Cómo conectar correctamente un relé fotoeléctrico al alumbrado público

El relé fotoeléctrico es un dispositivo que funciona cuando se alcanza un determinado umbral de luz ambiental. En cuanto la potencia luminosa alcanza el nivel ajustado, se genera una señal en forma de cierre/apertura de los contactos del relé, aparición de tensión en los terminales, etc. Esta señal puede utilizarse para controlar actuadores y dispositivos eléctricos. A menudo se denomina incorrectamente a este dispositivo como fotosensor. Un sensor es en realidad un dispositivo que convierte una cantidad en otra. En este caso, el sensor es un elemento fotosensible que forma parte de un relé fotoeléctrico.

La aplicación doméstica obvia del dispositivo es el control automático del alumbrado exterior (de calle o local). El dispositivo encenderá las luces por sí mismo cuando oscurezca, y se acordará de apagarlas al amanecer. La industria produce dispositivos optimizados para esta tarea. Usted mismo puede instalar, conectar y configurar la barrera de luz.

La fotocélula para el control del alumbrado público PD-M01.

Cómo funciona una barrera de luz automática fotosensible

Un dispositivo que se activa por un cambio en la iluminancia hasta un valor umbral puede estar hecho sobre diferentes bases elementales, pero tiene aproximadamente la misma estructura.

1. Como elemento fotosensible se puede utilizar un dispositivo semiconductor, cambiando sus parámetros o generando un CEM bajo la influencia de la luz incidente. Por ejemplo, una fotorresistencia cambia su resistencia cuando es irradiada por fotones, un fotodiodo genera un EMF, etc. El sensor de nivel de luz puede estar integrado en el cuerpo del dispositivo, o puede ser un sensor remoto.
2. El transductor transforma la variable en un parámetro eléctrico fácil de manejar. Si se utiliza una fotorresistencia como fotocélula, su resistencia se convierte en una tensión.
3. El amplificador amplifica la tensión hasta valores en los que el nivel de interferencia y perturbación se vuelve insignificante.
4. Un dispositivo de umbral compara el valor de la tensión establecida con la tensión procedente del amplificador. Si es mayor o menor que el nivel de referencia, el comparador cambia su estado de uno a cero o viceversa.
5. Temporizador de retardo. Evita que el relé se dispare si la duración de la señal de control es inferior a la duración preestablecida.
6. Actuador. Cuando el estado del comparador cambia como resultado del paso de la luz por un umbral preestablecido, emite una señal de control que puede utilizarse para controlar dispositivos externos. En la mayoría de los aparatos domésticos, esta señal es un "contacto seco" del relé electromagnético incorporado. Pero también puede ser una tensión discreta de un interruptor de estado sólido, un cambio de estado de un transistor de colector abierto, etc.

Algunos componentes pueden combinarse. Por ejemplo, un convertidor y un amplificador se combinan en un solo circuito. En los relés simples no hay temporizador de retardo, pero tiene una función útil, que se discute a continuación. Los componentes pueden ser de diferentes diseños: analógicos o digitales. Pero el principio de funcionamiento se mantiene: comparar el nivel de luz real con el umbral establecido y emitir una señal de control.

El diagrama de la estructura del relé fotoeléctrico.

Criterios de selección

Para elegir un relé de barrera de luz, es necesario tener en cuenta varios puntos:

1. La tensión de alimentación. No afecta fundamentalmente a las propiedades del consumidor, pero es conveniente alimentar el dispositivo con la misma tensión que se utiliza para el dispositivo de iluminación controlado. Es aún más conveniente tener un fotorelé con doble alimentación: de 220 voltios y de baja tensión continua.
2. Diseño de la conexión del sensor de luz a un relé de alumbrado público. La fotocélula puede estar incorporada o ser remota. La primera opción es más barata, la segunda es más cómoda de instalar.
3. La potencia del grupo de contactos de salida. Si no conmuta la carga existente directamente, tendrá que conectarse a través de un relé intermedio o un arrancador magnético.
4. Clase de protección. Depende de dónde se vaya a instalar la unidad principal. Si se instala en el interior, el IP40 es suficiente. Si está en el exterior, se requerirá IP42 o IP44, y en algunos casos IP65.

Otras características (intervalo de ajuste de conexión retardada, etc.) se seleccionan en función de las condiciones locales y no tienen una importancia fundamental.

Ejemplo de cableado del FR-601 en una casa de madera.

Diagrama de cableado

En muchos casos, el diagrama de cableado de un relé concreto con indicación de los terminales está impreso directamente en la carcasa del dispositivo.

El diagrama de cableado de los terminales externos del relé FR-M01-1-15.

