Фотореле IEK
Фотореле IEK: технические характеристики, устройство, применение и монтаж
Фотореле (или сумеречный выключатель) производства концерна IEK представляет собой электротехническое устройство, предназначенное для автоматического управления освещением в зависимости от уровня естественной освещенности окружающей среды. Принцип действия основан на использовании встроенного или выносного фотоэлемента (фотодатчика), который измеряет интенсивность светового потока. При снижении освещенности ниже заданного порога (например, в сумерки) внутреннее электромеханическое или электронное реле замыкает силовые контакты, подавая напряжение на цепь освещения. При увеличении освещенности выше порога срабатывания (на рассвете) контакты размыкаются, отключая нагрузку.
Классификация и модельный ряд фотореле IEK
Ассортимент IEK включает несколько серий фотореле, различающихся по конструкции, способу монтажа, коммутационной способности и наличию дополнительных функций. Основные серии представлены в таблице ниже.
Таблица 1: Основные серии фотореле IEK и их ключевые параметры
| Серия / Модель | Тип исполнения | Номинальный ток, А | Напряжение питания, В | Степень защиты IP | Ключевые особенности |
|---|---|---|---|---|---|
| ФР- (ФР-601, ФР-602) | Внутренний монтаж в щит на DIN-рейку | 16 (активная нагрузка) | 230 AC | IP20 (корпус) | Базовые модели с регулировкой порога срабатывания (2-200 Лк). ФР-602 имеет встроенную защиту от случайного включения при монтаже. |
| ФР- (ФР-7М, ФР-11) | Навесной уличный монтаж | 5 (ФР-7М), 10 (ФР-11) | 230 AC | IP44 | Компактный корпус с встроенным фотоэлементом и регулировкой. Предназначены для установки в месте контроля освещенности. |
| ФР- серии с выносным датчиком (ФР-9, ФР-12) | Раздельное размещение: датчик (улица), реле (щит) | 10 (ФР-9), 20 (ФР-12) | 230 AC | IP44 (датчик), IP20 (реле) | Датчик на проводе (1.5 м у ФР-9, 2 м у ФР-12). Позволяет установить чувствительный элемент в оптимальном месте, а силовую часть – в щите. |
| ФР- серии с таймером и программируемые | Внутренний монтаж на DIN-рейку | 16 | 230 AC | IP20 | Модели с функцией задержки отключения (таймер) или программируемым временем работы (например, 2, 4, 6, 8 часов после срабатывания в темноте). |
Конструктивное устройство и принципиальная схема
Типовое фотореле IEK для DIN-рейки (серия ФР-60х) состоит из следующих основных компонентов:
- Пластиковый корпус со стандартной шириной в 2 или более модуля (35 мм).
- Входные клеммы для подключения фазного (L) и нулевого (N) проводников сети ~230В.
- Выходные клеммы для подключения нагрузки (обычно обозначаются символом лампы или выходной стрелкой).
- Электронная плата, содержащая: выпрямитель, стабилизатор питания, микросхему компаратора, подстроечный резистор для регулировки порога, силовое реле.
- Светочувствительный элемент (фотодиод или фоторезистор), расположенный на лицевой панели.
- Органы управления: поворотный регулятор уровня освещенности (LUX) и, в некоторых моделях, переключатель режима работы/таймера.
- Светодиодный индикатор состояния (включения нагрузки).
- Независимое управление линией освещения. Одно фотореле на группу светильников, питающихся от одного автоматического выключателя.
- Каскадное включение. Использование нескольких фотореле с разными уставками для последовательного включения освещения разной категории (например, сначала дежурное, затем основное).
- Совместная работа с датчиком движения. Фотореле устанавливается в разрыв фазы перед датчиком движения. Датчик движения получает питание и может включать свет только в темное время суток, что экономит ресурс ламп.
- Резервирование и ручное управление. Для обеспечения ремонтопригодности и аварийного управления в схему последовательно с фотореле часто включают двухпозиционный выключатель или контактор с ручным управлением.
- Освещение не включается в темноте. Проверить наличие напряжения на входе фотореле. Проверить настройку порога срабатывания (возможно, установлен слишком высокий порог). Проверить исправность нагрузки. Проверить целостность подключения выносного датчика.
