Електрическа схема на ключ за осветление

Пестенето на енергия се превърна в актуална тема още от появата на производството на електроенергия за търговски цели. Още от първите години на електрическото осветление са съществували идеи за ръчно и автоматично включване на консуматорите за необходимия период и изключване, когато не се използват. Един от елементите на такива системи е импулсното реле.

Цел, принцип на действие и приложение

Класическото импулсно реле, както и обикновеното реле, се състои от намотка с ядро, подвижна система и контактна група. Това устройство често се нарича бистабилно, тъй като има две стабилни състояния: с изключени и с включени контакти. Състоянието на релето се запазва при отпадане на напрежението и това е съществена разлика в сравнение с конвенционалната система.

Бистабилно електромагнитно реле.

В реалните проекти продължителното наличие на напрежение върху намотката се счита за ненужно и дори вредно, тъй като намотката може да прегрее. Затова такова устройство се управлява с кратки импулси:

• първият импулс затваря контактите;
• Вторият импулс отваря контактите;
• третият се затваря отново и така нататък.

Всеки импулс нулира контактите в противоположното им състояние. Импулсите се генерират от превключвателите. Логично е превключващото устройство да се проектира като незаключващ бутон.

Превключватели с бутони.

Обикновеният бутон не е подходящ за това приложение - лесно е да го забравите, когато е включен, а бобината ще се развали след кратък период от време. Вместо превключватели могат да се използват бутони за звънене на вратата.

Диаграма и електрическа схема.

Едно типично реле има входове:

• А1 и А2 - за свързване към захранване 220 V;
• S - контролен вход;
• NO, C, NC - клеми на контактната система.

Не съществува единен стандарт за маркиране на терминалите. Маркировката на входовете може да се различава при различните производители.

Всъщност превключването не се синхронизира чрез натискане на бутон - системата изчаква най-близката синусоида да премине през нулева стойност. Това се прави, за да се гарантира, че токът е нулев при превключване, което удължава живота на контактната група. Но такъв преход се случва два пъти на период, максималното закъснение ще бъде 0,01 секунди, така че кратката пауза е незабележима.

Много импулсни релета за управление на електрическо осветление имат допълнителни входове за включване и изключване. Те имат приоритет пред входа S - когато към тях се подаде напрежение, релето може да бъде включено или изключено принудително, независимо от състоянието на клемата S.

Импулсният превключвател може да се използва за създаване на системи за управление на осветлението, при които осветлението може да се включва и изключва от няколко места независимо от други превключващи устройства. Традиционно този тип системи се основават на проходни и кръстосани превключватели, но използването на импулсно превключване има своите предимства.

Основни технически характеристики

Основните технически данни са важни при закупуването на комутационна апаратура:

• мощност на контактната група;
• захранващо напрежение;
• работен ток на бобината;
• дизайн на контактната група (смяна на контактната група или смяна на контактната група);
• допълнителни сервизни функции.

Трябва да се вземе под внимание и (на пръв поглед нелогичният) параметър за броя на превключвателите, които могат да бъдат свързани. Това може да изглежда абсурдно, но трябва да се вземе предвид широкото използване на устройства с леки вериги. Ако те са много, общият ток през тези вериги ще бъде достатъчен, за да задейства релето.

Управляващото напрежение на повечето устройства е 220 V, но има и релета с ниско напрежение (12...36 V). Тези устройства предлагат огромно предимство по отношение на безопасността, но изискват допълнително захранване. Поради тази причина те не се използват широко в дома (за разлика от производството).

Управляващите вериги на бистабилните разпределителни устройства консумират много малък ток (тази консумация на енергия практически не оказва влияние върху показанията на електромера). Това прави изкушаващо използването на малки сечения (до 0,5 mm²) за веригите за управление. Не трябва да се забравя, че за да се защитят такива проводници, в разпределителното табло трябва да се монтира отделен прекъсвач с по-малък ток на изключване. Целесъобразността се определя за всеки отделен случай.

Видове бистабилни релета с недостатъци и предимства

Бистабилните комутатори се предлагат в два варианта:

• Класическият електромеханичен (предлага се в корпус за монтаж на стандартна DIN-шина);
• Съвременната електронна версия.

Втората версия дава възможност за намаляване на размерите, повишаване на надеждността на устройството и позволява на разработчиците да внедряват практически неограничени сервизни функции (таймери за забавяне, WI-Fi управление и др.). Недостатъците на електронните импулсни светлинни превключватели включват ниска шумоустойчивост.

Електронно импулсно реле.

Класическият Електромеханичните релета са слабо чувствителни към шума и предаваниятаЕлектронното импулсно реле е много чувствително към шум, но е шумно при работа - силен постоянен шум от щракане може да бъде дразнещ.

Различни електрически схеми за импулсно реле

Най-простата схема на бистабилна осветителна система е показана по-долу:

Електрическа схема на прост бистабилен уред.

