Что такое фото реле - Информационный портал про ...

Схема и подключение фотореле

Электронное фотореле для уличного освещения предназначено для оптимизации расхода электрической энергии. С наступлением сумерек освещение включается и регулирует интенсивность без участия человека. На рассвете — автоматически при помощи потенциометра включается затухающий режим до полного отключения.

При освещении больших площадей, таких как – автостоянки, складские базы, гаражные кооперативы и т.п. Не редко такие фотореле используются для дорожного и уличного освещения. Использование фотореле приносит существенную экономию электроэнергии и соответственно снижает плату за коммунальные услуги. Прибор обладает диапазоном режимов настроек. В быту он будет полезен дачникам и владельцам домов с приусадебными участками.

Принципы работы уличного фотореле

Срабатывание контактов фотореле происходит в момент попадания на прибор солнечного света или с наступлением темноты.

Датчики, реагирующие на свет, располагаются на корпусе или бывают выносными, в зависимости от типа фотореле. В программе фотореле предусмотрены два временных режима: зима – лето. Таким образом, можно корректировать включение и отключение света в зависимости от времени года.
Такое устройство достаточно экономичное и приносит пользу при установке не только в подъезде для ночного освещения или промышленных зонах, фотореле имеет возможность синхронизации с системой орошения и полива. Дополнительное устройство позволит регулировать полив в раннее время и после захода солнца без вашего участия.
Прогрессивные системы, запрограммированные на экономию энергоресурсов, входят в программу оснащения жилья под названием «Умный дом». Такая оснастка дома имитирует присутствие хозяев в жилом помещении и выполняет их функции по уходу за домом во время их отсутствия или отдыха. Оборудование сети светодиодными лампочками существенно снижает потребление электроэнергии.
При выборе и приобретении фотореле освещения, обратите внимание на степень чувствительности датчиков. Чем выше чувствительность, тем дороже и экономнее устройство фотореле. Желательно приобрести фотореле с плавным регулятором порога отключения и встроенным таймером.

Технические характеристики фотореле для освещения

При выборе фотореле обращается внимание на максимально допустимые нагрузки. В зависимости от количества подключаемых приборов, максимально разрешенные нагрузки колеблются от 1000 до 2300 Вт, в зависимости от типа и модели прибора.

Некоторые модели фотореле оборудованы фотоэлементом внутри корпуса. Другие модели комплектуются таймером и регулятором порога срабатывания. Некоторые модели имеют выносные датчики фотоэлементов. Выбор модели и оснащения зависит от специфики эксплуатации прибора и условий монтажа.
Прибор рассчитан на номинальное рабочее напряжение от бытовой сети 220 Вт, а рубеж срабатывания датчиков реле от 2 до 2000 (лк) люксов.
Выбирая фотореле, учтите, что надежная степень защиты IP44 позволяет использовать устройство под открытым небом. Герметичный корпус противостоит любым капризам погоды. В приборах с таком порогом защиты степень срабатывания датчиков 5 – 50 лк, а допустимые температурные перепады — от 25°С до +40°С.

Стоит запомнить, что при насыщенности света в 5 лк наступает темнота, но очертания предметов еще различимы человеческому глазу. При насыщенности в 2 лк наступают глубокие сумерки.

Схема подключения фотореле для освещения улицы

В фотореле для уличного освещения схема предусматривает питание от обычной сети в 220 вольт переменного тока и коммутируемое напряжение в цепи до 10 ампер.

На приложенной схеме уличного фотореле видно, что на месте датчика использован световой индикаторный фотодиод, работающий по принципу фотоэлемента (HL-1), сопротивления (R1 и R2) контролируют функции чувствительности фотореле.

Варианты подключения фотореле к наружному освещению

На самом приборе и в приложенной инструкции к эксплуатации есть схема подключения фотореле к сети наружного освещения. Для монтажа фотореле не нужны услуги электрика. Подключить фотореле самостоятельно не сложно. Требуется только производить подключение в соответствии со схемой.

