Автоматическое уличное освещение с реле времени и фотодатчиком

Содержание

Технические характеристики

Разные модели реле обладают различными характеристиками, поэтому следует выбирать соответствующее запроектированным функциям и возможностям устройство. Рассмотрим набор параметров на примере популярного сумеречного переключателя со встроенным фотодатчиком ФР модели 601:

корпус — поликарбонат, не поддерживает горение;
встроенное реле — электромеханическое;
рабочие температуры фотореле ФР 601 — от −25 до +45 градусов Цельсия;
класс защищенности — IP44;
потребляемый ток — переменный, 50 Гц;
напряжение — 230 В;
максимальная мощность подключенных ламп накаливания — 1100 Вт;
максимальная коммутационная мощность — 2200 Вт;
потребляемая мощность активного датчика — 0.45 Вт;
максимальный пусковой ток — 10 А;
рабочие уровни освещенности — 5–50 люкс;
сумеречный порог — регулируемый, 5–50 люкс;
сечение подключаемых проводников — 1.5 кв. мм;
габариты — 146×78 мм;
диаметр наружной части — 63 мм;
заявленный производителем срок службы — 7 лет, гарантийный — 3 года.

Внешний вид фотореле ФР 601:

Такое устройство подходит для уличного открытого монтажа в умеренном климате без экстремальных температур.

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.

Стоимость и лучшие производители

Стоимость фотореле зависит от производителя, марки, конструкции, степени защиты, срока гарантии, комплектации. На стоимость влияет качество корпуса, его герметичность и устойчивость к повреждениям.

Цена моделей может отличаться от пунктов продажи, но в среднем составляет:

Производства Китай

, стоимость 269 рублей;

Производства НТК Композит г. Санкт-Петербург с выносным датчиком на проводе

длиной 970 м и разницей температур от -40 до +40 градусов по Цельсию, стоимость 509 рублей.

Производства Реле и автоматика г. Москва

, стоимость 3 386 рублей.

Ф1260700 LUNA

От компании Theben Германия с встроенным датчиком

, с температурой наружного воздуха от -35 до 55 градусов по Цельсию стоимость 4 580 рублей;

TWA-1 астроном

От испанского производителя АВВ с креплением на

, с аккумулятором, рассчитанным на 5 лет и двумя модулями. Стоимость 8 461 рубль.

Производства АВВ, со встроенным датчиком, большим диапазоном освещения -30-500 люкс, стоимость 11 250 рублей.

При покупке нужно выбрать фотореле с учетом технических характеристик, надежности и особенности конструкции. Для одной лампочки, мощностью 100 Вт, подойдет любая модель.

При подключении нескольких светильников нужно рассчитать ток нагрузки. Для этого нужно разделить мощность всех ламп на 220 Вт. Полученную цифру нужно сопоставить с током нагрузки прибора.

Приборы с выносным датчиком более надежны, так как электроника работает в более комфортных условиях. Но модели со встроенными датчиками устанавливать намного легче. Намного проще устанавливаются приборы, подключаемые при помощи .

Наиболее популярные отечественные и зарубежные производители светочувствительного реле:

Испанские компании: Legrand, ORBIS, ABB.
Чешская компания ELKO EP.
Немецкий производитель Theben.
Белорусские предприятия Ноотехника, Евроавтоматика ФиФ.
Отечественные производители: Реле и автоматика, Астро-УЗО (Москва), Меандр, НТК Композит (С-Петербург), АВАР (Псков).

Покупать желательно напрямую от фирм-производителей, необходимо также обращать внимание на гарантийный срок эксплуатации

Схемы подключения фотореле для уличного освещения

Главная функция фотореле – это подача электропитания с наступлением темноты и его отключение с рассветом. Таким образом, это автоматический выключатель, который действует без вмешательства человека. Роль кнопки отключения играет светочувствительный элемент. Схема подключения фотореле аналогична: на прибор идет подача фазы, прерывается на выходах, а при необходимости цепь замыкается, вследствие чего напряжение подается на лампы или прожекторы.

