Схемы управления освещением

Способы и схемы управления освещением

Освещение является важной частью электроустановки и несет декоративную и эстетическую точку зрения. В данной статье хочу обратить ваше внимание на то, что управлять освещением можно не только с помощью классических одно- или двух- клавишных выключателей, но и более интересными и более удобными в некоторых случаях способами. 

Стандарты и рекомендации

Действующий на территории Республики Беларусь стандарт (TKП 45-4.04.-149-2009), требует обязательное наличие искусственного источника освещения в каждом помещении. 

В  жилых и общественных помещениях, в большинстве случаев применяют систему общего освещения (нормированная освещенность). 

Для рабочих мест (на кухне, в мастерской, в гараже, в кабинете, в детской), мест для чтения (в кабинете, в гостиной, в спальне), для подсветки предметов интерьера (картин, скульптур, зеркал,  книжных или декоративных полок), следует предусматривать дополнительные светильники с возможностью независимого управления.

В административных и общественных зданиях обязательно, а в собственных квартирах и загородных домах настоятельно рекомендуется предусматривать автономное аварийное освещение.

Где размещать светильники?

Как правило, светильники подвешиваются или закрепляются на потолке. В подсобных помещениях (коридоры, кладовые, передние, холлы), а также в дополнительных помещениях (мастерские, игровые и т.д)   общее освещение допускается осуществлять настенными светильниками.

Возможна установка дополнительных светильников, создающее необходимую повышенную освещенность в тех местах, где это требуется.  Следует также не забывать обеспечивать наружным освещением все точки входа в дом. 

Существуют строгие нормы установки светильников во влажных помещениях, в ванных комнатах и душевых.

Выполняя электромонтажные работы, делайте так, чтобы все выключатели устанавливались одинаковым образом. По сложившейся практике обычно нажимают вверх клавиши выключателя, чтобы зажечь лампу, а вниз, чтобы ее выключить. В Европе принято наоборот: вниз – включить свет, вверх – выключить.

Коротко, о требованиях к проводке освещения:

Электропроводка: Отдельная линия от электрического щита для одной или нескольких цепей освещения.

Кабель: ВВГнг-LS или NYM. Количество жил в кабеле определяет выбранная схема для реализации управления освещением. Как правило наиболее часто используются трех- , четырех-, и пятижильные кабели. 

Сечение кабеля: 1,5 мм2 (следует помнить о нагрузке и длине кабеля). Использование большего сечения допускается, но не рекомендуется. Это связанно с тем, что большинство светильников рассчитаны на  подключение проводов небольших сечений, а подключение жил 2,5 мм² и больше,  может серьезно усложнить процесс подключения и монтажа.

Защита линии от КЗ (короткого замыкания) и перегрева кабеля: Автоматический выключатель на 10А тип B или С.

Защита линии от утечки тока: Несколько цепей освещения могут быть защищены одним УЗО 25-40 А 30 мА, тип АС или A.

Для удобного и комфортного освещения надо уметь подбирать наиболее подходящий способ управления светом. Можно использовать простые решения с применением простых одноклавишных или двухклавишных выключателей. Для регулирования мощности освещения можно использовать диммеры (регуляторы освещения).

Можно использовать более сложные схемы для управления светом из двух и более мест (проходные выключатели, импульсные реле). Можно использовать еще более сложные схемы, в которых используются реле времени, контакторы, датчики движения и др. Они позволяют оптимально управлять освещением при самых разнообразных требованиях.

Одноклавишный и двухклавишный выключатели

Начну, с самого распространенного управление освещением с помощью одноклавишных и двухклавишных выключателей.

Кстати, в продаже имеются и трехклавишные, но они многим пользователям не  симпатичны, так как у них слишком узкие клавиши. Для частого использования это слишком не удобно.

Данные выключатели используются в большинстве случаев в небольших помещениях без дополнительной автоматики.

Обратите ваше внимание на то, что большинство выключателей рассчитаны на ток 10А! Про это многие забывают, нагружая их излишней нагрузкой или еще хуже через них, на прямую, подключают мощное оборудование. Не делайте так! Если вы хотите использовать такие выключатели для подключения электрооборудования, используйте дополнительную автоматику, например силовое реле.

Схема подключения одноклавишного выключателя довольна проста, и приведена ниже. Как видно из схемы, фазный провод (L) идет через контакт выключателя (это очень важно, фаза должна идти “в разрыв”), а нулевой (N) провод идет на прямую к источнику освещения (лампочки).

Практически во всех современных светильниках предусмотрено подключение заземляющего провода (PE), однако, будьте внимательны при его подключении и не перепутайте с другими проводами (нулем и фазой), а в случае отсутствии “земли” в электропроводке (касается старых зданий) ни в коем случае не используйте вместо нее нулевой провод.

Схема подключения двухклавишного выключателя практически аналогична схеме одноклавишного. Позволяет управлять с одного места двумя группами освещения или группами ламп светильника (например люстры).

Проходные выключатели

В случае когда планируется управлять источником света из двух разных мест, используются проходные выключатели (переключатели). В отличии от обычных, внутри переключателя находятся дополнительные контакты.

На практике данные переключатели используются для управлением освещением в длинных коридорах, проходных комнатах, лестнице.

Очень удобно использовать данную схему в спальне для управления освещением возле изголовья кровати.

Импульсные реле

Управление освещением с помощью импульсных реле, это абсолютно иной поход, чем описанные выше. Импульсные реле часто используются там где надо управлять светом с двух и более мест (до бесконечности), не ограничиваясь нагрузкой линий и площадью помещений.

Основные отличие что управления таким методом происходит с помощью кнопочных выключателей (кнопок) и импульсного реле монтируемого на DIN-рейку в электрощите.

