Датчик света для уличного освещения схема подключения

На чтение: 5 минут Нет времени?

Двигаться по улице в полной темноте — сомнительное удовольствие. На дороге могут присутствовать различные препятствия, ямы, а то и вовсе открытые люки. А на подходе к своему дому желательно бы не запнуться о ступеньки или пороги. Эту проблему решает уличное освещение. Но порождает другую проблему — как контролировать включение и выключение максимально экономично? Для этого существуют уличные датчики освещённости для включения света.

Читайте в статье

Устройство и принцип действия реле для автоматического включения света

Такие виды датчиков могут также называться сумеречными реле, датчиками света или освещённости, фотореле управления уличным освещением. Самым главным элементом в датчике включения света при наступлении темноты является фотоэлемент. Он реагирует на освещение и замыкает или размыкает цепь. Также в датчике находятся реле времени, фотовыключатель и, собственно, сама лампа.

При изменении уровня освещённости специальный резистор или фотодиод меняет сопротивление. В итоге через фотоэлемент поступает сигнал на транзистор, который, в свою очередь, передаёт сигнал реле, и оно замыкает контакты.

Разновидности датчиков освещённости для включения света

Существует несколько классификаций, по которым можно разделить все датчики. Во-первых, их можно разделить по уровню управления. Здесь есть 4 большие группы:

• полностью автоматический режим;
• с возможностью принудительного отключения;
• с функцией отключения в ночное время для экономии энергии;
• полностью настраиваемые человеком устройства.

По типам нагрузки датчики можно разделить на работающие с обычными лампами и работающие с энергосберегающими.

По типу крепления тоже есть своя иерархия: фотореле с выносным датчиком, накладные и для внутреннего монтажа.

Технические характеристики фотореле для уличного освещения

Технические характеристики определяют уровень и возможности использования датчиков. Основных можно перечислить несколько:

• параметры электросети. Здесь обычно указывается частота и напряжение, с которым может работать датчик. Наиболее частые — 220 В и 50 Гц. Перед тем, как подключить датчик света для уличного освещения, нужно внимательно убедиться в соответствии напряжения и частот;
• максимальный ток. Допустимый ток, с которым может работать датчик;
• допустимая мощность ламп. В зависимости от типа ламп указывается максимальное количество ватт;
• порог включения. Это показатель интенсивности света, при котором сработает датчик. Измеряется в люксах (лк). Чаще всего регулируется на месте, непосредственно перед тем, как подключить фотореле для уличного освещения;
• задержка включения и выключения. Показывает временные интервалы между циклами;
• степень защиты. Показывает уровень использования в определённых условиях. Например, возможность установки фотореле для уличного освещения в особо влажных или холодных местах.

Реже может встречаться такой параметр, как угол освещения.

Обзор популярных моделей датчиков освещённости для включения света с ценами и отзывами

Теперь посмотрим на самые популярные модели фотореле, которые используются в уличном освещении. Узнаем цены и разберём отзывы.

ФР-601

Одно из самых популярных фотореле. Применяется как в уличных светильниках с датчиком освещённости, так и во внутренних. Максимально можно подключить до 2200 Вт. Используемое напряжение — 220 В, а сила тока — 10 А. Порог срабатывания регулируемый и находится в диапазоне от 5 до 50 лк. Купить фотореле для уличного освещения можно за 235 рублей.

Подробнее на Otzovik.com: https://otzovik.com/review_3113438.html

Подробнее на Otzovik.com: https://otzovik.com/review_7118840.html

ФР-600

Более дешёвый аналог ФР-601. Купить датчик света для уличного освещения можно за 150 рублей. Максимальная мощность подключаемых ламп составляет 1300 Вт. Ток нагрузки не должен превышать 6 А. Работает датчик в сети 220 В.

Подробнее на Otzovik.com: https://otzovik.com/review_4278508.html

EKF PS

Максимальная мощность датчика составляет 1350 Вт. Максимальный ток — 6А. Монтируется на поверхность и использует сети 220 В. Цена датчика света для уличного освещения — 150 рублей.

