Реле управления освещением

Систему управления освещением на импульсных реле уже нельзя назвать каким-то ноу-хау. Появилась она очень давно.

Однако широкая практика внедрения и использования бистабильных реле, так их еще называют по-научному, вместо старых проверенных временем проходных выключателей, получает все большее распространение именно сейчас.

Конечно, есть и более современные устройства, основанные на управлении по Wi-Fi сигналу или подключенные к ПЛК (PLC), однако импульсники (блокировочные реле) более доступны по деньгам широкому кругу рядовых пользователей.

В среднем их цена колеблется в пределах 1000 — 1500 рублей за штуку, в зависимости от производителя и функциональности (встроенный таймер, функция центрального управления и т.п.)

А еще они более ремонтно-пригодны. При выходе из строя какой-то одной релюшки, у вас перестанет работать всего лишь одна зона освещения, а не пропадет свет во всем доме, как это будет с PLC.

Давайте рассмотрим, как это все работает, по каким схемам подключается и постараемся разобраться, лучше это или хуже проходных выключателей.

Импульсные реле или проходные выключатели

В длинных коридорах, на лестницах при подъеме с первого на второй этаж, в спальнях, очень удобно включать свет при входе, а выключать его совсем в другом месте (на выходе или возле кровати).

Везде в таких случаях электрики рекомендуют устанавливать проходные (маршевые) и перекрестные выключатели.

В чем же существенная разница между ними и импульсными реле? И почему все отказываются от выключателей?

Как выглядит схема подключения на проходных? Как правило, питание первых делом подводится к ответвительной коробке под потолком, а далее от нее к самим выключателям. Для монтажа применяется трехжильный кабель ВВГнг-Ls 3*1.5мм2.

Чем больше переключателей вы будете ставить, тем больше проводов вам потребуется.

При монтаже проходных двухклавишников, у вас уже появляется 6 контактов, к каждому из которых нужно подвести провода.

А попробуйте такой пучок грамотно соединить в распредкоробке? Не всякий электрик сразу разберется с такой схемой подключения.

При этом каждый из выключателей пропускает непосредственно через себя весь ток нагрузки. А значит при коммутациях или коротком замыкании, вполне возможно выгорание контактов.

Еще одной особенностью проходных является отсутствие фиксированного положения клавиши. Вы не можете по ее состоянию понять, включен выключатель или отключен, как это делается на одноклавишнике.

Это будет напрямую зависеть от других “собратьев”, собранных в одну цепочку. Что не всегда удобно и требует привыкания.

Почему только кнопочные?

При использовании импульсных реле, применяются уже другие виды выключателей – кнопочные, звонковые или нажимного типа.

Обратите внимание, простые одноклавишники или двухклавишники здесь не подойдут.

За редким исключением, например для реле Меандр РИО-2. Но об этом чуть позже.

Исходя из этого факта, на импульсные реле нельзя подавать сигнал слишком длительное время, иначе у него сгорит катушка. Некоторые производители предупреждают, что время непрерывной подачи сигнала на их моделях должно составлять не более 1 минуты.

А некоторые детки очень любят поиграться с такими кнопочками, после чего они и выходят из строя.

Кнопочные выключатели внешне напоминают обычные, только внутри их конструкции имеется возвратная пружинка, которая после каждого нажатия возвращает клавишу и контакт в исходное положение.

Есть и двухклавишные кнопки в одном корпусе.

Они пригодятся, когда вы захотите подключить от одного реле общее освещение на кухне и одновременно подсветку рабочей зоны столешницы.

Либо в зале – люстру и подсветку по периметру, плюс отдельно бра.

Многие вместо специальных выключателей используют подпружиненные кнопки для дверных звонков.

Сравнение схемы на проходных выключателях и импульсных реле

Самое главное преимущество всех этих реле заключается в том, что кнопки между собой подключаются параллельно и для этого достаточно двухжильного провода.

В независимости от того, какое количество кнопок вы задействуете – две, три, четыре и т.д.

Это существенно экономит затраты на кабель и упрощает подключение освещения.

Сравните наглядно схему и количество проводов одного и того же помещения, при монтаже проходных выключателей и импульсных реле.

Схема на проходных выключателях Схема на импульсном реле

Как видите, во втором случае присутствует минимум двойная экономия (двухжильный кабель вместо четырехжильного, меньшее количество соединений, больше свободного места в распредкоробках). Функционал освещения в комнате от этого нисколько не пострадал.

Как подключить импульсное реле

Чтобы правильно подключить импульсное реле, нужно понимать какие у него есть контакты и за что они отвечают.

Как правило, это:

• два контакта на катушку питания А1-А2

На один из них, фаза либо ноль приходят постоянно, а на другой, как раз-таки и подается импульс после нажатия кнопки.

• силовые контакты 1-2, 3-4 и т.д.

Проходя через них, ток поступает на светильник.

Вот простейшая схема подключения одного импульсного реле на группу кнопочных выключателей.

Схема №1

Обратите внимание, что в импульсном реле нагрузка вовсе не проходит через кнопку. Нажимая ее, вы всего лишь даете импульс на катушку, которая и замыкает силовой контакт.

В некоторых моделях подавать управляющий импульс можно как через фазный проводник, так и через нулевой.

Представьте, что существенная и разветвленная часть эл.проводки у вас в доме даже не будет находится постоянно под напряжением, как это происходит с обычными выключателями света. Насколько это повысит пожаро и электробезопасность!

Некоторые разновидности имеют сразу несколько контактов. От них можно подключать две, три и более групп освещения.

Прохождение всей нагрузки через реле означает, что подгорание или выгорание контактов на кнопках практически исключено. Многие, радуясь такому обстоятельству, смело занижают сечение линий освещения до 0,5мм2 или 0,75мм2. Либо вообще “кидают” витую пару.

Однако не забывайте про правила, где четко говорится, что все групповые линии на светильники в жилых помещениях должны выполняться проводниками сечением минимум 1,5мм2.

При этом обратите внимание, все реле (группа или одиночное) должны обязательно подключаться после автомата.

Он защищает:

• катушку

• кабель на цепи управления

• сам светильник

Без него при коротком замыкании у вас просто сгорит эл.проводка.

Само реле не защищает ни от перегрузок, ни от КЗ.

Поэтому при сборке схемы в щитке, на каждый автомат освещения вы как бы “навешиваете” по одному или несколько импульсных реле.

Централизованное управление освещением одной кнопкой

На моделях с так называемым центральным или централизованным управлением, помимо вышеперечисленных, есть еще дополнительные клеммы ON и OFF.

При подаче напряжения на них, реле принудительно либо отключается (OFF), либо включается (ON).

Они используются при сборке схемы с мастер кнопкой или мастер выключателем. То есть, выходя из дома, всего с одной кнопки вы централизованно можете отключить свет на всех этажах и во всех комнатах.

Вот такая схема собранная на несколько групповых светильников, подключенных от разных импульсных реле. Заметьте, что в данном случае все реле должны быть именно с центральным управлением, иначе схема работать не будет.

Схема №2 — с центральным управлением

У имульсников ABB блок центрального управления можно докупить отдельно и присоединить его с левой стороны от реле E290.

Только будьте предельно внимательны при сборке такой схемы управления в трехфазном щите на 380В.

При наличии трехфазки, некоторые группы освещения запитывают от разных фаз, дабы равномерно распределить нагрузку.

В этом случае нельзя все контакты OFF и ON на релюшках соединять перемычками, как это зачастую и делают в однофазных щитках. Придется выносить все цепи управления на отдельный автомат и именно с него подавать одноименную фазу для вкл-выкл всех импульсных реле одновременно.

И то, такое возможно при использовании эл.механических моделей. Для электронных придется делать развязку через промежуточные реле.

