Fotosensor (fotorelé) per a l'enllumenat públic: disseny, principi de funcionament i consells d'instal·lació

Una addició al dispositiu d'il·luminació en forma de relé fotogràfic us permet reduir el consum d'energia.Aquest petit i senzill dispositiu assumeix completament el control d'encendre/apagar les bombetes en funció del nivell d'il·luminació del carrer.

Al capvespre, un sensor fotogràfic per a l'enllumenat públic activa la il·luminació prop de la casa i l'apaga a l'alba. És senzill de dissenyar i operar, però abans de comprar el model òptim, cal tenir en compte molt. T'expliquem com triar l'opció perfecta.

Principi de funcionament del fotosensor

La base del relé fotogràfic (interruptor crepuscular) que controla l'enllumenat públic és un element fotosensible que respon a la brillantor disponible de la llum solar i la llum artificial.

Quan arriba el capvespre, el sensor fotogràfic tanca els seus contactes i subministra electricitat als llums muntats al carrer prop de la casa. I quan la intensitat del flux de llum augmenta al matí, torna a obrir el circuit, apagant els aparells elèctrics d'il·luminació.

El relé fotosensible controla automàticament el funcionament del dispositiu d'il·luminació connectat a ell, apagant-lo i encenent-lo segons sigui necessari.

Gràcies a la presència d'un relé fotogràfic al circuit d'enllumenat públic, els propietaris no necessiten encendre els llums constantment al vespre a la zona local i apagar-los al matí: tot passa automàticament.

Això redueix significativament el consum d'energia elèctrica dels fanals i també allarga la seva vida útil.Després de tot, en aquest cas només funcionen quan és realment necessari, i no durant 8-9 hores al dia.

En el sector privat, s'instal·len sistemes similars per a la il·luminació:

• escales de carrer;
• zones properes a cases rurals;
• camins del parc i del jardí;
• miradors, zones de barbacoa i terrasses obertes.

Les organitzacions instal·len relés fotogràfics quan disposen la il·luminació als patis dels edificis d'apartaments, als centres comercials i als replàs d'edificis de gran alçada, així com quan il·luminen les estructures de carrer amb publicitat. A tot arreu l'objectiu és el mateix: estalviar energia i la vida útil dels dispositius d'il·luminació.

En el seu disseny més senzill, el dispositiu de commutació en qüestió consta d'una font d'alimentació, un sensor de llum, un amplificador de corrent i un relé de commutació.

Hi ha diversos tipus de relés fotogràfics, però el principi de funcionament és el mateix per a tots. Té un sensor sensible a la llum connectat a l'alimentació que controla el nivell d'il·luminació a la zona controlada.

Al capvespre, aquest sensor tanca el relé i encén els fanals. Quan torna a sortir el sol, els llums del carrer es tornen a apagar.

Principals tipus d'aparells elèctrics

Qualsevol relé fotogràfic que controli l'enllumenat públic té tres blocs en el seu circuit amb diferents funcionalitats:

1. El perceptor és un fotosensor basat en semiconductors.
2. Intermedi: amplificador de corrent elèctric.
3. Executiu: com a tal relé (interruptor).

Estructuralment, el primer d'aquests elements es pot eliminar del cos comú. Però també hi ha dispositius on aquest sensor fotosensible està muntat en una sola unitat amb la resta de circuits interns d'aquest dispositiu elèctric.

A causa de la seva mida compacta, el sensor fotosensible es pot muntar fins i tot en pals d'enllumenat públic, prop d'un llum o directament sobre ell.

En conseqüència, tots els models de fotorelés de control de la llum es divideixen en:

• dispositius amb fotocèl·lula incorporada;
• dispositius amb un fotosensor separat, que s'elimina de la carcassa.

Els equips amb sensor integrat s'instal·len directament al carrer. El seu cos té una major protecció contra la humitat i la pols. En el segon cas, la unitat de commutació està muntada en un carril DIN al quadre elèctric intern. I el sensor remot ja hi està connectat mitjançant cables normals.

A més de controlar els nivells de llum, aquests sistemes de control solen estar equipats amb sensors de moviment integrats, temporitzadors i diversos botons de control. A les botigues d'il·luminació també podeu trobar relés fotogràfics construïts sobre controladors digitals. No obstant això, aquests dispositius són diverses vegades més cars que els models convencionals.

Els dispositius digitals són cars, però us permeten controlar els aparells d'il·luminació amb més precisió. El principi de funcionament dels relés fotogràfics domèstics i els elements principals són idèntics als que es troben en els dispositius estàndard.

Però aquestes opcions es complementen amb un microcontrolador que es pot ajustar perquè els llums s'encenguin només a determinades hores. Això permet afinar el relleu, vinculant el seu funcionament amb les condicions meteorològiques i fins i tot el mes de l'any.