Существуют также реле которые могут быть установлены в распределительных коробках, подрозетниках или светильниках, но таковы используются намного реже.

Принцип действия импульсного (бистабильного) реле довольно прост. При подачи напряжения на катушку реле (нажав на одну из кнопок управления), возникает импульс, при котором замыкается контакт и после повторного импульса размыкается.

Это достигается тем, что у таких реле якорь имеет два стабильных положения, которые меняются при каждом новом кратковременном питании катушки и остаются неподвижные после отсутствии контактов (т.

е реле не требует постоянного питания для удержания контактов).

Как видно на схеме, для подключения реле требуется провести два кабеля к электрощиту, где будет установлено реле. Кабель от группы кнопок и кабель от группы ламп, что позволяет в будущем легко поменять на любой другой способ управления освещением, когда это будет нужно.

В будущем, обязательно будут добавляться новые схемы освещения, в след за новыми технологиями и тенденциями.

Источник: http://electroshaman.by/articles/15-sposoby-i-skhemy-upravleniya-osveshcheniem

Схемы управления освещением

Освещение в нашем доме по праву считается важной долей электроустановки и несет декоративную и эстетическую позицию. В этой статье попробуем рассмотреть все основные схемы управления светом при помощи проходных и крестовых переключателей, импульсных реле, фотореле, датчиков движения и таймеров времени.

Так как подключение и работы обычных одно или двуклавишных выключателей не составляет особых трудностей в устройстве и понимание работы то будим сразу рассматривать с более сложных вариантов.

Представим житейскую ситуацию если у вас двухэтажный дом и вам нужно по лестнице подняться на второй этаж, для этого нужно включить освещение в лестничной зоне поднимаясь на верх а уже благополучно добравшись выключить его уже на верху. Обратно возвращаясь в низ нужно свет снова включить а внизу выключить.

Самым удобным вариантом решения такой проблемы должно быть применение двух выключателей, один вверху и один на первом этаже. Но если мы возьмем и просто подключим два выключателя параллельно – ничего подобного у нас не получится, такая схема сможет включить свет с любого из мест но не сможет выключить если один из выключателей, например внизу, включен.

Для реализации управлением освещением из 2-ух мест применяют не обычные выключатели а так называемые проходные которые в своей конструкции имеют 3 контакта, один подвижный и два фиксированных. Зависимо от положения кнопки “тумблера” подвижный контакт замыкается то на одну то на другую фиксированную клемму.

При помощи таких проходных выключателей можно управлять одним светильником или даже целой осветительной линией с двух мест совершенно полноценно, так же как и з обычного выключателя. Но такие выключатели в отличии от обычных не имеют фиксированных положений “вкл” – “выкл”, реальное положение одного выключателя зависит от фактического положения второго.

Дальше рассмотрим случай когда нужно управлять двумя светильниками с двух мест параллельно. 

Принцип все тот же но такие проходные выключатели берутся уже не на одну клавишу, а уже на две, и это по сути как бы два проходных выключателя в одном корпусе.

Подключаются они все так же стандартно

Бывает нужно управлять уже не из двух мест а из 3-х и побольше.

Для управления освещением из трех мест используют некую разновидность проходного выключателя – “крестовый” выключатель.

В его конструктивных особенностях уже имеется 4 коммутирующих контакта что позволяет делать на две комбинации положений больше.

Для управления из трех мест его используют в центре схемы а обычные проходные по сторонам.

При надобности управления светом из еще больше мест, используют несколько крестовых выключателей.

До бесконечности все же увеличивать количество выключателей не получится и если есть необходимость управлять светом из множества мест можно применить бистабильное или двустабильное реле (по сути одно и тоже). Схемотехнически такое устройство представляет из себя триггер который имеет два устойчивых состояния. Триггером можно управлять с помощью краткосрочного импульса, поэтому такие устройства иногда называют просто “импульсными реле” Немаловажным достоинством такого реле есть существенное уменьшения коммутационных проводов, а так же их сечения так как при большом количестве управляющих кнопок будит задействовано мало электрической проводки а сечение провода может быть самым минимальным, например 0.75 мм. Самое реле выполнено, в большинстве случаев, в виде автоматического выключателя для удобства монтажа на ДИН – рейку. Все управляющие кнопки подключаются параллельно и их общая линия заводится в электрощит к управляющему реле.

Существуют реле как с нормально замкнутым выходом так и с нормально разомкнутым, в большинстве моделей есть в наличие оба варианты в одном устройстве.

При любом нажатие на любой из выключателей, на реле подается уровень управления что приводит к переключению реле в другое состояние (отличное от прежнего) и в результате свет или включается или выключается. Следует заметить что в роли нагрузки может быть не только свет, а любое устройство которое можно скоммутировать с помощью механического электромагнитного реле, следует только помнить о мощности нагрузки и подбирать импульсное реле по мощнее.Но рассмотренные выше методы управления предполагают непосредственное управление с помощью клавиш, ведь можно управлять светом и при этом находится на диване.

Дистанционные выключатели или пульты управления отлично справляются с такой задачей. Легко и удобно можно включить или выключить свет с помощью ИК – пульта как телевизор например, так и по радиоканалу, находясь при этом в любом месте дома.

При этом радио выключатели в паре с радио пультами считаются не зря более предпочтительным вариантом, так как для них не помеха стены и различные преграды.