Работа реле в нестандартных ситуациях

Многие задаются вопросом, а что будет с реле при исчезновении напряжения в доме и последующем его появлении? Не включатся ли в данном случае все светильники разом? Нет, такого не произойдет.

Однако статус положения контактов будет зависеть от конкретной модели. С памятью они или нет. Если память присутствует, то ранее включенные лампочки загорятся вновь. Там, где памяти нет, контакты просто разомкнутся.

А что будет, если два человека нажали на две кнопки одновременно? Это будет воспринято как одноразовое нажатие. То есть, лампочка либо загорится, либо потухнет, в зависимости от своего предыдущего положения.

Импульсное реле для монтажа в эл.щиток имеет формфактор модульного контактора и устанавливается на дин-рейку. Номинальный ток большинства моделей 10-16А.

Этого вполне хватает для организации освещения в квартире или загородном доме.

Если вы захотите подключить более мощную нагрузку, тогда придется задействовать в схеме пускатель, либо выбирать модели на большие токи.

Импульсное реле для установки в распредкоробку

Помимо щитовых вариантов, есть еще и навесные, для установки за подвесной потолок или непосредственно в распредкоробку.

С их помощью можно организовать перевод освещения в своей квартире с одноклавишников на импульсники. Меняете в монтажных коробках выключатели на кнопки и делаете переключения проводов в распаечной коробке.

Вот так выглядит данная схема при подключении импульсного реле, непосредственно в распределительной коробке под потолком.

Схема №3

При этом у вас мало что меняется в электрощитке, а вы получаете отличный вариант управления освещением, аналогичный проходным выключателям.

При подключении в щитовой от стандартного импульсника сразу нескольких светильников, а не одной лампочки, обязательно монтируйте кросс-модуль или клеммники.

Заводить по два, три кабеля на одно реле навряд ли получится (не даст ограничение по толщине провода). Придется их раскидывать по разным колодкам.

Виды импульсных реле

Какие еще разновидности импульсных реле существуют? Есть например, с функцией задержки по времени.

Ее можно использовать для задержки как при включении света, так и при его отключении. Выезжаете вечером из собственного коттеджа и нажимаете в доме на специальную кнопку.

Это дает вам время спокойно пройти по освещенным дорожкам до калитки и только после этого свет автоматически выключится.

Такой способ не требует даже установки отдельных выключателей на улице.

Еще к таким реле можно подключить вытяжной вентилятор в ванной. Выходя из ванной комнаты, нажимаете на кнопку, а вентилятор продолжает работать заданный вами промежуток времени.

Недостатки

Какие недостатки есть у импульсных реле? Некоторые модели отдельных производителей чувствительны к перепадам напряжения.

Чем это чревато? А тем, что свет на некоторых лампах у вас будет включаться и выключаться самопроизвольно при нестабильном напряжении.

Еще многих раздражает постоянное клацанье и щелчки при работе реле. Особенно этим грешат эл.механические разновидности. Они состоят из рычажной и контактной системы, катушки, плюс пружины.

Отличить их можно по рычагу с лицевой стороны. С его помощью реле вручную переводится из одного положения в другое.

В электронные встроена плата с микроконтроллером. В них клацать особо нечему, и они менее шумны.

Чтобы было меньше проблем, выбирайте реле от известных и давно зарекомендовавших себя брендов. Таких как — ABB (E-290), Schneider Electric (Acti 9iTL), F&F (Biss) или отечественный Меандр (РИО-1 и РИО-2).

У ABB очень большой выбор по добавлению к основной модели E290 всяких накладок и дополнительных «плюшек».

У Меандр РИО-2 есть полезная функция для работы с обычными одноклавишными выключателями.

Для этого данную релюшку нужно перевести в режим №2 и к каждому из входов Y, Y1 и Y2 подключить свой выключатель света (всего 3шт).

В итоге вы получите режим работы перекрестных выключателей на основе обычных одноклавишников. При нажатии любого из них (вкл или выкл), будет изменяться выход и переключаться контакты на самом реле, зажигая или гася лампочку.

Схема подключения и принцип работы импульсного реле РИО-1

Здравствуйте, уважаемые гости и читатели сайта «Заметки электрика».

В последнее время вместо стандартных схем с одним выключателем все чаще стали применяться схемы управления освещением (квартир, домов, офисов и т.п.) с двух, трех и более мест.

Ведь это очень удобно, особенно в помещениях с большими площадями или при наличии длинных проходов и коридоров. Например, можно включить свет в начале коридора, а выключить в конце, не возвращаясь обратно. Или же включить свет в лестничном пролете на первом этаже, а выключить его на втором, не спускаясь вниз.

Существует несколько способов реализации управления освещением из нескольких мест:

• применение проходных выключателей (переключателей)
• применение импульсных реле
• применение дистанционных ПУ

Какой же из способов выбрать?

Про схемы подключения проходных выключателей (переключателей) я уже подробно рассказывал в одной из своих статей — вот ссылочка на нее. Здесь приведу лишь один пример — это схема управления освещением с трех мест с помощью двух проходных и одного перекрестного выключателя.

Недостатки данного способа.

Как видите, питание с автомата сначала приходит в распределительную коробку, далее от нее идет на проходные и перекрестные переключатели, и с нее же идет на лампы. Схема достаточно сложная и при ее сборке зачастую возникают ошибки. А это управление только с 3 мест. Представьте себе, как будет выглядеть схема управления освещением с 4 или 5 мест.

Весь монтаж ведется кабелями одного сечения, т.к. ток нагрузки ламп проходит через всю цепочку выключателей.

Стоимость проходных переключателей в несколько раз выше, нежели кнопочных, про которые я расскажу чуть ниже. И чем больше точек для управления светом Вы хотите сделать, тем дороже выйдет данный способ управления.

Достоинства схемы с проходными выключателями.

С другой стороны эта схема достаточно надежна, т.к. не содержит элементов автоматики. Но автоматикой в наше время уже никого не удивишь, а даже наоборот, ее удобство и функциональность значительно расширяет стандартные границы и возможности.

Поэтому я предлагаю рассмотреть второй способ — это применение импульсных реле, на которых и остановимся более подробно в рамках данной статьи.

Для реализации управления светильниками с помощью импульсного реле нам необходимы:

• импульсное реле
• кнопочные выключатели

Разновидности импульсных реле

Импульсные реле еще называют бистабильными реле или блокировочными. Не суть, главное, что это такие реле, которые переключают свой силовой контакт (у некоторых моделей несколько силовых контактов) при подаче на их катушку или схему управления кратковременного импульса напряжения.

В настоящее время на рынке можно приобрести импульсные реле любых производителей, например, от АВВ (ABB E 251-230), Schneider Electric (Acti 9 iTL), Legrand, F&F (Biss-411), Меандр (РИО-1) и т.п.

По устройству и принципу действия, среди них есть, как электромеханические, так и электронные.

В устройство электромеханических импульсных реле входит катушка, контактная система, пружинные и рычажные системы — по конструкции они несколько похожи с модульными контакторами, только у включенного контактора катушка всегда должна находиться под напряжением, а у импульсного реле на катушку или схему управления подается кратковременный импульс, о чем можно сделать вывод, что реле потребляет электроэнергию только в момент коммутации.

В электронных импульсных реле установлена печатная плата с микроконтроллером и выходным электромагнитным реле.

Первые, более надежные и не боятся различных перенапряжений в сети. Вторые же, очень чувствительны к уровню напряжения и импульсным перенапряжениям, реагируют на малейшие помехи в сети и могут ложно срабатывать, в связи с этим у них есть некоторые ограничения по длине линий управления. Какой из них выбрать — это уже отдельная тема для разговора, но я рекомендую остановить свой выбор на электромеханических.

Для информации: кому интересно, то можете почитать о том, какие преимущества имеет электромеханическое УЗО перед электронным и как их отличить между собой.

Импульсные реле могут иметь катушку или входной сигнал на 12 (В), 24 (В), 130(В) и 220 (В).

