Датчик света (фотореле) для уличного освещения

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.

Настроечный орган порога срабатывания.

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.

Технические характеристики и отличия моделей

Классифицировать реле данного назначения можно по разным признакам. Одним из ключевых для выбора является принцип размещения датчика. Его либо встраивают внутрь устройства, либо выносят наружу. Второй вариант удобнее тем, что сам фотодатчик имеет небольшие размеры и без проблем устанавливается наружу, а переключатель ставится внутри помещения. В магазинах электротехники сейчас продают модели для крепления на DIN-рейку в распределительном щите. Такая установка отвечает принципам безопасности и лёгкого доступа к оборудованию.

Реле освещённости со встроенным датчиком удобно тем, что располагается в непосредственной близости от источника света

В этом случае важно установить его так, чтобы на него падал только естественный свет. Такие устройства актуальны в системах освещения на солнечных батареях

Ключевые эксплуатационные характеристики:

1. Номинальное рабочее напряжение. Выпускаются модели на 220 В и 12 В. Выбор зависит от того, под каким напряжением работает осветительная схема. Реле освещённости на 12 вольт запитываются от аккумуляторов. Существуют также модели на 380 В, которые в бытовых условиях применяются редко. Их установка целесообразна на крупных промышленных объектах.
2. Номинальная сила тока. Этот параметр тоже зависит от характеристик тока в сети освещения. Сегодня выпускаются модели, рассчитанные на 6-63 А.
3. Порог регулировки срабатывания – одна из самых важных характеристик, определяющая возможности по настройке реле. Чаще всего, диапазон регулирования равен 2-100 люкс, но встречаются и модели для объектов с особыми требованиями.
4. Степень защиты. Эта характеристика наиболее важна для фотореле наружной установки, которые необходимо защитить от попадания влаги, мусора, пыли. Для устройств, устанавливаемых внутри помещений, достаточно защиты IP40, а для наружных – не ниже IP.
5. Наличие таймера включения. Благодаря этому модулю, можно более тонко отрегулировать режим работы реле. Например, установив задержку в 20 секунд для уличного датчика освещения, можно избежать ситуаций ложного срабатывания, когда на него, например, упал свет от фар проезжающего мимо автомобиля.
6. Потребляемая мощность. У любого датчика есть предел потребляемой мощности. Приборы, работу которых он контролирует, не должно превышать эту цифру. Желательно подбирать устройства с запасом в 15-20%, чтобы защитить его от возможных скачков параметров тока.

Что такое светодатчик

Это устройство представляет собой специальный датчик, чувствительный к солнечным лучам и управляющий электрическим питанием. При попадании на него световых лучей он превращается в изолятор, а в темное время суток начинает проводить ток. Другими словами, сумеречное реле включает свет ночью и выключает с восходом солнца.

Схема реле освещенности находится в маленьком корпусе, из которого выходят 3 провода для подсоединения электрического питания и автоматического управления светильником. Этот прибор закрепляется снаружи здания, чтобы на него всегда попадали солнечные лучи. В комплекте со световым реле для уличного освещения поставляется универсальное крепление.

Чтобы осуществлять регулировку и настройку порога срабатывания изделия, необходимо установить фотоэлемент, позволяющий добиться качественной работы при неблагоприятных погодных условиях. Такое устройство ставится с внешней стороны корпуса реле для освещения и его можно отрегулировать когда угодно. Вращаясь против часовой стрелки, прибор будет работать лишь в темное время суток, а когда выставляется максимальное значение, то питание начнет подаваться при наступлении сумерек.

Существуют модели этого прибора, в которых датчик освещенности монтируется отдельно от выключателя и подсоединяется длинным проводом. Подобные изделия применяются в сложных схемах, собранных в электрических шкафах, в которые не проникают солнечные лучи.

Дополнительно, можно подключить прибор через электронный таймер, запрограммированный на включение и выключение устройства в работу. Такой способ дает возможность применять его на различных временных промежутках. К примеру, днем при солнечной погоде регулятор может отключаться от сети питания электронным таймером. Только когда настает его рабочее время, то подается электрический ток.

Назначение и принцип действия фотореле

Назначение фотодатчика, подключенного к электросети – контролировать уровень освещенности, исходя из времени дня. Когда темнеет, автоматически включается уличное освещение, утром так же выключается.

Любое фотореле состоит из один и тех же деталей:

• фотоэлемента, воспринимающего свет;
• компаратора (усилителя тока);
• трансформатора;
• реле (исполнителя);
• датчика движения и таймера или микроконтроллера (дорогие модели);
• магнитного пускателя (не всегда).