El ejemplo del relé FR-M01 muestra que el relé está conectado a:

• fotosensor a los terminales T1, T2:
• Tensión de alimentación de 24 voltios DC a los terminales A2, +A3$;
• La tensión de alimentación de 220 V se conecta a A1, A2 (el aparato tiene una fuente de alimentación de doble circuito);
• Los terminales 11,12,14 se utilizan para el control de la carga.

Otras fotocélulas para el alumbrado público tienen un esquema de cableado similar. Lo único que hay que hacer es asegurarse de que la potencia de la carga no supere la capacidad de carga de los contactos de salida. En este caso se trata de 16 amperios a una tensión de conmutación de 220 voltios (¡no la tensión de alimentación del fotorrelé!) o 30 voltios de corriente continua. Esta es una capacidad de carga suficientemente alta, pero si no es suficiente, o si se utiliza un relé de baja potencia de otro tipo, se puede controlar una carga pesada mediante un relé intermedio o un arrancador magnético.

Conexión a través de un arrancador magnético.

Conmutación independiente de las luces.

El principio es sencillo: el relé de luz controla el arranque y los potentes contactos del arranque encienden una lámpara, el motor de una bomba de riego, etc.

Apagado independiente de la iluminación.

Se puede conectar un interruptor adicional y encender la luz independientemente del relé fotoeléctrico. Otro esquema permite que la iluminación se apague incluso si un dispositivo de regulación da la orden de encenderse.

Control de luz independiente.

También hay un esquema de conexión para un control totalmente independiente, que permite encender y apagar las luces a voluntad, independientemente del estado del relé. El problema es adquirir un interruptor doméstico con contacto conmutado. Se puede utilizar un elemento de conmutación industrial, pero esto plantea la cuestión de la estética. El fotorrelé también debe tener un contacto de salida de conmutación.

Ajuste del dispositivo sensible a la luz

Una vez conectado, hay que ajustar el nivel de disparo del relé de detección de luz. Esto debe hacerse de forma experimental. La sensibilidad mínima debe ajustarse girando el mando a la posición extrema y las bombillas deben estar apagadas (si están encendidas, significa que la sensibilidad más alta está ajustada). A continuación, espere a que el nivel de luz haya descendido hasta un nivel en el que sea aconsejable encender las luces. Después de eso debería Gire el dial para aumentar la sensibilidad antes de encender la luz. Al día siguiente, compruebe el momento de activación y, si es necesario, ajústelo con mayor precisión. Por la mañana, la luz se apagará aproximadamente con el mismo nivel de brillo.

Ajuste el cuerpo de la configuración del umbral.

¡Importante! Para evitar múltiples activaciones con niveles de luz cercanos al nivel de umbral, la mayoría de los dispositivos tienen una histéresis: el nivel de encendido es ligeramente inferior al de apagado. Esto debe tenerse en cuenta al ajustar el dispositivo.

Los dispositivos avanzados tienen un botón de aprendizaje. Cuando se alcanza el nivel de luz deseado con esta función, el fotorelé memoriza el nivel ajustado y se dispara cuando se alcanza el umbral registrado.

Si el relé tiene un temporizador de retardo ajustable, su tiempo de funcionamiento también debe ajustarse experimentalmente para evitar que se encienda la luz cuando los niveles de luz aumenten durante un corto período de tiempo. Por ejemplo, si la luz de los faros de un coche que pasa incide en la fotocélula.

Vídeo: descripción detallada y ajuste del sensor fotográfico Proxima PS-3.

Errores de cableado e instalación

El cableado de un relé de barrera de luz es una cuestión sencilla. Basta con comprobar la instalación para evitar errores. En la mayoría de los casos, los problemas se deben a una instalación incorrecta de las fotocélulas.

A menudo, los instaladores se dejan llevar por la búsqueda de una ubicación conveniente para el montaje de la fotocélula remota y superan la longitud de cable permitida. Para evitarlo, basta con leer detenidamente las instrucciones antes de empezar a trabajar.

El propio sensor de luz debe instalarse siguiendo unas sencillas reglas. No hacerlo puede causar problemas en lugar de la comodidad del control de la iluminación:

• No instale la fotorresistencia de forma que esté expuesta a la luz de fuentes artificiales, por ejemplo, luces de barrio, etc., o percibirá la luz como el inicio de la mañana;
• A la inversa, no coloque el elemento sensible a la luz en la zona de sombra al amanecer, ya que esto provocará un retraso en el encendido;
• La superficie del fotosensor debe protegerse del polvo, las precipitaciones, etc., y si esto no es posible, el elemento debe inspeccionarse y limpiarse regularmente.

Lección de vídeo: diagrama de cableado y principio de funcionamiento del fotorrelé IEK ФР-602.

Las reglas no son complicadas, pero es mucho más conveniente seguirlas cuando se utiliza un relé con una fotocélula remota. Y el propio actuador puede montarse donde sea más conveniente conectarlo al circuito de control de la iluminación, por ejemplo, en el armario eléctrico.