Также бистабильные реле могут отличаться друг от друга по количеству и типу контактов, количеству полюсов и номинальному току силовых контактов (16 А и 32 А), по способу установки (на DIN-рейку в электрический щит или навесного типа для установки под навесным потолком или в распределительной коробке).

В качестве примера я рассмотрю импульсное реле РИО-1 от компании Меандр. Его стоимость на момент написания статьи составляет около 900 рублей. РИО-1 расшифровывается следующим образом:

• Р — реле
• И — импульсное
• О — для управления освещением
• 1 — модификация (серия)

Вот его габаритные размеры.

Импульсное реле РИО-1 имеет модульное исполнение и устанавливается в электрическом щите на DIN-рейке (занимает места в один модуль). Также его можно установить и на ровную поверхность.

Технические характеристики РИО-1 (взято с официального сайта):

Кнопочные выключатели

Несколько слов о кнопочных выключателях.

Вот пример одноклавишного кнопочного выключателя с подсветкой.

У этого выключателя имеется один нормально-открытый контакт (замыкающий) без фиксации своего положения. По конструкции они выполнены, как обычные одноклавишные выключатели, только у них установлена возвратная пружина, которая возвращает его контакт в начальное (исходное) положение.

Помимо одноклавишных кнопочных выключателей, в продаже имеются двуклавишные кнопочные выключатели. Все тоже самое, только в нем размещено два нормально-открытых контакта (замыкающих) без фиксации, которые можно подключить на разные импульсные реле для управления разными группами ламп.

Кнопочные выключатели бывают скрытой и открытой установки. На фотографии выше показан вариант открытой установки, который крепится непосредственно на стену (поверхность).

Кнопочные выключатели скрытой установки крепятся в подрозетники.

Вместо кнопочных выключателей можно применить кнопки для электрических звонков, жалюзи и т.п.

Схема подключения импульсного реле РИО-1

Вот схема импульсного реле РИО-1:

• 11-14 — нормально-открытый (замыкающий) контакт
• Y — вход «Вкл./Откл.» (включение и отключение реле)
• Y1 — вход «Вкл.» (только включение реле)
• Y2 — вход «Откл.» (только отключение реле)
• N — ноль

Представляю Вашему вниманию схему управления освещением с трех мест с помощью импульсного реле РИО-1.

Реле от других производителей подключаются аналогично, но перед подключением все равно загляните в паспорт и посмотрите маркировку выводов, т.к. она будет отличаться.

В данной схеме защита цепей освещения и цепей управления выполнена с помощью одного автоматического выключателя 10 (А), поэтому все кабели и провода должны иметь сечение не менее 1,5 кв.мм (по меди конечно же).

Силовые контакты реле (11-14) рассчитаны на ток 16 (А) при коммутации чисто активной нагрузки. Этого для цепей освещения вполне хватит, а если и не хватит, то всегда можно использовать контактор.

Кнопочные выключатели между собой подключаются параллельно. Их можно подключать даже шлейфом, для экономии кабеля.

Фаза с автомата (провод красного цвета) подходит ко всем кнопочным выключателям и на силовой контакт реле (11). С выключателей коммутируемая фаза (провод оранжевого цвета) уходит на клемму (Y). На клемму реле (N) подключается нулевой провод с шины (N). На клемму (14) подключается фазный провод (оранжевого цвета), который в дальнейшем идет на светильники. Ноль на светильники берется с шины (N).

Рассмотрим принцип работы импульсного реле при управлении освещением с трех мест на примере этой схемы.

Предположим, что освещение было выключено. Нажмем на клавишу любого кнопочного выключателя. Таким образом, фаза через кнопочный выключатель кратковременно придет на клемму (Y) импульсного реле, реле замкнет свой силовой контакт (11-14) — освещение включится.

Нажмем на клавишу другого кнопочного выключателя (или этого же — разницы нет никакой), фаза придет на клемму (Y) импульсного реле и оно разомкнет свой силовой контакт (11-14) — освещение выключится. И так далее, при каждом нажатии на кнопочный выключатель, реле будет менять состояние своих силовых контактов на противоположное.

Более наглядно принцип работы импульсного бистабильного реле РИО-1 на трех кнопочных выключателях смотрите в видеоролике:

Преимущества схемы с импульсным реле перед схемой с проходными переключателями.

Схема гораздо проще, нежели схема с проходными и перекрестными переключателями. С помощью импульсного реле можно собрать схему управления освещением практически с неограниченным количеством мест управления — от 2 до 20. При этом схема нисколько не усложнится — в нее будут добавляться только кнопочные выключатели и кабели для их подключения. Ошибиться при монтаже здесь практически не возможно.

Если в такой схеме случится повреждение в виде короткого замыкания, то найти его будет чуть сложнее, нежели в схеме изображенной ниже, поэтому предлагаю такой вариант подключения импульсного реле, правда он используют гораздо реже.

Смысл такой схемы аналогичен предыдущей, только защита силовой цепи и цепи управления разделена и выполнена отдельными аппаратами защиты. В таком случае гораздо легче продиагностировать и найти неисправность.

Кабель для цепей управления можно взять меньшим сечением, чем для силовой цепи, т.к. по цепи управления протекают малые токи управления импульсным реле.

Силовая цепь в данном примере выполнена кабелями сечением 1,5 кв.мм и защищена автоматом на 10 (А), а цепи управления — кабелями сечением 0,5 кв.мм или 0,75 кв.мм, и защищены автоматом на 6 (А).

По сравнению с предыдущей схемой здесь идет некоторая экономия на кабельной продукции, т.к. для цепей управления используется кабель меньшего сечения, который стоит несколько дешевле, правда при этом придется приобрести дополнительный однополюсный автомат.

Если же Вы хотите установить несколько импульсных реле для разных групп освещения, то схема будет выглядеть следующим образом:

Подключение импульсных реле с централизованным управлением

На этом использование импульсных реле не заканчивается. Например, с помощью них можно собрать схему централизованного управления освещением, т.е. с одного места управлять сразу несколькими импульсными реле. Для этого нам нужно добавить в предыдущую схему два кнопочных выключателя: «Вкл.» и «Откл.».

При нажатии на клавишу «Вкл.» фаза одновременно придет на клеммы (Y1) обоих реле, они замкнут свои силовые контакты (11-14) — включится освещение 1 и 2 группы. Если еще раз нажать на клавишу «Вкл.», то реле не отключатся и останутся включенными, т.е. с помощью этой клавиши можно только включать реле.

Аналогично и с клавишей «Откл.». При нажатии на клавишу «Откл.» фаза одновременно придет на клеммы (Y2) обоих реле, они разомкнут свои силовые контакты (11-14) — отключится освещение 1 и 2 группы. Если еще раз нажать на клавишу «Откл.», то реле не включатся и останутся отключенными, т.е. с помощью этой клавиши можно только отключать реле.

Обычно такие выключатели устанавливают при входе в квартиру или дом, чтобы уходя из дома выключить одной клавишей свет во всем доме или наоборот включить его.

P.S. Как видите, по сравнению с проходными переключателями импульсные бистабильные реле имеют гораздо больше функционала. На этом, пожалуй все, если есть вопросы, то спрашивайте. В следующей статье я планирую рассказать Вам про управление освещением с помощью пульта управления.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Система управления освещением

Мы пишем про “зеленые” стандарты в строительстве, про энергоэффективность зданий и энергосбережение, а так же про экологическое строительство, целью которого является увеличение экономии, долговечности, комфорта, качества и конечно же сокращение влияния здания на окружающую среду, все это достигается с помощью различных систем управления, одна из которых — это система управления освещением.

