Фотореле EKF

Фотореле EKF: технические характеристики, устройство, применение и монтаж

Фотореле (или сумеречный выключатель) производства компании EKF представляет собой электротехническое устройство, предназначенное для автоматического управления освещением в зависимости от уровня естественной освещенности окружающей среды. Принцип действия основан на использовании встроенного фотоэлемента (фотодатчика), который отслеживает интенсивность падающего света. При снижении освещенности ниже установленного порога срабатывания (например, с наступлением сумерек) внутреннее электромеханическое или электронное реле замыкает силовые контакты, подавая напряжение на цепь освещения. При увеличении освещенности (на рассвете) контакты размыкаются, отключая нагрузку.

Устройство и принципиальная схема работы

Конструктивно фотореле EKF можно разделить на два основных типа: моноблочные (в едином корпусе) и выносным датчиком. В моноблочном исполнении все компоненты — фотодатчик, плата управления, силовое реле и клеммные соединения — размещены в одном защищенном корпусе. Модели с выносным датчиком состоят из двух модулей: отдельного компактного фотодатчика, который устанавливается в месте, открытом для естественного света, и основного блока с реле и клеммами, монтируемого в щитовую или распределительную коробку.

Основные компоненты типичного фотореле EKF:

• Фотосенсор: Как правило, на основе фоторезистора (LDR) или фотодиода. Его сопротивление изменяется обратно пропорционально интенсивности падающего света.
• Плата компаратора: Содержит микросхему, которая сравнивает сигнал с датчика с опорным напряжением, задающим порог срабатывания.
• Регулятор порога срабатывания (потенциометр): Позволяет вручную настроить чувствительность прибора (уровень освещенности для включения/выключения). В некоторых моделях отсутствует.
• Выходное электромагнитное реле</strong: Коммутирует нагрузку. Характеризуется номинальным током и напряжением контактов.
• Защитные элементы: Варистор для подавления импульсных перенапряжений в сети, а в продвинутых моделях — фильтры от помех.
• Корпус: Изготавливается из негорючего пластика (например, поликарбоната) со степенью защиты IP, определяющей условия эксплуатации.

Классификация и основные серии фотореле EKF

Компания EKF предлагает широкий модельный ряд фотореле, которые можно классифицировать по нескольким ключевым параметрам.

По типу исполнения и монтажа:

• Серия FR (например, FR-2, FR-7, FR-11, FR-12): Классические моноблочные устройства для уличной установки. Корпус имеет стандартную степень защиты IP44 или IP65. Монтируются непосредственно на улице на кронштейне или стене.
• Серия PROxima (например, PROxima ФР-1-16А): Модульные устройства для установки на DIN-рейку в распределительный щит. Датчик освещенности выносной, соединяется с основным блоком посредством низковольтного кабеля. Это наиболее профессиональное решение для систем автоматизации зданий.
• Серия для бытового применения: Компактные устройства, часто встраиваемые в осветительные приборы или устанавливаемые в подрозетник.

По типу нагрузки и номинальным параметрам:

Ключевым параметром является коммутационная способность (номинальный ток).

Таблица 1. Основные параметры популярных моделей фотореле EKF

Модель	Тип исполнения	Номинальный ток, А	Напряжение питания, В	Степень защиты (IP)	Особенности
FR-2	Моноблочное	5	220-240 AC	IP44	Базовая модель с регулировкой чувствительности.
FR-7	Моноблочное	10	220-240 AC	IP44	Повышенная коммутационная способность.
FR-11	Моноблочное	6	220-240 AC	IP65	Повышенная защита от пыли и струй воды.
PROxima ФР-1-16А	DIN-рейка, выносной датчик	16	230 AC	IP20 (блок), IP54 (датчик)	Профессиональное решение для щитовой, таймер от 10 сек до 8 мин.

Технические характеристики и их значение для проектирования

При выборе фотореле для конкретного проекта необходимо анализировать полный набор технических характеристик.