Подробнее на Otzovik.com: https://otzovik.com/review_3160883.html

Подробнее на Otzovik.com: https://otzovik.com/review_2747176.html

Фотореле ФР-602

Подключить к этому датчику можно до 1500 Вт. Максимальная сила тока — 10 А. Стоит фотореле 270 рублей.

Подробнее на Otzovik.com: https://otzovik.com/review_1058332.html

Возможные схемы подключения фотореле для уличного подключения

Обычно подключение происходит довольно просто. К одной клемме подключается фаза, к другой, через нагрузку — ноль. Например, схема для подключения фотореле ФР-601 может выглядеть так:

Схема подключения ФР-601

Справа показан типовой вариант, а слева — вариант для выключения с помощью выключателя. В целом, это два базовых варианта подключения фотореле своими руками, от которых может строиться более сложная схема, в зависимости от топологии.

Монтаж и подключение фотореле для уличного освещения

Подключение датчика света — не такой сложный процесс, как кажется. Есть несколько основных правил. Перед тем, как подключать фотореле к фонарю, нужно установить на стене распределитель, в котором будут соединяться все провода. Для каждого фотореле имеется рекомендуемая схема подключения, которую желательно использовать. Для того, чтобы датчик мог собрать максимальное количество внешних лучей, надо установить его на специальный кронштейн. С помощью регулятора чувствительности можно настроить, на какую яркость будет реагировать фотореле. Любой датчик типа «день — ночь» для включения света нужно закреплять вдали от прямых лучей источника, который этот датчик и включает. При необходимости можно реализовать ещё более экономичную схему. Например, к датчику освещённости подключить датчик движения для уличного освещения. Это поможет светильнику срабатывать только при движении ночью.

Что такое датчик освещения и для чего он нужен? У этого прибора много названий, например, датчик света, светоконтролирующий выключатель, сумеречный выключатель, фотодатчик или фотореле. Предназначен он исключительно для экономии электрической энергии и представляет собой небольшое устройство с различными микросхемами внутри, подключаемый к электрической цепи.

В наше время существует огромное количество всевозможных устройств подобного типа. Например, датчик движения, который замыкает цепь при наличии движения в его поле деятельности. Индивидуальная особенность фотореле — возможность изменения мощности искусственного освещения в зависимости от уровня естественного света. В последнее время эти датчики завоёвывают все большую популярность и обширно применяются вместе с лампами для уличного освещения в тёмное время суток, с осветительными приборами на лестничных клетках и т. д.

В данной статье речь как раз пойдёт о том, как подключить фотореле, и будет представлена подробная схема подключения фотореле для уличного освещения.

Принцип работы сумеречного выключателя и схема его подключения

Данное устройство имеет простейшее строение. Внутри него устанавливается специальная деталь, называемая светочувствительным элементом. Обычно это фотодиод либо фоторезистор. Каждый из этих элементов способен увеличивать или уменьшать сопротивление внутри датчика, ориентируясь на уровень естественной освещённости. Этот процесс вызывает увеличение или уменьшение напряжения внутри фотореле, и осветительный прибор начинает производить искусственный свет либо отключается.

Говоря простыми словами, датчик света работает как выключатель, но происходит это в автоматическом режиме. Величина светового потока, при котором фотореле (датчик включения) срабатывает, настраивается вручную и не требует особых знаний.

Конструктивные особенности датчиков света

Данные приборы по своей конструкции имеют схожие черты. Как правило, датчики представляют собой небольшую пластмассовую коробку, которая монтируется на стене или на корпусе самого осветительного прибора.

Установка фотореле занимает немного времени и позволяет экономить достаточное количество электрической энергии. Сумеречный датчик окупает себя в минимальные сроки.

Подключение фотореле для уличного освещения в условиях повышенной мощности предполагает небольшие изменения в процессе монтажа. В данном случае прибор подсоединяют через магнитный пускатель.

Если предусмотрена установка нескольких датчиков света, то в таком случае они подключаются параллельно.

Также существуют приборы, имеющие выносной датчик. Такая конструктивная особенность позволяет устанавливать прибор освещения вместе с фотореле в местах недосягаемости естественного света.

