Применение импульсных реле для управления освещением

При монтаже автоматических систем управление освещением могут использоваться различные виды выключателей. Некоторые устройства, например, маршевые и проходные изделия позволяют обеспечить довольно высокий уровень комфорта при осуществлении контроля над светильниками, но наиболее простым и удобным является схема с импульсным реле. Такое устройство может находиться в 2 различных состояниях, которыми можно управлять дистанционно. Более подробно об импульсном реле, применяемом для управления освещением, будет рассказано далее.

С какой целью применяются импульсные прерыватели электрической цепи

Особенностью реле этого типа является возможность фиксации в каком-либо одном положении, после подачи на его контакты электрического сигнала. Подобная бистабильность электронного элемента удобна для управления многими приборами и механизмами, но в быту, наиболее часто, его применяют в схемах включения осветительных приборов. Например, свет в длинном коридоре можно отключить из различных комнат, что позволяет легко «путешествовать» по дому или квартире всегда поддерживая необходимый уровень освещения там, где это необходимо.

Одним из преимуществ импульсного устройства является возможность «запоминать» последнее положение контактов, даже в случаях, когда происходит полное обесточивание электрической сети последнее положение контактов сохраняется.

Достоинство реле импульсного типа заключается также в том, что для его работы может быть использовано низкое напряжение. Благодаря такой электрической разводке выключатель можно расположить в очень влажном помещении, например, в ванной комнате или подвале. Таким образом, достигается значительно более высокий уровень безопасности при эксплуатации электрических систем, в сравнении с обычными выключателями.

Работа реле в нестандартных ситуациях

Многие задаются вопросом, что будет с реле, когда напряжение в доме пропадет, а затем появится? В этом случае не загорятся ли все лампы одновременно? Нет, этого не произойдет.

Однако статус местоположения контакта будет зависеть от конкретной модели. С памятью или нет. Если память присутствует, ранее включенные лампы снова включатся. Там, где нет памяти, контакты просто откроются.

Что произойдет, если два человека одновременно нажмут две кнопки? Это будет интерпретироваться как однократное нажатие. То есть свет будет либо включаться, либо выключаться в зависимости от своего предыдущего положения.

Импульсное реле для монтажа в шкафу имеет форм-фактор модульного контактора и устанавливается на DIN-рейку. Номинальный ток большинства моделей 10-16А.

Этого вполне достаточно для обустройства освещения в квартире или загородном доме.

Если вы хотите подключить более мощную нагрузку, придется использовать в схеме стартер или выбирать модели на большие токи.

Где купить

Приобрести устройство можно как в специализированном магазине, так и онлайн в Интернет-магазине. Во втором случае, особого внимания заслуживает бюджетный вариант приобретения изделий на сайте Алиэкспресс. Для некоторых товаров есть вариант отгрузки со склада в РФ, их можно получить максимально быстро, для этого при заказе выберите «Доставка из Российской Федерации»:

Второй вариант монтажа

Сможете ли вы сами подключить импульсное реле?

Да, смогу самНет, я не разбираюсь

При использовании такого варианта соединения реле с выключателями потребуется меньше проводов, а их сечение может быть меньшим — от 0,5 мм2. В этом случае нужен еще один защитный аппарат. Такой вариант подключения используют реже первого. Выявление неисправностей в цепи здесь упрощается за счет использования двух автоматов, рассчитанных на 6 и 10 ампер.

Устройство и принцип работы

Конструкция импульсного устройства очень проста, но этот факт не является недостатком изделия, наоборот, наличие небольшого количества элементов позволяет существенно повысить надежность изделия. Состоит такой электронный прибор из следующих частей:

• Катушки.
• Сердечника.
• Подвижного якоря.
• Контактов.

Катушка реле состоит из большого количества витков медной проволоки. При изготовлении, проводники обрабатываются специальным лаком, который позволяет исключить вероятность короткого замыкания (при стандартном режиме работы устройства). Сердечник состоит из магнитного материала и является подвижным элементом, воздействующим на якорь, который, в свою очередь и приводит в движение электрические контакты.

Благодаря особенности конструкции системы размыкания контактов в импульсном устройстве, удается добиться надежной фиксации этих элементов в каком-либо одном положении.

