Схема подключения фотореле для уличного освещения: монтаж своими руками

Как работает датчик освещённости

Задача фотореле — включить осветительный прибор, когда во дворе становится сумеречно и выключить его с наступлением рассвета. В основе прибора — светочувствительный элемент (фотодиод, газоразрядник, фототиристор, фоторезистор), который на свету изменяет свои характеристики. Например, в фоторезисторе уменьшается сопротивление, ток легко проходит через этот элемент и замыкает контакт, выключающий освещение.

К одному сенсору можно подключить несколько осветительных устройств

Дополнительные элементы прибора помогают избежать ошибочного включения/выключения, настроить чувствительность сенсора, усилить сигнал от датчика и т. д.

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:

1. Предварительная установка распределительного щитка. Обычно его монтируют на стене, в нем осуществляют соединение проводников.
2. 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.
3. Корректировка системы с использованием регулятора, то есть выбор параметров реагирования прибора на конкретные условия изменения освещенности.
4. 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:

1. Прибор с внешним фотоэлементом лучше размещать таким образом, чтобы исключить прямое попадание света от устанавливаемого светильника. В ином случае устройство будет работать с ошибками.
2. 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.

Астротаймер

Астрономический таймер (астротаймер) — это другой способ автоматизировать уличное освещение. Принцип его работы отличается от фотореле, но он тоже включает свет вечером и выключает его утром. Управление светом на улице происходит по времени. В данном устройстве заложены данные про то, в какое время темнеет/светает в каждом регионе в каждый сезон/день. При настройке астротаймера вводятся GPS координаты его установки, выставляется дата и текущее время. Согласно заложенной программе устройство и работает.

Астротаймер — второй способ автоматизировать свет на участке

Чем оно удобнее?

• Оно не зависит от погоды. В случае с установкой фотореле велика вероятность ложного срабатывания — в пасмурную погоду свет может включаться ранним вечером. При попадании на фотореле света он может гасить свет посреди ночи.
• Устанавливать астротаймер можно в доме, в щитке, в любом месте. Ему не нужен свет.
• Есть возможность сдвигать время включения/выключения на 120-240 минут (зависит от модели) относительно заданного времени. То есть, вы сами сможете выставить время так, как вам удобно.

Недостаток — высокая цена. Во всяком случае, модели, которые есть в торговой сети, стоят довольно солидных денег. Но можно купить в Китае намного дешевле, правда, как он будет работать — вопрос.

Датчик освещения LXP-02 и LXP-03. Монтаж

В статье рассмотрим вопросы монтажа и подключения датчика освещенности. Также приведены электрические схемы наиболее популярных моделей датчиков света.

Напоминаю, что это устройство широко применяется в сфере домашней автоматики для включения/выключения электрического освещения в зависимости от уровня освещенности на улице. Названия могут быть разные – датчик света, датчик освещенности, светоконтролирующим выключателем или фотореле, но суть одна.

Подробно о таком датчике я рассказал в первой части статьи – Устройство и функции датчика освещенности. Там подробно рассмотрено его устройство, работа и характеристики.

Поэтому – сразу перехожу к делу:

Фотореле, их виды, применение, схема подключения

Фотореле применяемое для уличного освещения, изобрели сравнительно недавно, но оно уже прочно вошло в практику городских коммунальных служб. Популярность этот прибор завоевал благодаря своим отличным эксплуатационным  свойствам: надежность в работе и значительная экономия электроэнергии.

Если говорить конкретнее, то выгода от использования фотореле для уличного освещения заключается в том, что при наступлении темного времени суток та или иная зона освещается в автоматическом режиме. Фотореле с большой точностью может определить начало включения и отключения световых приборов, при этом за счет работы потенциометра автоматически контролирует уровень освещения.

Применяют фотореле также и в осветительных системах фасадов зданий, дворов, загородных домов, автостоянок, зоны видимости видеокамер при наступлении темноты, чтобы автоматизировать освещение витрин магазинов, вывесок и рекламных щитов.

Как устроено фотореле для уличного освещения

Зачастую фотореле уличного освещения называют – автомат уличного освещения. Основным его компонентом является фотодатчик, в качестве которого используется фотодиод. Фотодатчик может находиться в корпусе или снаружи. При первом варианте все устройство монтируют на улице. Во втором случае фотодатчик – на улице, а электронный блок устанавливают в электрическом щитке в помещении.

Большинство таких приборов на корпусе имеют механический выключатель и регулятор порога срабатывания для задания величины освещенности, при которой включается свет.

При этом, таймер можно запрограммировать так, чтобы его включение происходило в назначенный день недели.

