Как подключить фотореле для уличного освещения: 11 схем

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.

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

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.

Фотореле ФР-2

Модели заводского изготовления широко используются в устройствах автоматики, например, для управления уличным освещением. Часто можно видеть днем горящие фонари, которые забыли выключить. При наличии фотодатчиков нет необходимости в ручном управлении освещением.

Схема фотореле фр-2 промышленного изготовления применяется для автоматического управления уличным освещением. Здесь также коммутационным устройством является реле К1. К базе транзистора VT1 подключены фоторезистор ФСК-Г1 с резисторами R4 и R5.

Питание производится от однофазной сети 220 В. Когда освещенность мала, сопротивление ФСК-Г1 имеет большую величину и сигнала на базе VT1 недостаточно для его открывания. Соответственно закрыт и транзистор VT2. Реле K1 включено, и его рабочие контакты замкнуты, поддерживая лампы освещения горящими.

Когда освещенность увеличивается до порога срабатывания, снижается сопротивление фоторезистора и открывается транзисторный ключ, после чего реле K1 отключается, размыкая цепь питания ламп.

Виды фотореле

Как уже говорили, есть фото-реле со встроенным и выносным датчиком освещенности. Кроме можно найти следующие разновидности:

• Со встроенным датчиком движения. Такие устройства ставят в местах, где свет необходим только во время нахождения рядом человека — возле туалета, на заднем дворе и т.п.
• С таймером. Если вы не хотите, чтобы свет горел ночью все время, а гас, например, в полночь, вам нужна такая модель. Выставляете таймер на желаемое время, он отключает освещение. Фотореле с таймером можно ставить на цепь, питающую декоративную подсветку двора, сада.
• Астротаймер. Это уже не фотореле, а более серьезной устройство, в память которого заложены время заката и восхода разных климатических зон. При настройке вы задаете часовой пояс и само устройство включает/отключает освещение в зависимости от заложенных данных. Астротаймер стоит намного дороже фотореле, но с ним нет никаких хлопот, ни с местом установки ни с засветкой.

Если вам нужна одна из описанных выше функций, совсем не обязательно покупать фотореле с датчиком движения или таймером. Можно установить обычный датчик, и, последовательно с ним, подключить нужное устройство (датчик движения или таймер). Функции будут те же, а ремонт и замена обойдутся в меньшую сумму. Если в фотореле с дополнительными функциями выйдет из строя одна из частей, придется менять устройство полностью, а стоит такой вариант дороже собрата «без наворотов».

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.

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.

Назначение и принцип действия

Названий у этого устройства масса. В литературе встречается название светоконтролирующий выключатель или светочувствительный автомат, а при общении можно услышать — датчик освещенности или света, фотодатчик, сумеречный/сумерек датчик или день/ночь. Возможно, есть и другие. Но все это — об одном устройстве, которое включает освещение при наступлении сумерек и отключает его на рассвете.

Фотореле делают на основе фоторезистора или фототранзистора, которые при изменении освещенности меняют свои параметры. Пока на них попадает достаточное количество света, цепь питания остается разомкнутой. По мере наступления темноты параметры фоторезистора/транзистора изменяются и, при определенном значении (задаются настройками), цепь замыкается. Утром процесс проходит с точностью до наоборот: при достижении освещенности определенного уровня цепь питания разрывается.

Нюансы схемы подключения

Стоит выделить следующие схемы подключения фотореле для уличного освещения, которые размещаются в соответствии с монтируемыми модулями. Модели отличаются наличием нескольких выводов.

Особенности подсоединения с тремя выводами

Если есть в агрегате три вывода, то запитывание выполняется так: коричневый провод состыкуется с выводом фазы в корпусе монтажного короба, синий к нулевому элементу, а красный к клемме, к которой выходит фаза на осветительный прибор.

Подключение с двумя выводами

Ввод фазы подводится к элементу на корпусе прибора, также подсоединяется нулевой провод. Таким же образом производится подключение приборов освещения. Если на выходе пара клемм, то можно регулировать несколько приборов освещения. При этом провода монтируются к регулятору в параллельном направлении.

Есть модели фотореле, которые могут использоваться в линиях с заземлением. Они характеризуются вспомогательными клеммами, куда подсоединяются заземляющие провода.

Подбор места для монтажа фотодатчика

Для корректной работы прибора немаловажно правильно подобрать место, в котором оно будет закреплено. Наиболее важно расположить сенсор таким образом, чтобы он находился под открытым небом и солнечные лучи беспрепятственно попадали на его поверхность

Также стоит подобрать место крепления, на которое не попадает свет фар проезжающих машин. Устанавливая фотореле для уличного освещения, стоит учитывать, что на его поверхность не должен попадать свет из окон от всевозможных источников искусственного света

Наиболее важно расположить сенсор таким образом, чтобы он находился под открытым небом и солнечные лучи беспрепятственно попадали на его поверхность. Также стоит подобрать место крепления, на которое не попадает свет фар проезжающих машин

Устанавливая фотореле для уличного освещения, стоит учитывать, что на его поверхность не должен попадать свет из окон от всевозможных источников искусственного света.

