Принцип работы, разновидности и способы подключения фотореле для уличного освещения
Люди с давних пор стремятся к автоматизации как на работе, так и в быту. А фотореле – это логическое усовершенствование (разновидность) обычного механического переключателя, иначе называемого сумеречный выключатель или светореле.
Оно служит для автоматического управления электрическими цепями различных источников света, в зависимости от интенсивности наружного освещения. Действующими элементами устройства являются:
- Датчик света. Его фотоэлемент реагирует на изменение уровня освещенности и передает сигнал на реле.
- Реле. Получает информацию от датчика и в соответствии с выставленными параметрами управляет (замыкает/размыкает) электроцепью светильника.
Вот и весь принцип работы фотореле. С помощью специального регулятора на корпусе можно выставлять порог срабатывания прибора. Так можно добиться более или менее раннего включения/отключения света в зависимости от ваших потребностей.
Как подключить фотореле для уличного освещения к фонарю: схема подключения, принцип работы, виды (фр 601,602, с выносным датчиком), где лучше установить, документация, почему может не работать, инструкция с видео
- У этих устройств выносной фотоэлемент располагается снаружи, а само реле крепится в щитке на дин-рейку. Такое исполнение надежно защищает устройство от повреждения, атмосферных осадков и т. п, а небольшой датчик будет менее заметен.
Сфера применения
Использование фотореле не ограничивается лишь уличным освещением. Проявив немного фантазии, его можно применять и в других местах, вот некоторые примеры:
- Гараж. Очень удобно, когда, открывая снаружи ворота гаража, свет будет зажигаться автоматически и не нужно на ощупь искать выключатель. Правда это больше актуально в городских гаражах, где свет снаружи горит постоянно. Для загородных домов такая схема будет работать только днем.
- Управление поливом. Еще одно интересное применение фотореле – это активация капельного орошения в ночное время. Отличное решение для дачных участков и частных домов, которое значительно сэкономит ваше время в дневные часы. Будь то лужайка с газоном или грядки, за ночь все будет хорошенько увлажнено без вашего участия. Но тут нужно следить за погодой и отключать систему в дождливые дни.
В последнее время все популярнее становится система под названием – «Умный дом», где царит полная автоматизация. Так вот, фотореле занимает в ней не последнее место, используясь в совокупности с датчиками движения и другими «умными» приспособлениями.
Схема простого фотореле
Начнем с простого устройства наподобие ночника. Когда светло, он выключен, но чем темнее становится, тем ярче горит лампа. Сразу маленькое напоминание — питание устройства 220 В, так что нужно быть аккуратнее и внимательнее при его сборке и проверке.
Чем меньше освещенность фоторезистора, тем сильнее открыт семисторный ключ Q6004LT. Соответственно, больше тока предоставляется нагрузке, в роли которой выступает маломощная лампа накаливания.
Есть вариант описанной схемы, использующий уже 5 элементов. В ней лампа просто загорается в темноте на максимальную яркость и гаснет в моменты попадания света на фоторезистор.
Другой несложной конструкцией можно назвать использование фотореле в связке с несколькими транзисторами. Приведенная схема изначально рассчитана на подключение потребителей через линию размыкания электромагнитного реле.
Фоторезистор PR1 с подстроечником R1 выступают в роли делителя напряжения, управляющего состоянием транзистора VT1, который в свою очередь открывает или закрывает VT2. Последний, и производит пропуск тока на реле K1, размыкающее или соединяющее линию питания нагрузки. Диод VD1 шунтирует скачки тока в моменты срабатывания электромагнитного элемента, защищая транзисторы.
Обратите внимание! Указанное устройство питается уже не от сети 220 В, а имеет свой токовый ввод от 5 до 15 В. Что касается функций подстроечника R1 — он нужен для установки чувствительности к потоку света, приводящего к срабатыванию самого устройства.