Сопротивление фотоэлемента меняется в зависимости от уровня освещенности. С наступлением темноты оно снижается, компаратор усиливается ток и передает на реле, которое к нему подсоединено. При его срабатывании загорается светильник.

Утром процесс обратный. Под воздействием света сопротивление фотоэлемента повышается, напряжение тока снижается, компаратор выключает реле и светодиодный светильник.

Схема подключения напрямую

Для подключения датчика света используется трехпроводная схема. Онаозначает, что вам необходимо подать на прибор полноценные 220В (фазу+ноль), ане только фазу.

Практически такая же схема используется и для датчиков движения. Правда там есть варианты и двухпроводного подключения без ноля.

Куда подключать фазу, а куда ноль? В этом деле можете ориентироваться поцветам.

Обычно один из проводов должен быть синего или зеленого цвета – это ноль.

Два других проводника также отличаются расцветкой. Например, один будет коричневым (черным), другой – красным.

Коричневый – это входная фаза от автомата питания. Третий провод (красный)– это выход на нагрузку. На нем фаза появляется только в момент срабатыванияфотореле.

Ее как раз-таки и нужно заводить в светильник.

Заводские провода на датчике коротковаты, поэтому их приходится удлинять. Приготовьте заранее клеммы или гильзы для прессовки.

Наращивание производится кабелем сечением 1,5мм2. Общее соединение всех проводников должно осуществляться в защитной распредкоробке.

Вот как будет выглядеть такая схема подключения напрямую от выключателя расположенного в распредщитке.

Пошаговая инструкция по монтажу

Сразу же хотелось бы немного отойти от темы и посоветовать Вам одновременно осуществлять подключение фотореле и датчика движения для освещения. В паре эти два устройства позволят включать светильник при наступлении темноты, только в том случае, если в зоне обнаружения появился человек. Если на участке никого не будет, то лампочки загораться не будут, что позволит значительно сэкономить электроэнергию.

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:

1. Отключаем электроэнергию на вводном щитке и проверяем наличие тока в распределительной коробке, от которой будем вести провод.
2. Протягиваем питающий провод к месту установки фотореле (рядом с осветительным прибором). Рекомендуем Вам для подключения сумеречного выключателя использовать трехжильный провод ПВС, который зарекомендовал себя как надежный и не слишком дорогой вариант проводника.
3. Зачищаем жилы от изоляции на 10-12 мм, чтобы подключить их в клеммы.
4. Создаем отверстия в корпусе под заведение жил для того, чтобы подключить фотореле к сети и светильнику.
5. Чтобы повысить герметичность корпуса, крепим в вырезанных отверстиях специальные резиновые уплотнители, защищающие от попадания пыли и влаги внутрь. Кстати, размещать сумеречный выключатель нужно таким образом, чтобы вводные отверстия были снизу, что предотвратит проникновение влаги под крышку.
6. Осуществляем подключение фотореле для уличного освещения согласно электрической схеме, которую мы предоставили выше. Как видно на фото, вводная фаза подключается к разъему L, а вводная нейтраль к N. Для заземления предназначена отдельная винтовая клемма с соответствующим обозначением.
7. Отрезаем нужную длину провода для подключения фотореле к лампочке (в реальности это может быть даже светодиодный прожектор). Зачищаем изоляцию также на 10-12 мм и подсоединяем к клеммам N’ и L’ соответственно. Второй конец проводника подводим к источнику света и присоединением к клеммам патрона. Если корпус светильника не проводит ток, заземление подключать не нужно.
8. Установка и подключение окончены, переходим к настройке фотореле своими руками. Тут ничего сложного нет, в комплекте присутствует специальный черный пакетик, который необходимо для того, чтобы сымитировать ночь. На корпусе датчика освещенности можно увидеть регулятор (подписан аббревиатурой LUX), который служит для выбора интенсивности освещения, при котором произойдет срабатывание реле. Если Вы желаете сэкономить электроэнергию, установите поворотный регулятор на минимум (отметка «-»). В этом случае сигнал о включении будет подаваться при полной темноте на улице. Обычно регулятор находится рядом с винтовыми клеммами, немного левее и выше (как показано на фото).
9. Последний шаг подключения фотореле – крепление защитной крышки и включение электроэнергии на щите. Как только Вы это сделаете, можно переходить к тестированию устройства.

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.

Инструкция по подсоединению фотореле фирмы Feron

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.

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.