Экономический эффект от применения системы управления

Управляя освещением в автоматическом или полуавтоматическом режиме, в зависимости от присутствия, освещенности и времени, мы можем значительно ограничить потребление электроэнергии. Например, регулируя светильники, поддерживать постоянную освещенность над рабочим местом или выключать освещение, когда освещенности в помещении стало достаточно. Это значит, что при том же уровне комфорта, мы тратим гораздо меньше электроэнергии. Не зря системы управления освещением обязательно присутствуют в так называемых “умных домах”, но как правило их функционал (групповое управление, включение в разное время суток, и т.д) заключается в удобстве использования, интеграции освещения в общую систему автоматизации (для различных сценариев) и не нацелен на экономию.

Где используются системы управления освещением

Как сказано выше, системы управления освещением или значительно экономят электроэнергию или же используются для комфорта в умных домах. Для значительной экономии электроэнергии, профессиональные системы управления освещением применяют на самых разных объектах:

• складские помещения;
• офисные и административные здания;
• гостиницы;
• парковки и охраняемые территории;
• многоквартирные жилые дома;
• промышленные предприятия;
• торговые комплексы;
• учебные учреждения;

Очень важно грамотно спроектировать систему управления освещением еще на этапе планирования здания, но возможно её применение и в эксплуатирующемся здании. Применить в проекте подходящее и надежное оборудование, продумать управление группами освещения, спланировать алгоритм работы системы, все это необходимо для стабильной работы системы. Естественно, что для каждого типа объекта система управления будет индивидуальна, но и типовые решения для помещений также имеются.

Задачи, которые решает система управления освещением

1. Экономия электроэнергии. Мы уже не раз писали, что использование автоматизированных систем позволяет в разы экономить потребляемую электроэнергию освещения, в зависимости от того, где применяется система. Энергоэффективность в каждом случае рассчитывается индивидуально.
2. Поддержание постоянного уровня освещенности при наличии присутствия в помещениях.
3. Группы освещения в помещениях и на прилегающей территории объединены в единую систему. В случае использования масштабируемых решений это обеспечит взаимодействие и контроль всех процессов системы управления.
4. Автоматическое или полуавтоматическое управление освещением, интеграция с общей системой автоматизации и диспетчеризации здания.
5. Автоматическое управление по заранее запрограммированным параметрам.
6. Система позволяет контролировать присутствие, измерять текущую освещенность, управлять временем, и многое другое.

Существуют локальные системы управления, с применением только датчиков движения, присутствия и освещенности. Датчики в свою очередь уже имеют все необходимые устройства в одном корпусе для автоматического управления освещением по вышеуказанным факторам. В этих решениях датчики могут управлять не только освещением, но и другими нагрузками, такими как кондиционеры, вентиляторы, и другими. Их включение и выключение не должны зависеть от текущей освещенности. Например, когда человек заходит в кабинет, освещенности достаточно и свет не включается, но кондиционер должен включиться. Локальные системы, не могут в полном объеме интегрироваться в общую систему диспетчеризации здания, поэтому существуют шинные системы управления освещением которые работают на разных протоколах, и с помощью специальных шлюзов свободно интегрируются в различные системы верхнего уровня.

Оборудование для шинных систем управления освещением

Для каждой задачи набор устройств будет отличаться. Попробуем перечислить самые необходимые:

1. Блоки логики, контроллеры, шлюзы, актуаторы – управляющие устройства
2. Датчики присутствия, движения, освещенности – регистраторы событий
3. Различные выключатели – ручное управление
4. Светильники или иные нагрузки – управляемые устройства
5. Пульты, смартфоны, планшеты, панели управления – дистанционное управление

Принципы работы различных систем управления

Принципы работы локальной системы управления освещением

Например, возьмем управление освещением в кабинетах или офисах, в них применяются разные технологии в зависимости от потребностей заказчика. Возможно реализовать два типа управления:

• обычное включение/выключение по текущей освещенности и присутствию сотрудника
• диммирование светильников с поддержанием постоянной освещенности на рабочих местах, а также ориентирующим освещением без присутствия.

В эти решения возможно интегрировать простой кнопочный выключатель для ручного управления освещением.

Принцип работы системы управления с простым включением/выключением

Датчики присутствия работают по следующему сценарию: когда сотрудник с утра приходит на свое рабочее место или заходит в кабинет, датчик его фиксирует и измеряет освещенность (далее датчик измеряет освещенность при регистрации каждого движения). Как правило утром в зимний период естественного света недостаточно и датчик включает искусственное освещение. В течение дня увеличивается количество естественного света, например до 500 Lux, датчик отключает светильники. В вечернее время естественного освещения не достаточно, и датчик снова включает освещение. Когда заканчивается рабочий день или когда сотрудник выходит из кабинета датчик перестает его фиксировать и после временной задержки выключает искусственное освещение. Летом, при достаточном количестве естественного света, искусственный свет может не включаться в течении рабочего дня, тем самым значительно экономить электроэнергию.

Принцип работы системы управления с диммированием по DALI (broadcast)

Датчики присутствия работают по следующему сценарию: когда сотрудник с утра приходит на свое рабочее место или заходит в кабинет, датчик его регистрирует и измеряет освещенность. В случае отсутствия естественного света, например с утра в зимний период, светильники разгораются на 100%. В течение дня увеличивается количество естественного света в помещении, датчик измеряет текущую освещенность и регулирует светильники таким образом, чтобы в сумме естественного и искусственного освещения постоянно было 500Lux. При достижении естественным светом порога свыше 500Lux датчик отключает светильники на то время, пока суммарное освещение не опустится ниже заданного порога. С помощью данного решения можно построить полноценную локальную систему управления освещением по присутствию и параметрам освещенности, без дополнительных устройств, т.к. датчик – это блок питания для светильников DALI и контроллер. Достаточно одного датчика, чтобы управлять светильниками DALI по заданной освещенности и присутствию сотрудников.

Принципы работы шинной системы управления освещением

С помощью шинных систем, можно значительно расширить возможности работы системы управления освещения и диспетчеризировать все процессы в единую систему автоматизации здания (BMS). С помощью устройств шинной системы управления освещением можно написать любой логический сценарий:

• создать календарь событий (когда человек пришел, ушел, какая освещенность была, стала и т.д)
• вывести статусы и срок эксплуатации светильников (актуально для эксплуатирующих компаний)
• сделать дистанционное управление на планшетах, смартфонах
• вывести контроль и управление далеко за пределы здания
• и многое другое.

С развитием технологий появилось много различных протоколов управления освещением. Начиналось все с простейших аналоговых систем 0-10V, которые имеют множество ограничений, но и сейчас применяются в различных решениях. На смену аналоговым системам со временем пришли цифровые технологии.

Наиболее популярные протоколы управления освещением сейчас:

• DALI
• KNX
• DIM(0-10V)
• DMX
• Слаботочные и IP системы

Подробнее о каждом из них мы напишем в одном из следующих обзоров. Подписывайтесь на нашу рассылку и узнавайте первыми о новых статьях.

Как управляют освещением

Дата публикации: 04 июля 2015.
Категория: Освещение.

Управление светом бывает местным и дистанционным. В первом случае включение и отключение освещения производится при помощи коммутационных аппаратов: обычных, автоматических или сумеречных выключателей (фотореле), датчиков движения, рубильников. Такие аппараты управления располагают внутри зданий, при входе в них или на улице. Во втором случае все приборы управления освещением сосредотачивают в определенном месте, например, в шкафах управления, находящихся на расстоянии.

Местное управление осветительными установками в свою очередь делится на: групповое и индивидуальное. При групповом управлении каждый аппарат включения/отключения «контролирует» группу светильников. При индивидуальном регулировании на каждый светильник устанавливают отдельный выключатель. Также местное управление бывает ручным, когда включение или отключение ламп производится обслуживающим персоналом или жителями, и автоматическим, при котором процессом управляют упомянутые выше фотореле, датчики движения, освещения или времени.