• Номинальное рабочее напряжение: Подавляющее большинство моделей EKF рассчитаны на стандартную сеть переменного тока 220-240 В, 50 Гц.
• Коммутируемый ток (Iн): Максимальный длительный ток, который могут выдерживать силовые контакты реле без перегрева и разрушения. Для уличного освещения с лампами ДНаТ/ДРЛ или светодиодными прожекторами необходимо суммировать мощности всех светильников в цепи и рассчитывать ток с запасом 15-20%. Для моделей на DIN-рейку характерны номиналы 16А и 20А.
• Порог срабатывания (диапазон освещенности): Обычно регулируется в пределах от 2 до 2000 Лк (люкс) или от 5 до 50 Лк для разных моделей. Позволяет адаптировать работу прибора под конкретные условия (затемненный двор или открытая площадка).
• Гистерезис: Разница между уровнем освещенности включения и выключения. Значение в 10-15 Лк предотвращает частые срабатывания при borderline-освещенности (например, от фар проезжающей машины).
• Задержка срабатывания (таймер): Наличие программируемой задержки (от нескольких секунд до минут) исключает ложные включения/выключения из-за кратковременных изменений освещенности (молния, тень от облака, свет фар).
• Степень защиты корпуса (IP): Для уличного монтажа обязательна степень не ниже IP44 (защита от брызг и твердых частиц >1мм). Для установки в пыльных условиях или под прямым воздействием дождя/снега рекомендуется IP65. Модульные блоки для щита имеют IP20.
• Диапазон рабочих температур: Для российских условий критически важен нижний предел. У качественных моделей EKF он составляет -40°C или -25°C.
• Мощность собственного потребления: Обычно не превышает 1-3 Вт, что важно для расчета постоянной нагрузки на сеть.

Схемы подключения и особенности монтажа

Подключение фотореле осуществляется в разрыв фазного провода цепи освещения. Нулевой провод подводится как к реле, так и непосредственно к светильникам.

Стандартная схема подключения моноблочного фотореле (например, FR-7):

• На клеммную колодку устройства обычно выведены три провода:
  • L (коричневый/черный) – Вход фазы от сети.
  • N (синий) – Вход нуля от сети.
  • L’ (красный/серый) – Выход фазы на нагрузку (светильники).
• Ноль на светильники подается напрямую от общей нулевой шины.
• Все соединения должны выполняться в монтажной (распаячной) коробке с соответствующим классом защиты для места установки.

Схема подключения модульного фотореле PROxima с выносным датчиком:

• Модуль устанавливается на DIN-рейку в щите. К его клеммам подключаются:
  • Фаза и ноль питания (230В).
  • Управляемая фаза на нагрузку (через контакты реле).
  • Провода от выносного датчика (обычно низковольтные, 2-проводная схема).
• Выносной датчик монтируется снаружи, в месте, исключающем попадание прямого света от управляемых фонарей и защищенном от механических повреждений.

Важные замечания по монтажу:

• Моноблочное фотореле должно быть установлено так, чтобы его фотоэлемент был направлен в северную сторону или в зону, не подверженную засветке от искусственных источников (окон, фонарей).
• Необходимо избегать установки над источниками тепла или в местах возможного скопления влаги внутри корпуса.
• При коммутации индуктивных нагрузок (катушки контакторов, электромагнитов) рекомендуется использовать защитные варисторы или RC-цепи.
• Сечение подключаемых проводов должно соответствовать номинальному току устройства и условиям прокладки.

Интеграция с другими системами управления

Фотореле EKF, особенно модульной серии PROxima, могут являться частью более сложных систем.

• С таймерами: Для организации работы освещения только в определенные ночные часы. Фотореле подает питание на цепь, а таймер, установленный после него, разрывает ее в заданное время.
• С датчиками движения/присутствия: Для экономии энергии. Датчик движения подключается последовательно после фотореле. Свет включится только при наступлении темноты И при обнаружении движения.
• С контакторами и пускателями: При необходимости управления мощными нагрузками, превышающими номинал контактов фотореле. Фотореле коммутирует катушку магнитного контактора, а тот, в свою очередь, своими силовыми контактами — мощную линию освещения.
• В системы АСКУЭ: Модульные устройства позволяют централизованно управлять уличным освещением с одного пункта.

Преимущества и недостатки фотореле EKF

Преимущества:

• Надежность и соответствие стандартам: Вся продукция сертифицирована, соответствует ГОСТ Р МЭК и ТР ТС.
• Широкий модельный ряд: Позволяет подобрать решение для любой задачи — от дачного светильника до магистрального уличного освещения.
• Адаптация к климату: Устойчивая работа в широком диапазоне температур, характерных для России.
• Удобство монтажа и настройки: Четкая маркировка клемм, наличие регулятора чувствительности, удобные крепления.
• Соотношение цена/качество: Конкурентная стоимость при сохранении высоких технических показателей.