Фотореле с выносным фотоэлементом (рис. 1)

Фотореле, имеющее регулировку порога срабатывания (рис. 2)

Фотоэлемент внутри корпуса, снабженный таймером (рис. 3)

Фотоэлемент внутри корпуса (рис. 4)

К основным техническим характеристикам относятся:

• номинальное напряжение сети
• номинальная частота сети
• коммутируемый ток
• диапазон срабатывания
• мощность потребления от сети
• максимальный диаметр подключаемых проводов
• габариты
• масса
• допустимые колебания сети
• диапазон температуры окружающей среды

Принцип действия

Работа фотореле для уличного освещения основана на свойствах фотодатчика, который контролирует величину освещенности. Принцип действия заключается в том, что при недостаточном уровне света (при наступлении сумерек) контакты замыкаются, вследствие этого происходит включение системы освещения.

А на рассвете природная освещенность возрастает, что приводит к размыканию контактов и отключению источников искусственного света. Конструкция прибора  для уличного освещения предусматривает возможность установки того диапазона чувствительности к свету, который будет наиболее рациональным к условиям его использования.

То есть, устройство действует в зависимости от интенсивности освещения.

Схема подключения

Схема подключения фотореле в едином пластмассовом корпусе для уличного освещения достаточно проста, что можно увидеть на (рис. 5). Внутри корпуса прибора есть две пары клемм. Одна из них подсоединяется к сети, а к другой подключают светильник. Из корпуса приборов, в которых клемм нет, выводятся три провода различного цвета.

Для их подсоединения вблизи фотореле устанавливают распределительную коробку. «Нулевой» провод подключаются к светильнику и к самому реле на прямую через скрутку или клемник, «земля» так-же через скрутку или клемник на прямую к светильнику, «фазный» провод через реле в разрыв.

Проще говоря перед нами схема подключения одноклавишного выключателя, только в роли выключателя у нас реле.

Для чего нужно

Фотореле представляет собой прибор, в состав которого входит специальный датчик, который считывает уровень освещенности окружающего пространства. Подключив такое устройство в систему наружного освещения, можно автоматизировать включение/выключение света и связать их с уровнем освещенности улицы. Это позволит в разы снизить потребление электроэнергии, добившись включения света только при наличии такой необходимости. Но для этого нужно разобраться с особенностями прибора для его правильного подключения и настройки. Если все сделать правильно, то датчик будет работать только тогда, когда настанет ночь, а когда начнется день – он будет в спящем режиме. По факту, для подключения такого аппарата необходимо разбираться в следующих моментах:

• что представляет собой данный датчик;
• какой тип фотоэлемента в нем установлен;
• что нужно для его подключения к электрической сети дома.

Рассмотрим каждый пункт более детально.

Это интересно: Лестница из бетона своими руками

Установка системы уличного освещения

Монтаж светильника на опоре осуществляется путем выполнения нескольких последовательных операций. Перед началом электромонтажных работ следует отключить все приборы от электрической сети, чтобы процесс установки был безопасным.

1. Убираем весь мусор на участке установки опор.
2. Покупаем все нужные материалы.
3. Готовим инструментарий для выполнения электромонтажных работ.
4. Выкапываем траншею для укладки проводов.

В процессе установки уличного освещения понадобятся такие инструменты и материалы:

• коловорот;
• корыто для замешивания раствора;
• лопата штыковая;
• мастерок;
• песок;
• цемент;
• вода;
• материалы для опалубки (доски, бруски или фанера).

Установка опор под светильники

Монтажные работы выполняют одним из нескольких возможных способов. Выбор конкретного метода установки зависит от разновидности фиксатора.

Фиксация светильника на стене:

1. Размечаем область монтажа осветительного прибора.
2. Проверяем ровность опоры с помощью строительного уровня.
3. Дрелью проделываем отверстия в стенах.
4. Забиваем анкера или дюбели.
5. Фиксируем в стене кронштейны.

Крепление светильника на столб, установленный на земле:

1. Копаем яму нужного диаметра.
2. Насыпаем на дно ямы песок и трамбуем его.
3. Собираем деревянную опалубку.
4. Между рейками прокладываем пластиковую трубу нужного сечения. Внутри нее затем проводим кабель.
5. Трубные торцы заклеиваем. Это необходимо, чтобы труба стала герметичной и строительная смесь в дальнейшем не попала вовнутрь.
6. Готовим бетон и заполняем им опалубку.
7. Ставим анкер по центру, чтобы зафиксировать опору под светильник. Анкер должен стоять строго вертикально, поэтому пользуемся строительным уровнем.
8. Ждем, пока раствор затвердеет.
9. Устанавливаем столбы на всех анкерах.