Подобрать место крепления с первого раза бывает затруднительно. Нередко приходится несколько раз переносить датчик с одного места на другое для подбора наиболее оптимального расположения.

Рекомендации по подключению

При монтаже и подсоединении фотореле к ночному освещению, важно понимать особенности, которые могут сильно упростить эти процессы:

Если необходимо подключить сразу несколько осветительных устройств, следует использовать профильный контроллер

Он получает информацию о сигнале с регулятора датчика и регулирует уличное освещение. 
Перед установкой прибора важно убедиться в том, что его мощность подходит к подключаемой электрической сети. В ином случае схема внутри корпуса фотореле может попросту перегореть. 
В магазине, перед покупкой, стоит ознакомиться с полным ассортиментом устройств

Они различаются по способу подключения, многие из которых могут быть сложны для новичка. 
При установке минимальное значение срабатывания практически всегда – 5 Люкс. Поэтому этот предел необходимо самостоятельно изменить под ночное время суток. Иначе прибор будет активироваться днём. 
В систему ночного освещения часто подключают одновременно и фотореле, и датчики, реагирующие на движение для дополнительной охраны дома. Важно пользоваться этим сочетанием для максимальной эффективности освещения. 

Видео описание

В данном видео описаны особенности датчика ночной освещённости и его монтаж:

Алгоритм установки

Практически в любом комплекте фотореле идут специальные держатели, с помощью которых прибор крепится на стену. Отвечая на вопрос о том, как подключить фотореле для уличного освещения, приводится следующий алгоритм действий:

1. Изучение размещённой на корпусе прибора схемы подключения проводников. 
2. Подбор места для расположения. Оно не должно быть в диапазоне освещённости осветительного прибора. 
3. Подключение проводников к соответствующим разъёмам. 
4. Настройка фотореле, с помощью регулировки уровня срабатывания через контроллер на аппарате. 

Коротко о главном

Фотореле не только помогает отрегулировать освещение на улице в разное время суток, но и экономит средства на электроэнергию. Работает устройство за счёт несложной схемы со встроенным фотоэлементом, который считывает информацию об освещении и включает, либо отключает прибор. В зависимости от сложности подключения, реле разделяются на несколько видов. Наиболее популярной считается модель со встроенным таймером. Алгоритм подключения у всех фотореле одинаковый, главное определиться с нулём и фазой. Следуя несложным советам и изучив схему устройства, его сможет подключить любой человек.

Выбор места установки

Датчик освещенности для включения света надо располагать на улице, в местах с естественным солнечным освещением и без воздействия посторонних факторов. Следует избегать установки на участках, освещаемых фонарями, фарами проезжающих или останавливающихся автомобилей. Необходимо учитывать свет из окон, который также способен изменить реакцию фотореле на предлагаемую обстановку.

Определяя место установки, надо помнить о необходимости периодического обслуживания устройства. Поскольку датчик находится на улице, придется очищать его от пыли, снега, удалять случайно попавшие предметы и т.д. Не следует превращать простую процедуру в сложный трюк, требующий подъема на высокие конструкции, столбы или иные опорные элементы. Работа устройства не изменится от того, что его установят на 1-2 метра выше, поэтому следует обеспечить для себя максимальный комфорт. Устанавливать фотореле не обязательно на той же опоре, что и фонарь. Иногда проще укрепить его в более доступном месте, а для присоединения просто протянуть провода.

Устройство и принцип действия

Фотореле — прибор, реагирующий на яркость окружающего освещения, замыкающий или размыкающий контакты в соответствии с заданным режимом. Он имеет несколько названий:

• датчик освещенности;
• сумеречное реле (или выключатель);
• фотодатчик;
• датчик день/ночь.

Можно встретить и другие наименования, но все они обозначают один и тот же прибор. Разночтения иногда создают путаницу, поэтому знать другие названия этого устройства будет полезно.

Принцип работы уличного фотореле состоит в замыкании или размыкании контактов под действием светового потока определенной степени яркости. Когда яркость естественного освещения снижается до заданных пределов, контакты замыкаются и на уличные светильники подается питание. После того, как освещенность возрастает, контакты размыкаются. Реакция на изменение яркости света возможна не только в темное время суток, но и днем при возникновении сильной облачности.

Основой конструкции является фоторезистор, фотодиод или фототранзистор, являющиеся светочувствительными элементами. Они подключаются к согласующему усилителю, выход которого присоединен к реле, непосредственно обеспечивающему соединение или размыкание контактной группы. Это общее описание, но оно в равной степени справедливо для всех существующих разновидностей уличных фотореле.

На выходе из устройства имеется три провода, два из которых — питание, третий используется для подачи сигнала на включение светильника.