В основном подобная техника управления работает на стандартных частотах двух вариантов 492 или 433 мегагерц, но следует заметить что ложных срабатываний от других пультов или радиовыключателей не должно быть так как разные устройства можно перенастраивать по определенную кодировку, а разные производители еще и применяют разные протоколы кодирования, так что боятся о случайном включение, когда нет никого дома, не стоит. Мощность радио волнового излучения у них тоже не высока, как правило не больше 10 – 15 мВт, так что за здоровье свое тоже беспокоится не стоит. По своему разнообразию такие дистанционные выключатели могут быть как одно канальными так и на несколько параллельных каналов и соответственно управлять несколькими линиями света с одного пульта. Многоканальные выключатели (устройства управления и коммутации) для удобства электромонтажа, лучше всего, размещать в электрощитовой где можно удобно и качественно подключить все нужные линии нагрузки. Одно канальные же устройства, в большинстве случаев устанавливают в монтажную распределительную коробку, они даже по форме своей изготавливаются для удобства монтажа в круглую распределительную коробку, что позволяет произвести быструю установку в любом уже даже не новом доме с минимальными электромонтажными работами.

Но все приведенные выше схемы управляются человеком хоть непосредственно хоть дистанционно. Но существует целый класс устройств автоматического управления по определенным факторам или по заданному времени.

К таким устройствам можно отнести фотореле с датчиками освещения, датчики движения и всевозможные суточные и недельные таймеры времени.

Широкое применение у датчика освещения в паре с фотореле для уличного освещения.

При выставленных порогах освещенности датчика устройство можно настроить включатся с наступлением сумерок и выключатся с рассветом.

Для мощных осветительных приборов, а иногда и целых линий уличного освещения используют дополнительный контактор (силовое реле) которое может коммутировать огромную нагрузку.

При необходимости управления освещения по временным промежуткам используют таймеры.

Необходимое время можно легко настроить как на сутку так и на месяц вперед все зависит от возможностей конкретной модели устройства.

Иногда для удобства управления уличным освещением таймер и фотореле работают вместе в последовательной схеме что позволяет взаимоисключать включение уличного освещения в некорректных случаях, а также временное зонирование света в темное время суток, например освещение до 6 часов утра даже пусть на улице еще и не светло. 

Помимо прочего управлять освещением можно еще и с помощью датчика движения (датчика присутствия)

Схема подключения датчика движения будит аналогична подключению фотореле

Инфракрасные датчики движения которые применяются для управления светом, в основном пассивные электронные устройства которые постоянно сканируют контрольную область помещения на наличие передвижения теплокровных объектов. Индивидуальные настройки позволяют настраивать устройство на игнорирование животных, а также устанавливать чувствительность чтобы исключить ложные сработки.

Помимо этого, что немаловажно, настраивается время включения, то есть время работы освещения после сработки ИК-датчика и если движений больше не будит – за отведенное время устройство отключит свет. 

Большинство датчиков движения которые используются в освещение работают всегда в паре с фотореле что делает невозможным включение света в дневное время даже пусть и при регулярном движение на контролируемой зоне что становится экономным и практичным вариантом работы такой схемы.

Источник: http://elektt.blogspot.com/2015/11/upravlenie-osvescheniem.html

Цепи освещения, схемы управления освещением

    Электрические линии, которые включают цепи освещения берут свое начало с главного электрического щита, и каждая линия состоит из трех проводников: фаза, нейтральный провод и земля. Все три проводника доходят до конечной клеммы светильника, и если он имеет металлический корпус, заземляющий провод должен быть подключен к соответствующей клемме.

  При монтаже от каждого распределительного щита параллельно должны отходить как минимум две линии цепи освещения, в этом случае при неполадке на одной из линий, весь объект не будет погружен во мрак. Изоляция каждого проводника должна быть определенного цвета, согласно общепринятому правилу.

Фазные провода должны быть коричневого или черного цвета, нейтральные проводники должны быть светло-голубого цвета, а заземляющий проводник должен быть желтый или зеленый.

  Для того чтобы понять схему подключения можно использовать различные конструкции, в том числе следующие:

Однолинейная схема

Схемы указаны в упрощенной форме. Такие чертежи показывают только важные элементы цепи и содержат информацию о их расположении, количество проводников, и их сечение.

Аналитическая схема

Которая показывает все линии и их соединения с разными частями цепи. Такие чертежи в больших масштабах теряют свою читабельность.

Операционная схема

Которая показывает в деталях путь электрического тока. Этот метод проектирования носит описательный характер и легко читается.

Выполнение цепей освещения

 Однолинейные, аналитические и операционные схемы

Простая схема цепи освещения

Описание

Подключаются один или более светильников, которые управляется простым выключателем. Схема управления освещением может быть реализована и с помощью выключателя на два направления.

   Общие схемы

Однолинейная схема управления освещением

Аналитическая схема управления освещением 

Операционная схема  управления освещением

  В случае, если мощность потребляемая светильниками больше коммутационной способности одного контакта или если есть необходимость в разрыве фазного и нейтрального проводников схема цепи освещения реализуется с помощью одноклавишного выключателя с двумя соединенными контактами. 

Заземляющий кабель, во всех цепях освещения, обязательно должен быть установленный. Обычно светильники для жилых помещений принадлежат к следующим двум категориям защиты от удара током:

Класс защиты 1: приборы заземлены. Заземляющий кабель (желтый или зеленый) должен быть присоединен к зажиму с символом “заземление”.

Класс защиты 2: приборы имеют двойную изоляцию, и не могут быть заземлены.

   Селекторный переключатель цепи освещения

Описание

Подключение двух групп ламп контролируется в одной точке при чем, каждая цепь освещения работает независимо. Реализуется выключателем на одно направление с двумя независимыми клавишами и контактами. Такое подключение обычно используется в люстрах.

Общие схемы

Однолинейная схема  управления освещением

Аналитическая диаграмма

Все схемы цепей освещения обычно рисуются в выключенном состоянии, если нет веских причин показать выключатель включенным.

Операционная схема  управления освещением

Двух позиционная схема управления освещением (схема с двух постов)

Описание

Включение и выключение цепи освещения можно осуществлять с двух точек (А и Б). Этот тип схемы управления освещением используется преимущественно в длинных коридорах, в комнатах с двумя входами, в спальнях, лестницах и т.д.