Selecció de relés fotogràfics per a il·luminació exterior

Abans d'anar a la botiga a comprar un sensor fotogràfic per ajustar el sistema d'enllumenat públic, hauríeu de decidir el nombre i el tipus de llums a connectar. Per a una o dues llanternes n'hi ha prou amb un relé, els aparells elèctrics d'il·luminació s'hi connectaran directament.

Si hi ha moltes bombetes, el relé fotogràfic no podrà suportar el corrent que hi passa. En aquest cas, cal un equip amb un arrancador magnètic.

Aquí, un interruptor fotosensible activa un dispositiu especial, a través del qual l'equip d'il·luminació ja està alimentat. Aquells. Molt a l'hora d'escollir un model de fotosensor depèn de la potència del circuit de la lluminària connectat a ell.

La selecció de relés fotogràfics per al sistema requereix un enfocament especial i càlculs preliminars obligatoris. enllumenat públic solar. La seva potència i el nombre de dispositius connectats depèn directament del nombre mitjà anual de dies assolellats a la regió, així com del nombre de plaques solars del circuit.

Com més bombetes penseu connectar al relé fotogràfic, més alts han de ser els seus paràmetres de commutació de corrent; ara hi ha dispositius al mercat amb una classificació de corrent en el rang de 6 a 63 amperes, hi ha molt per triar

Segons el tipus de connexió a la xarxa elèctrica, els relés de control de llum per a l'enllumenat públic es divideixen en:

• monofàsica (domèstica, per a xarxa de 220 V);
• trifàsica (per a xarxes de 380 V).

Tanmateix, el propi relé de commutació i tot el circuit amb el fotosensor s'alimenten amb una tensió de 12 V, que prové del transformador reductor. L'elecció a favor d'un dispositiu monofàsic o trifàsic depèn únicament de la xarxa de bombetes connectades a aquest i de la potència que consumeix.

Per instal·lar fotorelés de control per a l'enllumenat públic a les cases particulars, el millor és triar models domèstics normals per a 220 V. Seran més que suficients, sobretot si hi ha llums LED econòmiques connectades.

Paràmetres tècnics: què buscar

Alguns aparells elèctrics importats estan dissenyats per a xarxes de 110 o 127 V.Poques vegades, però pots trobar-los a les botigues d'il·luminació. Simplement no poden funcionar a les xarxes russes de 220 V. Requeriran la instal·lació d'un transformador addicional. És millor agafar immediatament l'equip la connexió del qual tindrà menys problemes.

El primer i principal indicador és grau de protecció. Per a la instal·lació a l'exterior, hauríeu de triar models amb una carcassa segellada IP65 o superior. I per a la instal·lació sota un sostre o en un blindatge protegit, un dispositiu amb IP44 és molt adequat.

Segon paràmetre - llindar de resposta, que s'expressa en Lux. Normalment, aquest rang és de 2 a 50 Lux. El relé fotogràfic té un ajust per a aquest indicador perquè l'usuari pugui ajustar-lo a les seves preferències personals. Val la pena comprar un dispositiu amb un llindar de resposta no regulat només com a últim recurs.

El tercer indicador és tipus de llums connectades. Sovint, un relé fotogràfic està dissenyat exclusivament per treballar-hi bombetes incandescents, creant càrrega activa.

Per connectar dispositius fluorescents amb una càrrega ja reactiva, cal que utilitzeu un tipus diferent d'interruptors crepusculars. I per connectar làmpades de mercuri o de sodi, necessiteu equips amb un circuit de protecció addicional dissenyat per a corrents d'entrada.

Quan escolliu un relé amb fotocèl·lula externa, cal tenir en compte la longitud del cable entre ells: té certes limitacions, no podeu canviar-lo per un de més gran.

I els últims paràmetres - dimensions I pes. La part més gran del relé fotogràfic és la font d'alimentació amb un transformador reductor a l'interior. El propi fotosensor (LED) té unes dimensions molt reduïdes.

El contactor o interruptor magnètic, a través del qual es connecten dispositius d'il·luminació. Tot això ha d'encaixar al quadre elèctric o prop del llum.

Són importants les funcions addicionals?

Molts models de relés de control de llum es complementen amb un sensor de moviment i un temporitzador. El primer garanteix que la il·luminació només s'encengui quan una persona es mou per la zona controlada, i el segon permet apagar completament el dispositiu durant el dia, independentment del nivell de llum natural.

De fet, tots els sensors fotogràfics estan configurats a la fàbrica de manera que quan els fan breument il·luminats d'un cotxe que passa, simplement no funcionen.

Els models més cars són els relés fotogràfics amb pantalla electrònica i un controlador programable. Aquests dispositius et permeten configurar el teu propi programa de treball per a cada temporada i ocasió.

