Схема подключения фотореле для уличного освещения. Датчик света (фотореле) для уличного освещения

Датчик света можно легко отрегулировать, чтобы избежать неисправностей. Не исключены ложные срабатывания, вызванные домашними животными или бродячими пешеходами на улице.

Как подключить и настроить фотореле?

Каждый вечер мы видим, как в определенное время в городе автоматически включаются уличные фонари. Фотодатчики, контролирующие этот процесс, сегодня доступны не только энергетическим компаниям, но и обычным гражданам, что дает возможность значительно сэкономить электроэнергию и не тратить свое время на включение и выключение света в определенном районе.

Следует сказать, что конструкция осветительного механизма благодаря фотоэлементу не представляет собой проблемы — достаточно разобраться в принципиальной схеме датчика света и правилах работы с данной технологией.

Устройство и принцип работы

Следует сказать, что фотоэлемент для уличного освещения похож на своеобразный датчик освещенности, оснащенный специальным фотоэлементом. С помощью именно этого компонента датчик может оценить уровень освещенности открытого пространства и при совпадении ряда характеристик осуществить активацию света в механизме уличного освещения уличной конструкции.

Конструкция фотоэлемента не очень сложна и может быть помещена в небольшой корпус, из которого выходят 3 проводника. Они необходимы для подключения устройства к обычному источнику питания. Также их часто используют для активации таких устройств в зависимости от желаемой освещенности в настройках. Такой датчик обычно используется для управления внешним вариантом освещения.

Сегодня на рынке довольно часто встречаются модели со специальным контроллером. Его задача — контролировать работу прибора и максимально качественно его настраивать. С помощью этой опции можно добиться точной работы такого решения в различных ситуациях.

Если блок управления установлен в режим «- «, то освещение включается только ночью, тогда как если он установлен в режим «+ «, то освещение включается в сумерках. Однако большинство производителей рекомендуют выбирать компромисс между этими двумя режимами, чтобы обеспечить максимальную стабильность для данного типа установки.

Независимо от этого, следует отметить, что невозможно управлять датчиком максимально эффективно, не зная определенных параметров:

диапазон световой чувствительности – от 5 до 50 люкс;
мощность – 1-3 киловатта;
максимальная энергонагрузка – 10 ампер.

Кроме того, следует знать, что существует еще несколько категорий световых барьеров. Разница между ними заключается в расположении фотоэлемента. По этому критерию они бывают следующие:

с выносным фотоэлементом;
со встроенным.

В первом варианте устройство состоит из 2 элементов: внешнего фотоэлемента и выключателя, которые должны быть подключены отдельно. Вариант со встроенным фотоэлементом получает реле времени и контроллер. Затем блок подключается с помощью простой схемы подключения фотоэлемента.

Это решение часто используется в различных сложных осветительных установках. Для контрольной панели необходима электрическая схема.

Для каждой отдельной модели требуется своя схема подключения фотоэлемента, что необходимо учитывать при дальнейшем подключении приборов.

Другим решением подключения может быть использование таймера. В этом случае можно просто прикрепить датчик, который включает или выключает блок управления. Это активирует свет по истечении определенного времени, что значительно снижает затраты на электроэнергию.

Теперь несколько слов о принципе использования такой системы. В этом варианте датчик работает через специальный фотоэлемент, который может быть разных типов:

диод;
тиристор;
резистор;
транзистор;
симистор.

Каждый из упомянутых типов по-разному реагирует на присутствие света:

диод будет во время облучения потоком света выбрасывать специальный импульс, что имеет прямо пропорциональное значение осветительной интенсивности;
тиристор при светооблучении будет осуществлять взаимодействие с током постоянного типа;
резистор меняет величину собственного сопротивления, что станет причиной отключения либо включения света;
транзистор проводит регулировку при облучении электросигнала светом;
симисторное решение активирует или деактивирует свет при работе с «+» или «–» составляющей.

Монтаж

Сейчас мы рассмотрим, как подключить фотоэлемент к датчику движения для освещения и как осуществить его установку. Вместе эти решения позволяют активировать источник света в сумерках, когда кто-то находится в нужном пространстве. Если в зоне никого нет, свет не включается, что позволяет экономить электроэнергию и, следовательно, деньги.