Дистанционное управление делится на 3 вида. В первом случае работа осветительной установки может контролироваться с распределительного щита при помощи коммутационных аппаратов, установленных на линии. Во втором случае контроль осуществляется из пунктов управления посредством устройств, которые воздействуют на катушки магнитных пускателей или контакторов током определенного напряжения. Здесь также управление бывает автоматическим и ручным.

Третий вид дистанционного контроля – беспроводное управление освещением. Он подразумевает использование дистанционных пультов управления, смартфонов и компьютеров с установленным на них специализированным программным обеспечением и тому подобных устройств.

Дистанционное управление светом при помощи пульта

Управление светом с пульта в основном используется в квартирах. Сам процесс ничем не отличается от процесса переключения каналов телевизора. Человек нажимает на кнопки и лампы как по волшебству загораются. Каждой кнопкой пульта можно управлять как одним светильником, так и их группой.

Процесс управления заключается в следующем: лампы в квартире соединяются с силовым блоком, при подаче сигнала на этот блок с пульта, свет включается или отключается. Сам блок монтируется в стену или в люстру и соединяется с сетью 220 вольт.

Пульты дистанционного управления бывают механическими и цифровыми. Механические устройства производятся с количеством кнопок от 4 до 16 (в основном), может быть и другое количество. На одну кнопку, как говорилось выше, можно подключить одну группу светильников. Цифровые устройства программируемые. В их память можно задать 200-250 групп и более.

Пульты отличаются размером. Есть миниатюрные устройства, которые можно прикрепить на связку ключей, как брелок, а есть пульты, размером чуть меньше тех, что используются для переключения каналов телевизора. Для управления светом в кинотеатрах, клубах, театрах используют специализированные мощные пульты длиной 50-80 см., шириной – 40-50 сантиметров. Они оснащены встроенным жестким диском и устройством чтения «DVD-болванок». К ним можно дополнительно подключать сенсорные или простые дисплеи, а также процессоры.

Дистанционное управление освещением с компьютера или смартфона

Очень удобно управлять освещением с компьютера или телефона. В обоих случаях контроль осуществляется при помощи web-приложения, установленного на девайсах. Web-приложение – мини-сайт, который открывается любым браузером. Установив приложение в своей локальной сети, управлять светом в квартире можно с любого компьютера или телефона, подключенных к этой сети. При желании доступ к web-приложению можно осуществлять и из внешних сетей и управлять освещением через интернет. Для этого придется произвести нужные настройки. Контролировать потребление электроэнергии через интернет удобно тем, что делать это можно даже находясь в другом городе или другой стране.

Для работы системы недостаточно одного приложения. Необходим USB-адаптер и несколько силовых блоков. Силовые блоки используются для подключения нагрузки (светильников) к бытовой сети. Управление светильниками происходит посредством радиосигналов, которые поступают на блоки от USB-адаптера. USB-адаптер, в свою очередь, подключен к компьютеру через соответствующий порт.

Управление освещением по радиоканалу стало популярным. Многие компании предлагают приложения для дистанционной работы со светом. Как правило, всё необходимое программное обеспечение можно скачать с их сайта и даже попробовать настроить систему онлайн (без установки программы на компьютер). Некоторые компании предоставляют инсталлятор, который автоматически устанавливает и настраивает все компоненты, необходимые для дальнейшей работы. Наиболее популярные программы дистанционного управления светом это: Noolite Web Control Panel и Unica Wireless.

Управление светом с использованием радиовыключателей

Радио-выключатели удобны тем, что их можно расположить в любом месте квартиры, например, возле своей кровати, около входной двери, на ручке кресла. Система радиоуправления состоит из пульта управления, который внешне похож на стандартный выключатель и блока-приемника сигналов, подключаемого к нагрузке, который также дает команды на коммутацию цепи освещения. Дальность действия радиосигнала – 80-100 метров при условии отсутствия внешних препятствий (бетонных или металлических конструкций). Чтобы обеспечить прохождение сигнала используют ретрансляторы или усилители.

Одна из популярных систем управления светом по радиоканалу – «Ноолайт», о которой уже упоминалось ранее. С ее помощью можно управлять не только светом, но и всей электроникой в квартире. В комплект системы входят: радиопульт, который питается от батарейки и силовые блоки (контроллеры), их подбирают с учетом типа и мощности нагрузки. Всего разработано три вида блоков:

1. Тип SL – контроллеры предназначены для управления всеми электро- и свето-приборами;
2. Тип SN – блоки используются для управления светильниками с установленными в них галогенными лампами или лампами накаливания, они также позволяют регулировать уровень освещенности;
3. Тип ST – контроллеры пригодны для регулирования работы точеных галогенных (через трансформатор) и светодиодных (без драйвера) светильников, а также ламп накаливания и галогенных ламп на 220 В.

Местное управление освещением с двух мест

Нередко можно встретить систему управления освещением с двух и более мест. Ее организуют в коридорах, на лестничных площадках, в жилых помещениях, на предприятиях. Делают это для того, чтобы сделать процесс управления светом максимально удобным и разумно расходовать электроэнергию. В комнате один выключатель можно разместить на входе в нее, второй – около своей кровати и выключать свет непосредственно оттуда. На лестничной площадке аналогично – один выключатель на входе, второй, например, возле лифта.

Для управления освещением с двух мест используют не стандартные выключатели, а проходные, а для управления из трех точек – перекрестные (перекидные). Проходные выключатели бывают с одной и двумя клавишами. Одноклавишные устройства используются для управления одним светильником, двухклавишные – группой.

Применение проходных выключателей обусловлено их конструкцией, которая позволяет корректно управлять освещением. У стандартного выключателя один вход и один выход, у проходного одноклавишного один вход и два выхода, при этом электричество, поступившее на вход, может подаваться поочередно на один и другой выход (переключатель меняет положение). Это говорит о том, что свет будет загораться всегда, независимо от того, какой выключатель задействован. В случае с простыми выключателями все выглядит следующим образом: человек заходит в подъезд и включает свет. Дойдя до лифта, он свет выключает. Другой человек, который зайдет с улицы не сможет включить свет, потому что дальний выключатель не соединен с силовой цепью (разомкнут). Это правило будет работать и в обратном направлении. В случае с проходными выключателями цепь будет замыкаться всегда, смотрите фото.

При подключении проходных одноклавишных выключателей надо учитывать тот факт, что для соединения их между собой и с силовой цепью в распределительной коробке требуется трехжильный провод.

Инфраструктура любого жилого, промышленного или административного объекта предполагает наличие наружного освещения. Система должна работать безопасно и бесперебойно. На выполнение этой задачи нацелено управление наружным освещением.

Функции уличного освещения

Вне зависимости от масштаба объекта — будь это придомовая территория или автомагистраль — его нужно освещать в темное время суток. Свет нужен для безопасного передвижения жильцов дома, обеспечения движения автотранспорта, декоративной подсветки зданий или их отдельных элементов, освещения рекламы на билбордах и т. д.

Что касается частного жилья, помимо освещения подъезда к дому, подсветка выполняет следующие функции:

• общее освещение территории (важно с точки зрения безопасности);
• освещение ступенек в дом;
• подсветка пешеходных дорожек;
• освещение локальных участков (например, возле беседки);
• декоративная подсветка архитектурных и ландшафтных особенностей участка.

Особенно стоит отметить защитную роль уличного освещения. Благодаря хорошей видимости появляется возможность визуального контроля за территорией (в том числе техническими средствами). Яркий свет отпугивает людей с плохими намерениями. В освещенном дворе любой объект заметен: не каждый злоумышленник решится на несанкционированное проникновение.

Методы управления уличным освещением

На практике используется три способа управления светом: ручное, дистанционное и автоматическое.

Ручное управление

Включение и выключение уличных светильников осуществляется в ручном режиме. Каждый источник света или их группа управляется оператором непосредственно на месте.