Общие схемы управления освещением

Однолинейная схема управления освещением

Аналитическая схема управления освещением

Операционная схема управления освещением

  Данная схема цепи освещения может быть реализована при помощи выключателя на два направления с двумя независимыми клавишами и контактами. В данном случае можно управлять двумя группами ламп с одной точки.

 

 

Переключение цепи освещения с двух крайних выключателей и одного или нескольких промежуточных переключателей

Описание:

Контроль цепи освещения из трех или более точек. Этот тип схем используется в больших комнатах, длинных коридорах, лестницах и обычно в больших помещениях. Управление освещением из трех мест реализуется с помощью двухвыключателей на два направления, и одного выключателя на одного направление.

Общие схемы 

Однолинейная схема 

Аналитическая схема  управления освещением

Операционная схема  управления освещением

  При управлении из нескольких мест, более трех, альтернативная схема  цепи освещения  может быть  сформирована с помощью кнопочных выключателей импульсного реле. Импульс от кнопки, включает реле TL. В данной схеме можно разместить светорегулятор.

Таким способом можно организовать управление цепями всего дома. Такой метод реализуется в жилых домах, и небольших офисах, при этом используются централизованные кнопочные выключатели которые управляют всеми цепями освещения.

В таком случае отпадает необходимость заходить в все помещения и проверять выключен ли свет, так как свет выключается централизованными выключателями.

Альтернативные решения по управлению освещением

Управление освещением осуществляется из множества точек, в пределах прямой видимости при помощи дистанционного пульта, который направляется на выключатель со встроенным инфракрасным приемником. Такая система позволяет регулировать освещение не вставая с места.

В жилых домах и небольших офисах для уменьшения количества прокладываемых проводов целесообразно использовать управление освещением при помощи радиочастотного передатчика и нескольких радиочастотных приемников.

Управление может осуществляться несколькими цепями освещения. Возможность управления сценами, либо сценариями. Такой тип управление можно отнести к сетям умный дом. Широкий выбор приемников (мобильные розетки, приемники потолочного или скрытого монтажа).

Возможность совместного использования с устройствами IHC.

Сцена приспосабливает освещение данной, конкретной ситуации, облегчает управление и делает жизнь более комфортной.

Примеры сцен в коттедже:

«Дом пустой» – сцена, которая отключает все освещение и даже уменьшает температуру отопления, закрывает жалюзи, ставит дом на сигнализацию. Нет необходимости обходить все помещения, чтобы выключить в них свет

«В дом пришли люди» – сцена, которая включает свет в коридоре, гостиной и гардеробной.

«Просмотр телевизора» – сцена, которая выключает или приглушает освещение в зоне просмотра.

«Я обедаю» – сцена, которая атмосферу уюта, приглушая часть освещения.

Сцены все больше и больше используются в управлении домом. Могут быть созданы с помощью радиосистемы и устройств IHC, KNX.

После включения свет горит заданное количество времени. Применяется в подсобках, гардеробных, уборных комнатах.

Включение и выключение цепи освещения каждый день в одно и то же время, при чем может использоваться несколько временных интервалов которые могут задаваться разной длительности в зависимости от времени года.

Применение: освещение автостоянок, магазинных витрин.

Основные преимущества:

Экономия электроэнергии за счет включения освещения в требуемое время.

Повышение комфорта и безопасности (нет необходимости поиска выключателя и исключение внезапного отключения света посторонними).

Применяется во внешнем освещении. Включение и отключение света происходит в зависимости от интенсивности естественного освещения.

Управляются цепи освещения  при помощи программируемых контроллеров, к которым подключены кнопочные или клавишные выключатели и осветительные приборы. Преимущество таких систем заключаются в управлении не только освещением, но и розетками, обогревателями, вентиляцией и т.д.

В этих системах управляющие сигналы передаются по силовым сетям, низковольтным сетям и радиоканалам, а все незадействованные части силовой сети могут обесточиваться. Такой подход повышает уровень электробезопасности в доме. В основе работы таких систем лежит разная топология сети.

При передачи сигналов используются разные протоколы, которые обеспечивают разную вероятность отказов в работе и разную вероятность неправильного срабатывания.

Существует множество технологий автоматизации зданий, среди них можно выделить такие как Clipsal Bus (C-Bus), Lexel Intelligent Home Control (Lexel IHC),  European Installation Bus EIB или KNX и многие другие.

Источник: http://elekt.com.ua/stati/remont/tsepi-osveschenia.html

Схема управления освещением – виды, назначение и способы реализации

Разбираем различные варианты управления освещением

В погоне за удобством и экономичностью схемы управления освещением постоянно совершенствуются. Сейчас уже освещением, да и вообще всем электрооборудованием в доме, можно управлять находясь на другом конце Земли.

Это конечно требует серьезных капиталовложений и участия узкопрофильных специалистов. Но есть схемы управления, которые вполне возможно реализовать с минимальным набором знаний по электротехнике и которые значительно облегчат вашу жизнь и позволят сэкономить. О этих то схемах мы и поговорим в нашей статье.

Схемы с ручным управлением

Все схемы управления освещением можно разделить на ручные и автоматические. Ручные схемы хоть и не обеспечивают автоматизации, но обеспечивают должный комфорт. И во многих случаях в соотношении цена и удобство имеют несомненное преимущество перед полностью автоматическими схемами.

Проходные и перекрестные выключатели

Проходные и перекрестные выключатели на практике применяются уже достаточно давно. Но сфера их применения может быть значительно шире. Ведь установка таких переключающих устройств позволяет управлять освещением из двух, трех (см. Как сделать управление освещением с трех мест) и большего количества мест.