Тип установки зависит от варианта безопасности и категории приобретаемой арматуры сумеречного выключателя. В настоящее время доступны следующие варианты установки:

уличный либо внутренний вариант применения;
внешний либо встроенный фотоэлемент;
с закреплением на рейку типа DIN, на стенку или поверхность горизонтального типа.

Ниже показан пример установки настенного фотоэлектрического выключателя для уличного освещения. Чтобы выполнить трехфазную установку самостоятельно, выполните следующие действия.

Сначала убираем подачу электричества на щитке ввода и осуществляем проверку, есть ли ток в распределительном ящике, откуда будет вестись кабель.
Теперь осуществляем протягивание провода питания к области, где установим фотореле. Обычно она располагается рядом с прибором освещения. Лучше всего для подключения выключателя рассматриваемого типа применять 3-жильный провод типа ПВС, что будет довольно надежным.
Осуществляем зачистку жил от изоляции где-то на сантиметр для последующего подключения в клеммы, после чего делаем в коробке дырки для ввода жил и последующего подключения фотореле к электросети.
Для улучшения корпусной герметичности, прикрепляем в дырках уплотнители из резины, которые будут предотвращать попадание внутрь пыли и грязи. Оптимально, если такие отверстия расположены снизу, чтобы внутрь также не попала вода.
Производим подключение фотореле по нужной нам электрической схеме. Сначала фаза ввода идет на разъем с обозначением L, а вводная нейтраль – на N. Для заземления есть специальная клемма винтового типа.
Отрезаем определенную часть провода, дабы подключить фотореле к лампочке, после чего немного зачищаем изоляцию и подсоединяем на клеммы L и N. Второй проводниковый кончик подводится к светоисточнику и подсоединяется к патронным клеммам. Если корпус проводит ток, то можно обойтись без подключения заземления.

Это интересно: Самодельные приспособления и станки для холодной ковки. Станок для холодной ковки своими руками.

Как подключить фотореле для уличного освещения через выключатель

Подключение обычно осуществляется через стандартный односторонний выключатель. Таким образом, вам не придется подходить к панели управления для включения и выключения питания.

При подключении светового барьера к распределительной коробке существует четыре подключения через выключатель. В этом случае фаза электропитания будет постепенно проходить по этой цепи:

автомат питания;
выключатель;
датчик;
непосредственно фонарь.

Независимо от выбранной схемы, световой барьер никогда не следует размещать в месте, где он может быть освещен фонарем.

Как работает фотореле

Важнейшим функциональным элементом фотоэлектрического реле является фоторезистор или фототранзистор. Они способны изменять собственные параметры при изменении освещенности. Когда на эти устройства падает необходимое количество света, токовый крис остается открытым.

Каждое устройство имеет свою собственную настройку чувствительности. Его пороговое значение может быть установлено вручную. В серийно выпускаемых моделях, таких как IEK PD-601 и PD-602, это делается с помощью поворотной ручки. Она может быть установлена между «+» и «-«. Достаточно настроить устройство один раз, чтобы свет включался и выключался в желаемое темное время суток.

Важно! Если вы выберете максимальное положение, свет будет включаться даже в темный пасмурный день. В минимальном положении устройство работает в полной темноте.

Подключение фотореле к светодиодному прожектору

Самым дешевым и удобным способом подключения является прямое подключение к электросети. Обязательным условием является подача на устройство напряжения 220 В, т.е. фазы и нейтрали.

Все кабели данного устройства обычно имеют разный цвет.

Это важно. Из технического паспорта, прилагаемого к световому барьеру, необходимо определить вход и выход фазного подключения к светильнику.

При этом должна соблюдаться следующая закономерность:

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

На кабеле, образующем выход на нагрузку, фаза появляется только в момент включения устройства. Он должен быть подключен непосредственно к самому проектору.

Важно! При использовании классической версии устройства длина кабеля может быть недостаточной. Для удлинения необходимо использовать кабель с сечением 1,5 мм².