Достоинства и недостатки

• Выгодная стоимость в сравнении с электронными.
• Мощная изоляция 5 кВ между контактной группой и катушкой обмотки.
• Слабое падение напряжения на выключенных контактах, а значит, низкий процент нагрева устройства.
• Инертность к скачкам перенапряжения и помехам, возникающим во время молний.
• Возможность управления линией с оптимальной нагрузкой до 0,4 кВ.

Из недостатков электромеханических импульсных выключателей света отмечают:

• Возникновение радиопомех при включении и выключении цепи. Чтобы избежать такого эффекта, нужно прибегать к экранированию, либо увеличивать расстояние от реле до устройств, подвергающихся сторонним волнам.
• Относительно быстрый износ переключателя при высоких напряжениях и токах. К нему относят деформацию пружин, окисление контактов.
• Более длительное время срабатывания, чем у выключателей с платой.

• отменная скорость переключения;
• хорошая безопасность для мастера и пользователей;
• широкий выбор моделей;
• приемлемая стоимость;
• наличие индикаторов, оповещающих о режиме работы устройства;
• бесшумное функционирование;
• расширенный ряд возможностей.

Электронные реле могут монтироваться по-разному — на DIN-рейки щитка или сразу в подрозетник.

Из минусов устройств выделяют:

• сильный перегрев до критической точки при условии коммутации большого тока;
• нарушение работы при малейших сбоях в сети;
• частые беспричинные на взгляд мастера «глюки» с импульсами;
• наличие высокого сопротивления при закрытом положении;
• отключение реле, если в сети произошло кратковременное падение напряжения;
• возможность работы некоторых видов устройств лишь при постоянном токе;
• замедленный пропуск тока обратного обычному направлению из-за особенностей полупроводниковой схемы.

Несмотря на то что электронные управляемые переключатели имеют больший ряд минусов, устройства постоянно дорабатывают и совершенствуют. Поэтому возможно, скоро они вытеснят электромеханические реле полностью.

Разновидности импульсного реле

Выше был описан наиболее распространенный электромеханический тип импульсного устройства, но современные устройства этого типа могут быть реализованы на управляющей микросхеме. Такая конструкция потребляет больше электроэнергии из-за постоянного нахождения устройства в состоянии ожидания, но производит меньше шума во время срабатывания контактов.

Импульсные устройства, оснащенные микроконтроллером, имеют более широкий функционал. Например, кроме возможности фиксации выключателя в определенном положении, можно задать время выключения света (для устройств, оснащенных таймером).

Электронные реле также имеют размыкающие контакты, но приводятся они в движение посредством электронной схемы, которая управляет моментом их фиксации. Устанавливать устройства этого типа можно в электрические системы с различным напряжением питания.

Основным недостатком электронных реле является низкая устойчивость к помехам и перепадам напряжения. По стоимость такие изделия также существенно проигрывают электромеханическим изделиям (электронные ИР стоят дороже).

Какие дополнительные аксессуары необходимо приобрести для подключения импульсного реле

Для монтажа схемы потребуются:

• кнопочные выключатели в количестве, соответствующем числу мест управления;
• силовой провод или кабель, выдерживающий основную нагрузку от светильников;
• слаботочная проводка, обеспечивающая параллельное подключение всех кнопок с импульсными реле
• обычный инструмент электрика.

Кнопочные выключатели

Подойдут любые модели, работающие без фиксации нажатого положения с самовозвратом за счет усилия встроенной пружины. Это могут быть:

• сделанные на заказ уникальные изделия с оригинальным дизайном и одной, двумя, тремя клавишами в общем корпусе;
• переделанные выключатели освещения;
• кнопки дверного замка, даже снабженные индикатором подсветки;
• другие аналогичные устройства.

Подобные кнопочные изделия можно удачно вписать в красивый интерьер квартиры.

Функция самовозврата кнопки в отключенное положение встроенной пружиной важна: отдельные производители указывают в описаниях, что время подачи напряжения на катушку не должно превышать одну минуты — иначе может сгореть ее изоляция.

Не располагайте эти кнопки там, где они могут случайно прижаться случайным посторонним предметом (спинка стула, ваза или книга на столе). Да и детям надо объяснить, что долго играться со светом не стоит.

С точки зрения электрика для надежности схемы нас интересует то, что при нажатии на кнопку ее контакт должен замкнуться, а после отпускания надежно вернуться в разомкнутое положение.