Этот способ самый древний. Издавна фонарщики подходили к каждому фонарю (газовому или масляному) и зажигали столб, а позднее — гасили. Даже сегодня во дворах частных домов используется ручное управление наружным светом. Однако в коммунальных службах управлять светом в ручном режиме невозможно из-за масштабов работы, поэтому такой способ используется только в экстренных случаях (например, при выполнении ремонта).

Удаленный контроль

С течением времени технологии развивались — вместо фонарщиков управлять освещением стали служащие энергораспределительных сетей. Делали работники служб это дистанционно, включая или выключая рубильник. В результате действий напряжение подается в сеть или, наоборот, прекращается.

Автоматическое управление

Управление с помощью автоматики — наиболее продвинутый способ управления светом. Включение и выключение света осуществляется за счет использования датчиков, действующих по определенному алгоритму. В результате система освещения работает без непосредственного участия человека.

Переход на автоматическое управление вызван изменением технологического процесса. Напряжение к потребителям поступает при участии локально расположенных трансформаторных станций. На этих объектах происходит преобразование высоковольтного напряжения в напряжение нужной величины.

Существует два обстоятельства, диктующих переход на автоматическое управление:

1. Чаще всего строить отдельные подстанции для уличного освещения экономические невыгодно. Нынешние трансформаторы преобразуют напряжение для всех потребителей электричества на заданной территории.
2. Для централизованного контроля за включением и отключением светильников понадобилось бы подтягивать к каждой подстанции отдельный кабель, что только повысит и без того большие расходы.

В связи с этим начался массовый переход на автоматические системы. В самом начале развития технологии принцип управления был прост: на подстанциях монтировались приборы, контактирующие с датчиками освещенности.

Со временем стали видны изъяны такого подхода:

• некорректное срабатывание при неверной калибровке;
• фонари часто гасли в темное время из-за света фар от проезжающих машин или даже от лунного света;
• если датчик покрывался снегом, грязью или льдом, происходило ложное срабатывание светильника;
• датчики нередко выходили из строя.

Еще один недостаток датчиков освещенности — линейность технологии. Свет не обязательно нужен даже в темное время суток, если на территории отсутствуют движущиеся объекты.

Чтобы как-то оптимизировать технологию, датчики стали объединять с временными реле. В результате таймер включал и выключал светильники в определенное время. Например, освещение работало с 10 часов вечера до четырех часов утра.

Позднее появились астрономические реле. В таких устройствах программа по определенному алгоритму рассчитывает время заката и рассвета. На основании расчета происходит управление освещением.

Датчики освещенности по-прежнему используются. Приборы актуальны для управления светом при неожиданном снижении естественной освещенности (например, туман).

На сегодняшний день наиболее популярны автоматические системы на основе цифровых технологий, где сочетаются автоматика и ручное управление.

Устройство автоматической системы

Аппаратная часть оборудования состоит из таких уровней:

1. Верхний уровень представляет собой панель диспетчерского пункта. Управляется диспетчером. На панель приходит информация с нижестоящих систем. На верхнем уровне производится коррекция параметров программы или предпринимаются иные управленческие действия.
2. К нижнему уровню относится электрощит, расположенный на участке освещения. Щиты предназначены для коммутации работы светильников и контролируют их функционирование без участия человека.

Процесс управления осуществляется с участием зонального контроллера или серверного оборудования. Контроллер служит для образования сигнала на подключение группы уличных светильников.

Существует несколько способов коммутации между верхними и нижними уровнями:

1. Модемный канал. Связь выполняется по телефонной линии. Это самый финансово доступный способ коммутации. Прокладка выделенной линии — достаточно затратное мероприятие.
2. GSM-канал. Уличным освещением можно управлять при помощи системы глобального позиционирования или устройства, позволяющего точно определять время восхода и заката. Контроллер включается за 20 минут до заката и отключается за 15 минут до рассвета. Оборудование стоит недорого, однако сама связь будет стоить немалых денег.
3. LAN-канал. Способ связи, где блок управления и диспетчерский пункт контактируют через витую пару. Связь бесплатна, однако придется прокладывать кабель к каждому шкафу. Технология актуальна только при близком расположении оборудования разных уровней.
4. Радиоканал. Оборудование стоит дорого, связь бесплатна. Недостаток — неустойчивость к помехам.

Возможности автоматики

Автоматизированная система управления наружным светом позволяет решать целый ряд задач. Условно их можно разделить на две группы — управленческие функции и контрольные.

Функции управления:

1. Включение и выключение светильников.
2. Программирование работы приборов по времени или реакции датчиков.
3. Фазовые переключения на электролиниях.
4. Принудительная перезагрузка микропроцессоров в шкафе управления.

Функции контроля:

1. Проверка состояния линий подключения.
2. Контроль линий ввода.
3. Контроль работы контакторов и выходных автоматов-выключателей.
4. Наблюдение за приборами учета расхода электричества.
5. Мониторинг несанкционированного доступа в шкаф.
6. Проверка состояния линии.
7. Изучение неисправностей системы.
8. Слежение за наличием возгораний.

Системы управления уличным светом оснащаются встроенными источниками электропитания. Если отключается напряжение, система может работать еще не меньше часа. Во многих системах предусмотрена не только передача данных об изменениях параметров, но и дублированное сохранение информации.

Шкаф управления

Шкаф управления наружным освещением (ШУНО) — центральное звено системы, где сосредоточены все схемы, распределяющие нагрузки и контролирующие процесс освещения. Через шкаф осуществляется защита фотореле от замыкания и перепадов напряжения.

На схеме показана работа ящика управления, где 1 — электросчетчик, 2 — замок, 3 — защитный барьер, 4 — шкаф.

Главная задача шкафа — контроль за срабатыванием реле исходя из времени суток, управление с помощью пульта и регулировка яркости свечения после подключения реле.

Шкафы функционируют в таких управленческих режимах:

1. Местное управление (обычный таймер, астротаймер или иное определяющее устройство).
2. Каскадная система управления напряжением 220 В/50 Гц. Управление осуществляется по особому сигнальному проводнику от другого шкафа или пульта.
3. Местное управление.

Подбор режимов производится при участии имеющихся органов управления. В шкафах есть раздельный контроль ночного освещения (три однофазных линии) и дополнительное ночное освещение (три однофазных линии в электрощитах на 100 А и шесть в щитах на 250 А). Шкафы оснащаются внутренней подсветкой при помощи лампочки накаливания на 40 – 60 Вт.

Если позволяют финансовые возможности проложить кабель к каждому уличному светильнику с реле, один из шкафов размещают внутри здания, а второй — на въезде в участок. Однако щиты будут работать одновременно, в результате чего каждый блок станет потреблять электроэнергию как полноценный кабельный канал.

Рекомендуется такая схема: первый шкаф размещают у ворот, подключив к его контроллеру светильники с датчиками движения и фотореле. Второй шкаф устанавливается внутри дома. С него будет осуществляться дистанционный контроль (с помощью пульта).

Оптимальной будет следующая система: первый шкаф устанавливают у ворот, и подключают на его контроллер фонари с датчиками движения с фотореле, стоящие вдоль дорожки. Второй шкаф ставится непосредственно внутри помещения — отсюда будет вестись дистанционное управление. Схема простая: к каналу, который идет в блок контроля, подключены определенные светильники, а с пульта подается сигнал. Щит позволяет передавать команды для автоматического отключения тока по периметру участка.

Системы управления

Светильники с газоразрядными лампочками управляются традиционным образом. Для этого применяются балласт и балластное сопротивление. Технология основана на установлении предела мощности светотехнического оборудования. Ограничение — номинал.

Магнитный или индукционный балласт

Магнитные балласты (индукционные) работают по следующему принципу: ток выступает в качестве разжигающего элемента для газоразрядной лампочки. Индукционный балласт необходим для ограничения мощности источника света за счет сопротивления индуктивности.