Выбор места установки

Для правильной работы светового барьера важно выбрать правильное положение. При этом необходимо учитывать несколько факторов:

На него должен падать солнечный свет, то есть он должен быть под открытым небом.
Ближайшие источники искусственного света (окна, лампы, фонари и т.д.) должны находится как можно дальше.
Не желательно чтобы на него попадал свет фар.
Желательно расположить его не очень высоко — для удобства обслуживания (надо периодически протирать поверхность от пыли и смахивать снег).

Как видите, выбор места для светового барьера — непростая задача при организации автоматического уличного освещения. Иногда приходится несколько раз перемещать его, чтобы найти правильное место. Если для включения лампы на столбе используется датчик освещенности, реле светового барьера часто размещается там же. Это не совсем необходимо и очень раздражает, потому что часто приходится убирать пыль или снег, а лазить по столбу не всегда интересно. Вы можете сами прикрепить шторку к стене и проложить к устройству кабель питания. Это наиболее удобный метод.

Схемы подключения

Схема подключения светового барьера для уличного освещения проста: фаза и нейтраль подключаются к входу устройства, фаза подключается к нагрузке (лампам), а нейтраль (минус) на нагрузку приходит от предохранителя или шины.

Если вы все делаете в соответствии с правилами, необходимо подключить кабели к распределительной коробке (монтаж). Выберите герметичную модель для наружной установки и разместите ее в доступном месте. На рисунке ниже показано, как в этом случае фотоэлемент подключается к наружному освещению.

Если вам необходимо включать и выключать мощный столбовой светильник с дросселем, рекомендуется подключить к цепи пускатель (контактор). Он предназначен для частого включения и выключения и нормально выдерживает пусковые токи.

Если светильник должен включаться только в присутствии человека (у туалета, возле ворот), к световоду добавляется датчик движения. В такой комбинации выгодно сначала установить светочувствительный выключатель, а затем детектор движения. В этом случае детектор движения срабатывает только в самое темное время суток.

Как видите, схемы несложные, их можно сделать самостоятельно.

Особенности подключения проводов

Световой барьер любого производителя имеет три провода. Один — красный, другой — синий (может быть и темно-зеленым), а третий может быть любого цвета, но обычно черный или коричневый. Стоит помнить об этом, когда будете выполнять подключение:

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

Если вы посмотрите на все приведенные выше схемы, то увидите, что они были разработаны в соответствии с этими правилами. Вот и все, больше никаких сложностей нет. Если вы соедините провода таким образом (не забудьте, что нулевой провод также должен быть подключен к лампе), у вас получится рабочая схема.

Это интересно: Флокс Гжель. Флокс гжель фото и описание.

Основные разновидности устройств

Наиболее распространены следующие типы световых барьеров для установок уличного освещения:

С расположенным внутри корпуса фотоэлементом. Подобный вариант оптимален с позиции полной автоматизации системы внешнего освещения. Устройства комплектуются герметичным корпусом, прозрачная часть которого располагается напротив фотоэлемента.
С размещенным внутри фотоэлементом и оснащенные таймером. Благодаря наличию таймера обеспечивается возможность автоматического отключения системы осветительных приборов по истечении установленного промежутка времени. В ассортименте представлены фотореле, предполагающие программирование на день, неделю и больше.
С выносным фотодатчиком. Подобный вариант комплектации надежен в эксплуатации. Электронные компоненты устанавливаются в закрытом помещении, в то время как защищенный от температурных перепадов фотоэлемент ставится на улице.

Выберите подходящую модель в зависимости от ваших потребностей и имеющегося бюджета. В дополнение к стандартным световым барьерам возможны комбинированные варианты: с датчиками движения или датчиками времени. Если устройство оснащено таймером, механизм активируется в зависимости от времени суток. Модели с датчиком, встроенным таймером и датчиком движения — самые редкие. Эти устройства оснащены специальным дисплеем и позволяют установить определенное расписание освещения.

Нюансы схемы подключения

Возможны различные варианты монтажа. Выбор способа подключения светового барьера для уличного освещения зависит от конструкции используемых устройств.