Что такое фотореле для уличного освещения и как оно работает

Устройство и принцип действия световых реле проще понять после знакомства с составляющими их элементами. Современные образцы фотореле содержат следующие основные части:

Чувствительный фотоэлемент.
Пороговый компаратор, имеющий модульное исполнение, обычно в виде отдельной микросхемы с обвязкой, реже на дискретных элементах.
Коммутирующий или, как его еще называют, силовой элемент (само реле или симистор, который включает нагрузку).

В качестве сенсора или фотоэлемента используются фоторезисторы, фототранзисторы или типовые фотодиоды. В схемах обычно предусмотрено их аналоговое включение с возможностью реагирования на градации уровня окружающего освещения (чувствительности). Чтобы понять, как работает этот прибор – достаточно ознакомиться с его внутренним устройством. Конструкция фотоэлементов такова, что при попадании света на чувствительную зону меняется их электрическая проводимость.

Понять принцип работы фотореле поможет описание тех изменений, которые происходят в схеме прибора в каждом конкретном случае. Они выглядят так:

Отклонение проводимости от нормального значения фиксируется электронным модулем, настроенным на работу со светочувствительным датчиком.
Этот узел выполняет функцию компаратора, включающегося лишь при достижении освещением определенного уровня (порога срабатывания).
После этого управляющий узел (компаратор) выдает управляющий сигнал на исполнительный модуль, который отключает осветительные приборы от источника питания.

В качестве исполнительного узла применяются электронные схемы, собранные на основе транзисторных ключей и питающиеся от пониженного напряжения 12 Вольт. Но в каждом конкретном приборе схемотехника может отличаться.

После срабатывания фотореле переходит в выключенное состояние, которое сохраняется до наступления темноты. С ее приходом сопротивление проводящей части чувствительного элемента вновь изменяется, что приводит к повторному включению компаратора и подаче управляющего сигнала на исполнительный модуль. Устройство подключает 220 Вольт к осветительной линии и переходит в режим ожидания времени следующего срабатывания.

В этом видеоролике наглядно показано как сделать фотореле своими руками, также мы писали об этом отдельную статью: https://samelectrik.ru/kak-sdelat-fotorele.html. Ознакомьтесь, для лучшего понимания темы:

Схемы подключения

Порядок включения фотореле в силовую цепь зависит от конкретных условий его эксплуатации. Известно два варианта подсоединения прибора к действующей электросети:

через распределительную коробку;
напрямую в линию нагрузки, защищенную автоматом.

Схема электрическая принципиальная первого из этих подключений ничем не отличается от аналогичного подхода при организации коммутации выключателя света. Фазный провод от фотореле заводится на свободную клемму распределителя, а затем перемычкой переключается на соответствующую ветвь подачи напряжения на осветительный прибор.

Если в однолинейной схеме объекта отсутствует распределительная коробка – устройство подключается напрямую к нулю и фазе. При этом возможны следующие варианты его расключения:

На прибор заводится только «фаза», а «ноль» прокладывается в обход.
К клеммам фотореле подключаются и нулевой и фазный проводники, используемые в цепи коммутации освещения.

Первый вариант удобен при прокладке новой электрической проводки, когда ее трасса выбирается на свое усмотрение. Применение второго способа оправдано в ситуациях, когда ремонт уже завершен и обустраивать новую линию нежелательно (для этого придется штробить стену). В этом случае провода укладываются в отдельном пластиковом канале, проложенном от прибора контроля света.

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.

Надеемся, теперь вы знаете, как работает фотореле и для чего предназначено. Если остались вопросы, задавайте их в комментариях под записью!

Уличное фотореле своими руками по схеме

Для контроля работы многих электрических приборов необходимы специальные контроллеры, которые отвечают за точность и правильность их работы. Предлагаем рассмотреть, как подключить простое уличное фотореле, что это такое и его принцип работы.

Описание фотореле

Чувствительное фотореле на симисторе ГОСТ 51324.2.1-99. представляет собой оптронный прибор, состоящий из светодиодов, оптически связанных с контактами электроприборов. Его еще часто называют сумеречный светодиодный датчик, приспособление день-ночь и т.д.