| Параметр | Значение |
| Номинальное напряжения, В | 220 |
| Допустимые колебания напряжения питающей сети | -15…+10% |
| Номинальная частота питающей сети, Гц | 50 ±1 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 5 |
| Номинальный ток, при cosj ≥ 0.5, А | 5 |
| Коммутируемое напряжение, В | 220 AC / 24 DC |
| Механическая износостойкость | 1×106 циклов ВО |
| Электрическая износостойкость | 5х105 циклов ВО |
| Номинальные режимы коммутации на одну контактную группу (количество циклов срабатывания, не менее), при cosj ≥ 0.5, А | 0.1А, @ 12В (не менее 5х105) 5А, = 30В (не менее 9х104) 5А, ~ 220В (не менее 9х104) |
| Допустимые режимы коммутации | 1000 замыканий до 10А на время до 0.1с, с размыканием до 5А, 245В ~ или 30В= до 0.1Гц |
| Диапазон освещенности, при которой происходит срабатывание фотореле, лк * | 10…50 |
| Задержка от кратковременного затемнения (освещения), с | 15 |
| Защита | IP 40 со стороны лицевой панели |
| Длина кабеля фотодатчика, м | 1.5 |
| Габаритные размеры, мм, не более | 45х70х100 |
| Масса, кг, не более | 0.3 |
| *По предварительному заказу устанавливается диапазон | 5…10 лк |
Как подключить фотореле фр 601?
Устройство и работа реле ФР-7Е
Фотореле размещено в пластмассовом корпусе. Корпус состоит из основания с контактными зажимами и крышки. Схема изделия собрана на печатной плате. Резистор регулировки порога срабатывания фотореле смонтирован на лицевой панели.
К клемме 1 присоединяется фаза сети 220В, к клемме 2 присоединяется ноль.
Фотодатчик присоединяется к клеммам 3, 4, причем к клемме 4 присоединяется экран фотодатчика (вывод белого цвета).
При включении питания, если освещенность датчика выше установленного порога срабатывания, зажигается светодиод на лицевой панели реле. При снижении освещенности датчика ниже установленного порога срабатывает выходное реле и светодиод гаснет.
Для монтажа кабеля с фотодатчиком при использовании специального патрона необходимо:
- Открутить колпачок (поз. №1).
- Надеть корпус сальника на кабель (поз. №3), так чтобы корпус фоторезистора (поз. №2) зафиксировался в лепестках цанги. Затем завинтить колпачок обратно.
- Подготовить отверстие диаметром 16мм; продеть в отверстие кабель со стороны выводов; надеть на кабель фиксирующую гайку (поз. №4) и затянуть ее на корпусе кабельного сальника.
ВНИМАНИЕ! Не допускается попадание света от источников, управляемых фотореле, во входное окно фотодатчика. Это приведет к неправильным срабатываниям фотореле.
Не допускается загрязнение входного окна, механические повреждения фотодатчика.
Настройка порога срабатывания осуществляется вращением регулировочного винта на лицевой панели фотореле.
Для исключение сбоев в работе реле при коммутации индуктивной нагрузки (электромагнит, электромагнитный клапан и др.), подключите непосредственно к клеммам нагрузки помехоподавляющую цепь в виде последовательно соединенных резистора 100…200 Ом 2Вт и неполярного конденсатора 0.1…0.22 мкф 630В.
Как подключить устройство к уличному фонарю: схемы и принципы
При подключении простого устройства нужно ознакомиться с его конструкцией. Главным элементом является фотодиод, который может находиться снаружи или внутри корпуса. В первом случае датчик монтируют на улице, а электронный блок подключают на электрическом щите в помещении. При внутреннем расположении чувствительной детали прибор монтируют на улице.
Прибор имеет небольшие размеры и простое крепление
Знание конструктивных особенностей устройства позволяет подключить его к фонарю максимально эффективно. Поэтому важно определить тип фотореле, приобрести качественный прибор, подобрать схему, а затем приступать к подключению датчика.
Фотореле на схеме
Правильная схема подключения значительно облегчает самостоятельную установку прибора. На электрической схеме фотодиод представлен в виде условного графического обозначения, представляющего собой треугольник на оси симметрии с направленными сверху вниз стрелками. На простых схемах прибор может обозначаться в виде круга или прямоугольника с надписью «ФР».
Подключение
Схема подключения фотореле для уличного освещения: как подключить датчик, регулировка
- вес и размеры устройства;
- температурные ограничения при эксплуатации;
- сектор срабатывания;
- мощность и уровень потребления энергии;
- частота сети для работы;
- номинальное напряжение для питания.
Сборка и подключение фотореле своими руками
Создать простой прибор для управления освещением просто своими руками. В зависимости от необходимого уровня функциональности и навыков можно использовать как простые, так и сложные схемы. В любом случае нужно использовать качественные детали и предусмотреть защиту элемента от климатических воздействий.
Компоненты
Для сборки нужно подготовить все необходимые детали. Простой вариант фотореле включает в себя такие компоненты, как:
Схема соединения и подключения устройства проста и включает в себя минимум деталей. Аппарат при этом получает питание от сети 220 В, а принцип действия заключается в постепенном увеличении амплитуды напряжения до 40 В. При достижении этой отметки срабатывает фотореле и загорается свет.