Особенности подсоединения с тремя выводами

Если в корпусе устройства одновременно находятся три клеммы, подключение осуществляется следующим образом. Коричневый провод должен быть подключен к фазному входу монтажной коробки. Синий провод должен быть подключен к нейтральному проводу, а красный провод — к клемме на корпусе монтажной коробки, через которую фаза выходит на осветительный прибор.

Подключение с двумя выводами

При наличии только двух клемм на корпусе блока подключение несколько упрощается. Вход фазы подключается к соответствующему элементу в монтажной коробке. Таким же образом нейтральный проводник подключается к клемме на корпусе затвора. Освещение подключается аналогичным образом.

Читайте также: Как монтировать точечные светильники на подвесном потолке.

Одной пары клемм на входе достаточно для управления несколькими светильниками. Проводка для управления световым барьером подключается параллельно.

Монтажные работы

Световой барьер может быть подключен внутри помещения без необходимости профессионального монтажа. Для герметичных моделей монтаж осуществляется с помощью монтажного кронштейна. Установка фотоэлектрического реле для уличного освещения производится с помощью винтов для соединения элементов, которые помещаются в отверстия корпуса устройства. Установка выносного датчика производится с внешней стороны дома. Существуют определенные правила подключения светового барьера к освещению:

для монтажа необходимо выбирать освещенное солнцем место;
следует избегать тени от навесов, заборов, высоких стен;
нужно учитывать, что в теплое время года распускающаяся листва на деревьях может стать препятствием для нормального функционирования оборудования.

При необходимости переоборудование устройства можно выполнить своими руками, не вызывая электрика.

Правильная настройка светового барьера может быть выполнена следующим образом. Под капотом затвора находится круглая ручка — поверните ее, чтобы изменить чувствительность датчика. Установите ее в первое положение. Затем подключите фотоэлектрический элемент к электросети и, когда захотите включить уличное освещение, поворачивайте рычаг до тех пор, пока датчик не подаст сигнал. Если оставить рычаг в заданном положении, это гарантирует, что система правильно включится при заданном уровне освещения.

Разновидности усовершенствованных фотореле

Простейший световой барьер реагирует только на падающий свет. Однако не всегда необходимо, чтобы лампы горели всю ночь. Производители разработали усовершенствованные устройства, которые оснащены дополнительными датчиками:

Очень удобен прибор с датчиком движения. Освещение включается только при попадании в зону действия датчика движущегося предмета, человека или животного.
Датчик движения, дополненный таймером, позволяет настроить прибор на срабатывание в определенное время. Свет включится, например, когда хозяин поздно придет с работы, и не будет мигать среди ночи от бегающих кошек или собак.
Программируемый прибор очень дорогой. Он позволяет задавать даже дату и время, когда нужно включить освещение.

Среди всех моделей наибольшей популярностью пользуются фотоэлементы с таймером и детектором движения.

Различие фотореле по месту установки

Производители выпускают устройства для внутренней и наружной установки. Последний тип предназначен для наружной установки. Электронная схема защищена герметичным корпусом, устойчивым к агрессивным средам.

Фотоэлектрическое реле для внутренней установки монтируется снаружи в защитном корпусе или на панели управления внутри здания. На улице может быть установлен только световой барьер главного луча.

Если вы выбрали управляемое освещение в помещении, то лучше выбрать наружную установку.

Примеры схем подключения

Простейшая схема подключения фотоэлемента для уличного освещения показана на фото. Фазный провод прерывается, так как он подключен к входу и выходу устройства. Затем фаза идет от выхода к лампе. Заземление идет одножильным проводом от шин электрического щита. Он подключается к входу светового барьера и нагрузке.

Примитивные схемы не всегда удобны в использовании и опасны. Предпочтительнее подключать наружный фотоэлемент к сети через распределительную коробку, но она также должна быть герметичной. На фото показана схема подключения фотореле для уличного освещения через распределительную коробку.

Это интересно: Все о заборах из штакетника. Забор из евроштакетника фото.

