Фотореле для освещения EKF PS
Фотореле для освещения EKF PS: технический обзор, принцип действия и применение
Фотореле (датчик освещенности, сумеречный выключатель) серии PS от компании EKF представляет собой электронный прибор, предназначенный для автоматического управления осветительными установками в зависимости от уровня естественной освещенности. Устройства данной серии являются ключевым компонентом систем наружного и архитектурного освещения, обеспечивая энергоэффективность, бесперебойность работы и снижение эксплуатационных затрат. В данной статье рассматриваются конструктивные особенности, технические параметры, схемы подключения и практические аспекты применения фотореле EKF PS.
Принцип действия и конструктивное исполнение
Принцип работы фотореле основан на преобразовании световой энергии в электрический сигнал. Основным чувствительным элементом является фотоэлемент, как правило, на основе фотодиода или фототранзистора. При изменении интенсивности падающего света меняются его электрические параметры (ток, сопротивление). Этот сигнал усиливается и поступает на компаратор, который сравнивает его с заданным пороговым значением. При превышении или снижении уровня освещенности относительно уставки компаратор формирует управляющий сигнал для встроенного электромагнитного реле или полупроводникового ключа, который коммутирует силовую цепь нагрузки.
Фотореле EKF PS выпускаются в двух основных типах корпусов:
- PS-1N, PS-2N (нормального исполнения): Корпус из не поддерживающего горение пластика (поликарбонат), степень защиты IP44. Предназначены для установки под навесом или в щитовых помещениях. Фотоэлемент встроенный.
- PS-1S, PS-2S (с выносным датчиком): Основной блок имеет степень защиты IP20 и монтируется в распределительный щит на DIN-рейку 35 мм. Выносной фотоэлемент на кабеле (длина 1.5 м, степень защиты IP54) позволяет разместить датчик в оптимальном для измерения освещенности месте, защитив основной блок от неблагоприятных условий.
- L (коричневый провод) — Вход фазы от сети ~230В.
- N (синий провод) — Вход нуля от сети ~230В.
- L’ или Стрелка наружу (черный или красный провод) — Выход фазы на нагрузку (светильники).
- A1, A2 — Питание катушки реле. Подается фаза (L) и ноль (N) соответственно.
- 1, 3 (или NO, COM) — Силовые контакты реле (нормально разомкнутые). В разрыв между этими контактами включается фазный провод, идущий к нагрузке.
- Тип и мощность нагрузки: Необходимо суммировать полную мощность всех подключаемых светильников с учетом пусковых токов. Для ламп ДРЛ, ДНаТ, LED драйверов рекомендуется запас по току не менее 30-50%. Модель PS-2 (16А) предпочтительнее для групповых линий освещения.
- Место установки: Для уличного монтажа на кронштейне или стене здания подходят модели нормального исполнения (PS-N). Для организации централизованного управления освещением из щита автоматики или ВРУ оптимальны модели с выносным датчиком (PS-S).
- Условия окружающей среды: При температурах ниже -25°C следует выбирать модели с выносным датчиком, так как электронный блок можно разместить в отапливаемом помещении, а датчик вынести на холод.
- Требования к точности срабатывания: Наличие регулировки порога позволяет адаптировать работу под конкретные задачи: для дежурного освещения — более высокий порог (например, 50 Лк), для магистрального — низкий (5-10 Лк).
Детальный анализ технических характеристик
Технические параметры фотореле EKF PS определяют область их применения и надежность работы. Ниже приведены ключевые характеристики на основе актуальных данных каталога EKF.
Таблица 1. Основные технические характеристики фотореле серии PS
| Параметр | PS-1N / PS-1S | PS-2N / PS-2S | Примечание |
|---|---|---|---|
| Номинальное напряжение питания, В | 230 AC, 50 Гц | Допустимый диапазон: 200-250 В | |
| Коммутируемая нагрузка (активная) | 10 А (2.3 кВт) | 16 А (3.7 кВт) | При cos φ = 1 |
| Максимальная подключаемая мощность | 2200 Вт | 3500 Вт | Для ламп накаливания. Для LED и ДНаТ требуется учет пусковых токов. |
| Диапазон регулировки порога срабатывания | 2-200 Лк (или 5-100 Лк в зависимости от модификации) | Регулировка потенциометром на корпусе или выносном датчике. | |
| Гистерезис (порог включения/выключения) | Около 10-15% от уставки | Предотвращает «дребезг» реле при околопороговой освещенности (например, в сумерки). | |
| Собственное потребление, не более | 1.5 Вт / 5 В·А | В дежурном режиме. | |
| Степень защиты корпуса | IP44 (N), IP20 (S) | IP44 (N), IP20 (S) | IP54 для выносного датчика моделей «S». |
| Диапазон рабочих температур, °C | От -40 до +50 (для PS-1N/2N) | Для PS-1S/2S: блок -25…+50°C, датчик -40…+50°C. | |
| Механическая износостойкость реле | 10^6 циклов | 10^6 циклов | При номинальной нагрузке. |
| Габаритные размеры (ВxШxГ) | PS-1N: 88x86x53 мм PS-1S: 90x36x65 мм (DIN-модуль) | PS-2N: 88x86x53 мм PS-2S: 90x36x65 мм (DIN-модуль) | Размеры приблизительные, уточнять в спецификации. |
Схемы подключения и монтаж
Правильное подключение фотореле — залог его долговечной и безопасной работы. Все подключения должны производиться при отключенном напряжении.