Схема
Сборка простого датчика освещённости предполагает определение уровня мощности и характеристик прибора. Предварительно составляют схему соединений и подключения к лампе. Для использования одного фотореле для нескольких фонарей нужно применить контроллер.
Простая схема требует минимальных знаний в области электричества
Сборка и монтаж
В этой схеме отсутствует блок питания, что делает процесс сборки простым. Уровень мощности может быть увеличен за счёт использования прибора, обладающего более высокими характеристиками. Все компоненты соединяются с помощью кабеля, а для настройки используется резистор с сопротивлением в 40 кОм.
Применение мощного прибора Q6004LT даёт возможность подключать к собранному устройству нагрузку с мощностью до 500 Вт. А использование в схеме дополнительного радиатора позволит увеличить мощность до 750 Вт. В дальнейшем можно применять квадрак, который будет обладать рабочими токами 6, 8, 10 или 15 А.
Схемы подключения фотореле к фонарю
Для монтажа датчика день-ночь не понадобятся специализированные познания, а подсказки наносятся либо на упаковку, либо на сам прибор. В зависимости от модели, из корпуса фотосенсора выходит два или три провода.
Существуют модели с двумя выводами, там отсутствует заземляющий провод. Такие фотодатчики подходят для домов, где система заземления оборудована отдельно.
Способ подключения у них ещё проще, входящий кабель присоединяется к клеммам L и N (фаза и ноль соответственно), а для выхода подсоединяется только фазовый кабель. Ноль подаётся на светильник через пускатель КМ, мимо фотосенсора.
Если фотосенсор должен управлять несколькими лампочками, нужно добавить к нему контроллер.
Контроллер присоединяется к выходным клеммам фотодатчика и добавляет ещё одну контактную пару. С его помощью лампы можно подсоединить параллельно, а не последовательно (как в ёлочной гирлянде). Подсоединение нескольких потребителей через контроллер делает цепь надёжнее и позволяет лампам гореть даже когда одна из них вышла из строя.
Видеоинструкция по подключению и настройке фотореле
| Название | Ток коммутации, А | Рабочее напряжение в сети, В | Степень защиты, IP | Производитель | Цена, руб. |
|---|---|---|---|---|---|
| ФР-6 | 10 | 240 | 54 | Украина | 150 |
| PS-1 | 6 | 220 | 44 | Узбекистан | 200 |
| HOROZ HL 472 | 25 | 230 | 44 | Турция | 210 |
| FERON SEN 27 | 25 | 220 | 54 | Китай | 250 |
| ФР-601 | 5 | 230 | 44 | Россия | 420 |
| SOU-1 | 16 | 230 | 56 | Чехия | 650 |
| Люкс-2 | 8 | 230 | 44 | Россия | 800 |
| Luna 126 Star Theben | 16 | 230 | 55 | Германия | 2500 |
Фотореле ФР-7 с выносным фотоэлементом — Электропроект
- Удобство. Стандартная система освещения предусматривает установку включателя возле входной двери на улице, или в самом доме. Это удобно для того, кто решил выйти из дома поздним вечером. Но при возвращении домой в тёмный период суток приходится идти к выключателю с фонариком, или даже открывать замок в полной темноте. С датчиком можно настроить включение подсветки с наступлением сумерек и владелец приедет на уже освещённую площадку у калитки или перед гаражом.
- Экономия электроэнергии. Жильцы загородных домов нередко забывают выключить свет на улице перед сном или уходом из дома. С датчиком такого не случится. Стандартный выключит свет с первыми лучами солнца, комбинированный с датчиком движения — как только все уйдут со двора, а программируемый — в точно указанное время.
- Имитация присутствия. Воры не рискуют пробираться в дом, пока хозяева дома, а основной признак их присутствия — включённый свет. Уличная подсветка с сенсором создаёт видимость присутствия и таким образом защищает дом от вандалов и грабителей, пока семья на отдыхе или в командировке.
Изготовление своими руками
Имея минимальные навыки использования паяльника можно собрать простейшее реле самостоятельно. Для начала стоит воспользоваться схемой с минимумом составляющих.
- PR1 — фоторезистор;
- R1 — электролитический конденсатор на 10K;
- VD1 КД522 — защитный теплоэлектрический диод;
- VT1 и VT2 — транзисторы структуры n-p-n;
- КТ315Б — транзистор;
- К1 — электролитический конденсатор на 10 000 микрофарад;
- К1.1 — включатель/выключатель;
- нулевой и фазовый провода.