Силовой провод для освещения

Среди большого ассортимента современных проводов и кабелей в принципе можно выбрать любой подходящий по цене и условиям работы в бытовой проводке.

Для обеспечения условий безопасности и надежности длительной эксплуатации важно правильно рассчитать его характеристики по мощности нагрузки. Облегчить этот процесс призван наш онлайн калькулятор.

Слаботочная проводка

В принципе подойдет любой провод или кабель, но ввиду кратковременного действия очень маленькой нагрузки имеет смысл сэкономить на его стоимости и габаритах, положить обычную медную телефонную «лапшу» или витую пару с определенным количеством жил.

Также можно использовать любой тонкий медный проводник. Основное внимание при его выборе следует уделить всего двум вопросам:

1. состоянию электрической изоляции;
2. механической прочности жил, способных выдерживать нагрузки при монтаже и эксплуатации.

Технические характеристики

При монтаже систем освещения, которые будут включаться от импульсного устройства, необходимо учитывать основные параметры такого изделия. Если устройство не будет рассчитано на нагрузку подключения либо напряжение в сети, то оно может моментально выйти из строя. В документации к импульсному устройству, производителем указываются наиболее важные характеристики. Среди числа основных параметров, которые необходимо знать до принятия решения об использования той или иной модели ИР можно назвать:

• Выходной ток — максимальное значение силы тока, возникающей в катушке при перемещении якоря (для электромеханических устройств).
• Значение срабатывания — обозначает сигнал, который приводит к автоматическому срабатыванию реле.
• Ток при втягивании — минимальное значение силы тока для срабатывания реле.
• Возвратный коэффициент — соотношение тока выхода якоря к току втягивания.

При выборе и использовании реле следует также учитывать предельные значении напряжения и силы тока, на которые рассчитано реле.

В паспорте устройства может быть также указано время срабатывание. Различают изделия быстрого типа, которые включаются за 0.001–0.05 с и приборы с долгой задержкой (около 1 с).

Разновидности

Сегодня такое устройство представлено на рынке под разными торговыми марками. Наиболее популярными являются следующие:

• ABB,
• Schneider Electric,
• Legrand,
• IEK,
• Finder и другие.

Все они работают по одному и тому же принципу управления катушкой, на которую воздействует короткий импульс напряжения. Рабочий цикл включает в себя импульсное воздействие, при котором прибор включается и выключается. Принцип циклического управления применяется во всех моделях реле.

Используется он в моделях разного типа:

• электромагнитных;
• индукционных;
• магнитоэлектрических;
• электродинамических.

В системах автоматики чаще всего применяются электромагнитные модификации благодаря своей надежности, основанной на принципе действия электромагнитной силы в ферромагнитном сердечнике такого устройства при подведении тока к катушке. Включает контакты рамка, которая при определенном положении притягивает к магнитному сердечнику, а во втором положении отводится назад с помощью пружины.

Схемы подключения

Импульсное реле может быть использовано для управления светом. Для обеспечения работоспособности электрических систем с установленными коммутационными элементами этого типа, необходимо правильно выполнить работы по подключению проводников.

Прежде всего, следует иметь в виду, что реле импульсного типа не оснащается какими-либо элементами защиты, поэтому при возникновении в электропроводке осветительных приборов короткого замыкания, может произойти не только подгорание контактов реле, но и воспламенение любых легковозгораемых предметов, находящихся в непосредственной близости от медного проводника. Чтобы минимизировать возможные последствия установка импульсных реле должна осуществляться только после автомата (или плавких предохранителей (пробок)).

Для переключений режимов реле используются кнопочные выключатели. Такие элементы электрической арматуры оснащаются пружинными элементами, которые возвращают кнопку в исходное положение сразу после прекращение механического давления на ее поверхность. Это очень важный момент, ведь если контакт будет замкнут слишком долго, то может произойти перегрев обмотки катушки и изделие (электромеханическое) выйдет из строя.

Многие производители импульсных выключателей указывают в документации на товар о невозможности длительной подачи электрического тока на катушку (обычно не более 1 с).

Количество выключателей, с помощью которых подается сигнал к импульсному реле ничем не ограничено, но, во многих случаях, в схеме подключения устройства находятся 3–4 кнопки. Этого достаточно для управления светом из нескольких мест.