Статья по теме:

Для обеспечения работы фотореле тоже требуется электропитание, поэтому на определенные контакты подсоединяют ноль. Так как освещение предполагается в открытой местности, есть необходимость подключения заземления.

Важно правильно соединить проводники, выходящие из корпуса самого регулятора с лампой и сетью

К сожалению, нет универсальной схемы подключения, которая подошла бы ко всем типам фотореле, но определенные моменты характерны для всех операций. Их необходимо учитывать, особенно в случае установки фотореле своими руками.

Практически во всех моделях реле на выходе имеет три разноцветных провода, которые соответствуют таким обозначениям:

черный – фаза;
зеленый – ноль;
красный – фаза, коммутирующая на источник света.

Для обеспечения дополнительных функций можно приобрести фотореле с датчиками движения или таймерами

Пошаговая инструкция подключения фотореле для уличного освещения

Приведенная ниже инструкция подскажет, как поэтапно, быстро и правильно подключить фотореле:

Предварительная установка распределительного щитка. Обычно его монтируют на стене, в нем осуществляют соединение проводников.
Подключение фотореле согласно схеме, которая находится в техдокументации, прилагаемой к самому устройству. Обычно в качестве крепежа используют кронштейн. Его устанавливают в месте, где на реле будут попадать прямые лучи солнца, но при этом изолированы другие источники света.
Корректировка системы с использованием регулятора, то есть выбор параметров реагирования прибора на конкретные условия изменения освещенности.
Установка регулятора производится на внешней части устройства с соответствующими техническими характеристиками: диапазон чувствительности – 5-10 лм; мощность – 1-3 кВт, порог допустимого тока – 10А.

Если прибор монтируют в середине электрощитка со сложной конструкцией, куда не проникают солнечные лучи, то реле и выключатель устанавливают отдельно друг от друга. Соединяют части устройства между собой специальными кабелями.

Подключается фотореле согласно схеме, которая находится в техдокументации, прилагаемой к самому устройству

При установке уличного освещения рекомендуется соблюдать такие правила:

Прибор с внешним фотоэлементом лучше размещать таким образом, чтобы исключить прямое попадание света от устанавливаемого светильника. В ином случае устройство будет работать с ошибками.
Чтобы проверить, правильно подключена схема или нет, необходимо подсоединить пускатель к электросети. Результат будет ясен при срабатывании светильника.

Нюансы в схемах подключения датчика света

Тот факт, что фотореле подбирается с учетом предполагаемой нагрузки, может отразиться на стоимости изделия: в зависимости от мощности возрастает цена. Поэтому с целью экономии средств можно обеспечить подачу питания не через фотодатчик, а посредством магнитного пускателя. Это специальный прибор, предназначенный для частого срабатывания режимов вкл./выкл. Использование пускового механизма позволяет подключить питание, применив фоточувствительный элемент с минимальной нагрузкой.

Таким образом, фактически происходит включение исключительно магнитного пускателя, поэтому во внимание берется только мощность, потребляемая им. А вот уже на выводах магнитного пускателя допускается использование более мощной нагрузки. С целью экономии средств можно обеспечить подачу питания не через фотодатчик, а посредством магнитного пускателя

С целью экономии средств можно обеспечить подачу питания не через фотодатчик, а посредством магнитного пускателя

В том случае, когда, помимо датчика день/ночь, необходимо подсоединить устройства с дополнительными функциями, например, таймер либо датчик движения, то их устанавливают после монтажа фотореле. При этом порядок очередности дополнительных приборов неважен.

Если функция таймера или датчика движения предусмотрена в строении устройства, но она не нужна в конкретном случае, то эти приборы просто исключают из общей схемы, то есть к ним не подводят провода. При этом в случае надобности эти элементы устройства можно будет подключить.

Обзор популярных моделей датчиков уличного освещения

Что касательно производителей, то спросом пользуется продукция следующих брендов:

Elko-EP;
Euroelectric;
Hager;
Theben;
ПромАвтоматика.

