Фотореле управления IEK
Фотореле управления IEK: технические характеристики, принцип работы и применение
Фотореле (или сумеречный выключатель) управления от компании IEK представляет собой электронное устройство, предназначенное для автоматического включения и выключения электрических цепей освещения в зависимости от уровня естественной освещенности окружающей среды. Данные приборы относятся к категории устройств автоматики и широко применяются в системах наружного и архитектурного освещения, для подсветки рекламных конструкций, освещения улиц, дворов, парковок, а также в цепях управления вентиляцией и другими системами. Основная функция — обеспечение энергоэффективности и повышение комфорта за счет исключения человеческого фактора в управлении освещением.
Принцип действия и конструктивные особенности
Принцип работы фотореле IEK основан на изменении сопротивления внутреннего светочувствительного элемента — фоторезистора или фотодиода. При снижении уровня естественной освещенности (наступление сумерек) сопротивление элемента увеличивается, что приводит к срабатыванию внутреннего электронного ключа (обычно на основе электромагнитного реле или симистора) и замыканию силовой цепи. При увеличении освещенности (рассвет) происходит обратный процесс: сопротивление падает, ключ размыкается, и нагрузка отключается.
Конструктивно фотореле IEK, в зависимости от модели, могут выполняться в нескольких вариантах:
- Моноблочное исполнение: Все элементы (фотосенсор, плата управления, силовое реле) размещены в одном герметичном корпусе. Устанавливается непосредственно в месте контроля освещенности.
- Исполнение с выносным датчиком: Фотосенсор вынесен на отдельном кабеле, что позволяет разместить чувствительный элемент оптимально, а силовую часть — в удобном для монтажа месте (например, в распределительном щитке). Это исключает влияние тепла от коммутируемых приборов на точность срабатывания.
- Модульное исполнение для DIN-рейки: Предназначены для установки в распределительные щиты и шкафы. Имеют стандартный модульный размер и клеммы для подключения. Датчик освещенности может быть встроенным или выносным.
- Номинальный ток нагрузки: Максимальный ток, который могут коммутировать контакты реле. Крайне важно выбирать устройство с запасом по току (20-30%) относительно потребляемого нагрузкой. Для индуктивных нагрузок (дроссели ДНаТ, ДРЛ, электродвигатели) допустимый ток, как правило, ниже, чем для активных (лампы накаливания, LED-прожекторы).
- Порог срабатывания (освещенность): Измеряется в люксах (Лк). Регулируемый порог позволяет адаптировать чувствительность под конкретные условия (например, избежать срабатывания от света фар или уличного фонаря). Диапазон регулировки у моделей IEK обычно составляет от 2-5 до 50-200 Лк.
- Задержка срабатывания: Встроенная временная задержка (от 5 до 30 секунд) предотвращает ложные включения/выключения при кратковременном изменении освещенности (например, от света автомобильных фар, молнии).
- Диапазон рабочих температур: Для корректной работы в условиях РФ критически важна способность работать при низких температурах. Большинство моделей IEK функционируют в диапазоне от -25°C до +40°C, некоторые — до -40°C.
- Мощность коммутируемой нагрузки: Рассчитывается по формуле P = U I cosφ для переменного тока. Для устройства на 230В и 16А активной нагрузки максимальная мощность составит около 3680 Вт.
- Клемма L (или 1): Вход фазного провода от сети ~230В.
- Клемма N (или 2): Вход нулевого провода от сети ~230В.
- Клемма L’ (или 3, OUT): Выход фазного провода на нагрузку (прожектор, светильник).
- Заземление: Подключение защитного заземления корпуса (при наличии).
- Моноблочное устройство должно быть установлено так, чтобы на его фотосенсор не попадал прямой свет от управляемых им же светильников. Это предотвратит возникновение режима «мигания».
- Следует избегать установки вблизи источников тепла, под прямыми струями воды, в местах возможного скопления пыли или химически активных паров.