Фотоэлектрическое реле может управлять работой фонарей любой мощности. Многие из них имеют встроенные дроссели. Чтобы слабое устройство могло справляться с большой нагрузкой, в схему встраивается контактор. Таким образом, мощности фотореле должно быть достаточно для управления пускателем, который затем подает напряжение на лампы через подвижные контакты.

Если используется детектор движения, необходимо использовать другую схему подключения. Сначала сетевое напряжение подается на фотоэлемент, а от фотоэлемента — на датчик движения и лампы. Освещение должно включаться только ночью, когда объект движется.

Каждая из предложенных систем проста и может быть собрана своими руками без особых проблем.

Установка и настройка

У светового барьера со встроенным датчиком освещенности из корпуса выходят три провода. Они всегда подключены одинаково:

Красный идет на нагрузку — фонарь, лампочки, светильники.
Коричневый или черный провод соединяется с фазой, взятой со щитка.
К синему подключается нейтраль с шины с «рабочим нулем» из щитка.

Какие провода следует подключить к реле светового барьера?

Желательно также заземлить устройство, подключив его к соответствующей клемме корпуса. Сечение проводов следует выбирать в зависимости от мощности активируемой нагрузки.

После установки и подключения реле должно быть настроено. Дождитесь наступления сумерек, чтобы включить свет. Возьмите маленькую отвертку и поворачивайте колесо управления, пока не включится свет.

Процедура подключения фотоэлектрического реле с выносным датчиком немного отличается:

фазу подключаем к клемме A1 (L) (в верхней части прибора);
ноль заводим на клемму A2 (N);
с выхода (в зависимости от модели, может находится в верхней части корпуса, тогда обозначается L’ или в нижней части корпуса) фаза подается на осветительные приборы.

Один из вариантов подключения показан на видео. Это схема с магнитным пускателем.

Самостоятельное создание фотореле

Радиолюбители могут попробовать собрать реле из имеющихся в продаже компонентов. Как уже упоминалось ранее, основным компонентом системы является фотосенсор: это могут быть фотоэлементы, транзисторы, диоды и фоторезисторы.

Теперь рассмотрим конструкцию простого сумеречного выключателя на основе симистора.

Предлагаемая принципиальная схема простого сумеречного выключателя включает в себя:

симистор марки Quadrac Q60;
фотоэлемент ФСК;
опорный резистор, отмеченный как R1.

Когда света нет, симистор открывается, и свет включается. Когда яркость увеличивается, напряжение смещается, и яркость подключенного светильника уменьшается, пока он не выключится.

Важно: схема датчика требует подключения к источнику высокого напряжения, необходимо, чтобы оконечное устройство было установлено в изолирующем корпусе!

Для усложнения устройства можно добавить релейный выход. Дополнительная схема реле светового барьера:

Оно содержит следующие компоненты:

V1 — первый транзистор усиления сигнала. В составе последнего находятся резистор R1 и фоторезистор с меткой PR1;
VT2 — второй транзистор контроля реле К1;
VD1 — диод шунтирования напряжения. Он предохраняет транзисторы от бросков напряжения при отключении катушки.

Когда на PR1 подается напряжение, в системе возникает ток, достаточный для включения реле.

Эта схема очень проста и обеспечивает только грубую активацию датчика. Однако она может быть дополнена различными компонентами для повышения чувствительности и скорости, а также для установки пороговых значений.

Области применения

Основное назначение фотоэлементов, рассмотренных в этой статье, — автоматическое включение искусственного освещения при отсутствии естественного света. Однако они находят применение и в других областях,

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;

Заключение

Несмотря на простоту устройства и кажущуюся ограниченность применения, фотоэлементы используются не только в автоматизированных системах освещения «день-ночь», но и в других проектах. Сумеречный выключатель способен эффективно работать везде, где требуется выполнить действие или команду, изменив освещение.

Простейшие схемы подходят только для экспериментов, но при использовании более качественных компонентов и дополнительных устройств можно создать датчики, не уступающие по функциональности тем, которые доступны на рынке. Многие датчики способны обнаруживать как ультрафиолетовый, так и инфракрасный свет, что делает их еще более универсальными.