Ако превключвателите не светят, може да има безкраен брой. Всъщност има ограничение за разстоянието на инсталиране - при определена дължина на кабела съпротивлението на проводниците може да ограничи тока, необходим за включване на релето. Но за разумни разстояния това ограничение е теоретично. Брой на паралелно Броят на паралелно свързаните лампи е ограничен от товароносимостта на изходната контактна група.

Таблицата показва, че много релета приемат товари от 1760 W до 3520 W. Това е достатъчно, за да се покрият почти всички разумни изисквания за осветление (особено предвид разпространението на LED оборудване), без да се използват междинни релета.

Друг вариант на схемата е използването на приоритетни входове за включване или изключване. Този принцип се използва, когато е необходимо централно управление на няколко помещения или зони. Чрез манипулиране на централните бутони за управление състоянието на лампите не зависи от предишното им положение - всички лампи могат да бъдат включени или изключени едновременно. Такова двуканално превключване ви позволява да включвате или изключвате осветлението във всички стаи едновременно от едно място и след това да управлявате осветлението с локалните бутони.

Схема на включване на устройството с приоритетни входове за управление.

Електромеханичният пулсатор се монтира в разпределителното табло - най-удобно е да се монтира на DIN шината там. Топологията на маршрутизиране на кабелите е илюстрирана с проста схема, както е показано по-долу:

Прокарване на кабели, когато релетата са поставени в разпределителното табло.

Някои от връзките се осъществяват с проводници в разпределителното табло. Необходими са ви и:

• петжилен кабел от разпределителното табло до разклонителната кутия (при липса на PE проводник - четирижилен кабел);
• трижилен кабел към осветителното тяло или групата (двужилен, ако няма PE проводник);
• бутоните са верижно свързани с двужилен кабел.

Прочетете също

Какъв проводник да изберете за плоско окабеляване

 

Ако се използва електронно реле, то може да се монтира в разпределителна кутия. След това кабелите се прокарват по следния начин:

Прокарване на кабелите при инсталиране на релето в кутията на разпределителя.

Разликата от предишната версия е, че някои от връзките са направени в разпределителната кутия и не е необходимо да се води веригата от превключвателите обратно към разпределителното табло. Броят на проводниците в кабела от кутията до разпределителното табло е намален: при липса на PE проводник са достатъчни два проводника. Поради това тази схема като цяло е икономически по-обоснована.

Препоръчва се видеоклип, за да се затвърди информацията за окабеляването.

Импулсно реле или прекъсвач на кръстосани вериги

Система за управление с три или повече места може да се постигне и с две чрез и с няколко (толкова позиции, колкото е необходимо) кръстосани съединители.

Прокарване на кабелите при използване на проходни и кръстосани превключватели с помощта на разклонителна кутия.

В този случай маршрутът на кабела е следният (PE проводникът не е показан). Очевидно е, че в този случай всички превключватели са свързани помежду си с трипроводен кабел срещу два проводника.

Окабеляване на верижна връзка при използване на прекъсвачи и кросоувъри.

Възможно е също така да не се използва разклонителната кутия и да се направят верижни връзки. В този случай броят на проводниците в комуникационните кабели се увеличава на 4, като се вземе предвид защитният проводник. Друг недостатък на този тип окабеляване е, че N и PE проводниците имат много точки на свързване, което намалява надеждността и безопасността на веригата.

Следователно схемата с импулсно реле е по-икономична, макар и не много позната. И колкото по-голямо е разстоянието между прекъсвачите, толкова по-голяма е ползата. Освен това целият ток на товара на потребителя преминава през проходния ключ, а при изпълнение на верига с импулсни устройства се превключва само малък управляващ ток - дълготрайността на бутоните очевидно ще бъде по-голяма. Тази опция трябва да се вземе предвид при планирането на системата за осветление.

Работа в нестандартни ситуации

Това са ситуации, при които електрозахранването в апартамента е напълно изключено. Релетата се държат по различен начин, когато захранването е възстановено:

• При устройствата на електромеханичните системи изключването на напрежението не води до превключване, така че когато захранването се възстанови, светлините ще бъдат в състоянието, в което са били при прекъсване на захранването. Ако осветлението е било включено, то ще се включи отново; ако е било изключено, то ще остане изключено;
• Електронен апарат с енергонезависима памет ще се държи по същия начин;
• простата електроника без памет ще се върне в състоянието, определено от проектантите - обикновено в положение "изключено" (но понякога и в положение "включено").

Друг възможен конфликт е едновременното натискане на два бутона на различни места. Системата ще третира това като еднократно натискане, независимо от версията на релето, и ще върне контактната група в противоположното положение.

Препоръчва се за гледане: Използване на релета за управление на осветлението в дома.

Използването на импулсни устройства дава възможност за изграждане на удобни схеми за управление на осветлението, които позволяват осветлението да се включва само когато хората са на място. Това води до забележимо намаляване на разходите за електроенергия. Подобни схеми също така повишават комфорта на работа на комуналните услуги. В много случаи използването им е оправдано и от естетическа гледна точка.