- Для моделей с выносным датчиком сенсор необходимо ориентировать на север (в северном полушарии) для минимизации влияния прямых солнечных лучей. Допускается установка под козырьком.
- При коммутации мощных индуктивных нагрузок (особенно старых пускорегулирующих аппаратов для газоразрядных ламп) рекомендуется использовать защитные варисторы или RC-снабберы для подавления коммутационных перенапряжений.
- С таймером: Последовательное подключение фотореле и недельного/астрономического таймера позволяет организовать работу освещения только в темное время суток и только в заданные дни недели или часы, что дополнительно экономит энергию.
- С датчиком движения: Параллельное или последовательное подключение с датчиком движения создает схему, при которой освещение включается только ночью (по команде фотореле) и только при обнаружении движения.
- Через контактор: При необходимости управления нагрузкой, ток которой превышает номинал фотореле (например, группа из десятков светильников), фотореле используется как управляющий сигнал для катушки магнитного контактора, силовые контакты которого и коммутируют большую нагрузку.
- Освещение не включается в темноте: Проверить наличие напряжения на входе устройства. Проверить регулировку порога срабатывания (возможно, установлен слишком высокий порог). Проверить исправность нагрузки. Убедиться, что фотосенсор не заслонен и не загрязнен.
- Частое или хаотичное срабатывание: Наиболее вероятная причина — недостаточная задержка срабатывания при воздействии кратковременных источников света (фары). Следует увеличить задержку, если модель ее предусматривает, или переориентировать датчик. Также причиной может быть нестабильное сетевое напряжение.
Корпуса устройств для наружной установки имеют степень защиты не ниже IP44, что обеспечивает защиту от брызг воды и твердых частиц размером более 1 мм.
Основные технические параметры и характеристики
При выборе фотореле IEK необходимо учитывать ряд ключевых параметров, определяющих его применимость в конкретной схеме.
Таблица 1. Сравнительные характеристики популярных серий фотореле IEK
| Модель / Серия | Тип исполнения | Номинальный ток нагрузки, А | Рабочее напряжение, В | Порог освещенности, регулировка | Степень защиты (IP) | Ключевые особенности |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ФР-601, ФР-602 | Моноблочное | 6 (актив.) / 3 (индук.) | 230 AC | 2-200 Лк (регулируемый) | IP44 | Классическая модель с регулировкой порога и встроенным датчиком. |
| ФР-7М | Модульное (DIN-рейка) | 16, 20, 25 | 230 AC | 10-100 Лк (регулируемый) | IP20 (для щита) | Предназначено для установки в щит, имеет задержку срабатывания. |
| ФР-11, ФР-12 | С выносным датчиком | 20 | 230 AC | 5-50 Лк (регулируемый) | IP54 (датчик), IP44 (блок) | Датчик на кабеле 1.5 м. Защита от ложных срабатываний. |
| ФР-16 | Моноблочное | 25 | 230 AC | 5-50 Лк (регулируемый) | IP65 | Повышенная стойкость к внешним воздействиям, большой ток нагрузки. |
Детализация параметров:
Схемы подключения и особенности монтажа
Подключение фотореле IEK осуществляется в разрыв фазного провода цепи питания нагрузки. Нулевой провод подключается как к устройству, так и непосредственно к нагрузке для обеспечения ее работы.
Стандартная схема подключения моноблочного фотореле:
При использовании фотореле с выносным датчиком или модульного исполнения необходимо строго следовать схеме, указанной в техническом паспорте изделия, так как расположение клемм может отличаться.
Рекомендации по монтажу:
Интеграция с другими устройствами управления
Фотореле IEK часто используется в составе комплексных систем, где требуется дополнительный контроль или управление.
Диагностика неисправностей и обслуживание
Типичные неисправности фотореле и методы их устранения:
Освещение не выключается днем: Проверить регулировку порога (слишком низкий порог). Возможно, фотосенсор находится в тени или на него направлен свет от постороннего источника. Внутреннее реле могло «залипнуть» из-за коммутации сверхтока или короткого замыкания в нагрузке.