Euroelectric 10А NEW. Пластиковый корпус, есть настенное крепление, подходит для подключения одной линии. Максимальная сила тока – 10А, рабочая – до 6А (1,3кВт). Из настроек – только регулятор чувствительности. Одна из самых простых моделей, но весьма надежная. Средняя цена – 600 рублей.
ПромАвтоматика ФРА 1-10. Универсальное реле, подходит не только для уличного освещения, а для включения любых электрических приборов. Максимальная сила тока – 10А, стоимость – 400 рублей.
Theben LUNA 122 top2. Сумеречное реле с креплением под DIN-рейку. Профессиональная модель, масса настроек (чувствительность, отсрочка срабатывания, подключение дополнительных датчиков, функция таймера и так далее). Может использоваться для контроля уличного освещения на огромных участках с подключением в несколько раздельных линий. Средняя цена – 17 тысяч рублей.
Eurolamp ST-303WSR. Есть регулировка порога срабатывания, максимальная сила тока – 25А. Но обладает низкой защитой от проникновения влаги, поэтому устанавливается только в сухих местах или в защитный корпус. Средняя цена – 350 рублей.

Кстати, если изготавливать фотореле самостоятельно, то обойдется оно всего в 50 – 100 рублей – именно столько стоят все необходимые комплектующие в магазинах радиотоваров.

Советы и рекомендации

При монтаже фотодатчика на опоры с источниками света, необходимо располагать их вне зоны освещения (за или над фонарем). В противном случае, включенный датчиком свет будет подавать устройству команду на отключение, что в результате выразится миганием лампы.

Не стоит пытаться настроить фотореле в условиях помещения, поскольку полностью имитировать дневной свет без специального оборудования невозможно.

Фотодатчик нуждается в периодической чистке, поскольку загрязнение негативно сказывается на его чувствительности.

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.

Области применения

Основное назначение рассматриваемых в статье фотореле — организация автоматического включения искусственного освещения при отсутствии естественного. Но находят они применение и в других задачах;

орошение газона и полив домашних растений. Прибор подключается к системе орошения, и она начинает работать по утрам или вечерам, в зависимости от настроек;
подключение датчика света полезно в создании «умного дома». Такой сенсор — важный элемент экосистемы smart home и обеспечивает периодическое включение-выключение света, автоматическое перекрытие воды по таймеру и прочие действия по желанию владельца;
реализация проектов, где от оборудования требуется выполнение некоторой команды при достижении установленного порога освещения — сигнализации, автоматические счетчики, системы автоматизированной фото-видеосъемки, и так далее. Фотодатчики распространены на конвейерах, где с их помощью происходит подсчет произведенной продукции;
автоматизация лабораторных процессов;
контроль температуры в помещении или уровня нагрева жидкости с фотореле. При достижении ртутным столбом термометра определенной точки он пересекает падающий на фотоэлемент световой луч, вызывая срабатывание реле выключения нагрева или включения вентилятора;
автоматическая школьная сигнализация оповещения о переменах. Замыкая проделанные в определенных местах световые отверстия, минутная стрелка вызовет срабатывание звонка;
реализация «умных» питьевых фонтанчиков и водопроводных кранов, открывающихся при поднесении к ним рук (которые перекрывают падающий на фотосенсор свет);
животноводство — имитация режима «день-ночь» в местах содержания животных;

Подключение и настройка

Для начала нужно воспользоваться простой схемой подключения фотореле с силовым блоком и уличного светильника. Размещать датчик желательно в непосредственной близости с осветительным устройством. Каждому изделию прилагается инструкция, описывающая пошаговую установку и подключение. В большинстве случаев реле крепится прямо к столбу с фонарем на высоту не более 3 м.

Наличие выносного датчика не меняет последовательность монтажа. Реле крепится в нужном месте таким образом, чтобы на него падали солнечные лучи, и никакие другие объекты не становились между солнцем и изделием. Блок подключается внутри помещения рядом с электросиловой. В идеале нужно использовать устройства, которые способны самостоятельно регулировать рабочие характеристики. Впрочем, большинство моделей оснащены обычными механическими тумблерами, настраивающими порог световой чувствительности.

