Schéma zapojenia vypínača svetla

Úspora energie sa stala aktuálnou témou od vzniku komerčnej výroby elektriny. Už od prvých rokov elektrického osvetlenia existovali nápady na manuálne a automatické zapínanie spotrebičov na požadovaný čas a ich vypínanie, keď sa nepoužívajú. Jedným z prvkov takýchto systémov je impulzné relé.

Účel, princíp fungovania a použitie

Klasické impulzné relé sa rovnako ako bežné relé skladá z cievky s jadrom, pohyblivého systému a skupiny kontaktov. Toto zariadenie sa často označuje ako bistabilné - pretože má dva stabilné stavy: s rozpojenými a so zapnutými kontaktmi. Stav relé sa zachováva aj po odpojení napätia, čo je hlavný rozdiel oproti bežnému systému.

Bistabilné elektromagnetické relé.

V reálnych konštrukciách sa dlhodobá prítomnosť napätia na cievke považuje za zbytočnú a dokonca škodlivú, pretože vinutie sa môže prehrievať. Preto sa takéto zariadenie ovláda krátkymi impulzmi:

• prvý impulz uzavrie kontakty;
• Druhý impulz rozpojí kontakty;
• tretí sa opäť zatvorí a tak ďalej.

Každý impulz vynuluje kontakty do opačného stavu. Impulzy sú generované spínačmi. Je logické navrhnúť spínacie zariadenie ako nezapínacie tlačidlo.

Tlačidlové spínače.

Bežné tlačidlo nie je na túto aplikáciu vhodné - po zapnutí sa ľahko zabudne a cievka sa po krátkom čase pokazí. Namiesto spínačov možno použiť tlačidlá zvončeka.

Schéma a schéma zapojenia.

Typické relé má vstupy:

• A1 a A2 - pre pripojenie na 220 V;
• S - ovládací vstup;
• NO, C, NC - svorky kontaktného systému.

Neexistuje žiadna jednotná norma na označovanie svoriek. Označenie vstupov sa môže u jednotlivých výrobcov líšiť.

Prepínanie sa v skutočnosti nesynchronizuje stlačením tlačidla - systém čaká, kým najbližšia sínusoida prejde nulovou hodnotou. Tým sa zabezpečí, aby bol prúd pri spínaní nulový, čo predlžuje životnosť skupiny kontaktov. Ale takýto prechod sa vyskytne dvakrát za periódu, maximálne oneskorenie bude 0,01 sekundy, takže krátka pauza je nepostrehnuteľná.

Mnohé impulzné relé na ovládanie elektrického osvetlenia majú ďalšie vstupy pre zapnutie a vypnutie. Tie majú prednosť pred vstupom S - keď sa na ne privedie napätie, relé sa môže násilne zapnúť alebo vypnúť bez ohľadu na stav na svorke S.

Impulzný spínač možno použiť na vytvorenie systémov ovládania osvetlenia, v ktorých sa svetlá môžu zapínať a vypínať z viacerých miest nezávisle od iných spínacích zariadení. Tento typ systému je tradične založený na priepustných a krížových spínačoch, ale použitie impulzného spínania má svoje výhody.

Hlavné technické vlastnosti

Pri obstarávaní rozvádzačov sú dôležité základné technické údaje:

• sila kontaktnej skupiny;
• napájacie napätie;
• prevádzkový prúd cievky;
• konštrukcia skupiny kontaktov (make-and-break alebo change-over);
• ďalšie servisné funkcie.

Do úvahy treba vziať aj (na prvý pohľad nelogický) parameter počtu pripojiteľných spínačov. Môže sa to zdať ako absurdná vlastnosť, ale treba vziať do úvahy rozšírené používanie zariadení s ľahkými reťazcami. Ak je ich veľa, celkový prúd prechádzajúci týmito obvodmi bude dostatočný na vypnutie relé.