Все кнопочные выключатели подключаются параллельно друг другу. Эта особенность управления импульсным устройством позволяет использовать значительно меньшее количество проводов, в сравнении с другими способами монтажа системы управления одним световым прибором из разных мест. Один провод контактной системы выключателей соединяется с фазой электропроводки, другой — подключается к импульсному реле (контакт А1).

Кроме подведения фазного провода от выключателей, фаза подключается на контакт «2» импульсного устройства. Таким образом, обеспечивается передача сигнала о включении (выключении), а также обеспечение устройства электрическим током для подачи напряжения к потребителям (приборам освещения).

К контакту «2» подключается «ноль». Приборы же освещения соединяются с «землей» не через коммутационное устройство. Нулевой провод подключается к осветительному прибору от нулевой шины.

Физическое размещение импульсного реле возможно как в электрических щитках, так и непосредственной близости от осветительного прибора (установка осуществляется в распределительной коробке).

Ещё важно знать 3 особенности подключения Р.

Наиболее распространённый пример — это использование реле, к которому подключено несколько выключателей с пружинным возвратом кнопки. Они подключаются параллельно друг к другу с соблюдением основных требований.

Чтобы организовать схему управления освещением, нужно подключить силовой провод к бистабильному реле. Сами выключатели соединяются вместе посредством двухжильного проводка. В результате этого в дальнейшем появляется возможность обесточить всю сеть и использовать для этого только один выключатель.

Такой вариант пользуется популярностью, потому что позволяет упростить монтаж, но добиться поставленной цели в полной мере. Необходимо точно рассчитывать допустимые характеристики, например, поддержка светодиодной подсветки кнопок, иначе сеть не будет функционировать должным образом.

Для удобства следует проверять маркировку. Производители используют следующие обозначения:

• А1-А2 — контакты катушки.
• 1-2 (или иные цифры) — обозначение количества контактов, которые замыкаются и размыкаются при работе импульсного реле.
• ON/OFF — обозначение контактов, переводящих реле в выключенное или включенное состояние (подходит для монтажа центрального управления).

Чаще всего используются реле 220В, потому что подключение осуществляется к силовому щиту. Для этого нужно подключить кабели к соответствующим контактам, чтобы в дальнейшем управление осуществлялось через импульсное реле. Отдельные выключатели в системе освещения соединяются проводками.

Ток сигнала для срабатывания реле всегда меньше тока основной цепи. При монтаже электросети и создании системы освещения для подключения между реле и выключателями используются провода малого сечения. Такой вариант не рекомендуется без установки в электрощитке УЗО (устройства защитного отключения). Вся система собирается отдельными уровнями — от электрощита к светильникам.

Импульсное реле. Управление освещением в доме и квартире.

Плюсы устройства

Применение импульсного реле для организации управления электрическим освещением имеет большое количество преимуществ. Основными положительными свойствами таких систем являются:

• Относительно невысокая цена.
• Большой срок эксплуатации.
• Можно использовать неограниченное количество выключателей (кнопок).
• Относительно небольшое энергопотребление.
• Более простой монтаж в сравнении с маршевыми выключателями.

При использовании устройств электронного типа можно задать время, после которого произойдет отключение электроэнергии.

Область применения

В схемах управления умным домом импульсные реле являются основным исполнительным механизмом. Некоторые модели снабжены дополнительным входом, помимо основного, для группового отключения. Пример централизованного управления реле РИО-1:

Схема управления умным домом

К примеру, у вас два этажа, и вы, уходя, забыли отключить свет на втором этаже. Чтобы не возвращаться к выключателю, все электронные выключатели света объедены в групповую сеть управления, при подаче сигнала на которую они становятся в положение выключено. То есть с одного места можно отключить свет, а включать потом каждую с кнопки индивидуально.

Минусы импульсного реле

Реле импульсного типа не лишены недостатков. Наиболее заметными минусами применения таких систем являются:

• Генерация электрических помех.
• Довольно громкий щелчок при включении контактов.
• Возможен быстрый износ подвижных частей (при очень интенсивном использовании).

Практически полностью избавиться от перечисленных недостатков можно установкой электронных реле, но такие устройства будут стоить значительно дороже электромеханических (в 2–3 раза).

Варианты подключения

Используется несколько вариантов установки таких приборов, которые имеют свои плюсы и минусы. Для большинства модификаций такого устройства расшифровка обозначения контактов следующая:

• N — нулевой провод;
• Y1 — вход включения;
• Y2 — вход выключения;
• Y — вход включения и выключения;
• 11-14 — коммутирующие контакты нормально-открытого типа.

