Как подключить фотореле через магнитный пускатель

Фотореле для уличного освещения. Как подключить фотореле

Благоустройство придомовой территории часто нуждается в устройствах, использующихся для того, чтобы автоматически включать свет после наступления сумрака и отключать с рассветом.

В этих целях может использоваться как фотореле, так и астротаймер.

Первое устройство отличается своей простотой и доступной стоимостью, тогда как второй – сложностью конструкции и дороговизной. Именно поэтому все большее количество владельцев частных домов отдают свое предпочтение такому устройству для уличного освещения. Прежде чем приступить к его монтажу, следует разобраться во всех особенностях такого приспособления.

Конструктивно датчики могут быть как встроенными – выполненными в одном корпусе с датчиком, так и выносными. Последние отличаются своей герметичностью и высоким уровнем влагостойкости, соответствующим классу IP 65.

Дополнительно фотореле могут оснащаться специальными контроллерами. Они обладают таймерами, предоставляющими возможность установки времени включения и выключения.

Прибор может продаваться под разнообразными названиями. Нередко его называют фотодатчиком, фотоэлементом, световым датчиком, или же сумеречным выключателем.

Несмотря на это, функциональность всех перечисленных устройств одинакова. Именно поэтому они отличаются примерно одинаковым способом подключения, о котором речь пойдет ниже.

Как подключить фотореле для уличного освещения через выключатель

Подключение преимущественно происходит посредством стандартного одноклавишного выключателя. В таком случае не надо будет постоянно отправляться в щитовую чтобы включать и отключать питание.

При соединении фотореле в распределительной коробке через выключатель будет четыре соединения. Фаза питания в такой ситуации будет постепенно поступать по такой цепочке:

автомат питания;
выключатель;
датчик;
непосредственно фонарь.

Независимо от выбранной схемы, световой датчик ни в коем случае не должен находиться в месте, которое может освещаться фонарем.

Как работает фотореле

Главным функциональным элементом фотореле считается фоторезистор или же фототранзистор. Они способны менять собственные параметры при изменении освещения. Если на эти приспособления попадает необходимое количество света, то цепь будет оставаться разомкнутой.

У каждого устройства существует собственная настройка чувствительности. Ее порог срабатывания можно задать вручную. На таких распространенных на рынке моделях, как ИЭК ФР-601 и ФР-602, это делается при помощи регулятора. Он может выставляться в диапазоне от «+» до «-». Достаточно один раз настроить устройство на включение освещения в нужное темное время суток и на выключение.

Важно! Если выбрать максимальное положение, фотореле будет включаться в даже в темный облачный день. В минимальном положении устройство начнет работать в кромешной тьме.

Подключение фотореле к светодиодному прожектору

Самой доступной и понятной для пользователей схемой подсоединения является прямой монтаж к сети электроснабжения. На прибор обязательно необходимо подать 220В, то есть фазу и ноль.

Все провода этого устройства, как правило, окрашены в разный цвет.

Это важно. По паспорту, который прилагается к фотореле, нужно определить вход фазы подключения и выход на светильник.

В этом плане следует выделить такую закономерность:

ноль: синий провод;
входная фаза: коричневый провод;
выход на прожектор: красный провод.

На проводе, осуществляющем выход на нагрузку, фаза возникает лишь в момент срабатывания прибора. Ее нужно заводить непосредственно в сам прожектор.

Важно! В классическом исполнении устройства длины провода может не хватить. Для наращивания нужно использовать кабель с сечением 1,5 мм².

Схема подключения

На вход датчика света надо завести фазу и ноль. С места выхода фаза идет на нагрузку. Под ним подразумевается фонарь, который должен срабатывать при наступлении ночи. Ноль на нагрузку должен идти от автомата или же с нулевой шины эдектрощитка.

В соответствии с правилами монтажа соединение уместно выполнять в распредкоробке. Она должна обладать соответствующей герметичностью. Это обусловлено тем, что в большинстве случаев коробка размещается на улице недалеко от прожектора. Ниже показана наиболее часто используемая схема подключения:

Дополнительно может понадобиться пускатель. Он добавляется в схему в тех случаях, когда включать нужно довольно мощный уличный прожектор, расположенный на столбе. Такое устройство, как магнитный пускатель, неплохо переносит пусковые токи, будучи рассчитанным на постоянное срабатывание прожектора.