Установка светильника

Монтаж уличного светильника выполняют следующим образом:

1. Протягиваем кабели от распределителя до участка, где устанавливаем светильник.
2. Кладем кабель в траншею или подготовленные скрытые полости.
3. Устанавливаем светильник на место.
4. Зачищаем концы всех подводящих проводов с помощью ножа.
5. Фиксируем каждый фазовый провод к центральным контактам светильника.
6. Обматываем участки скрутки изолентой или термоусадочной трубкой.
7. Убеждаемся в целостности изоляционного слоя, проверяем сопротивление и заземление мультитестером. Если проблемы не выявлены, закручиваем гайки, чтобы светильник надежно держался на своем месте.

Основные технические характеристики

Но если она утеряна — ничего страшного; просто следует всегда помнить о приведенной выше цветовой схеме.
Еще один большой плюс устройства ФР — возможность работы в цепях постоянного тока напряжением 12 В. Такие устройства ставят в местах, где свет необходим только во время нахождения рядом человека — возле туалета, на заднем дворе и т.
Скоммутированы на разных этажах, от разных электро-сборок, выводы подключены к РИП, а они уже ИК-фонарям. Порядок подключения Саморегулирующая подача освещения в помещение или во двор производится с помощью использования фотореле.
Если реле устанавливается вблизи осветительной лампы, то устройство следует закрепить таким образом, чтобы лучи света от нее не влияли на работу фоточувствительного сенсора. Нижней части нужно задать такой угол, под которым труба будет направлена вверх. Установить подобное оснащение можно самостоятельно, без помощи электриков.
Прибор может быть выполнен в цельном корпусе со встроенным чувствительным элементом, либо с выносным датчиком. Многих волнует вопрос, как автоматизировать внешнее освещение жилья, чтобы лампы сами загорались с наступлением сумерек, и гасли с восходом солнца.

Они характеризуются вспомогательными клеммами, куда подсоединяются заземляющие провода. А с наступлением нового дня, освещенность увеличивается, контакты размыкаются, и источник искусственного света выключается.

Наличие возможности выполнения индивидуальных настроек. Способ размещения на элементах строительных конструкций или в электротехническом оборудовании. Чтобы выбрать подходящее фотореле, следует учесть ряд факторов. Чтобы правильно подключить фотореле к светильнику с лампой ДРЛ, нужно добавить в схему дроссель или ПРА пускорегулирующий аппарат либо приобрести светильник со встроенным пускателем.

Астротаймер стоит намного дороже фотореле, но с ним нет никаких хлопот, ни с местом установки ни с засветкой. Через него происходит управление датчиком. Скоммутированы на разных этажах, от разных электро-сборок, выводы подключены к РИП, а они уже ИК-фонарям. Все соединения проводов должны быть в специальном герметичном монтажном коробе.
Как правильно подключить фотореле IEK для автоматического включения и отключения освещения

Фотореле: назначение и область применения

Прибор предназначается для автоматического управления электрическими цепями уличного освещения. Говоря простыми словами, это тот же выключатель освещения, только управляемый электроникой. При восходе солнца, когда уже нет потребности освещения улиц, фотореле срабатывает на отключение света, а при появлении первых сумерек – включает его.

Широкое применение устройство получило в сфере коммунального хозяйства для освещения улиц. Это позволило намного снизить потребление электроэнергии светильниками ЖКХ и управлять процессом без присутствия человеческого фактора. Ранее необходимо было в определенное время включить уличное освещение, а с приходом рассвета – отключить. Теперь, благодаря датчику, данная функция выполняется автоматически.

Фотореле также широко используют для автоматического контроля освещения частных или загородных домов, автостоянок, щитов, BIG-бордов, витрин магазинов, фасадных зданий и прочих конструкций, требующих подсветки в ночное время.

Вас также может заинтересовать для чего нужен дроссель. Рекомендуем Вам более подробно прочитать об этом.

Для управления уличным освещением в автоматическом режиме необходимо включить в питающую электрическую цепь светильников датчик фотореле. Также можно использовать уличный датчик движения.

От размещения зависит чувствительность срабатывания датчика присутствия для включения света. Если фотореле закрывается посторонним предметом (например, ветка дерева), то чувствительность его срабатывания кардинально снижается.