Итак:

• Проходной выключатель отличается от обычного выключателя тем, что он имеет один ввод и два вывода. Пусть ввод будет контактом номер 1, а вывода контактами номер 2 и 3. В одном положении выключателя замкнуты контакты 1 и 2, а во втором положении выключателя замкнуты контакты 1 и 3.
• Перекрестный выключатель имеет два вводных контакта 1 и 2, а также два контакта вывода 3 и 4. В одном положении выключателя у нас замкнуты контакты 1 – 3 и 2 – 4, а во втором положении замкнуты контакты 1 – 4 и 2 – 3.
• Такая особенность позволяет выключателям управлять освещением независимо от положения других выключателей в схеме. В связи с этим такую схему часто называют коридорная.

• Как вы можете видеть на схеме, для управления с помощью двух выключателей можно применить только проходные выключатели. Для большего количества точек управления требуется применять уже и перекрестные выключатели.
• Для того чтоб реализовать эту схему для двух выключателей следует произвести следующие переключения. Фазный провод от распределительной коробки подключить к вводу первого выключателя.
• После этого соединяем между собой вывода 2 и 3 обоих выключателей. А к вводу второго выключателя подключаем наш светильник. Осталось подключить нулевой провод к светильнику напрямую от распределительной коробки и наша схема готова к работе.
• Для создания подобной схемы на три и большее количество выключателей между двумя проходными следует поставить перекрестные выключатели. В этом случае мы от выводов 2 и 3 первого проходного выключателя подключаем провода к вводам 1 и 2 перекрестного выключателя. А от выводов 3 и 4 перекрестного выключателя подключаем к выводам 2 и 3 проходного выключателя. В остальном схеме остается без изменений.

Схемы на импульсном реле

Но будем откровенны схемы проходных и перекрестных выключателей отживают свое. С появлением импульсных реле такие схемы кажутся через-чур сложными и недостаточно надежными в связи с большим количеством контактов.

Проще использовать импульсные реле, которые удобнее для управления освещением и схемы которых значительно проще.

• Принцип работы импульсного реле сводится к следующему. При подаче питания на катушку силовые контакты изменяют свое состояние на противоположное и фиксируются в этом состоянии. Это позволяет кратковременной подачей напряжения в 0,1 – 0,5 сек., включать и отключать освещение.
• Так как фиксация положения выключателя в этом случае не требуется, то для работы с импульсным реле применяют обычные кнопки. Такие как для дверного звонка. Простое нажатие на кнопку включает освещение. Повторное нажатие на эту или любую другую кнопку в цепи отключает его.

• Кроме срабатывания от импульсов в большинство реле имеется функция только отключения и только включения освещения. Для некоторых схем это может стать очень полезным свойством.

• В связи с таким богатым функционалом реле, он имеет аж шесть контактов. Обычно управляющие вывода расположены сверху, а силовые снизу. Но, к сожалению, единой системы тут нет, и каждый производитель изгаляется так, как сам считает правильным. То же самое и с обозначение контактов. Поэтому дабы не быть голословными мы возьмем принцип обозначения одного из самых распространенных производителей. В качестве примера выступает реле – РИО-1.
• Если вы собрались подключать импульсное реле своими руками, то прежде всего собираем управляющий сигнал. Для этого фазный провод от распределительной коробки подключаем к каждому выключателю без фиксации. Вывода от выключателей собираем последовательно и подключаем к контакту «Y» на импульсном реле.
• Но для работы реле нам необходимо наличие питание на катушке. Подводим это питание присоединением к клемме «11» фазного провода от распределительной коробки, а к клемме «N» нулевого провода.
• Теперь от клеммы «14» берем фазный провод к нашим светильникам. Нулевой соответственно прокладываем от распределительной коробки. Все наша схема полностью работоспособна.
• Если же у вас есть желание установить кнопку, которая будет при любом нажатии только включать освещение, то данную кнопку подключаем к контакту «Y1» импульсного реле. Соответственно кнопку, работающую только на отключение света, подключаем к контакту «Y2» реле.

Подключение освещение через пускатель

Согласно п.6.2.10 ПУЭ от одного группового автомата запрещено запитывать более 20 ламп или многоламповых светильников. Но иногда необходимо одноразово включить сразу большее число осветительных приборов.

В этом случае цепь управления освещением и схема должна предусматривать установку пускателя или контактора.

Итак:

• Пускатель представляет собой катушку, магнитопровод и систему связанных с ним силовых и вторичных контактов. Магнитопровод разделен на неподвижную и подвижную часть. При подаче напряжения на катушку подвижная часть магнитопровода подтягивается к неподвижной. При этом изменяют свое положение и контакты. При исчезновении напряжения на катушке, магнитопровод под действием пружин отпадает, соответственно отпадает и контактная часть.

• Для управления пускателем обычно используется кнопочный пост. На нем в обязательном порядке должно быть, как минимум две кнопки «вкл» и «откл». Кнопка «вкл» имеет нормально разомкнутые контакты, а кнопка «откл» нормально замкнутые.
• Для того чтоб освещение управлялось через контактор или пускатель нам, как и в схеме импульсного реле, следует собрать отдельно силовую схему и отдельно схему управления. Силовая схема собирается достаточно просто. Для этого к вводным силовым контактам достаточно подключить фазные провода от групповых автоматов, а к выводам пускателя фазные провода, идущие непосредственно к светильникам.