Из этой статьи вы могли узнать, как правильно подключать фотореле своими руками. Как видите, все эти работы можно выполнить самостоятельно без соответствующего опыта или же навыков, достаточно всего лишь следовать схемам!

Подключение фотоэлемента

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:

Чувствительной.
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:

В цепь фотоэлектрического элемента вводится переменный резистор, который регулирует ток через него.
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.

Что такое фотореле и его функции

Человек так устроен, что всегда ищет где лучше и старается максимально улучшить условия своего обитания. С каждым годом прибавляется все больше и больше технологических разработок, и устройств, которые делают жизнь людей проще. Одним из таких является и фотореле. Читайте что такое дивафтомат и для чего он нужен на этой странице.

На снимке приме фотореле для уличного освещения

Что это такое?

Само по себе фотореле – это устройство, которое необходимо для регулировки освещения. Может применяться для улиц и парковых зон.

Для того чтобы обозначить фотореле на схеме используют специальные знаки и терминологию. Все это необходимо для того, чтобы стандартизировать процесс сборки.

Фотореле принцип работы

Весь принцип работы реле на основе фотоэффекта сводится к тому, что при недостаточном числе проходящих лучей света случается замыкание контактов. В конечном итоге происходит включение уличного освещения. Читайте об устройстве преобразователя частоты для асинхронного двигателя.

Для нормальной работы фотореле необходимо чтобы напряжение на источнике тока было на 30% выше, чем на самом реле.

Виды и классификация

На данный момент на отечественном рынке широко представлены разнообразные модели и разновидности фотореле, но самыми популярными являются следующие виды:

На снимке фотореле с выносным датчиком

Фотореле AZ 112 на фотографии

На фото представлен фотореле ФР 2

Как подключить?

На рисунке представлена схема подключения фотореде

Чтобы подключить фотореле к фонарю, требуется помнить о правилах безопасности. Также не стоит забывать и о том, что электрический регулирующий элемент должен быть помещен в корпус щитка.

Схема подключения фонаря к фотореле на рисунке

Светодиодный прожектор

Прожектора, оснащенные светодиодами, отличаются низким уровнем потребления электроэнергии. Ко всему прочему стоит отметить, еще и то, что светодиоды позволяют использовать оборудование на протяжении длительного периода времени. Прожекторы с фотореле удобны в эксплуатации.

На рисунке представлена схема подключения светодиодного прожектора к фотореле

Щит управления освещением

Щит управления с фотореле – это устройство, которое имеет габаритные размеры в несколько раз больше, чем само реле, и отличается высоким уровнем защиты. Может использоваться на открытом воздухе. Оборудование данного вида функционально и имеет высокий показатель износостойкости. Читайте руководство как сделать генератор из асинхронного двигателя.

На фото представлен щит управления наружным освещением

Стоимость фотореле

Приобрести фотореле на данный момент можно практически в любом магазине, специализирующимся на осветительном оборудовании. Стоимость фотореле варьируется в промежутке от 150 рублей до 3 000 рублей.

Где купить фотореле?

Где купить в Москве:

ООО “Амадон Инжиниринг” г.Москва ш.д. 89 , корп. 1,стр. 2, офис 108 Контактный телефон: +7 (495) 221-6457;
ООО “Арс-Пром” г. Москва 25 км МКАД, ТК «Конструктор» Павильон В2.8 (ряд В), Контактный телефон: +7 (495) 780-42-90;
ООО “АСК” г. Москва Дмитровское шоссе д. 85, офис 310 Контактный телефон: +7 (495) 380-36-31.

Где купить в Санкт-Петербурге:

Торговая компания «Русский свет» пр-т Обуховской обороны, д. 120, л. К, оф. 215, 222 Контактный телефон: +7 (812) 320-51-52;
ООО «Промэлектроника» пр-т Ю. Гагарина, д. 34 А, к. 2 в ТЦ “Строитель” Контактный телефон: +7 (812) 617-00-15;
Торговая компания «Русский свет» Богатырский пр-кт, д. 18, к. 1, лит. А, оф. 203 Контактный телефон: +7 (812) 320-71-95.