Минус магнитных балластов: смещение фазы между напряжением и электрическим током, из-за чего меняется световой поток.

Для запуска реакции иногда используется так называемое импульсное зажигающее устройство. На картинке внизу показана схема с использованием ИЗУ.

Электронный балласт

Низкочастотные или высокочастотные электронные балласты квалифицируются как традиционный тип управления. В них отсутствует стартер. Благодаря электронному балласту улучшается эффективность светильника, так как уменьшается вес прибора и снижается расход электричества. Такие устройства отличаются низкой шумностью. Минус электронных балластов — искаженность гармоник, что ухудшает качество радиоволн. На рисунке внизу показана схема подключения электромагнитного ПРА.

За счет использования электронных балластов удается достичь качественного розжига лампочки и поддержания заданного уровня напряжения. Устройство обычно оснащается средствами дистанционного управления.

Недостаток электронных балластов в том, что лампы и фотоэлементы подвержены загрязнению, из-за чего отзывчивость устройства снижается. Возможны сложности с калибровкой датчика.

Управление уличным освещением — принципы и устройство

Сегодня этой красотой управляет автоматика

Фонари на улице и шкаф управления уличным освещением видели все. О том, что это оборудование предназначено для комфортного и безопасного перемещения по улицам все знают. Но как работает система управления им — понятно далеко не каждому.

По таким улицам ходить не только страшно, но и опасно

Расскажем подробно о системе и оборудовании, которое в нем применяется. Кроме того, дадим практические советы, как реализовать управление уличным освещением на вашем предприятии или участке возле дома, садоводческом кооперативе или предприятии на котором вы работаете.

В помощь видео, которое раскрывает возможности подобных систем:

Задачи уличного освещения

Когда солнце уходит за горизонт, уличное освещение занимает его место

Проще было бы отказаться от регулирования вообще, просто оставить гореть уличные фонари постоянно, но это не рентабельно. Поэтому и монтируют системы управления освещением.

У них несколько задач:

1. По окончании светового дня включить фонари, по наступлению рассвета выключить.
2. Выполнить эти же операции при ухудшении естественной освещенности улиц в силу различных природных факторов.

При таком тумане уличные фонари тоже немного могут помочь

Еще пятьдесят лет назад, только эти функции и выполнялись, об экономии электроэнергии никто не заботился, а решение более сложных задач было трудно реализуемо и затратно. Современные системы управления освещением более функциональны, они дополнительно умеют многое.

Экономия электроэнергии — одна из главных задач систем электронного управления уличным освещением

1. Производить отключение всего осветительного оборудования или части его с целью экономия электроэнергии.
2. Определять исправность системы.
3. Контролировать расход электроэнергии.
4. Дистанционно передавать данные о системе на панели диспетчерского управления уличным освещением.

Существует три метода управления освещением. Расскажем о них подробнее.

Включение фонарей производится вручную, каждый фонарь или их группа контролируется оператором на месте.

По сути это самый старый способ. Когда фонарщик проходил по улице и зажигал каждый масляный или газовый фонарь, а потом гасил их — это и была первая и очевидная реализация метода. Во дворе своего дома освещением мы тоже управляем чаще ручным способом (про автоматизацию ниже).

Фонарщик реализует ручное управление газовой лампой (кстати, снимок современный на нем сотрудник Брестского ГорСвета)

На сегодня в коммунальном хозяйстве ручное управление используют только в экстренных ситуациях, или при выполнении ремонтных работ.

Дистанционное управление

Одно из первых устройств дистанционного управления уличным освещением

Когда все электроснабжение в населенном пункте или его части осуществлялось от отдельной электростанции, функции фонарщика перешли к их персоналу. Ответственное лицо, определив, что на улице достаточно стемнело или рассвело, включало или выключало рубильник, подающий напряжение на сети уличного освещения.

Щит простейшей автоматики уличного освещения Трансформаторная подстанция

В этом случае, отдельные участки уличного освещения, в зависимости от состояния датчиков и заложенного алгоритма, включаются и выключаются сами. Переход на автоматическую систему связан с тем, что напряжение потребителям стали подавать с помощью локальных трансформаторных подстанций преобразующих высоковольтное напряжение в стандартное.

Это создало два фактора предопределивших переход на автоматику:

1. Устанавливать (кроме некоторых случаев) отдельные подстанции только для уличного освещения нерентабельно. Трансформаторы сейчас преобразуют напряжение для всех энергопотребителей на территории.
2. Кроме того, для централизованного управления включением и выключением уличных фонарей, пришлось бы тянуть к каждой отдельной подстанции питающей освещение отдельную линию, что еще более бы увеличило затраты.

Поэтому в 50-е — 60-е годы была внедрена система автоматического управления освещением. Она работала по простейшему доступному на то время принципу. На каждой подстанции устанавливалась автоматика, действующая от датчиков освещенности. Стало темно — подали напряжение на фонари, стало светло — отключили.

Однако датчики подводили в некоторых случаях:

1. при неправильной калибровке они срабатывали нечетко;
2. из-за засветки фарами или даже полной луной фонари могли погаснуть ночью;
3. при закрытии датчика снегом, льдом, грязью или пылью свет включался днем;
4. в конце концов, датчик мог выйти из строя.

Раритетный датчик освещенности

Потом нашли еще один существенный минус, который проявился во времена, когда стали задумываться об экономии — зачем в ночные часы, если движения людей и транспорта нет, напрасно жечь электроэнергию. Поэтому датчики освещенности стали блокировать с реле времени. Таймер выключал или все фонари полностью или часть их во дворах и малонаселенных улицах в промежуток, например с часу до четырех ночи.

Позже появились еще и так называемые астрономические реле (на фото ниже). В них программное обеспечение по введенным координатам рассчитывает время заката и рассвета в данном месте, и на основе расчета подает сигналы на переключение. В реле также реализуется и функция выключения и включения в заданные часы.

Астрономическое реле

Совет. Если вы пользуетесь астрономическим реле, то проще всего найти координаты своего места не с помощью обычных карт, а по навигатору. Он привяжет ваше расположение с точностью до доли секунды.

Датчики освещенности остались только для контроля непредвиденного уменьшения естественной освещенности, например из-за тумана. Кажется система на основе астрономического таймера идеальный вариант (на их основе работает большинство систем уличного освещения в небольших населенных пунктах).

Но у нее все равно есть минусы:

1. Для того чтобы перепрограммировать систему на другое время срабатывания (например на время праздников) необходимо объехать обойти все подстанции. Это отнимает много времени (знаю по своему опыту).
2. Присутствие человека требуется и для определения неисправностей, снятия показаний с приборов учета расхода электроэнергии.

Поэтому на сегодня все больше используют автоматизированные системы управления на основе современных цифровых технологий. В них комбинируется автоматическое и ручное управление. Рассмотрим реализацию одной из типичных систем.

Автоматическая система управления

Структурная схема одного из вариантов автоматизации управления уличным освещением

Аппаратно она состоит из двух уровней:

• Верхний — панель диспетчерского управления уличным освещением, находится на предприятии, в ответственности которого находятся осветительные сети (Горсвет или коммунальщики). Контролируется дежурным или диспетчером. На него стекается вся информация с нижнего уровня, и осуществляется изменение параметров или программ его работы.

Диспетчерский центр управления уличным освещением

• Нижний — щит управления уличным освещением находятся на участках сетей освещения. Щиты коммутируют работу осветительных приборов и контролируют их состояние без присутствия работников.

Щит управления освещением системы АСУНО

Связь между верхним и нижним уровнями может осуществляться несколькими способами. Как правило, оборудование, поставляемое производителями поддерживает все функции. Поэтому предприятие выбирает вариант, наиболее выгодный для конкретной ситуации. Иногда в системе одновременно используют несколько каналов.