Фотореле также широко применяется не только для наружного освещения, но и для внутреннего освещения интерьера домов. Датчик обеспечивает ночную подсветку светильника для освещения декоративных изделий или прочих предметов в помещении (настенные часы, картины, награды, статуэтки, аквариумы). Использование данного элемента практически безгранично.

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.

Технические характеристики

В первую очередь надо решить, хотите вы фотореле для уличного освещения с выносным или встроенным датчиком света. Выносной датчик имеет небольшие размеры и его проще защитить от подсветки, самое же устройство можно поставить в доме, например, в щитке. Есть даже модели под дин-рейку. Фотореле со встроенным датчиком освещенности может стоять неподалеку от светильника

Важно только выбрать место так, чтобы свет от лампы не влиял на фотодатчик. Этот вариант удобнее, например, для светильников на солнечных батареях. Фотореле для уличного освещения с выносным датчиком (слева) и встроенным (справа)

Фотореле для уличного освещения с выносным датчиком (слева) и встроенным (справа)

Эксплуатационные характеристики

Определившись с типом датчика переходим к техническим параметрам:

• Напряжение питания — 220 В и ли 12 В. В основном выбирают по типу напряжения, питающего уличное освещение. Двенадцативольтовые можно также использовать с аккумуляторами.

• Режим эксплуатации. Реле для уличного освещения должно выдерживать все перепады температуры в вашем регионе. Лучше с запасом — на случай аномальных холодов или жары.

  Технические характеристики фотореле

• Класс защиты корпуса. Для установки на улице выбирайте IP 44 и не ниже. Это означает, что корпус защищен от попадания твердых частиц размером более 1 мм и водяных брызг. Можно выбирать фотореле для наружной установки с большими цифрами класса защиты, с меньшими — нельзя. Для установке дома достаточно IP 23.
• Мощность нагрузки. Каждый датчик освещенности рассчитан на определенную мощность нагрузки. Лучше, если суммарная мощность подключенных осветительных приборов меньше на 20%. В таком случае устройство работает не на пределе возможностей, потому служит дольше.

Чтобы выбрать фотореле для уличного освещения эти характеристики обязательны. Правильный их выбор определяет работоспособность устройства. Но есть еще некоторые параметры, влияющие на корректность работы устройства.

Возможности настройки

Есть несколько регулировок, которые позволяют настроить работу фотореле в каждом конкретном случае. Проблема в том, что настройки производятся вручную, поворотом нужного регулятора и добиться абсолютно одинаковых параметров у нескольких устройств нереально. Всегда есть какие-то отличия в их работе.

• Порог срабатывания. Позволяет увеличить или уменьшить чувствительность. Снижать чувствительность надо в зимний период, когда свет отражается от снега. Также снижать чувствительность можно в городах, если неподалеку находятся ярко освещенные объекты.

• Задержка на включение и отключение (в секундах). Увеличивая задержку на выключение можно избавиться от ложных срабатываний при попадании на фотодатчик света от автомобильных фар. Задержка на включение не даст включить освещение при затемнении от тучи или тени от птицы.

  Пример характеристик для подстройки реле ФР-11 М

• Регулируемый диапазон освещенности. С его помощью задается освещенность, при которой фотореле для уличного освещения подает питание (нижняя граница) и отключает его (верхняя). Этот диапазон может быть 2-100 Лк (2 Лк — это полная темнота), а может — 20-80 Лк (20 Лк — это сумерки, но очертание предметов еще видно).

При помощи этих настроек можно сделать работу фотореле для автоматического включения освещения участка комфортным, исключить ложные срабатывания.

Изготовление своими руками

Имея минимальные навыки использования паяльника можно собрать простейшее реле самостоятельно. Для начала стоит воспользоваться схемой с минимумом составляющих.

Такое фотореле сможет собрать даже начинающий

Вам понадобятся:

• 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.

Собранное своими руками фотореле

Для сборки фотодатчика необходимо последовательно спаять ножки используемых элементов, или воспользоваться платой с контактами. Чтобы удостовериться в работоспособности изделия желательно проверить его на стенде с одной лампой. Дабы установить подходящую чувствительность прибора, необходимо впаять в схему резистор переменной величины. Изменяйте сопротивление резистора, пока прибор не начнёт подавать сигнал включения/выключения при правильном уровне освещённости (эксперименты можно проводить вечером при выключенных светильниках). Как только нужный уровень сопротивления будет найден, вместо регулируемого резистора надо впаять постоянный. В качестве корпуса для изделия можно использовать распределительную коробку для наружного монтажа электропроводки, только в ней надо сделать окошко для фоторезистора.

Поскольку реле позволяет использовать схему в сети 220В, подключать его можно так же, как покупное.