Видео

Смотрите видео-ролик о разных видах фотореле и для чего они нужны:

Главное, что должен помнить покупатель перед непосредственным приобретением оборудования данного типа – это то, что все устройства требуют проверки на качество и работоспособность. Для этого специально проводят тестирование.

Как правильно подключить фотореле к уличному освещению

Фотореле – это устройство, срабатывающее при достижении внешней освещенностью определенного порога. Как только световой поток достигает установленного уровня, генерируется сигнал в виде замыкания/размыкания контактов реле, появления напряжения на клеммах и т.п. Этот сигнал можно использовать для управления исполнительными механизмами и электрическими приборами. Часто это устройство неверно называют фотодатчиком. На самом деле датчиком называется устройство для преобразования одной величины в другую. В данном случае датчиком является фоточувствительный элемент как часть фотореле.

Очевидное бытовое применение прибора – автоматическое управление наружным освещением (уличным или локальным). Устройство само включит свет, когда стемнеет, и не забудет выключить его на рассвете. Промышленностью выпускаются приборы, оптимизированные под эту задачу. Установить, подключить и настроить фотореле можно самостоятельно.

Как работает фоточувствительный автомат

Устройство, срабатывающее при изменении освещенности до порогового значения, может быть выполнено на различной элементной базе, но имеет примерно одну и ту же структуру.

В качестве светочувствительного элемента может быть применен полупроводниковый прибор, изменяющий свои параметры или генерирующий ЭДС под действием падающего света. Так, фоторезистор при облучении фотонами изменяет свое сопротивление, фотодиод создает ЭДС и т.д. Датчик уровня освещенности может быть встроен в корпус прибора или быть выносным.
Преобразователь трансформирует изменяемую величину в электрический параметр, с которым удобно работать. Если в качестве фотоэлемента используется фоторезистор, то его сопротивление преобразовывается в напряжение.
Усилитель усиливает напряжение до величин, при которых уровень помех и наводок становится незначительным.
Пороговое устройство сравнивает установленное значение напряжения с напряжением, поступающим с усилителя. Если оно становится больше или меньше опорного уровня, компаратор изменяет свое состояние с единицы на ноль или наоборот.
Таймер задержки. Не позволяет сработать реле, если длительность управляющего сигнала меньше заданного.
Исполнительное устройство. При изменении состояния компаратора, вызванного прохождением освещенности через заданный порог, выдает управляющий сигнал, который можно использовать для управления внешними устройствами. В большинстве бытовых приборов таким сигналом служит «сухой контакт» встроенного электромагнитного реле. Но может быть и дискретное напряжение от твердотельного коммутатора, изменение состояния транзистора с открытым коллектором и т.п.

Некоторые узлы могут быть совмещены. Так, преобразователь и усилитель комбинируются в одну схему. Таймера задержки в простых реле может и не быть, но он несет полезную функцию, о которой ниже. Может быть разной элементная база – аналоговое исполнение или цифровое. Но принцип действия остается: сравнение фактического уровня освещенности с заданным порогом и выдача управляющего сигнала.

Критерии выбора прибора

Чтобы выбрать фотореле, надо учесть несколько моментов:

Напряжение питания. На потребительские качества принципиально не влияет, но удобно запитывать устройство от того же напряжения, что используется для управляемого осветительного устройства. Еще удобнее иметь фотореле с двойным питанием – от сети 220 вольт и от низкого постоянного напряжения.
Конструктив подключения датчика света к реле уличного освещения. Фотоэлемент может быть встроенный и выносной. Первый вариант дешевле, второй удобнее в установке.
Мощность выходной контактной группы. Если она не позволяет коммутировать имеющуюся нагрузку напрямую, придется подключать ее через промежуточное реле или магнитный пускатель.
Степень защиты. Зависит от места предполагаемой установки основного блока. Если он устанавливается в помещении, достаточно IP40. Если на улице, потребуется IP42 или IP44, а в некоторых случаях и IP65.

Другие характеристики (диапазон регулировки задержки включения и т.д.) выбираются исходя из местных условий, и принципиального характера не носят.

Подключение устройства

Во многих случаях схема подключения для конкретного реле с указанием клемм наносится прямо на корпус прибора.