• А вот со схемой управления все немножко сложнее. Для этого берем фазный провод от одного их групповых автоматов и подключаем его к одному из контактов кнопки «откл». От второго контакта кнопки «откл» присоединяем провод к первому контакту кнопки «вкл». От второго контакта кнопки «вкл» пробрасываем провод к фазе катушки пускателя. Второй вывод катушки пускателя подключаем к нулю.
• Казалось бы, вот и все. При нажатии кнопки «вкл» на катушке появится напряжение и пускатель сработает. Но дело в том, что как только мы отпустим кнопку «вкл» пускатель отпадет. Поэтому нам необходима так называемая схема самоподхвата.
• Суть данной схемы сводится к следующему. У пускателя кроме силовых, есть вторичные контакты, которые повторяют движение силовых. Там есть нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты.
• Для реализации схемы самоподхвата берем фазу с катушки пускателя. Ее подключаем на нормально разомкнутый контакт пускателя. К второму выводу этого контакта подключаем провод, который идет к кнопке «откл». Здесь подключаем его к контакту между кнопкой «вкл» и «откл». Теперь пускатель будет работать даже после отпускания кнопки «вкл».
• Работает данная схема таким образом. Через нормально замкнутый контакт кнопки «откл» напряжение подается к кнопке «вкл». При нажатии кнопки «вкл» происходит подача напряжения на катушку и пускатель срабатывает. При этом замыкаются вторичные контакты пускателя, тем самым шунтируя кнопку «вкл». При нажатии кнопки «откл» напряжение снимается с катушки, пускатель отпадает, и схема возвращается в исходное состояние.

Схемы с автоматическим управлением

Но как бы то не было схемы ручного управления требуют участия человека. А это не всегда возможно или комфортно.

Значительно удобнее если освещение будет включаться самостоятельно по определённым факторам. Для это используется дистанционное управление освещением и схема которая предполагает наличие специальных датчиков.

Схема с датчиками освещенности

Для более рационального расходования электроэнергии применяют так называемые датчики освещённости. Они позволяют включать освещения только при снижении уровня естественного освещения до заданных параметров.

При этом они совершенно не требуют участия человека, а их обслуживание сводится к периодической протирке фотоэлемента датчика от пыли.

Принцип работы датчика освещённости сводится к фиксации уровня освещённости специальным фотоэлементом. При достижении заданных параметров он срабатывает и через силовой контакт подает напряжение к сети освещения. Регулировка необходимого уровня освещённости реализуется за счет специального регулятора на наружной поверхности корпуса.

Подключение датчика освещённости не требует особых знаний:

• Прежде всего подключаем фазу и ноль к соответствующим выводам датчика. Они могут быть обозначены как «L» или «L1» и «N». Это подключение обеспечивает работоспособность устройства.

Схемы подключения датчика освещенности

• От третьего, пока не задействованного вывода, подключаем светильники. Ноль для светильников берется помимо датчика, непосредственно с распределительной коробки.

Схема управления наружным освещением, для которых такие датчики используют наиболее часто, зачастую предполагает подключение от датчика не светильников, а пускателя освещения.

В этом случае, при снижении освещённости срабатывает датчик, затем пускатель и подается напряжение к сети освещения, которая управляется либо другими датчиками, либо выключателями. Это обеспечивает условие включения освещения только при недостаточной естественной освещённости.

Схема с таймером

В некоторых случаях освещение необходимо включать по факту наступления определённого времени. В этом случае схема автоматического управления освещением оснащается таймером.

Итак:

• Таймеры бывают двух видов аналоговые, с часовым механизмом, и электронные, принцип действия которых схож с принципом действия электронных часов. Кроме того, таймеры разделяются на устройства реального времени и устройства обратного отчета.
• Устройства реального времени ведут счет времени как обычные часы и при наступлении заданного времени выполняют заданные действия – включение или отключение электрооборудования.
• Устройства обратного счета зачастую имеют строго регламентированный временной отрезок, в период которого возможно его срабатывания – час, сутки, неделя. В данном случае можно задать действия на не ограниченное время, а на данный временной промежуток. И таймер будет вести учёт времени до момента срабатывания.
• Сами по себе таймеры практически не выпускаются. Зачастую они интегрированы с другими устройствами. Это могут быть автоматические выключатели, розетки, выключатели, пускатели или другое оборудование.

• Современные таймеры имеют возможность программирования не на одно, а на несколько действий независимых друг от друга. Кроме того, современные электронные таймеры могут управлять сразу несколькими устройствами. Но такие устройства чаще всего применяются в схемах освещения «умный дом» и других высокотехнологичных схемах как на видео, создать которые без помощи профессионалов может быть затруднительно.

Схема с датчиками движения

Самую высокую степень экономии электроэнергии дает схема управления с датчиками движения. Применение данных устройств позволяет включать освещение только на время нахождения человека в комнате или зоне ответственности.

При этом от самого человека не требуется никакого участия. Даже самые совершенные схемы управления на микроконтроллере используют данный тип датчиков для управления освещением.

• Принцип работы датчика движения основан на фиксации инфракрасного излучения, которое излучает человек. При этом дабы фиксировать не только наличие излучения, но и движение человека имеется специальная оптическая система. По мере движения человека фиксация излучения в этой системе производится разными элементами.
• Количество элементов срабатывание которых приведет к срабатыванию датчика регулируется. Поэтому при малейшем движении для срабатывания датчика достаточно фиксация двумя элементами, а для более грубой настройки может потребоваться фиксация тремя или четырьмя элементами.

Номинальные параметры датчика движения	При выборе датчика движения следует обратить внимание на целый ряд параметров. Прежде всего это электрические номинальные данные.В первую очередь нас интересует напряжение питающей сети, которое должно быть 220В, а также номинальный ток первичной цепи.Он может быть 6, 10 или 16А. Чем выше это значение, тем большее количество ламп мы можем запитать от датчика.
Регулировка датчика движения	Большинство современных датчиков движения имеют возможность регулировки уровня освещенности для срабатывания, время работы датчика после срабатывания и выбор чувствительности срабатывания.
Радиус срабатывания датчика движения	Важным параметром является угол работы датчика. Большинство современных моделей способны обеспечить угол работы до 180⁰. А для датчиков потолочной установки нормальным является охват зоны в 360⁰.
Зависимость датчика движения от погодных условий и места установки	Во время настройки датчиков движения, а также их работы следует помнить, что плохие погодные условия значительно снижают их чувствительность.Кроме того, установка посторонних предметов или стекла перед датчиком может полностью ограничить его работу. Это же правило касается и климатического оборудования, установленного рядом с датчиком.
Конструкция датчика движения	Так же важным параметром является уровень защиты датчика движения от проникновения влаги и пыли. Если для установки внутри помещений можно выбрать приборы без защиты, то для наружной установки лучше выбирать изделия с IP 44 и выше.