Фото — Фотореле фото

Фотореле предлагают различные преимущества по сравнению с механическими реле времени:

Малый размер. Размещенное в небольших блоках, таких как USOP, приспособление разрабатывается с уменьшенной платой;
Длительный срок службы. При отсутствии механического контакта, значительно продлевается срок годности за счет того, что полностью отсутствует износ;
Слаботочный привод. Данный прибор может работать с поступающим током даже в несколько миллиампер без усилителя. Таким образом, соседние устройства могут обходиться без драйверов;
Бесшумная работа. При отсутствии механического контакта, бесконтактное реле при работе не издает совершенно никаких звуков;
Высокая скорость. Фотореле примерно в 10 раз быстрее, чем механические аналоги (которые принимают несколько миллисекунд для переключения).
Отличная производительность, многие приборы поставляются с таймером.

Составляющими прибора являются: три контактных провода для подключения к общей сети, магнитный пускатель, якорь.

Фото — Фотореле в разобранном виде

Видео: простое фотореле

Принцип действия

На схеме показан принцип действия устройства. Фоторезистор PR1 уменьшает при повышении освещенности свое сопротивление до нескольких Ком, благодаря чему открывается фототранзистор VT2, который включает фотореле K1, и уже это устройство, в свою очередь, начнет передавать сигналы. Защищает схему от самоиндукции диод VD1. Благодаря такому принципу, даже очень слабые сигналы позволяют включать или выключать свет.

Фото — Схема фотореле

Главная рабочая часть — фотоэлемент, представляет собой газовую трубку, в которой производится ионизация газа. Она имеет катод, который способен вырабатывать электроны пропорционально интенсивности направленного к ней света, также трубка оснащена анодом для сбора электронов.

Фото — Фотореле

Всякий раз, когда отрицательно заряженная поверхность помещается в атмосферу ионизируемого газа, такого как пары ртути или какой-либо инертный газ, на неё переходят электроны. Там посредством использования теории скоростей Ферми-Дирака, электроны ускоряются в зависимости от силы приложенного электрического поля.

Фото — Фотореле TDM

Эти электроны перемещаются на относительно короткое расстояние до столкновения с атомом ионизирующего газа. Когда электрон, имеющий постоянную кинетическую энергию, проходит через ионизирущее вещество, он нарушает атомы, с которыми сталкивается. Также его траектория действия может периодически меняться. Если материал является газообразным, то полученные фрагменты или ионы могут перемещаться в противоположную сторону друг от друга. Но если электроны выбиты из атомов, то они двигаются в одном направлении, а остаточные положительные ионы — в противоположном. Выход типа ионизации или фотоэлемента зависит от числа электронов на аноде.

Именно перемещения электрических частиц в определенной последовательности и становится причиной переключения приспособления. Нужно сказать, что это особенно удобно для устройств с датчиком движения Finder, Legrand.

Применение и подключение

Электронные приборы со встроенным фотодатчиком света используются для организации и контроля автоматического уличного освещения, наружного фасадного, подъездного или бытового. Часто с ним в комплекте используются консольные светильники по типу ЖКХ, которые оснащены защитным стеклом и специальной решеткой.

Устройство работает на очень маленькой микросхеме и транзисторах, также на корпусе чаще всего дана инструкция, как правильно присоединить прибор. Мы используем светоконтролирующий выключатель, для того, чтобы продемонстрировать пошагово, как производится монтаж приспособления. Несмотря на внешне небольшой размер, этот прибор отлично справляется с функцией освещения дворов, парков и садов.

Фото — фотореле ФР-3

В основном фотореле для уличного освещения рекомендуется устанавливать в среднем положении. Чтобы своими руками установить включатель, нужно воспользоваться специальным кронштейном, который крепится в стену. Навес при помощи винта устанавливается непосредственно в фотореле. Место установки зависит от освещенности, постарайтесь подобрать такой участок, где ничто не мешает солнечным лучам попадать на рабочую поверхность приспособления, иначе на фотодиоде начнутся помехи, и прибор будет работать неверно. В зависимости от того, какие у устройства характеристики, не допускается наличие перед фотореле деревьев, мебели, занавесок и т.д.