Существует два типа датчиков:

• встроенный;
• выносной.

Встроенные находятся непосредственно в корпусе светильника и способны включать только его. Выносные образцы имеют собственный корпус и являются самостоятельными уличными приборами, обеспечивающими управление целыми системами наружного освещения. Кроме того, выносные фотореле более корректны в оценке яркости света и могут быть размещены в местах с низкой вероятностью случайного попадания световых лучей. Имеются также комбинированные варианты, когда основной блок установлен в одном месте, а светочувствительный элемент (датчик) имеет выносную конструкцию и монтируется в наиболее удобной точке.

Фотодатчик не является неотъемлемой частью системы уличного освещения. Это универсальное устройство, позволяющее запускать любые системы при наступлении сумерек и отключать их на рассвете. Например, есть возможность организовать полив газонов на участке с наступлением темноты. Однако, использование подобных приборов в связке именно с осветительными линиями заметно преобладает.

Подключение устройства

Во многих случаях схема подключения для конкретного реле с указанием клемм наносится прямо на корпус прибора.

Схема внешних клеммников фотореле ФР-М01-1-15.

На примере реле ФР-М01 видно, что к реле подключаются:

• 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.

Другие фотореле для уличного освещения имеют сходную схему подключения. Надо лишь следить, чтобы мощность нагрузки не превышала нагрузочную способность выходных контактов. В данном случае она равно 16 амперам при коммутируемом напряжении 220 вольт (не напряжении питания фотореле!) или 30 вольт постоянного тока. Это достаточно высокая нагрузочная способность, но если ее недостаточно или используется маломощное реле другого типа, можно управлять мощной нагрузкой через промежуточное реле или магнитный пускатель.

Подключение через магнитный пускатель.

Независимое включение освещения.

Принцип прост – фотореле управляет пускателем, а мощные контакты пускателя коммутируют лампу, электродвигатель насоса для полива и т.д.

Независимое отключение освещения.

Можно подсоединить дополнительный выключатель и включать свет независимо от фотореле. Другая схема позволяет выключать освещение, даже если устройство контроля освещенности дает команду на включение.

Независимое управление освещением.

Также существует схема соединения для полностью независимого управления, позволяющая по желанию включать и выключать свет, невзирая на состояние реле. Проблема состоит в приобретении бытового выключателя с перекидным контактом. Можно использовать промышленный коммутационный элемент, но возникает вопрос эстетики. У фотореле также должен быть выходной контакт перекидного типа.

Принцип действия сенсора уличного освещения

Можно услышать множество вариантов наименования этого устройства. И все же, независимо от того кто и как называет этот прибор, его принцип действия всегда одинаковый.

Основной деталью приспособления является фоточувствительный элемент. В зависимости от особенностей принципиальной схемы, это может быть фоторезистор, фототранзистор, или фотодиод. Под воздействием света рабочая поверхность детали не позволяет контактам реле сомкнуться. При снижении освещенности фотоэлемент подает на катушку реле электричество и электрическая цепь замыкается.

Во время рассвета процесс происходит в обратном порядке. По мере увеличения интенсивности солнечного света схема фотореле для уличного освещения в определенный момент разрывает цепь и лампа гаснет.

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

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.
• 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.
• 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.

Принцип действия

Схема подключения фотореле для уличного освещения включает датчик, усилитель и исполнительный механизм. Фотопроводник PR1 под действием света изменяет сопротивление. При этом изменяется величина проходящего через него электрического тока. Сигнал усиливается составным транзистором VT1, VT2 (схема Дарлингтона), а с него поступает на исполнительный механизм, которым является электромагнитное реле K1.

В темноте сопротивление фотодатчика составляет несколько мОм. Под действием света оно снижается до нескольких кОм. При этом открываются транзисторы VT1, VT2, включающие реле K1, управляющим цепью нагрузки через контакт K1.1. Диод VD1 не пропускает ток самоиндукции при выключении реле.

Несмотря на простоту, схема фотореле обладает высокой чувствительностью. Чтобы ее выставить на необходимый уровень, используется резистор R1.

Напряжение питания подбирается по параметрам реле и составляет 5-15 В. Ток обмотки не превышает 50 мА. Если необходимо его увеличить, можно применить более мощные транзисторы и реле. Чувствительность фотореле повышается с увеличением напряжения питания.

Вместо фоторезистора можно установить фотодиод. Если необходим датчик с повышенной чувствительностью, используются схемы с фототранзисторами. Их применение целесообразно с целью экономии электричества, поскольку минимальный предел срабатывания обычного прибора составляет 5 лк, когда окружающие предметы еще различимы. Порог 2 лк соответствует глубоким сумеркам, после которых через 10 мин наступает темнота.

Фотореле целесообразно применять даже при ручном управлении освещением, поскольку можно забыть выключить свет, а датчик самостоятельно «позаботится» об этом. Установить его несложно, а цена вполне доступна.