Эти детали можно купить в магазине радиотоваров, или выпаять из старой ненужной техники.
В данной схеме транзисторы VT1 и VT2 формируют эмиттерный повторитель, благодаря которому сигнал от фотодатчика усиливается и оказывается достаточно мощным для размыкания электрической цепи. Благодаря диоду VD1 предотвращается течение обратного тока. А реле полностью заменяет транзисторный каскад, используемый в более сложных схемах.
Поскольку реле позволяет использовать схему в сети 220В, подключать его можно так же, как покупное.
Видеоинструкция по изготовлению фотодатчика для диодного освещения
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.
Фотореле для уличного освещения. Как подключить фотореле
- 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.
Обзор популярных моделей датчиков освещённости для включения света с ценами и отзывами
Теперь посмотрим на самые популярные модели фотореле, которые используются в уличном освещении. Узнаем цены и разберём отзывы.
ФР-601
Одно из самых популярных фотореле. Применяется как в уличных светильниках с датчиком освещённости, так и во внутренних. Максимально можно подключить до 2200 Вт. Используемое напряжение — 220 В, а сила тока — 10 А. Порог срабатывания регулируемый и находится в диапазоне от 5 до 50 лк. Купить фотореле для уличного освещения можно за 235 рублей.
Подробнее на Otzovik.com: https://otzovik.com/review_3113438.html
Подробнее на Otzovik.com: https://otzovik.com/review_7118840.html
ФР-600
Более дешёвый аналог ФР-601. Купить датчик света для уличного освещения можно за 150 рублей. Максимальная мощность подключаемых ламп составляет 1300 Вт. Ток нагрузки не должен превышать 6 А. Работает датчик в сети 220 В.
Подробнее на Otzovik.com: https://otzovik.com/review_4278508.html
EKF PS
Максимальная мощность датчика составляет 1350 Вт. Максимальный ток — 6А. Монтируется на поверхность и использует сети 220 В. Цена датчика света для уличного освещения — 150 рублей.
Подробнее на Otzovik.com: https://otzovik.com/review_3160883.html
Подробнее на Otzovik.com: https://otzovik.com/review_2747176.html
Фотореле ФР-602
Подключить к этому датчику можно до 1500 Вт. Максимальная сила тока — 10 А. Стоит фотореле 270 рублей.
Подробнее на Otzovik.com: https://otzovik.com/review_1058332.html
Подключение фотореле к светодиодному прожектору
- 2 биполярных транзистора BC857A (Q1 и Q2);
- 5 выпрямительных диодов 1N4007;
- выпрямительный диод 1N4148;
- стабилитрон 1N4749 ;
- резисторы (R2, R4–R9: 1,5 МОм, 1 МОм, 560 кОм, 200 кОм, 100 кОм, 75 кОм и 33 кОм; все мощностью 0,125 Вт);
- резистор (R3, 220 Ом, 2 Вт);
- фотоэлемент (PH, до 100 кОм);
- подстроечный резистор (WL, 2,2 мОм);
- конденсатор (С2, 0,7 мкФ 400 В);
- электролитические конденсаторы (С4–С5, 100 мкФ 50 В и 47 мкФ 25 В, соответственно);
- реле SHA-24VDC-S-A (Rel1).
Пошаговая инструкция по монтажу
Способ установки зависит от того, какой класс защиты и тип крепления сумеречного выключателя света Вы купили.
На сегодняшний день существуют различные варианты изготовления, а именно:
- с креплением на DIN-рейку, на стену либо на горизонтальную поверхность;
- уличный либо комнатный вариант использования (зависит от класса защиты IP);
- фотоэлемент встроенный либо внешний.
В инструкции мы предоставим для примера установку фотореле для уличного освещения с настенным креплением. Подключение осуществляется на стенде для удобства, тем более что это всего лишь пример.
Итак, для того, чтобы самому подключить фотореле к светильнику, Вы должны выполнить следующие пункты:
Вот и все, что хотелось рассказать Вам о том, как установить и подключить фотореле своими руками. Также рекомендуем Вам просмотреть наглядный видео урок, в котором подробно показывается вся сущность электромонтажа.
Напоследок следует сказать о том, какие производители сумеречных выключателей являются наиболее качественными. На сегодняшний день рекомендуется отдавать предпочтение продукции от таких компаний, как Legrand (легранд), ABB, Schneider electric и IEK. Кстати, у последней фирмы есть довольно надежная модель – ФР-601, которая имеет множество положительных отзывов на форумах.