Поэтому перечислим все способы коммутации:

1. Модемный канал — через линии обычной телефонной сети. Один наиболее дешевых способов. Недостатки только в том, что не всегда телефонная сеть находится рядом, а прокладка отдельной линии может быть затратной. Также за телефонную связь нужно вносить хоть небольшую, но все-таки плату.
2. GSM канал — с помощью сотовой сети. Оборудование недорого, подключиться можно быстро и практически в любом месте. Недостаток — значительная оплата за пользование сетью.
3. LAN линии — блок управления уличным освещением и аппаратура диспетчера соединяются витой парой. Этот канал не требует оплаты за связь сторонним организациям, но требует прокладки линий к каждому шкафу. Выгодно только при небольшой отдаленности оборудования верхнего и нижнего уровня.
4. Радиоканал — как и понятно с помощью радиосвязи. Оборудование дороже, чем в других случаях, зато не требуется оплата за канал. Минус один — плохая помехозащищенность.

Возможности автоматической системы управления

Перечислим основные возможности системы, причем обратите внимание — все операции и передача данных осуществляется в режиме реального времени и с возможностью работать не с каждым щитом управления отдельно а и группировать их.

Функции управления:

1. включение и выключение каждого источника освещения по команде;
2. программирование включения осветительных по времени или от состояния датчиков (освещенности и других), возможно введение почасового, календарного и сезонного графика работы;
3. переключение фаз на линиях питания осветительных приборов, в том числе и программно — по времени, или в зависимости от параметров питания на вводе в шкаф;
4. принудительная перезагрузка микропроцессорной системы шкафа управления.

Функции контроля:

1. контроль состояния линий подключения освещения (есть или нет напряжение его параметры, ток, наличие короткого замыкания, перекос фаз, косинус фи);
2. контроль состояния линий ввода (есть или нет напряжение его параметры, ток, перекос фаз, косинус фи);
3. контроль состояния контакторов и автоматических выключателей на выходах (включен/выключен);
4. контроль прибора учета расхода электроэнергии (показания, пики, тарифы);
5. контроль несанкционированного доступа в шкаф (при открытии без разрешения, или взломе отправляется информация диспетчеру);
6. состояние линий связи (уровень сигнала и т. п.);
7. диагностика неисправностей системы;
8. контроль возгораний, датчики сигнализируют о резком повышении температуры.

Система управления уличным освещением почти всегда имеет встроенный источник питания. При отключении электроснабжения, она в течении не менее чем часа остается на связи, и сообщает об изменениях параметров.

Также стоит отметить, что почти всегда дублируется сохранение данных. Информация о ситуации записывается и хранится не только у диспетчерской аппаратуры, но и в оборудовании шкафов (щитов управления на местах). Если отсутствовала связь, то можно восстановить ход событий считать через память щита управления (как говорилось выше, он энергонезависим).

Самостоятельное управление освещением

Если говорить о небольшой территории, например, такой как участок возле дома или производственная площадка небольших размеров (не более 100 х 100 метров), то там не нужны сложные системы управления уличным освещением.

Дистанционное управление тоже не обязательно (даже с помощью смартфона). Пока вы будете включать нужное приложение, то можно подойти и включить механический выключатель. На такую территорию редко устанавливается более десятка фонарей. Исключение, когда управление уличными фонарями взаимосвязано с домом или системой охраны.

Поэтому разберем, как устроить своими руками систему управления уличного освещения небольшой территории. Она, как показывает практика, может значительно уменьшить затраты на энергоснабжение.

Что нам нужно осветить

Наиболее распространено разделение на следующие группы светильников:

1. Светильники, которые горят все темное время суток (все зависит от желания хозяев) обычно их располагают перед парадным входом.
2. Дороги внутри территории желательно освещать только при появлении людей или техники (см. Освещение сада и дорожек своими руками). Это правило касается и участков, где возможно появления незваных гостей (с целью охраны).
3. Подсветку фасада, декоративное освещение или праздничную иллюминацию — она должна гореть только вечером.
4. Площадка перед въездными воротами и гаражом. Можно освещать только при приближении техники, а не людей.

Что нам для этого понадобится

Кроме проводов и арматуры, надо будет приобрести еще некоторые детали. Все не дорогостояще и не дефицитно, приведем примерные цены на них.

• Реле времени — цена от 300 рублей.

Реле времени

• Астрономическое реле — от 500 рублей.
• Световое реле (сумеречный датчик) — от 500 рублей.

Световое (сумерочное) реле с выносным датчиком

• Емкостное реле (датчик присутствия или приближения) — от 500 рублей.

Емкостное реле

Замечу, это российские цены, приобрести все можно и дешевле в интернете (не учитывая качества).

Как подключать

Все эти детали (современного исполнения) питаются от стандартной сети 220 вольт и могут коммутировать приличную нагрузку. То есть, промежуточных реле и контакторов, понижающих трансформаторов не надо, стоит только продумать защиту от перегрузок.

Схема подключения почти всегда указана на корпусе, в том числе и выводы для подачи сигнал на блокировку/деблокировку. Дополнительно назначения клемм прописывает инструкция. Даже с минимальными (но уверенными знаниями электротехники) проблем не возникнет.

Собираем схемы

Расскажем, что и как применить для каждого освещаемого объекта (территории):

1. Перед входом — просто подключаем через астрономическое реле или реле освещения. Сбои из-за различных обстоятельств не критичны, что впрочем, справедливо и для всех остальных случаев.
2. Пути перемещения внутри территории — тут задача сложнее. Решаем ее так: возле всех входов и выходов устанавливаем датчики присутствия, они дают сигнал на реле времени, которое должно включить освещение, на промежуток которого с запасом хватит на дорогу. Для того чтобы система не включалась днем предусматриваем ее блокировку датчиком освещения или астрономическим реле.
3. Подсветку и иллюминацию — через астрономическое реле, включаем после заката, тушим, когда все спят. Если речь идет только об освещении на праздники, можно использовать обычный таймер (за несколько дней время заката не сильно измениться).
4. Въезд для автомобиля — если у вас автоматические ворота, то контроллер управления ими чаще всего имеет выход для управления освещения. Если нет — лучший выход применить датчик освещенности.

Но нужно сделать, так чтобы он реагировал только на фары подъезжающего автомобиля. Для этого — на глазок крепим бленду (трубку небольшой длины и подходящего диаметра), она исключит постороннюю засветку.

Устанавливаем датчик не на щитке, а в месте, где он будет попадать под створ ваших фар при подъезде. Дополнительно можно блокировать включение освещения днем с помощью реле времени.

Вот и все что мы хотели рассказать о том, что такое система управления уличным освещением. Будем рады, если наша статья помогла вам. Живите в безопасности, но не переплачивайте за электроэнергию.

Умное освещение

• Автоматическое управление уличным освещением (ВКЛ / ВЫКЛ и управление яркостью)
• Многопользовательский доступ через сеть Интернет;
• Отображение текущего состояния объектов с индикацией всех необходимых данных (состояние входных и выходных фаз, показаний счетчика электроэнергии, текущей потребляемой мощности, расписания включения-выключения освещения, уровня напряжения, горения ламп, состояния охранной сигнализации и т.д.);
• Дистанционное управление наружным освещением по команде диспетчера с возможностью передачи команд как на один объект, так и группу объектов;
• Дистанционное задание расписания горения как каждого светильника, так и группы светильников;
• Диагностика, регистрация и логирование ошибок на объекте, формирование журналов событий;
• Формирование отчетных документов с возможностью конвертации в MS Word, MS Excel, PDF, CSV, в графическое отображение общих параметров системы, статистики работы.
• Расширенная аналитика данных, инструменты отчетности и графики производительности с подробными возможностями фильтрации (отчеты о времени работы лампы, отчеты об энергосбережении, отчеты о состоянии освещения и т. д.)
• Многоязычный интерфейс