Per exemple, a l'hivern la il·luminació s'encendrà abans i a l'estiu més tard. També podeu preveure apagar el propi relé, juntament amb els fanals, a partir de la una de la matinada, perquè no cremin energia en va.

Matisos d'instal·lar un sensor de llum

El dispositiu de control de la llum sol muntar-se prop de la lluminària connectada a aquest. Per a cada model, el diagrama de connexió es selecciona d'acord amb les instruccions del full de dades. És obligatori estudiar-lo abans de començar a treballar.

No es requereixen habilitats especials per dur a terme la instal·lació. Només cal calcular-ho tot perquè els dispositius d'il·luminació elèctrica no sobrecarreguin la línia. El relé fotogràfic pràcticament no posa cap càrrega a la xarxa. malgrat això RCD al panell i el propi fotosensor s'han de seleccionar en funció del nombre i la potència de les bombetes connectades.

Per instal·lar tu mateix un relé fotogràfic, n'hi ha prou amb tenir uns coneixements mínims en el camp de la instal·lació elèctrica i seguir les normes de seguretat més senzilles per a la seva implementació.

Hi ha diversos estàndards senzills per instal·lar relés fotosensibles:

1. Es recomana connectar l'interruptor crepuscular i tota la línia de dispositius d'il·luminació després d'ell a una línia separada del quadre elèctric amb el seu propi interruptor.
2. Està estrictament prohibit instal·lar el sensor fotogràfic cap per avall. Per un costat hauria d'estar obert a la llum del sol, i per l'altre costat la llum dels llums d'il·luminació artificial hauria de caure sobre ell.
3. Aquest aparell elèctric no s'ha d'instal·lar a prop de materials inflamables, a prop d'equips de calefacció o entorns químicament actius.
4. Si hi ha moltes bombetes connectades al relé fotogràfic, s'ha de proporcionar un arrencador magnètic al circuit.

El més important és que la llum de cap làmpada no hauria de caure a la fotocèl·lula. En cas contrari, no funcionarà constantment com s'esperava. El sensor fotogràfic respon a qualsevol llum. No importa si la il·luminació és artificial o natural del sol.

El diagrama de connexió dels dispositius d'il·luminació al relé fotogràfic (directe o mitjançant un arrancador) es selecciona en funció de la potència total de les làmpades connectades.

Al cos del relé fotogràfic hi ha un plànol amb una designació de color de tots els cables que en provenen. Per regla general, el marró passa a la fase del panell ("L"), el blau a zero ("N") i el vermell o negre a l'enllumenat públic. Només cal pelar els extrems d'aquests cables i connectar-ho tot d'acord amb l'esquema elèctric adjunt.

Si el fotosensor té dos contactes, un d'ells està connectat a la fase de l'escut i el segon va a la làmpada. No hi ha zero en aquest cas.

En una situació en què l'enllumenat públic es connecta mitjançant un arrancador magnètic, es connecta a un relé fotogràfic de la mateixa manera que una bombeta. I els propis dispositius d'il·luminació s'alimenten des d'ell.

En aquest cas, el relé no tanca el circuit que subministra el llum, sinó només l'arrencada. Un corrent mínim passa per l'interruptor en aquest circuit, de manera que un dispositiu més barat i de menor potència ho farà. Aquí tota la càrrega es transfereix al contactor extern.

Com triar les làmpades per organitzar l'enllumenat públic amb energia solar es descriu detalladament a següent article, que us recomanem que us familiaritzeu.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

No hi hauria d'haver cap dificultat per seleccionar i incorporar un sensor sensible a la llum en un sistema d'enllumenat públic. Tot és extremadament senzill. Els materials de vídeo següents permetran que fins i tot els electricistes novells entenguin totes les complexitats d'instal·lar aquest dispositiu.

Vídeo #1. Tots els matisos de connectar un fotosensor dia-nit:

Vídeo #2. Revisió del relé fotogràfic per encendre/apagar la il·luminació nocturna al carrer:

Vídeo #3. Descripció de l'esquema de connexió de l'interruptor crepuscular mitjançant un contactor extern:

Els relés de control de llum per a la instal·lació amb dispositius d'enllumenat públic són de disseny i connexió senzills. Simplifiquen molt la vida dels propietaris particulars i els permeten reduir el consum d'energia. Hi ha molts models d'aquests dispositius a les botigues. Sempre es pot triar amb els paràmetres necessaris per a una situació concreta.

I si teniu coneixements i experiència en enginyeria elèctrica, aquest relé fotogràfic es pot muntar a partir d'un fotodíode, un díode convencional, un relé i un parell de transistors amb resistències.

Escriu comentaris al bloc següent. Fer preguntes sobre temes controvertits o difícils. Comparteix la teva pròpia opinió, informació útil i fotografies sobre el tema de l'article.