Схема фотореле и его принцип подключения в сеть чаще всего изображено на коробочке от устройства, это очень удобно, не нужно искать подходящее именно под Ваш прибор. Подробная инструкция, как производится подключение фотореле своими руками:

Из реле выходит три провода: коричневый, синий и красный. Исходя из стандартных параметров и показателей, коричневый – это фазовый кабель, красный – выносным провод, уходит как коммутация на лампу, синий – нулевой (если Вы разрабатываете самодельное реле, то нужно учитывать эти разветвления);
Чтобы все правильно соединилось, необходимо как нагрузку подключить провода к консольной лампе, это демонстрирует обозначение схемы.

Чтобы проверить правильность подключения нужно включить пускатель в сеть, и посмотреть, работает ли прожектор или фонарь.

Фото — Подключение фотореле

Установка реле и заземление

В случае, если в квартире, доме или на улице применяется система заземления типа TN-S либо TN-C-S, электрическая схема питается от сети трехжильным кабелем (фазовый провод, нулевой, заземление). Но для подключения ламп при электропроводке типа TN-C, соединение будет отличаться только тем, что отсутствует проводник PE.

Регулировка производится согласно установкам производителя. Перед тем, как подключить светильник обязательно проверяйте паспорт, сертификат и патент продавца, чтобы потом не пришлось делать капитальный ремонт проводки в квартире. Желательно установить в распределительный щит (шкаф) отдельный автомат на этот контроллер.

Купить фотореле можно в любом электротехническом магазине, цена напрямую зависит от марки и области действия (улица — ФР-601 ИЭК, ФР-602, фасады — ФРСУ-1-0 ухл 4.2, ФРСУ-2-0 и прочие типы). Наиболее популярны следующие модели ФР-1 12 вольт, УТФР-1М, CSM, LUNA 110 AL, TWS-1, TWS-1M, AWZ-30, ABB (АВВ), LXP-01, DLS-1/50, AZH-S, АС-7, РФС-11, ФБ-2-16А (диап. 2-4 кВт), ЛЮКС 2.

Фото — Подключение фотореле ФР-601

Да будет свет! Изучаем варианты самостоятельной установки фотореле для уличного освещения

В тёмное время суток прилегающая к дому территория освещается с помощью светильников. Приобретя фотореле для уличного освещения, можно обеспечить включение светильников при наступлении сумерек. Предлагаем разобраться с конструктивными особенностями, принципом работы прибора, особенностями установки и средними ценами на отдельные модели.

Читайте в статье

Что такое фотореле для уличного освещения, и для чего оно нужно

Фотореле является прибором, с помощью которого может регулироваться интенсивность освещения. Благодаря его наличию может производиться автоматическая подача света внутри дома или на улице. Правильная настройка прибора обеспечивает включение света в темноте и выключение в светлое время в соответствии с выставленными режимами работы.

Преимущества использования фотореле для уличного освещения

Фотореле обладает рядом преимуществ. Благодаря компактным размерам может монтироваться в различных местах. Отсутствие механических контактов гарантирует длительный срок службы приборов. Достаточно быстро срабатывает при хорошей производительности.

Светильник с фотоэлементом для уличного освещения:

позволяет снизить расходы на электроэнергию;
тихо работает;
удобен в управлении;
освещает территорию в нужное время;
создаёт иллюзию присутствия хозяев, даже если их на самом деле нет дома. В результате участок защищается от недоброжелателей.

Расходы на уличное освещение снижаются

Устройство и принцип действия фотореле

Конструктивное исполнение уличного реле может отличаться. У простых моделей все основные узлы находятся в одном пластиком корпусе. Устройство монтируется на фасаде здания либо фонарном столбе. Более сложные системы включают измерительно-коммутационный блок и выносной фотоэлемент. Как правило, в состав фотореле входит:

светочувствительный датчик, предназначенный для определения уровня освещённости;
фотоэлемент для измерения силы тока;
реле, выступающее в роли коммутатора;
усилитель.