Ovládacie napätie väčšiny zariadení je 220 V, ale existujú aj relé s nízkym ovládacím napätím (12...36 V). Tieto zariadenia ponúkajú obrovskú bezpečnostnú výhodu, ale vyžadujú si dodatočné napájanie. Z tohto dôvodu sa v domácnostiach (na rozdiel od výroby) príliš nepoužívajú.

Riadiace obvody bistabilných spínacích prístrojov odoberajú veľmi malý prúd (táto spotreba energie nemá prakticky žiadny vplyv na údaje elektromera). To zvádza k použitiu malého prierezu (do 0,5 mm²) pre riadiace obvody. Treba mať na pamäti, že na ochranu takýchto vodičov musí byť v rozvádzači nainštalovaný samostatný istič s nižším vypínacím prúdom. Vhodnosť sa určuje individuálne.

Typy bistabilných relé s nevýhodami a výhodami

Bistabilné komutátory sú k dispozícii v dvoch prevedeniach:

• Klasické elektromechanické (dostupné v puzdre na montáž na štandardnú lištu DIN);
• Moderná elektronická verzia.

Druhá verzia umožňuje zmenšiť rozmery, zvýšiť spoľahlivosť jednotky a umožňuje vývojárom implementovať prakticky neobmedzené servisné funkcie (časovače oneskorenia, ovládanie WI-Fi atď.). Medzi nevýhody elektronických impulzných svetelných spínačov patrí nízka odolnosť voči šumu.

Elektronické impulzné relé.

Klasický Elektromechanické relé sú len mierne citlivé na hluk a prenosyElektronické impulzné relé je veľmi citlivé na hluk, ale pri prevádzke je hlučné - hlasné neustále pípanie môže byť nepríjemné.

Rôzne schémy zapojenia pre impulzné relé

Najjednoduchšia schéma bistabilného osvetľovacieho systému je znázornená nižšie:

Schéma zapojenia jednoduchého bistabilného spotrebiča.

Ak sú spínače nerozsvietené, počet spínačov môže byť nekonečný. V skutočnosti existuje limit pre inštalačnú vzdialenosť - pri určitej dĺžke kábla môže odpor vodičov obmedziť prúd potrebný na zapnutie relé. Pri rozumných vzdialenostiach je však toto obmedzenie len teoretické. Počet paralelne Počet paralelne zapojených svietidiel je obmedzený zaťažiteľnosťou skupiny výstupných kontaktov.

Z tabuľky vyplýva, že mnohé relé akceptujú záťaž od 1760 W do 3520 W. To postačuje na pokrytie takmer všetkých primeraných požiadaviek na osvetlenie (najmä vzhľadom na rozšírenie zariadení LED) bez použitia medziľahlých relé.

Ďalším variantom schémy je použitie prioritných vstupov na zapnutie alebo vypnutie. Tento princíp sa používa, keď je potrebné centrálne ovládať niekoľko miestností alebo zón. Manipuláciou s centrálnymi ovládacími tlačidlami nebude stav svietidiel závisieť od ich predchádzajúcej polohy - všetky svietidlá možno zapnúť alebo vypnúť súčasne. Takéto dvojkanálové spínanie umožňuje zapínať alebo vypínať svetlá vo všetkých miestnostiach naraz z jedného miesta a potom ovládať svetlá pomocou miestnych tlačidiel.

Schéma zapnutia zariadenia s prioritnými riadiacimi vstupmi.

Elektromechanický pulzátor sa inštaluje do rozvádzača - tam je najvhodnejšie namontovať lištu DIN. Topológia vedenia káblov je znázornená na jednoduchej schéme, ako je uvedené nižšie:

Vedenie káblov pri umiestnení relé v rozvádzači.

Niektoré pripojenia sa realizujú pomocou káblov v rozvádzači. Budete tiež potrebovať:

• päťžilový kábel, ktorý vedie z rozvádzača do rozvodnej skrine (v prípade absencie vodiča PE štvoržilový kábel);
• trojžilový kábel k svietidlu alebo skupine (dvojžilový, ak nie je vodič PE);
• tlačidlá sú reťazovo prepojené dvojžilovým káblom.

