Что такое фотореле для уличного освещения и как оно работает

Устройство и принцип действия

Устройство и принцип действия световых реле легче понять после знакомства с их компонентами. Современные образцы фотоэлементов содержат следующие основные части:

  • Датчик фотоэлемента.
  • Пороговый компаратор, имеющий модульную структуру, обычно в виде отдельной микросхемы с лентой, реже на дискретных элементах.
  • Коммутационный или силовой элемент (само реле или симистор, включающее нагрузку).

Фоторезисторы, фототранзисторы или обычные фотодиоды используются в качестве датчиков или фотоэлементов. Эти схемы обычно включают аналоговое переключение с возможностью реагирования на градации уровней окружающего освещения (чувствительности). Чтобы понять, как работает это устройство, достаточно ознакомиться с его внутренним устройством. Конструкция фотоэлементов такова, что при попадании света на чувствительную область их электрическая проводимость изменяется.

Описание изменений, которые происходят в схеме устройства в каждом конкретном случае, поможет понять принцип работы фотоэлемента. Они выглядят так:

  1. Отклонение проводимости от нормального значения регистрируется электронным модулем, сконфигурированным для работы с фоточувствительным датчиком.
  2. Этот узел действует как компаратор, который включается только после того, как свет достигает определенного уровня (порога обнаружения).
  3. Затем блок управления (компаратор) отправляет управляющий сигнал на модуль исполнительного механизма, который отключает светильники от источника питания.

В качестве исполнительного узла используются электронные схемы, собранные на основе транзисторных ключей и запитанные от пониженного напряжения 12В. Но схемы могут быть разными для каждого устройства.

После активации фотоэлемент переходит в выключенное состояние, которое длится до темноты. С его приходом сопротивление токопроводящей части чувствительного элемента снова изменяется, что приводит к перезапуску компаратора и подаче управляющего сигнала на исполнительный модуль. Устройство подключает 220 Вольт к световой линии и переходит в режим ожидания следующего срабатывания.

В этом видео наглядно показано, как сделать фотоэлемент своими руками, мы также написали об этом отдельную статью: https://samelectrik.ru/kak-sdelat-fotorele.html. Пожалуйста, прочтите это, чтобы лучше понять тему:

Схемы подключения

Порядок подключения фотореле к силовой цепи зависит от конкретных условий его эксплуатации. Есть два известных способа подключения устройства к сети:

  • Через распределительную коробку;
  • непосредственно к линии нагрузки, защищенной автоматическим выключателем.

Электрическая схема первого из этих подключений не отличается от аналогичного подхода в организации переключения выключателя света. Фазный провод от фотоэлемента ведет к свободному выводу распределителя, а затем перемычка переключается на соответствующую ветвь напряжения питания осветительного прибора.

Если на однолинейной схеме объекта нет распределительной коробки — прибор подключается напрямую к нулю и фазе. В этом случае возможны следующие варианты подключения:

  1. На устройство подается только «фаза», а «ноль» игнорируется.
  2. И нейтральный, и фазный провода, используемые в цепи освещения, подключены к клеммам фотоэлементов.

Первый вариант удобен при прокладке новой электропроводки, когда ее маршрут выбирается на ваше усмотрение. Использование второго способа оправдано в ситуациях, когда ремонт завершен и прокладка новой линии нежелательна (придется сломать стену). В этом случае провода прокладываются в отдельный пластиковый канал, проложенный от устройства управления освещением.

Виды реле и их условное обозначение

Порядок установки светочувствительного устройства зависит от типа изделия, выбранного для управления освещением. Перед началом работ необходимо определить, какие реле есть в цепях освещения и какое из них лучше всего подходит для этой цели.

В зависимости от способа установки различают следующие типы фотоэлементов (перечислены в порядке следования на рисунке ниже):Бытовая техника для установки на твердую ровную поверхность.

  • Модели устанавливаются на DIN-рейку в распределительном шкафу (с выносным датчиком).
  • Модульные устройства, устанавливаемые в подъезде многоквартирного дома.
  • Основное назначение устройств в модульном строительстве — применение в коммунальном хозяйстве, а также при обслуживании осветительной сети автомобильных дорог и других объектов. Они устанавливаются в распределительном щите, что позволяет как прямое подключение нагрузки, так и подключение освещения с контактором, если мощность фотоэлектрического реле недостаточна для предполагаемой нагрузки.

Образцы модульных реле часто устанавливаются на DIN-рейки в частных шкафах объектов.

В зависимости от наличия дополнительных опций реле может быть:

Регулируемый и нерегулируемый, что означает, что вы можете регулировать его чувствительность.

  • Устройство с таймером, которое устанавливает определенное время включения (выключения) света.
  • В сочетании с датчиком движения, который активируется, когда человек движется в пределах его поля чувствительности.
  • Задержка времени, программируемая в зависимости от потребностей.
  • Регулировка чувствительности и других параметров осуществляется органами, расположенными на корпусе прибора.

Кроме того, реле управления освещением различаются по марке производителя, по которой различаются такие модели, как FR-601 и подобные. На практике часто встречаются изделия более старых лет производства (например, FR-2). Помимо того, что каждый пример фотореле имеет свое буквенное обозначение — на схемах они представлены в виде графических символов (УГО).

Все перечисленные устройства имеют на схеме собственный символ, представленный типичными значками. Обычно это символ наиболее чувствительного компонента (резистора, диода или транзистора) со стрелками, указывающими на него. Его обозначение на плане немного другое (в виде квадрата со стрелками).

Независимо от назначения (например, для светодиодных светильников или для других целей) его конструкцию следует тщательно изучить перед покупкой фотоэлемента. Это поможет понять, что это такое с технической точки зрения, и значительно облегчит их работу. Неискушенные в технике люди, знающие все нюансы работы реле, помогут понять, что оно делает при выполнении своих функций.

Надеемся, теперь вы знаете, как работает фотореле и для чего оно предназначено. Если есть вопросы, смело задавайте их в комментариях под записью!