На примере реле ФР-М01 видно, что к реле подключаются:

фотодатчик к клеммам T1, T2:
постоянное напряжение питания 24 вольта на клеммы А2, +A3$;
при питании от сети переменное напряжение 220 В подается на A1, A2 (прибор имеет дуальную схему питания);
для управления нагрузкой используются клеммы 11,12,14.

Другие фотореле для уличного освещения имеют сходную схему подключения. Надо лишь следить, чтобы мощность нагрузки не превышала нагрузочную способность выходных контактов. В данном случае она равно 16 амперам при коммутируемом напряжении 220 вольт (не напряжении питания фотореле!) или 30 вольт постоянного тока. Это достаточно высокая нагрузочная способность, но если ее недостаточно или используется маломощное реле другого типа, можно управлять мощной нагрузкой через промежуточное реле или магнитный пускатель.

Принцип прост – фотореле управляет пускателем, а мощные контакты пускателя коммутируют лампу, электродвигатель насоса для полива и т.д.

Можно подсоединить дополнительный выключатель и включать свет независимо от фотореле. Другая схема позволяет выключать освещение, даже если устройство контроля освещенности дает команду на включение.

Также существует схема соединения для полностью независимого управления, позволяющая по желанию включать и выключать свет, невзирая на состояние реле. Проблема состоит в приобретении бытового выключателя с перекидным контактом. Можно использовать промышленный коммутационный элемент, но возникает вопрос эстетики. У фотореле также должен быть выходной контакт перекидного типа.

Настройка светочувствительного прибора

После подключения уровень срабатывания фотореле надо настроить. Делается это экспериментальным путем. Устанавливается минимальная чувствительность — ручка регулятора поворачивается в крайнее положение, лампы освещения при этом не должны гореть (если горят, значит, выставлена наибольшая чувствительность). Дальше надо выждать, когда освещенность упадет до уровня, при котором желательно включать осветительные приборы. После этого надо вращать орган настройки в сторону увеличения чувствительности до включения света. На следующий день надо проконтролировать момент срабатывания и, при необходимости, отрегулировать его точнее. Утром свет погаснет примерно при том же уровне освещенности.

Важно! Во избежание многократных срабатываний при световом потоке, близком к пороговому, большинство приборов имеют гистерезис – уровень включения немного ниже уровня отключения. Это надо учитывать при регулировке прибора.

Продвинутые устройства имеют кнопку обучения. При достижении необходимой освещенности с помощью этой функции фотореле запомнит установленный уровень, и в дальнейшем будет срабатывать при достижении записанного порога.

Если у реле есть регулируемый таймер задержки, его время срабатывания также надо подобрать экспериментально, чтобы избежать включения света при кратковременном повышении освещенности. Например, при попадании на фотодатчик света фар проезжающих автомобилей.

Видео: Подробный обзор и настройка фотореле PS-3 фирмы Proxima.

Ошибки при подключении и установке фотореле

Схема подключения фотореле достаточно простая. Чтобы избежать ошибок, достаточно просто проверить монтаж. Проблемы в большинстве случаев связаны с неверной установкой фотодатчиков.

Часто монтажники увлекаются поиском удобного места крепления выносного фотоэлемента и превышают допустимую длину кабеля. Чтобы этого избежать, перед началом работ достаточно внимательно прочесть инструкцию.

Сам датчик освещенности надо устанавливать с учетом простых правил. Их несоблюдение может вместо комфорта управления освещением добавить проблем:

нельзя устанавливать фоторезистор так, чтобы на него попадал свет от искусственных источников — фонарей освещения соседнего участка и т.д., иначе такую засветку он воспримет, как наступление утра;
наоборот, нельзя устанавливать светочувствительный элемент в зону тени на восходе солнца – это вызовет задержку при включении;
поверхность фотодатчика должна быть защищена от попадания пыли, осадков и т.п., а если такой возможности нет, надо регулярно осматривать элемент и производить его очистку.

Видео-урок: Схема подключения и принцип работы Фотореле ФР-602 от IEK.

Правила несложны, но намного удобнее их выполнить при использовании реле с выносным фотоэлементом. А сам исполнительный блок можно смонтировать там, где его удобнее подключать к схеме управления освещением – например, в силовом шкафу.