Современные технологии не стоят на месте, вместе с ними меняется схема управления освещением. Регулировка яркости света, время освещения и другие показатели могут настраиваться и поддерживаться в автоматическом режиме через компьютер и сеть интернет.

Схема подключения фотодатчика

На рисунке представлена обобщённая стандартная схема подключения датчика освещённости. Производители этих приборов постоянно улучшают конструкцию и вносят корректировки в схемы и режимы работы. Все зависит от соотношения стоимости фотореле к качеству его изготовления.

Принципы замеров уровня освещенности сумеречным датчиком

Выше была описана схема установки датчика фотореле для уличного освещения. Но с помощью чего фотореле определяет тот момент, когда необходимо замкнуть или разомкнуть электрическую цепь? В данных устройствах применяются чувствительные элементы из разных полупроводниковых металлов, которые монтируются на том месте датчика, куда падает естественный свет. В месте соприкосновения этих металлов возникает небольшой электрический импульс, который и даёт дальнейшую команду для замыкания всей цепи. Рассмотрим основные разновидности этих элементов (принцип их работы):

• фоторезистор (сопротивление изменяется в зависимости от окружающего естественного светового потока благодаря содержанию сульфида или селенида кадмия внутри элемента);
• фотодиод (способен генерировать электрический заряд с помощью фотовольтатического эффекта);
• фототранзистор (является оптоэлектронным проводником, реагирующим на естественную освещённость с помощью облучения части своей базы);
• фототиристор (применяют в цепях с постоянным током, регулирует напряжение исходя из естественного луча света, падающего на его матрицу);
• фотосимистор (работает от переменного тока, синхронизирует подаваемый ток из нескольких каналов, например, из 2-ух фототиристоров, и передаёт его на главный электрод, который управляет всей схемой).

Наглядный поэтапный процесс подключения фонаря к фотореле на обычном стенде

Схема подключения датчика освещения для уличного освещения небольшой территории будет описана ниже. Для этого нам понадобится лампа, предварительно вкрученная в патрон, и само фотореле.

Для большей наглядности мы произведём установку на стенде. Для этого крепим рядом друг с другом датчик освещённости и лампу в патроне, которая будет символизировать светильник.

Далее следует подсоединить нулевую и входную фазы к самому датчику света (как правило, на корпусе отмечены места присоединения).

Вставив специальные прорезиненные пробки в эти отверстия, можно подсоединять провода. Данные резиновые заглушки хорошо защищают от пыли и других вредных воздействий извне.

«Совет специалиста»: места соединения входных проводов должны быть направлены вниз при монтаже датчика, что позволит увеличить защиту от влаги и пыли.

Кончики проводов перед присоединением хорошо зачищаем (примерно на величину в 1 см).

Далее подключаем провода к датчику в такой последовательности:

1. входную фазу;
2. нулевую фазу;
3. защитную фазу (заземление).

Аналогичным способом подключаются провода и к самому осветительному прибору. Входную и нулевую фазы подводим к патрону, а фаза заземления подключается к корпусу прибора для освещения.

Последним этапом будет настройка чувствительности регулятора нашего фотодатчика. На этом процесс монтажа заканчивается, осталось только установить на место защитную крышку и закрутить болты.

Вот так выглядит вся процедура подключения датчика освещения и осветительного прибора к электрической цепи. Она не представляет собой ничего сложного, необходимо только соблюдать правильный порядок подключения проводов. В противном случае можно получить негативные последствия, вплоть до короткого замыкания или даже пожара.

Процедура подключение фотореле для уличного освещения к диодным источникам света или прожекторам является аналогичной вышеописанной и не представляет особой сложности.

Технические показатели сумеречных выключателей

Основные параметры для работы фотореле прописаны в ГОСТах и технической документации приборов. Эти показатели подобраны с учетом реалий использования в нашей стране, однако, на рынке присутствуют аналоги данных световых датчиков. Перед покупкой прибора обязательно следует убедиться в том, что прибор будет корректно работать при подключении к нашей электрической цепи.