- Освещение не выключается днем. Загрязнение или затенение фотоэлемента. Неисправность внутреннего реле (залипание контактов). Слишком низкая уставка порога срабатывания.
- Частое мигание (циклическое включение/выключение). Попадание света от управляемого светильника на фотоэлемент. Наличие источника света с пульсирующим излучением (например, некоторые светодиодные рекламные экраны) в зоне контроля. Недостаточный гистерезис схемы.
Схема подключения является стандартной для устройств данного класса. Фазный провод от автоматического выключателя подается на входную клемму фотореле, с выходной клеммы он идет на нагрузку (светильники). Нулевой провод подключается как к фотореле (для питания его внутренней схемы), так и непосредственно к нагрузке. Для моделей с выносным датчиком датчик подключается к клеммам блока реле специальным низковольтным кабелем.
Детальный анализ технических характеристик
При выборе фотореле необходимо анализировать полный набор параметров, указанных в технической документации.
Таблица 2: Детальные технические характеристики типовых моделей
| Параметр | Значение для серии ФР-601/602 | Значение для серии ФР-9 (с выносным датчиком) | Пояснение |
|---|---|---|---|
| Номинальное рабочее напряжение | 230 В AC, 50 Гц | 230 В AC, 50 Гц | Работа в стандартных сетях переменного тока. |
| Номинальный ток нагрузки | 16 А (при cos φ=1) | 10 А (при cos φ=1) | Максимальный длительный ток через силовые контакты. Для индуктивных нагрузок (дроссели ДНаТ) допустимый ток ниже. |
| Максимальная коммутируемая мощность | 3680 Вт (при 230В) | 2300 Вт (при 230В) | Рассчитывается как произведение номинального тока и напряжения. |
| Диапазон регулировки порога срабатывания | 2 – 200 Лк | 5 – 50 Лк (зависит от модификации) | Уровень освещенности, при котором происходит включение. 2-5 Лк – глубокие сумерки, 200 Лк – пасмурный день. |
| Гистерезис | Приблизительно 10-15% от уставки | Приблизительно 10-15% от уставки | Разница между уровнем включения и выключения, предотвращающая «дребезг» при околопороговой освещенности. |
| Собственное потребление | Не более 3 Вт, 1 ВА | Не более 3 Вт, 1 ВА | Мощность, потребляемая внутренней схемой устройства. |
| Механическая износостойкость | Не менее 10^6 циклов | Не менее 10^6 циклов | Количество срабатываний реле без нагрузки. |
| Электрическая износостойкость | Не менее 10^5 циклов при номинальной нагрузке | Не менее 10^5 циклов при номинальной нагрузке | Количество срабатываний под нагрузкой. |
| Климатическое исполнение и диапазон рабочих температур | УХЛ4, от -25°С до +45°С | УХЛ4, от -25°С до +45°С (датчик) | Для уличных датчиков критичен нижний предел. При более низких температурах возможны сбои. |
| Степень защиты от внешних воздействий | IP20 (корпус для щита) | IP44 (датчик), IP20 (блок реле) | IP44 обеспечивает защиту от брызг и твердых частиц размером >1мм. |
| Сечение подключаемых проводников | Гибких: до 4 мм², одножильных: до 6 мм² | Гибких: до 2.5 мм² | Важно для корректного монтажа и безопасности. |
Особенности монтажа, подключения и настройки
Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ и правил безопасности. Для DIN-реековых моделей необходимо обеспечить свободное пространство перед фотоэлементом для исключения затенения корпусом щита или другими устройствами. Навесные модели (ФР-7М, ФР-11) монтируются в месте, исключающем прямое попадание света от управляемых фонарей, чтобы избежать ложных срабатываний и автогенерации (мигания).
Настройка порога срабатывания (регулировка LUX) осуществляется поворотом потенциометра после установки и подачи питания. Рекомендуется производить настройку в вечернее время, когда естественная освещенность соответствует желаемому уровню включения уличного освещения. Поворот регулятора по часовой стрелке обычно увеличивает чувствительность (включение при более высокой освещенности).