Схема подключения фотореле с заземлением

Из универсального устройства выходит три провода:

• фазовый (красный, маркировка L);
• нулевой (синий, маркировка N);
• заземляющий (зелёный, маркировка РЕ).

Стенд для демонстрации правильного подключения фотореле

На фотопримере видно, что в прибор должны войти два кабеля, в каждом из них по три цветных провода. Кабель 1 предназначен для подключения к лампочке. Его синий вывод соединяется с клеммой N, а красный — с клеммой L, аналогичным образом они подключаются и к патрону лампочки. Заземляющий провод соединяется с зелёным проводком кабеля 2 и фиксируется винтом. Кабель 2 необходим для питания прибора, его красный и синий провод подсоединяются аналогично, к соседним клеммам N и L.

Схема подключения фотореле без заземляющего 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.

Схема подключения фотодатчика на три лампочки

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.

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.

Схема подключения и установка

Установить фотореле можно самостоятельно. Это устройство крепится на вертикальную поверхность в месте, где солнечное освещение пространства находится на достаточном уровне.

При установке этого устройства следует учесть некоторые моменты, которые могут повлиять на нормальное функционирование прибора, а также на его долговечность:

Схема подключения фотореле

1. Если рабочее напряжение прибора – 220 В, то его следует подключить к сети, в которой отклонение от номинала не превышает 10%. Двенадцативольтовые устройства устанавливаются через понижающий трансформатор и выпрямитель тока. Если подключается резервная система, то возможно подключение, от аккумуляторных батарей.
2. Запрещается установка фотореле в местах рядом с легковозгораемыми предметами, а также возле ёмкостей с химическими реагентами и кислотами.
3. Если устанавливается устройство с выносным фотоэлементом, то при покупке устройства необходимо проверить наличие специального кронштейна, на который устанавливается чувствительный элемент.
4. Установка датчика фотореле должна быть осуществлена таким образом, чтобы на него не падал свет от освещения, которое включается этим датчиком.

Схема подключения прибора к регулируемой осветительной системе очень проста, но следует учесть некоторые моменты и правила такого подключения.

Фотореле имеет три провода различного цвета:

• Красный – выносной, коммутирующий провод.
• Коричневый – фазный провод.
• Синий – “0”.

Перед проведением работ по подключению реле, необходимо полностью обесточить проводку.

Синий провод соединяется с “0” подводящей проводки и со светильником.

Красный провод выводится из фотореле напрямую на осветительный контур.

Коричневый – подключается только к фазному проводу проводки.

Если прибор имеет только два провода на выходе, то его необходимо подключить следующим образом:

1. Подключение “фазы” осуществляется к красному проводу устройства.
2. Подключение “0” производится к синему проводу.
3. Вывод электрического тока к потребителям осуществляется на плате, и соответствующие провода закрепляются с помощью клемм.

Такие устройства предназначены для подключения одной лампочки. Если необходимо соединение нескольких осветительных приборов, то их следует подключать параллельно.

Некоторые устройства могут быть подключены к заземлению, поэтому при наличии дополнительного провода или контакта, подключение осуществляется стандартным способом, и “земля” подводится к устройству по 3 – жильному кабелю.

Для подключения проводов наиболее правильным вариантом, будет использование клемм, но возможна и спайка медных проводов с последующей изоляцией.

Все элементы для автоматического включения освещения, предназначенные для работы на улице, имеют степень защищённости не ниже IP44, но при налипании большого слоя снега возможно серьёзные перебои в работе такого устройства. Поэтому датчик фотореле, желательно установить под небольшим прозрачным навесом. Для изготовления навеса более всего подходит сотовый поликарбонат.

Не стоит размещать фотореле слишком низко. При переносе громоздких предметов, устройство можно легко повредить.

Рекомендуемая высота установки – 2,1 м.

Схема фотореле

Реле времени для уличного освещения настройка

Датчик света для уличного освещения широко применяется для освещения улиц в темное время суток. Это очень удобно из-за экономии электричества и того, что его не нужно включать и выключать при помощи рук.

На сегодняшний день световые датчики пользуются огромным спросом в освещении частных домов и придомовых территорий. Также экономным фотореле освещают пространство и в помещении. Устанавливают около лестниц и дверей для удобства. Мы приведем подробное описание, предоставим схему подключения, поясним принцип работы и дадим необходимые рекомендации по использованию.

Правила

Нельзя не отметить, что для регулирования подачи света в сумерки и отключения его с приходом рассвета используют два вида устройства: фотореле и астротаймер.