Основные характеристики датчиков света:

• величина номинального напряжения питания;
• мощностные показатели потребления электрической энергии и уровень тепловой нагрузки на осветительный прибор;
• условия эксплуатации в определённых климатических зонах (осадки, пыль, повышенная или пониженная температура окружающего воздуха и т. д.);
• показатели светочувствительности;
• разновидности и типы приборов (коммутируемые, люминесцентные и энергосберегающие).

Недостатки сумеречных переключателей

Наряду с неоспоримыми преимуществами фотореле имеют и ряд значительных недостатков, о которых тоже стоит упомянуть в данной статье.

В отличие от датчика движения световые датчики не способны освещать определённое место в нужный момент. Свет загорается сразу на всех осветительных приборах, и освещение происходит не совсем рациональным способом. Может работать только одна лампа либо все сразу одновременно.

Данные приборы очень чувствительны к воздействиям извне и погодным условиям. Особенно часто они негативно реагируют на обычную пыль. Также девайс может не совсем адекватно срабатывать при внезапной перемене погоды, например, при наплыве тёмных туч он может «подумать», что наступила ночь и включить освещение.

Фотореле с регулировкой уровня освещения отличаются своим высоким ценником относительно своих аналогов.

Заключение

Подводя итоги к данной статье, хочется отметить неоспоримую выгоду от использования датчиков света. Внимательно прочитав данный текст, вы найдёте рекомендации специалистов о том, как подключить датчик к уличному освещению, как правильно настроить датчик, как подключить это устройство к уличному фонарю либо к лампе на лестничной клетке и многое другое. Устанавливая данное приспособление на осветительные приборы, можно уже начинать подсчитывать прибыль.

Относительная простота всей конструкции фотореле и довольно несложный процесс монтажа не потребуют от человека особых знаний в области электротехники. Необходимо только обладать первоначальными знаниями в этой сфере, внимательно изучить инструкцию по эксплуатации датчика и можно смело устанавливать фотореле своими руками.

Обширное применение светодиодных осветительных приборов в связке с фотореле даёт видимый результат в области экономии денежных средств, особенно на территориях, требующих большой площади освещения. Стоит напомнить, что при выборе подобного рода датчиков и их последующим приобретением, стоит внимательно изучить все данные, указанные на упаковке. Зарубежные аналоги, которых сейчас очень много на рынке РФ, могут быть просто не приспособлены для работы в наших электрических цепях.

Видео по теме

Внешний вид уличного датчика освещённости

Достоинства и недостатки использования

Датчик освещённости может быть встроен в корпус уличного светильника или установлен самостоятельно в цепь управления работой наружного освещения придомовой территории, проезжих дорог и пешеходных дорожек, а также подсветки строительных конструкций и различных элементов декора.

Наряду с прочими элементами автоматики, датчик освещённости позволяет осуществлять работу системы освещения в автоматическом режиме, что позволяет снизить потребление электрической энергии, а также облегчить использование этой системы. Кроме этого, к достоинствам использования датчиков освещённости в системах наружного освещения следует отнести такие показатели, как:

• продолжительные сроки эксплуатации;
• простота конструкции позволяет выполнить установку своими руками;
• достаточно высокая точность настройки в широком диапазоне световосприятия;
• работа прибора может осуществляться в целях управления светотехническими устройствами посредством малых электрических токов, являющихся безопасными для человека и окружающего мира.

Фотореле марки Iek, модель «ФР 601»

Из недостатков, свойственных подобным устройствам при их использовании, следует отметить:

• подверженность загрязнению корпуса датчика, что снижает его чувствительность к световосприятию и требует периодической очистки фотоэлемента от внешних загрязнений;
• степень защиты корпуса должна быть такой, чтобы обеспечивать надёжность срабатывания контактов фотореле, исключающего их окисление в процессе использования.

Устройство и принцип действия реле для автоматического включения света

Основным элементом устройств данного типа является фотореле, контакты которого замыкаются при снижении освещённости до определённого уровня и размыкаются, когда уровень естественного освещения достигнет заданных значений. Основные элементы и принцип работы фотореле приведены на следующем рисунке.