Схема подключения фотореле нормального исполнения (PS-1N, PS-2N)
Корпус таких реле имеет три вывода (клеммы), обычно обозначенных символами или цветовой маркировкой:
Нулевой провод (N) от сети также должен быть напрямую подключен к светильникам. Таким образом, фотореле коммутирует только фазный провод. Нагрузка подключается между выходом L’ и общим нулем N.
Схема подключения фотореле с выносным датчиком (PS-1S, PS-2S)
DIN-реле имеет стандартно 4 клеммы:
Выносной датчик подключается к клеммам A1 и к специальному контакту для датчика (обычно обозначен «датчик» или «sensor»). Важно строго следовать схеме, указанной на корпусе устройства или в паспорте. Для управления мощными нагрузками (более 16А) или трехфазными сетями фотореле используется как промежуточное, запуская магнитный пускатель или контактор соответствующего номинала.
Критерии выбора и особенности применения
Выбор конкретной модели фотореле EKF PS осуществляется на основе анализа следующих условий:
Важные замечания по монтажу: Фотоэлемент должен быть ориентирован на открытое небо, защищен от прямого света фонарей, окон и других искусственных источников, которые могут вызвать ложное срабатывание. Не рекомендуется устанавливать датчик в местах, подверженных прямому попаданию снега, дождя или пыли, что может исказить измерения.
Сравнение с альтернативными решениями и интеграция в системы
Фотореле EKF PS конкурируют с астрономическими реле и программируемыми таймерами. В отличие от астрономических реле, которые включают свет по расчетному времени захода/восхода солнца для заданных координат, фотореле PS реагируют на реальную освещенность, что критично в пасмурную погоду или при задымлении. Однако они требуют правильного монтажа датчика и могут срабатывать на кратковременные помехи (например, свет фар).
Фотореле серии PS могут интегрироваться в более сложные системы управления освещением совместно с датчиками движения, реле времени и контроллерами. Например, фотореле обеспечивает включение линии освещения в темное время суток, а датчик движения — активацию конкретных светильников только при наличии людей, что дополнительно экономит энергию.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Почему фотореле включается днем или не включается ночью?
Наиболее вероятные причины: неправильная регулировка порога срабатывания (потенциометр установлен на слишком низкое или высокое значение), попадание прямого света от посторонних источников на фотоэлемент, загрязнение или затенение окна фотоэлемента (снег, пыль, паутина), неисправность самого прибора или потеря питания.
2. Можно ли подключить к одному фотореле несколько групп светильников?
Да, при условии, что суммарный ток всех групп не превышает номинальный ток контактов реле (10А для PS-1, 16А для PS-2) с учетом пусковых токов и коэффициента мощности. Для распределения нагрузки на несколько независимых линий рекомендуется использовать фотореле в паре с многополюсным контактором.
3. Как правильно настроить порог срабатывания?
Регулировочный потенциометр (обычно обозначен «LUX») следует поворачивать отверткой. Направление вращения указано на корпусе («+» — увеличение порога, «-» — уменьшение). Настройку производить в момент естественной освещенности, когда требуется включение. Поворачивать регулятор до момента срабатывания реле (щелчок, индикация), затем сделать небольшой запас (провернуть немного в сторону увеличения порога).
4. Что такое гистерезис и зачем он нужен?
Гистерезис — это разница между уровнем освещенности для включения и выключения реле. Например, если установлен порог 10 Лк с гистерезисом 15%, то включение произойдет при 10 Лк, а выключение — уже при ~11.5 Лк. Это предотвращает частое переключение реле вблизи порога срабатывания (например, от колебания света из-за облаков или тени), что продлевает срок службы контактов и ламп.
5. Как быть, если мощность моей осветительной линии превышает 16А (3.7 кВт)?
В этом случае фотореле EKF PS (любой модели) используется исключительно как управляющее устройство для катушки магнитного пускателя или контактора, рассчитанного на требуемый ток и тип нагрузки. Силовые контакты фотореле замыкают цепь катушки пускателя, а тот, в свою очередь, коммутирует мощную нагрузку.
6. В чем принципиальная разница между PS-1 и PS-2?
Единственное принципиальное отличие — номинальный коммутируемый ток силовых контактов встроенного реле: 10А у PS-1 и 16А у PS-2. Все остальные характеристики (диапазон регулировки, степень защиты, температурный режим) в рамках одного типа корпуса (N или S) идентичны.
Заключение
Фотореле серии PS от EKF представляют собой надежное, технологичное и экономически эффективное решение для автоматизации управления наружным освещением. Широкий модельный ряд, охватывающий как компактные устройства для монтажа на месте, так и модульные версии для установки в распределительные щиты, позволяет подобрать оптимальный вариант для объектов любой сложности — от частного домовладения до муниципальных систем уличного освещения. Строгое соблюдение правил монтажа, настройки и эксплуатации, изложенных в технической документации, гарантирует длительный и безотказный срок службы данных устройств, обеспечивая существенную экономию электроэнергии и повышая комфорт и безопасность на обслуживаемой территории.