На корпусе качественного изделия обязательно имеются указатели, упрощающие процесс подключения и регулировки прибора. При вращении тумблера в сторону возрастания фотореле будет срабатывать быстрее и с наступлением сумерек включит фонарь. Если тумблер повернуть в другом направлении, то порог чувствительности уменьшится, что может привести к включению света только с наступлением полной темноты.

Фотореле можно собрать самостоятельно, причем сделать это довольно просто. Чтобы изделие было компактным, нужно исключить применение габаритных элементов. Не стоит брать эмиттерный повторитель в сборе, лучше всего сконструировать его из двух транзисторов для повышения входного тока.

Подключите в схему реле малой мощности, используемое в качестве транзисторного каскада. Чтобы исключить воздействие обратного тока, нужно воспользоваться диодами, проводящими электричество исключительно в одном направлении. Согласно простой истине, если напряжение повышается, изделие становится более чувствительным.

Особенности подключения проводов

Фотореле любого производителя имеет три провода. Один из них — красный, другой — синий (может быть темно-зеленым) и третий может быть любого цвета, но обычно черный или коричневый. При подключении стоит помнить:

красный провод всегда идет на лампы:
к синему (зеленому) подключается ноль (нейтраль) от питающего кабеля;
к черному или коричневому подается фаза.

Если посмотрите на все выше приведенные схемы, то увидите, что они нарисованы с соблюдением этих правил. Все, больше никаких сложностей. Подключив так провода (не забудьте, что нулевой провод также надо подключить на лампу) вы получите рабочую схему.

Таймер включения и выключения света, фотореле на 555 таймере

Таймеры включения и выключения света – электроустройства, которыми возможна организация автоматического управления освещением. Применяются для бытовых и промышленных потребителей. Включение в схему осветительных сетей таймеров позволяет значительно снизить расходы на дорогостоящую электроэнергию, упростить управление наружным освещением, т.к. в данном случае нет необходимости находиться на объекте для включения и выключения света. Существует большое количество моделей таймеров и выключателей, которые применяются для разных сетей освещения.

Фонари с таймером для уличного освещенияВыключатель света с таймеромСхема сети освещения с таймером

Порядок подключения

Крепление модульного таймера ТО-47 выполнить на ДИН-рейку с помощью специальной защелки (для модульных аппаратов);
Подсоединить внешние кнопки согласно электрическим схемам.

Ручное управление

Управление ТО-47 осуществляется ручкой-переключателем, которая находится на передней панели устройства.

При переведении в положение со значком «Лампа» происходит замыкание контактов и и начинает включаться подсветка (до принудительного перемещения рычага в исходное положение).

При однократном переведении рычага в положение «двойная окружность» включается таймер с заданной уставкой отключения по времени.

В случае управления таймером внешней кнопкой рычаг необходимо перевести в положение «двойная окружность».

Для увеличения режима работы в положении «Включено» предусмотрен переключатель. При включении переключателя таймера происходит постоянное замыкание контактов, размыкание контактов происходит при переводе в положение «Выключено».

Достоинства и характеристики

Фотореле имеет много положительных сторон:

Создает комфорт и безопасность.
Экономия электроэнергии.
Отсутствие контроля за включением и выключением осветительных приборов.

Основной недостаток

— это дополнительные расходы на покупку и установку устройства.

Основные технические характеристики:

Напряжение в сети, обычно это 220 В, с частотой 50 Гц.
Максимальный показатель тока, чаще всего от 5 до 16 Гц;

Уровень максимального тока нагрузки зависит от мощности, и чем сильнее нагрузка, тем больше должен быть показатель тока.

Диапазон наружного освещения, при котором срабатывает реле.
Потребляемая мощность светочувствительного прибора.
предусмотренная задержка от непродолжительного затемнения.
Температура окружающей среды.
Уровень защиты оболочки.