Принцип работы и устройство фотореле

Фотореле состоит из нескольких конструктивных элементов:

• корпус – в нём размещены все элементы прибора и предусмотрены крепёжные отверстия или иные конструктивные приспособления;
• фотоэлемент – светочувствительный датчик тока, который подаёт импульсы на включение и отключение цепей управления;
• электронный блок – в составе: модуль питания, устройство усиления сигнала и электромеханическое реле.

В моделях, предназначенных для коммутации нагрузки большой мощности, в состав электронного блока может входить повторитель контактов электромеханического реле. Для предотвращения ложных срабатываний в конструкции прибора может быть предусмотрена установка задержки времени на срабатывание, которое может вызываться светом автомобильных фар или иных источников света в тёмное время суток. В качестве фотоэлемента могут быть использованы различные электронные устройства, срабатывающие при попадании на них световых лучей: фототранзистор и фототиристор, фотосимистор или светодиод.

Датчики освещённости различаются по конструкции, функциональности и техническим характеристикам

Разновидности датчиков освещения

Основной функцией датчиков освещённости является включение освещения при наступлении темноты и отключении его при наступлении достаточной освещённости. Для расширения функциональных возможностей подобных приборов они комбинируются с прочими устройствами автоматики, вследствие чего становятся более востребованными. Наиболее распространёнными видами датчиков освещения, оснащёнными дополнительными функциями, являются:

• Фотореле с таймером – позволяет настроить работу прибора не только по отношению к освещённости, но и в заданном временном интервале;
• Фотореле сдатчиком движения – позволяет в большей степени экономить расходование электрической энергии, особенно в зоне пешеходных дорожек и придомовой территории, посредством включения света только в период нахождения в зоне действия датчика крупного объекта (человек, автомобиль и т.д.);
• Фотореле с программируемыми настройками – являются наиболее технически оснащёнными приборами, при помощи которых можно настроить режимы работы освещения, как в течение различных временных периодов (сутки, неделя, месяц, сезон и т.д.), так и работающих при срабатывании на движение в зоне их действия.

Фотореле марки Tdm модель «Sq0324—0019» для установки на ДИН-рейку с выносным фотодатчиком

Технические характеристики фотореле для уличного освещения

Для любого электротехнического прибора характеристики определяют возможности его использования в тех или иных условиях эксплуатации. Для фотореле ими являются:

• напряжение питания – для бытового использования оптимальным является 220 Вольт, но при наличии цепей управления с напряжением низшего порядка может быть использовано − 12/24/36 Вольт;

Цепи управления напряжением 12/24/36 Вольт используются для управления работой магнитных пускателей и контакторов, которые применяются при наличии большой электрической мощности подключаемой нагрузки.

• максимально допустимый ток – эта характеристика важна при использовании приборов с рабочим напряжением 220 В, когда через контакты фотореле протекает ток подключённых источников света;
• наличие настроек режимов работы;
• температурный режим использования;
• степень защиты корпуса от попадания воды и влаги;
• габаритные размеры и вес.

Фотореле бывают со встроенным или выносным светочувствительным датчиком, что определяет возможность их размещения (уличная установка, в распределительном шкафу и т.д.)

Обзор популярных моделей

Хотя датчики освещённости не являются очень востребованным товаром, тем не менее, производители электротехнической продукции выпускают подобные изделия, т.к. борьба за экономию электроэнергии только усиливается, а их наличие − просто очень удобно при эксплуатации наружного освещения различной направленности, но не все это ещё осознали. Наиболее популярные модели на отечественном рынке приведены в следующей таблице, цена на датчики света для уличного освещения указана, по состоянию на II квартал 2018 года.

Бренд	Стоимость, рублей

• максимальная мощность нагрузки – 2,2 кВт;
• напряжение – 220 В;
• диапазон освещённости – 5-50 Лк;
• степень защиты − IP44.

280

• максимальная нагрузка – 10 А;
• напряжение – 220 В;
• диапазон освещённости – 10-50 Лк;
• степень защиты − IP40.

• максимальная мощность нагрузки – 4 кВт;
• напряжение – 220 В;
• степень защиты – IP20.

• максимальная мощность нагрузки – 3,5 кВт;
• диапазон освещённости – 5-50 Лк;
• степень защиты − IP44.

