, чаще в  выходные и праздничные дни для экономии электроэнергии рационально использовать реле с таймером или программным управлением. Тогда можно будет установить временной интервал работы прибора в течении суток, когда в доме появляются люди.

Классические схемы подключения фотореле

Рассмотрим несколько вариантов схем и особенности подключения фотореле, в большинстве случаев на корпусе изделия отображается схема его подключения. Обратите внимание, что фаза обозначается буквой «L» провод всегда с изоляцией красного цвета, нейтральный провод синего цвета обозначается буквой «N» и заземление с желто-зеленой изоляцией «РЕ».

Это самая простая схема без дополнительных опций, обратите внимание, что лампы в цепи подключаются параллельно, в этом варианте при перегорании одной остальные будут работать.

Датчики движения можно устанавливать в цепи после фотореле или до него сразу после РЩ или распределительной коробки. Это зависит от выгодных условий расположения на отдельно взятых объектах.

Стрелками показано, что не имеет значения, в какой последовательности подключаются элементы. Не зависимо от очередности установки светильник не загорится, пока не замкнутся контакты всех трех устройств. Один вариант из условий срабатывания системы, при наступлении темноты сработает фотореле, интервал времени  установленного на таймере рабочий, контакты замкнуты. Для полного срабатывания  освещения должны появиться движущие объекты, только тогда все элементы коммутации будут замкнуты, ток пройдет на лампы освещения. Обратите внимания, что все приборы подключаются в разрыв фазного провода, требования ПУЭ  п.1.1.29. и п.1.1.30. Такая схема редко используется на практике, таймер обычно производители делают в одном корпусе с реле.

Фотореле при срабатывании включает электромагнитную катушку пускателя, магнит втягивает сердечник, на верхней части которого находится группа мощных контактов, в результате нижние и подвижные верхние  контакты цепи замыкаются.

Надо учитывать, что реле с выносным датчиком освещения имеют ограничения по длине провода от датчика до реле, это зависит от модели изделия 1 – 150м.

Последовательность операций при монтаже

Определившись с выбором датчик а и схемы его подключения, на месте определяют места установки всех элементов схемы и маршруты прокладки проводов. Читайте также статью ⇒ Как подключить датчик движения к лампочке.

Совет №2 Старайтесь датчик устанавливать ближе к РЩ или распределительной коробке, в этом случае понадобится меньше прокладывать проводов.