Prečítajte si tiež

Ktorý vodič zvoliť pre ploché zapojenie

 

Ak sa použije relé v elektronickej verzii, môže byť nainštalované v rozvádzači. Potom sa káble vedú takto:

Vedenie káblov pri inštalácii relé do rozvodnej skrine.

Rozdiel oproti predchádzajúcej verzii spočíva v tom, že niektoré spoje sú vytvorené v spínacej skrinke a nie je potrebné viesť obvod od spínačov späť do rozvádzača. Počet vodičov v kábli zo skrinky do rozvádzača je znížený: pri absencii vodiča PE postačujú dva vodiče. Preto je táto úprava vo všeobecnosti ekonomicky opodstatnenejšia.

Na posilnenie informácií o zapojení sa odporúča video.

Impulzné relé alebo istič krížového obvodu

Riadiaci systém s tromi alebo viacerými miestami možno dosiahnuť aj pomocou dvoch cez a s niekoľkými (toľko pozícií, koľko je potrebné) krížovými konektormi.

Vedenie káblov pri použití priechodných a krížových prepínačov s použitím prepojovacej skrinky.

Vedenie kábla je v tomto prípade nasledovné (vodič PE nie je zobrazený). V tomto prípade sú samozrejme všetky spínače navzájom prepojené trojvodičovým káblom proti dvom vodičom.

Daisy-chain zapojenie pri použití priechodných a krížových prepínačov.

Je možné sa zaobísť aj bez rozvodnej skrinky a vytvoriť reťazové zapojenie. V tomto prípade sa počet vodičov v komunikačných kábloch zvýši na 4, pričom sa zohľadní ochranný vodič. Ďalšou nevýhodou tohto typu zapojenia je, že vodiče N a PE majú veľa bodov pripojenia, čo znižuje spoľahlivosť a bezpečnosť obvodu.

Obvod s impulzným relé je preto úspornejší, aj keď nie veľmi známy. A čím väčšia je vzdialenosť medzi ističmi, tým väčší je prínos. Okrem toho cez priechodný spínač preteká celý záťažový prúd spotrebiča a pri realizácii obvodu na pulzátoroch sa spína len malý riadiaci prúd - životnosť tlačidiel bude jednoznačne vyššia. Túto možnosť treba zvážiť pri plánovaní systému osvetlenia.

Prevádzka v neštandardných situáciách

Ide o situácie, keď je napájanie v byte úplne vypnuté. Po obnovení napájania sa relé správajú inak:

• V prípade elektromechanických systémových zariadení nemá odpojenie napätia za následok prepnutie, takže po opätovnom zapnutí napájania budú svetlá v stave, v akom boli pri výpadku napájania. Ak boli svetlá zapnuté, opäť sa zapnú, ak boli vypnuté, zostanú vypnuté;
• Elektronický prístroj s nevolatilnou pamäťou sa bude správať rovnako;
• jednoduchá elektronika bez pamäte sa resetuje do stavu určeného konštruktérmi - zvyčajne do polohy vypnuté (ale niekedy aj do polohy zapnuté).

Ďalším možným konfliktom je súčasné stlačenie dvoch tlačidiel na rôznych miestach. Systém to bude považovať za jedno stlačenie bez ohľadu na verziu relé a skupinu kontaktov resetuje do opačnej polohy.

Odporúčame pozrieť si: Používanie relé na ovládanie osvetlenia v domácnosti.

Použitie impulzných zariadení umožňuje vytvoriť pohodlné systémy ovládania osvetlenia, ktoré umožňujú zapnutie svetiel len vtedy, keď sa na mieste nachádzajú ľudia. Výsledkom je výrazná úspora nákladov na elektrickú energiu. Takéto systémy tiež zvyšujú prevádzkový komfort verejných služieb. V mnohých prípadoch je ich použitie opodstatnené aj z estetického hľadiska.