Уровень освещенности окружающей среды, при котором срабатывает система включения — в диапазоне от 5 до 50 люкс. Также есть возможность регулировки этого показателя.

Светочувствительное реле потребляет от 0,1 до 1 Вт в так называемом спящем режиме и от 5 до 10 Вт в рабочем состоянии. Большинство моделей снабжены специальной системой задержки включении и выключения, что дает возможность избежать случайных сбоев.

Для районов с разным температурным режимом, предусмотрены различные варианты прибора. Обычное светочувствительное реле должно работать от -20 до +50 градусов по Цельсию. Есть международная классификация уровней защиты, согласно которой для реле, устанавливаемого на улице, нужна маркировка не менее IP44.

Степень защиты, согласно международной системе – это защита от проникновения воды и твердых предметов.

Как выбираем

Важным моментом в приобретении фотодатчиков является правильный выбор необходимой модели. Как мы уже выяснили из предыдущего раздела, модели бывают с выносным и встроенным датчиком. При этом каждая разновидность обладает своими техническими характеристиками.
Чтобы подобрать необходимую модель, нужно опираться на следующие критерии выбора:

Прибор с высокой степенью защиты

производитель. Прибор зачастую работает на улице, поэтому он должен быть собран из качественных материалов, которые смогут выдерживать любые погодные условия;
наличие или отсутствие возможности проводить точную настройку. От данного условия зависит насколько точно можно будет настроить прибор для работы в той или иной местности;
наличие или отсутствие таймера;
защищенность корпуса от пыли, влаги и механических повреждений. Чем выше будет этот показатель, тем дольше прослужит изделие.

Конечно же, самым главным критерием для многих людей является стоимость покупаемой продукции, а уж потом ее технические характеристики. Но это не всегда верный подход. Купить дешевое изделие можно всегда, а вот будет ли оно качественно работать, тот еще вопрос. Поэтому в данной ситуации рекомендуется отдавать предпочтение моделям средней и высокой ценовой планки. Это не тот случай, когда можно сэкономить без последствий.

Основные технические характеристики

Существует несколько основных технико-эксплуатационных параметров, на которые следует обращать внимание при выборе датчика света. Первым является напряжение

Датчики могут подключаться к сети переменного тока 220 В или постоянного 12 В. Во втором случае устройства являются менее мощными, но безопасными, питание происходит за счет подключаемого аккумулятора или понижающего транзистора, преобразующего переменное электричество в постоянное.

Следующая важная характеристика – класс защиты от попадания пыли и влаги. Поскольку мы говорим об уличном освещении, то прибор должен иметь надежную защиту – не ниже IP44, что указывает на повышенную герметичность (исключается попадание частиц пыли более 1 мм и брызг воды). Можно выбирать датчики с большим классом защиты, но ниже – нельзя. В доме нужно устанавливать приборы классом защиты от IP23.

Рекомендуем ознакомиться с допустимыми нормами температуры при эксплуатации оборудования (режимом эксплуатации). Нужно делать ставку на такие модели, которые с легкостью перекроют средние показатели плюсовой и минусовой температуры в вашем регионе.

Нужно помнить о мощности фотореле – допустимом количестве подключаемых ламп в зависимости от суммарной мощности. Датчик движения может функционировать и при большей нагрузке, чем задано в технической документации, но все-таки лучшим вариантом станет приобретение устройства с определенным запасом мощности (приблизительно 20 %).

Помимо основных параметров, рекомендуется обращать внимание на ряд дополнительных. Многие устройства имеют свой порог чувствительности (срабатывания)

Например, при вероятности выпадения осадков (особенно снега) лучше всего понизить чувствительность оборудования, поскольку отраженный от снежинок свет может восприниматься изделием как рассвет. Это приведет к нежелательным включениям и отключениям устройства в течение коротких временных промежутков. Такое световое шоу будет лишним как на улице города, так и на придомовой территории.

Говоря о чувствительности, нужно искать параметры, определяющие верхнюю и нижнюю границу. Например, для одного датчика диапазон может составлять 5-100, для другого – 10-100 лк.