Недостатки / Особенности, требующие учета:

• Чувствительность к засветке: Неправильная установка моноблока (напротив фонаря) приводит к некорректной работе.
• Механическое реле: В большинстве моделей используется электромеханическое реле, которое имеет ограниченный ресурс срабатываний (обычно около 100 000 циклов) и может создавать помехи при коммутации.
• Отсутствие защиты от КЗ: Фотореле не является устройством защиты. В цепи обязательно должен быть установлен автоматический выключатель или предохранитель.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Почему фотореле включается днем или мигает ночью?

Наиболее вероятные причины: а) Прямая засветка фотоэлемента от солнца или близкорасположенного фонаря. Необходимо скорректировать направление установки. б) Регулятор чувствительности установлен на слишком высокое значение (низкий порог). Следует уменьшить чувствительность. в) Колебания напряжения в сети. г) Нестабильная освещенность (пасмурная погода с ветром). Поможет увеличение гистерезиса или установка модели с таймером задержки.

2. Как правильно выбрать номинальный ток фотореле?

Рассчитайте суммарную мощность (P, в Вт) всех подключаемых светильников. Рассчитайте номинальный ток по формуле: I = P / 220 В. Добавьте запас 20-30%. Например, для 10 светодиодных прожекторов по 50Вт: P=500Вт, I=500/220≈2.27А. С запасом — около 3А. Подойдет модель на 6А или 10А. Для нагрузок с высокими пусковыми токами (ДНаТ) запас должен быть больше.

3. Можно ли подключить к одному фотореле несколько светильников, расположенных в разных местах?

Да, можно, если суммарный ток не превышает номинал реле. Светильники подключаются параллельно к выходным клеммам устройства. Однако, если светильники расположены на большом расстоянии друг от друга и от фотореле, целесообразнее использовать схему с модульным фотореле в щите и несколькими независимыми линиями, управляемыми через контакторы.

4. Что делать, если мощности контактов фотореле не хватает для моей нагрузки?

Необходимо использовать промежуточный магнитный контактор (пускатель). Фотореле будет управлять катушкой контактора, рассчитанной на небольшой ток (обычно <1А), а силовые контакты контактора, рассчитанные на высокие токи (63А, 100А и более), будут коммутировать непосредственно цепь освещения.

5. В чем принципиальное отличие моноблочной модели FR-7 от модульной PROxima?

FR-7 — это законченное устройство «все в одном» для непосредственного монтажа near светильника. PROxima — это системное решение: блок управления ставится в щит на DIN-рейку, а маленький датчик выносится на улицу. PROxima обеспечивает более гибкие настройки (таймер), централизованное управление, лучшую защиту электронных компонентов (в щите) и эстетичный внешний вид объекта (нет навесных коробов).

6. Нужно ли ставить отдельный автомат защиты на цепь фотореле?

Да, обязательно. Цепь освещения, управляемая фотореле, должна быть защищена автоматическим выключателем с номинальным током, соответствующим сечению кабеля этой цепи. Сам автомат устанавливается до фотореле в силовом щите.

7. Почему фотореле перестало работать?

Последовательность проверки: а) Наличие входного напряжения 220В на клеммах L и N. б) Исправность ламп в нагрузке. в) Корректность настройки чувствительности. г) Механическая поломка при падении или попадании влаги. д) Выход из строя реле или элементов платы. Простейшая диагностика — принудительное замыкание контактов реле (при отключенном питании) должно включить свет. Если свет включился, неисправна управляющая часть (датчик, плата).

8. Каков средний срок службы фотореле EKF?

Заявленный срок службы для большинства моделей составляет 10 лет или 100 000 циклов срабатывания. Реальный ресурс сильно зависит от условий эксплуатации: стабильности сети, температурного режима, влажности и частоты срабатываний (в условиях полярного дня/ночи ресурс будет выработан быстрее).

Заключение

Фотореле EKF являются надежным и проверенным решением для автоматизации управления освещением в системах наружного и архитектурного освещения, безопасности периметра, рекламных конструкций. Широкий ассортимент, от простых моноблоков до профессиональных модульных систем, позволяет инженерам-проектировщикам и монтажникам подбирать оптимальную модель под конкретные технические требования и бюджет проекта. Ключевыми факторами успешного применения являются правильный выбор номинальных параметров, грамотный монтаж с учетом исключения засветки датчика и обязательная защита цепи автоматическим выключателем. Использование фотореле EKF в составе более сложных схем управления (с таймерами, датчиками движения, контакторами) позволяет создавать энергоэффективные, надежные и интеллектуальные системы освещения.