Итак:

• Подключение датчика движения достаточно похоже с подключением датчика освещенности. Точно так же для работы устройства ему необходимо наличие фазы и нуля. Для питания же светильников, подключенных к нему, используется третий провод. Для сети освещения он является фазным.
• Кроме того, достаточно интересным решением является возможность их параллельного подключения. Например, у нас есть коридор с несколькими входами. Напротив каждого из них ставим датчик движения, и при срабатывании хотя бы одного из них включается освещение всего коридора. Это так называемая логика «или».

• В виду широкого использования современные датчики движения имеют более широкие возможности чем просто фиксация движения. В большинстве случаев они содержат встроенный таймер, а иногда и датчик освещённости.
• Это позволяет значительно расширить спектр их использования и повысить многозадачность. Например, можно задать условием срабатывания понижения уровня освещенности до определённой величины и появление движения. При этом в сработанном состоянии датчик должен находится столько-то минут, после прекращения движения в зоне его действия.
• Конечно это более удобно, но зачастую увеличивает конечную стоимость всей схемы освещения. Поэтому наша инструкция для удешевления проекта советует интегрировать несколько разнообразных автоматических и ручных схем друг с другом.

Вывод

Как видите современная схема дистанционного управления освещением позволяет полностью исключить человека или минимизировать его участи. Но понятное дело, чем более совершенная схема, тем выше ее конечная стоимость.

Поэтому далеко не во всех случаях целесообразно расходовать большие средства на автоматизацию систем управления. Иногда можно обойтись и старым добрым выключателем. Но решать конечно вам, тем более что теперь вы знаете как это все смонтировать без посторонней помощи.

Источник: https://elektrik-a.su/elektricheskoe-osveshhenie/obshhaya-chast/shema-upravleniya-osveshheniem-384

Схема управления освещением из двух и более пунктов без применения проходных выключателей

 Когда Вам необходимо включать и выключать освещение помещения или территории всегда из одного места, например, при входе и выходе через одну и ту же дверь, то ни чего лучше и проще обычного клавишного выключателя человечество ещё не придумало (рисунок 1).

Рисунок 1.

Для управления освещением проходного помещения существует чуть усложнённое, но тоже доступное решение, если точек управления не более двух. Это схема с проходными выключателями (рисунок 2).

 Рисунок 2. Коридорная схема освещения с двумя проходными выключателями.

Когда помещение имеет 3 и более выхода, либо просто необходимо организовать 3 и более точки управления, то проходная схема значительно усложняется тем, что для третьей и последующих точек управления требуются выключатели со сдвоенными перекидными контактами, которые гораздо дороже стоят и их сложнее достать (рисунок 3).

 Рисунок 3. Коридорная схема освещения с тремя проходными выключателями.

При этом, нужно помнить, что к каждому такому выключателю придётся тянуть уже не две, не три, а целых четыре жилы, что тоже ведёт к дополнительным затратам.

Исходя из дороговизны самих проходных выключателей и электропроводки, было принято решение спроектировать простую электронную схему управления освещением, доступную для повторения радиолюбителем даже начального уровня.

Схема управления освещением проходного помещения на D-триггере

В наличии имелась микросхема с двумя D-триггерами — К155ТМ2. Решил использовать её в качестве позиционирующего (запоминающего положение выключателя) устройства. Немного поколдовав, придумал простую схему (рисунок 4).

Виртуально собрав схему в протеусе, убедился в её работоспособности. Оставались опасения по поводу влияния дребезга контактов, которые подтвердились после теста реально собранной схемы.

Ввиду нехватки опыта решения подобных задач, обратился за помощью к ребятам на форуме про радио. Пользователь DWD дал несколько дельных советов, один из которых я попытался воплотить на практике (рисунок 5).

Цепочка R9-C4 должна была работать как времязадающий элемент, замедляющий изменение сигнала на входе триггера D при изменении состояния инверсного выхода. Казалось бы, всё просто, и должно помочь.

В теории это так, но на практике пришлось подбирать номиналы элементов времязадающей цепочки, которая исправила положение лишь от части. Схема стала срабатывать более предсказуемо, но периодически давала осечки.

 Рисунок 5. Схема управления освещением на D-триггере.

Разочаровавшись в столь простом способе решения проблемы, решил пойти несколько более сложным, но и более интересным путём — собрать схему на микроконтроллере. Преимущества такого решения очевидны.

Без особых манипуляций со схемотехникой можно в значительной степени изменять алгоритм работы схемы — настраивать временнЫе характеристики в широких пределах, программно исключать влияние дребезга контактов, залипания кнопок и многое другое.

Схема управления освещением проходного помещения на микроконтроллере PIC12F629

В наличии имелся 8 выводной микроконтроллер PIC12F629. Не исключаю, что можно найти и более дешёвые для подобных целей, но я исходил из того, что имел на руках. За основу взял триггерную схему, которую приводил ранее, несколько адаптировав для работы с микроконтроллером и доработав сигнальную часть кнопок. Получилась схема на рисунке 6.

Описание работы схемы

Микроконтроллер имеет встроенный тактовый генератор, который используется в его работе (опционально).