Обслуживание заключается в периодической очистке фотосенсора от пыли, грязи и снега, проверке надежности контактных соединений и целостности изоляции.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Чем отличается фотореле ФР-602 от ФР-7М?
Ответ: ФР-602 — моноблочное устройство для непосредственной установки на улице рядом с светильником. ФР-7М — модульное устройство для монтажа на DIN-рейку внутри распределительного щита. ФР-7М коммутирует большие токи (до 25А) и часто имеет более удобную регулировку для монтажника, но требует организации выноса датчика освещенности за пределы щита или установки в щите с прозрачной дверцей.
Вопрос 2: Можно ли подключить к фотореле светодиодные прожекторы?
Ответ: Да, можно. Светодиодные прожекторы представляют преимущественно активную нагрузку с низким потреблением тока. Важно, чтобы суммарный потребляемый ток всех подключаемых LED-прожекторов не превышал номинальный ток контактов фотореле. Учитывая низкую мощность LED-светильников, одно фотореле может управлять целой группой.
Вопрос 3: Почему фотореле щелкает ночью несколько раз подряд?
Ответ: Такое поведение характерно для ситуаций, когда уровень естественной освещенности находится на границе установленного порога срабатывания (например, в пасмурную погоду, при легком тумане). Недостаточная гистерезисная зона (разница между порогами включения и выключения) приводит к частым переключениям. Решение: увеличить порог срабатывания (сделать устройство менее чувствительным) или выбрать модель с явно выраженным гистерезисом.
Вопрос 4: Как правильно выбрать ток фотореле для ламп ДНаТ?
Ответ: Для газоразрядных ламп (ДНаТ, ДРЛ) необходимо учитывать высокие пусковые токи (до 2-3 раз выше номинального) и индуктивный характер нагрузки. Для лампы ДНаТ 250Вт (номинальный ток около 2.8А) пусковой ток может достигать 5.6-8.4А. Следовательно, необходимо выбирать фотореле с номинальным током для индуктивной нагрузки не менее 8-10А. Лучше использовать схему с применением контактора, где фотореле управляет катушкой контактора, а силовые контакты последнего коммутируют лампы.
Вопрос 5: Работает ли фотореле в мороз ниже -25°C?
Ответ: Штатный рабочий диапазон большинства моделей IEK ограничен -25°C. При более низких температурах возможно замедление срабатывания, изменение пороговых характеристик светочувствительного элемента и, главное, загустевание смазки механических частей реле, что может привести к отказу. Для регионов с суровым климатом следует искать специализированные модели с указанием рабочего диапазона до -40°C или рассматривать вариант размещения силовой части в утепленном боксе, а датчика — на улице.
Вопрос 6: Можно ли использовать фотореле для управления вентилятором?
Ответ: Да, фотореле может служить автоматическим выключателем для цепей вентиляции, например, для включения вытяжки в курятнике или небольшого вентилятора в техническом помещении с наступлением темноты. Важно согласовать тип нагрузки (индуктивная — двигатель) с допустимым током на фотореле и предусмотреть защиту от коммутационных перенапряжений.
Заключение
Фотореле управления IEK представляют собой надежное, экономичное и технически обоснованное решение для автоматизации систем освещения и других электрических цепей. Широкий модельный ряд позволяет подобрать устройство под конкретные задачи: от управления одним светильником до организации централизованного управления уличным освещением через контактор. Ключевыми факторами успешной эксплуатации являются правильный выбор номинального тока с учетом типа нагрузки, грамотный монтаж с исключением засветки датчика и понимание принципов настройки порога срабатывания и задержки. Соблюдение этих условий обеспечивает долгий срок службы прибора, значительную экономию электроэнергии и бесперебойную работу осветительной сети.