Правило, по которому происходит функционирование датчиков уличного освещения, заключается в простой цепочке действий:

1. Деталь, которая реагирует на появление или отсутствие света, меняет свое сопротивление, когда меняется интенсивность света в округе. Как правило, выполнение этой функции возложено на фотодиод, резистор. В редких случаях симистор или тиристор.
2. Для того чтобы фотоэлемент сработал, через схему по регулировке подается специальный сигнал, который и попадает на транзистор.
3. Транзистор имеет в своем составе реле, которое размещается в нагрузочной сети, после полученного сигнала его контакты начинают получать нагрузку. И источник света приходит в активное состояние работы.

Установка и настройка своими руками: пошаговая инструкция

Чтобы подключить фотореле к фонарю, который уже стоит на столбе, отключается подача электроэнергии в щитке и проверяется коробку на наличие напряжения.

Последовательность действий при монтаже устройства:

• протягивание питающего провода к месту, на котором будет установлен подключаемый выключатель;
• зачистка жил на 10-12 мм;
• сверление отверстий в корпусе;
• крепление в отверстиях уплотнителей, защищающих от влаги и пыли;
• подключение проводов в соответствии со схемой;
• отрезка провода для подключения к светодиодному прожектору;
• зачистка изоляции на 10-12 мм;
• подключение проводов к светодиодному прожектору;
• присоединение заземления к патрону (если корпус осветительного оборудования из металла).

Провод для подключения фотодатчика лучше использовать трехжильный. На столбе или стене он размещается так, чтобы отверстия расположились снизу. Такое расположение защитит от пыли и влаги.

Можно перейти к настройке подключенного оборудования. Для имитации ночи в комплект включается черный пакетик. На корпусе размещен регулятор, позволяющий выбирать интенсивность света, при которой лампа должна загореться. Чем ближе регулятор к знаку минуса, тем позже будет включаться светодиодный светильник.

Последний шаг – подключение к сети в щитке.

При отсутствии знаний в электрике лучше доверить подключение специалисту.

Преимущества фотореле

Такое электронное устройство можно приобрести в магазине, но гораздо интересней и выгодней сделать его своими руками. Многие детали можно приобрести за малую стоимость на рынке или снять со старой пришедшей в негодность электронной техники.

Установку устройства со встроенным электронным прибором, по сути, может выполнить каждый, но видео оборудование с дополнительным элементом требует специальной практики и знаний для проведения подключения. Такая конструкция крайне необходима для крупных предприятий и больших заведений.

Наличие прибора сигнала заметно прибавляет стоимость самого устройства, но расходы окупаются за время эксплуатации. Экономия достигается за счет осуществления освещения исключительно в момент надобности, вне зависимости от светового дня. Индивидуальная система позволяет экономить энергию и продлить износоустойчивость ценного оборудования.

Фотореле представляет универсальное автоматическое устройство, которое отвечает за работу уличного освещения. Новейшие конструкции в свою очередь обеспечены средствами измерения движения, которые включаются при незначительном движении на конкретном участке.

Имеется множество схем для освещения улиц, дворов, больших площадей промышленных зон, восприимчивых не только на включение освещения. Некоторые запрограммированы на подключение отдельных уличных фонарей на разные режимы продолжительности работы.

При покупке заводского образца светочувствительного автомата необходимо обратить внимание на присутствие у механизма защиты от непредвиденного затмения фотоэлемента, к примеру, осыпавшейся листвой.

Описание устройства

Датчик освещенности, он же фотореле и сенсор света, сумеречный выключатель устанавливают между источником питания и потребителем в виде каких-либо осветительных приборов. В зависимости от места установки прибор внешне может быть представлен в виде автомата (на DIN-рейку) с выносным чувствительным элементом, встроенным в отдельный корпус или в светильник.

Фотореле

По сути, все сенсоры имеют общее устройство и принцип работы. Первым рабочим элементом является светочувствительный фотодиод, фототранзистор или фоторезистор (он стоит дешевле и чаще используется в производстве датчиков). Все они в разной степени обладают привлекательной способностью менять сопротивляемость в зависимости от уровня освещенности. Чем светлее, тем показатель меньше.

Фотоэлементы

С наступлением предельной степени темноты фоторезистор подает сигнал на усилитель. В цепи имеется реле, которое ее замыкает. В результате ток поступает к светильнику. Когда восходит солнце, цепь размыкается.

Порог чувствительности можно контролировать с помощью встроенного регулятора, если он есть. Установить его можно экспериментируя или постепенно. Последний считается наиболее практичным. Сначала ставят минимальный, потом, прибавляя постепенно, выходят на искомый уровень.