Что нужно учесть, если решено купить фотореле для уличного освещения

При выборе датчика освещённости критериями выбора будут следующие показатели:

• технические характеристики – должны соответствовать параметрам подключаемой нагрузки, месту размещения и условиям эксплуатации;
• место размещения фотореле должно соответствовать конструкции прибора, предполагающей его крепление к строительным конструкциям или конструктивным элементам электротехнического оборудования;
• фотореле должно быть удобно расположено, как в плане обслуживания, так и выполнения необходимых настроек и регулировок.

Возможные схемы подключения фотореле для уличного освещения

Схемы включения фотореле в систему работы наружного освещения зависят от технических характеристик прибора (рабочего напряжения) и наличия прочих, дополнительных возможностей, о которых было написано выше. Наиболее простой вариант подключения при использовании устройств с рабочим напряжением 220 Вольт представлен на следующем рисунке.

Простейшая схема включения фотореле в схему управления наружным освещением

В этом случае подключение устройства в схему управления работой осветительных приборов выполняется в распределительной коробке путём включения контактов электромеханического реле в фазный провод, идущий к управляемому источнику света. Нулевой провод идёт к светильнику от распределительной коробки напрямую. При использовании в схеме управления освещением датчика движения он устанавливается в фазный провод после фотореле, схема подключения в этом случае приведена на рисунке.

Включение в схему управления датчиков освещения и движения

При установке фотореле в цепях управления контактора или магнитного пускателя схема подключения выглядит следующим образом.

Монтаж и подключение фотореле для уличного освещения

Работы по монтажу фотореле можно разбить на три этапа: выбор и подготовка места для установки, монтаж и настройка прибора.

Выбор места установки датчика освещённости

Для нормальной работы системы наружного освещения в автоматическом режиме с использованием фотореле при выборе места его установки необходимо, чтобы:

1. Лучи солнца в утренний период (по возможности) попадали бы на фотоэлемент устройства.
2. Место должно быть удобно в обслуживании для выполнения профилактических работ и прочих мероприятий, необходимых при использовании прибора.
3. Фотореле должно быть надёжно закреплено в месте установки, это обеспечит безаварийную эксплуатацию всех наружных электрических сетей.

Установка фотореле на фасаде здания с использованием монтажного кронштейна

Монтажные работы

Последовательность и характер монтажных работ зависят от варианта установки фотореле для уличного освещения и его конструкции. При использовании моделей «ФР-601», «ФР-602» или их аналогов работы выполняются следующим образом.

Иллюстрация	Описание действия
	На выбранном месте установки размечаются и готовятся отверстия для установки кронштейна крепления прибора.
	К фотореле подключаются провода в соответствии со схемой подключения прибора.
	Фотореле устанавливается в подготовленных местах крепления.
	Открывается распределительная коробка, от которой запитан светильник (светильники) наружного освещения и в фазный провод, идущий к источникам света, подключаются провода, идущие от фотореле.
	Места соединений изолируются, распределительная коробка закрывается.

При монтаже фотореле в электрическом шкафу с выносным датчиком крепление осуществляется на ДИН-рейку, а фотоэлемент устанавливается снаружи здания. Расстояние от реле до выносного датчика регулируется максимально допустимым размером соединительных проводов, идущих комплектно с прибором.

Настройка датчика освещённости

Отдельные модели датчиков освещённости идут с предустановленными настройками, поэтому в процессе эксплуатации не предусматривается их регулировка (это касается наиболее бюджетных устройств). Для моделей, имеющих в своей конструкции подстроечные элементы, перед началом использования необходимо выполнить их настройку. Наиболее простой вариант регулировки − это наличие поворотных регуляторов, поворачивая которые в ту или иную сторону, можно добиться нужного результата. У более сложных и дорогих моделей на наружной панели выставлены значения освещённости, соответствующие порогам срабатывания фотореле.

Один из вариантов размещения регуляторов работы комбинированного фотореле с датчиком движения

Можно ли сделать фотореле своими руками (видео)

Как сделать датчик освещённости из подручных средств и своими руками, расскажет следующий видеосюжет.