Внимание! При подсоединении осветительного оборудования повышенной мощности следует предусмотреть контактор или магнитный пускатель, рассчитанный на соответствующую нагрузку.

Работает светильник уличный с фотореле следующим образом: при снижении уровня освещённости внутри прибора замыкаются контакты. В результате включается лампочка либо несколько приборов. При увеличении уровня освещённости контакты размыкаются, и лампочка гаснет. Для определения уровня освещённости в фотореле может использоваться:

фототранзистор, который под воздействием света регулирует электрический сигнал;
фотодиод, в основу работы которого положен фотовольтаический эффект;
фототиристор, на специальную матрицу которого поступает заряд от светового потока;
фотосимистор, синхронизирующий величину тока и передающий его на электрод.

Независимо от того, какой элемент используется для управления фотореле, в конструкциях приборов предусматривается защита от срабатывания на ложный сигнал в течение определённого промежутка времени.

Фотореле срабатывает в сумерках

Основные технические характеристики уличных датчиков освещённости для включения света

Для автоматизации режима работы уличных светильников, устанавливаемых около дома, следует выбрать фотореле с подходящими техническими характеристиками. К базовым параметрам относится:

частота тока;
номинальное напряжение. Может быть 220 В либо 380 В. Для уличных светильников около дома достаточно первого вида. Производители предлагают фотореле с напряжением 12 В и 42 В, но они находят ограниченное применение;
потребляемая мощность;
номинальный ток. Должен соотноситься с мощностью сети;
температурный диапазон, в котором может эксплуатироваться изделие, а также наличие достаточного уровня защиты.

Технические характеристики прибора должны отвечать требованиям системы

Статья по теме:

Датчики движения для включения света. Виды, принципы работы, сферы применения, критерии выбора, рекомендации специалистов, обзор популярных моделей; тонкости подключения, настройки и эксплуатации — читайте в публикации.

Основные виды фотореле

В состав любого фотореле, предназначенного для регулирования уличного освещения, входят три основных элемента: воспринимающий, промежуточный и исполнительный. Два последних чаще всего находятся в одном блоке, а воспринимающий – либо в корпусе прибора, либо за его пределами. В зависимости от этого, принято выделять фотореле со встроенным и выносным блоком.

Устройства могут различаться по типу установки. Так, изделия с выносным фотодатчиком устанавливают на DIN-рейку, находящуюся в электрощите внутри дома. Приборы со встроенным фотодатчиком могут монтироваться непосредственно на улице.

У датчика освещённости для включения уличного света может также быть ряд дополнительных функций. Некоторые модели имеют таймер, что позволяет задавать время, в которое будут включаться и выключаться светильники. У программируемых приборов на цифровых контроллерах может настраиваться режим работы на неделю, месяц или год. Отдельные модели позволяют настроить уровень освещённости. Они самостоятельно включаются не только в полной темноте, но и как только начинает смеркаться, или в пасмурную погоду.

Приборы бывают различного вида

Что такое астротаймер

Астрономический таймер иногда используют для автоматизации работы уличного освещения. Его принцип работы отличен от фотореле, но позволяет обеспечить включение и выключение в нужное время. Астротаймер располагает данными о восходе и заходе Солнца в конкретном регионеи работает по программе, которая была в него заложена в момент производства. При установке вводят:

GPS-координаты;
дату;
текущее время.

К преимуществам устройства следует отнести:

независимость от погоды. Астротаймер включает и выключает освещение в определённое время, а фотореле производит отключение системы при попадании света на элемент даже тёмной ночью;
установку в любом месте;
возможность изменения временного графика. Время включения/выключения может сдвигаться на 2–4 часа, в зависимости от конструктивных особенностей конкретной модели.

Несмотря на перечисленные достоинства, многие делают выбор в пользу фотореле, так как последнее стоит дешевле.