Рисунок 6. Коридорная схема управления освещением на микроконтроллере PIC12F629.

С выхода микроконтроллера GP4 через индикаторный диод VD3 сигнал поступает на базу ключа VT2, который замыкает сигнальную цепь кнопок. При этом светятся диоды подсветки кнопок VD1, VD2 и VD5.

Сопротивление R1 подобрано исходя из величины тока всех светодиодов подсветки. При увеличении числа светодиодов их яркость снижается.

Все светодиоды подсветки должны иметь одинаковое напряжение свечения.

При разомкнутых кнопках на резисторе R1 устанавливается напряжение светодиодов, которое через ограничивающий резистор R2 подаётся на базу транзистора VT1. Этот транзистор открывается и подтягивает вход микроконтроллера GP5 к минусу питания, т.е. Устанавливает логический уровень нуля.

При замыкании любой из кнопок сигнальная цепь кнопок шунтируется на минус питания через ключ VT2, на спайке R1-R2 напряжение падает практически до нуля, транзистор VT1 закрывается. При этом, резистор R3 подтягивает вход микроконтроллера GP5 к плюсу питания, устанавливая на нём логическую единицу.

При этом, микроконтроллер меняет состояние выхода GP0 на противоположное, включая или выключая реле освещения KL1 транзисторным ключом VT3.

Ключ VT2 введён в схему для управления подсветкой кнопок и его можно было бы в принципе не использовать. Это нужно учитывать при рассмотрении алгоритма работы схемы.

Для исключения влияния дребезга контактов, программно введена задержка анализа входного сигнала. Сразу после изменения состояния реле освещения, микроконтроллер ждёт, когда будет отпущена кнопка.

Как только кнопка отпускается, микроконтроллер закрывает ключ VT2, подсветка гаснет и некоторое время нажатие кнопок не приведёт к изменению входного сигнала на ноге микроконтроллера GP5.

Эта выдержка времени учитывает дребезг контактов, а так же показывает состояние неактивности кнопок управления.

Некоторые детали схемы

Блок питания

При создании подобных схем головной болью является сетевой источник питания. Его изготовление требует дополнительных затрат времени на поиск схемотехнического решения и изготовление, а так же дополнительных деталей. Я пошёл более простым путём.

Купил через интернет небольшую партию компактных зарядных устройств для телефонов с параметрами выхода 5В 1А, которые мне обошлись всего 30 рублей за штуку и буду в дальнейшем использовать в подобных схемах.

Схема ЗУ вынимается из корпуса, отпаиваются проводники питания 220 В и USB-разъём для подключения кабеля, а на их место припаиваются медные штыри, пайкой которых и будет монтироваться готовый блок питания на плату создаваемого устройства. Плата БП достаточно компактна и такая модульность устройства выглядит даже привлекательно.

Кнопки

В качестве кнопок можно использовать имеющиеся в продаже звонковые. Но сколько я их видел в местных магазинах электротоваров, ни одна модель не привлекла своим эстетическим видом.

Решение было достаточно простым: были приобретены три одноклавишных недорогих выключателя.

В механику выключателей, в зависимости от конструктива, определённым образом встраивается возвратная пружина, которая с достаточным усилием стремится вернуть положение контактов в разомкнутое. Я использовал пружинку из сальников подшипников.

Микроконтроллер

Для того, чтобы микроконтроллер при необходимости можно было перепрограммировать или оперативно заменить новым, под него была впаяна площадка DIP8.

Светодиоды подсветки кнопок

Для подсветки кнопок я взял светодиоды из карманных фонариков.

Светят они достаточно ярко, так что не просто обозначают сами кнопки, но даже освещают пространство на полу под ними, при этом можно осторожно пройти по помещению не включая свет, что может быть неожиданно полезно при сгоревшей лампе освещения. Диоды нужно подбирать однотипные, тогда и яркость их будет приблизительно одинакова.

Реле управления освещением

В качестве силового реле, коммутирующего освещение желательно выбирать реле с мощными контактами, или контакторы.

В противном случае желательно использовать дополнительное силовое реле, контакты которого соответствуют нагрузке коммутируемого освещения. Я выбрал малогабаритное реле на 5 В с нагрузочной способностью коммутируемых контактов 6 А при 240 В.

Это позволило смонтировать реле на плате устройства и исключить необходимость использования внешнего силового реле.

Печатная плата

Печатную плату я проектировал исходя из наличия деталей и конфигурации модуля блока питания. В любом конкретном случае её можно изменить под конфигурацию других компонент и под размер платы встраиваемых в модульные корпуса на DIN-рейку.

Изображение печатной платы загружено в масштабе 200%, поэтому, если загрузить рисунок печатки с сайта как есть, то при печати для ЛУТ его нужно распечатать в масштабе 50%. Кто пользует P-CAD, советую использовать PCB файл, поскольку качество отпечатка будет максимальным.

Прошивка

Программа писалась на ассемблере. Текст программы достаточно снабжён необходимыми комментариями и содержит всего несколько строк. При желании можно экспериментировать с кодом с целью настройки или улучшения работы схемы. Так же прилагается готовый HEX файл для прошивки микроконтроллера без манипуляций с кодом.

Заключение

В итоге, я сэкономил на проходных выключателях и силовых проводах. Но с удовольствием потратил некоторое время на программирование и изготовление, которое не всегда есть у каждого даже при желании. Так что, по вопросу рентабельности применения данного решения остаётся только рассуждать. Но своё время Вы можете несколько сэкономить, применив готовое решение, описанное здесь. 

Архив файлов проекта качается по этой ссылке.

Источник: https://volt-info.ru/shema-upravleniya-osveshcheniem-iz-dvuh-i-bolee-punktov-bez-primeneniya-prohodnyh-vyklyuchateley