Для моделей с таймером (функция «время») дополнительно устанавливается продолжительность работы нагрузки после срабатывания в темноте. Это полезно для освещения подъездов, где свет нужен только на период активности.
Типовые схемы применения и интеграция в системы автоматизации
Фотореле IEK применяются в следующих типовых схемах:
Фотореле IEK являются устройствами локальной автоматики и напрямую не интегрируются в системы типа «умный дом» по цифровым протоколам. Однако они могут управлять цепями питания исполнительных устройств таких систем или, в свою очередь, управляться через внешние контакторы, получающие сигналы от контроллера.
Диагностика неисправностей и меры безопасности
Типовые неисправности и методы их устранения:
Меры безопасности: Все работы по монтажу и обслуживанию должны проводиться при полностью снятом напряжении. Запрещается превышать номинальные токовые и мощностные характеристики. При подключении индуктивных нагрузок (особенно электромагнитных ПРА) необходимо предусмотреть запас по току или использование устройств защиты от перенапряжений. Корпуса устройств, устанавливаемых вне щитов, должны иметь соответствующую степень защиты (не ниже IP44).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос: Чем отличается фотореле ФР-601 от ФР-602?
Ответ: Модель ФР-602 имеет дополнительную конструктивную защиту от случайного включения при монтаже: ее клеммы закрыты пластиковой шторкой, которая сдвигается только при подключении провода определенного сечения. ФР-601 такой защиты не имеет. Электрические параметры идентичны.
Вопрос: Как правильно выбрать номинальный ток фотореле для группы светодиодных прожекторов общей мощностью 1500Вт?
Ответ: Рассчитываем рабочий ток: I = P / U = 1500Вт / 230В ≈ 6.52А. С учетом пусковых токов и небольшого запаса подойдет модель на 10А (например, ФР-9). Однако если планируется расширение системы, лучше выбрать модель на 16А (ФР-601/602).
Вопрос: Можно ли использовать фотореле IEK для управления освещением в сети 380В?
Ответ: Нет, серийные модели фотореле IEK рассчитаны на работу в однофазной сети переменного тока 230В, 50Гц. Для управления трехфазной нагрузкой необходимо использовать фотореле, коммутирующее катушку трехфазного контактора, рассчитанного на соответствующее напряжение.
Вопрос: Почему фотореле срабатывает в пасмурную погоду или при проезде автомобиля с включенным светом фар?
Ответ: Это свидетельствует о слишком высокой чувствительности (низком пороге срабатывания). Необходимо отрегулировать потенциометр «LUX» в сторону уменьшения чувствительности (против часовой стрелки), чтобы устройство реагировало только на существенное снижение естественной освещенности.
Вопрос: Что означает гистерезис в контексте работы фотореле и как он влияет на работу?
Ответ: Гистерезис – это разница между уровнем освещенности включения и выключения. Если порог включения установлен на 10 Лк, а гистерезис составляет 15%, то отключение нагрузки произойдет при освещенности примерно 11.5 Лк. Это предотвращает частое переключение (дребезг) контактов в условиях плавно меняющейся освещенности около порогового значения (например, от легкой облачности).
Вопрос: Как быть, если необходимо установить датчик освещенности в одном месте, а силовой щит – в другом, на расстоянии 50 метров?
Ответ: Для этого предназначены модели с выносным датчиком (ФР-9, ФР-12). Однако стандартная длина кабеля датчика у них ограничена 1.5-2 метрами. В таком случае можно использовать промежуточную распаечную коробку и нарастить кабель датчика, используя провод малого сечения (например, КСПВ 2х0.5), при условии обеспечения необходимой защиты и герметичности соединений. Следует учитывать возможное падение сигнала на длинной линии.
Заключение
Фотореле IEK представляют собой надежное, экономичное и технически обоснованное решение для автоматизации уличного и дежурного освещения. Широкий модельный ряд позволяет подобрать устройство под конкретные задачи по току нагрузки, способу монтажа и функциональности. Ключевыми для корректной и долговечной работы являются правильный выбор номинала, грамотный монтаж с учетом условий окружающей среды и точная настройка порога срабатывания. Соблюдение рекомендаций производителя по подключению и эксплуатации обеспечивает бесперебойную работу системы освещения на протяжении многих лет.