Перед началом установки необходимо внимательно изучить паспорт устройства, где могут быть указаны иные расшифровки.

Советы и рекомендации

Перед приобретением и установкой импульсного реле нелишним будет ознакомиться с наиболее распространенными ошибками, которые могут возникнуть на данном этапе. Опытные мастера, которые занимаются установкой коммутационных систем этого типа, часто советуют придерживаться следующих рекомендаций:

• Если приобретается электронное реле импульсного типа, то лучше отдать предпочтение моделям, оснащенным таймером. Благодаря наличию этой функции можно задать автоматическое отключение электроэнергии после определенного промежутка времени. Такая функция будет очень полезна для организации освещения на улице, а также в помещениях, которые посещаются часто, но ненадолго.
• Если планируется устанавливать выключатели (кнопки) с подсветкой, то следует заранее уточнить у продавца возможность работы реле с такими элементами электрической арматуры. Многие ИР очень чувствительны к появлению даже незначительного тока в электрической цепи и наличие резистивного элемента приведет к активации системы. Кроме того, прибор может испортиться, ведь катушка будет находиться постоянно под напряжением.
• Во время выполнения монтажных работ, все детали по которым движется электрический ток, должны быть хорошо изолированы. Для этой цели можно использовать специальные термоусадочные кембрики, а также ПВХ-изоленту.
• Если в доме есть маленький ребенок, то лучше установить кнопки для активации реле повыше. Такие изделия хорошо изолированы и практически безопасны во время эксплуатации, но дети часто начинают играть с кнопочками подолгу удерживая их во включенном состоянии. Подобные действия часто приводят к выходу из строя импульсные реле электромеханического типа.
• Большая часть моделей импульсных реле с катушкой рассчитана на 220 В. Такие изделия очень просто подключить к электрической сети, но если необходимо обеспечить высокий уровень безопасности во влажных помещениях, то следует выбирать модели на 12 или 24 Вольта.
• Если необходимо установить несколько импульсных реле, которые будут использоваться для выключения различных световых приборов, то следует выбирать модели с центральным управлением. Такое устройство можно принудительно выключить, подав на один из его контактов электрический ток. Следовательно, если соединить с одним выключателем несколько таких элементов, то можно одним нажатием кнопки погасить весь свет в доме.
• Если нет желания или возможности приобретать новые кнопки для включения света посредством импульсного реле, то можно переделать обычные выключатели. Для этой цели необходимо установить небольшие пружины под клавиши, чтобы после прекращения нажатия они возвращались в исходное положение.
• При установке большого количества импульсных выключателей, для экономии места, кнопки можно располагать в одном подрозетнике.

Импульсное реле является очень интересным по своей конструкции и функционалу изделием, которое можно и нужно использовать для организации более комфортного управления осветительными приборами. Если будет выбрано качественное устройство, а установка изделия будет осуществлена без ошибок, то такая система прослужит в течение многих лет.

Почему только кнопочные?

При использовании импульсных реле уже используются другие типы переключателей — кнопочные, звонковые или кнопочные.

Обратите внимание, что простые клавиши с одной или двумя клавишами здесь работать не будут.

За редким исключением, например, для Меандрового реле РИО-2. Но об этом поговорим позже.

Исходя из этого, нельзя слишком долго подавать сигнал на импульсные реле, иначе катушка перегорит. Некоторые производители предупреждают, что время непрерывного сигнала на их моделях не должно превышать 1 минуты.

А некоторым детям очень нравится играть с этими кнопками, после чего они выходят из строя.

Кнопочные переключатели внешне напоминают обычные, только внутри их конструкции находится возвратная пружина, которая после каждого нажатия возвращает ключ и контакт в исходное положение.

Также в корпусе есть двухкнопочные кнопки.

Они пригодятся, когда вы хотите подключить к реле общее освещение на кухне и одновременно освещение рабочей зоны столешницы.

Или в зале: люстра и освещение по периметру, а также отдельный настенный светильник.

Многие люди используют подпружиненные кнопки для дверных звонков вместо специальных переключателей.

Схема без проводов

А что делать, если у вас дома уже сделан ремонт и возле двери нет никакого отдельного выключателя? Не будете же вы штробить заново стены и срывать обои, чтобы протянуть туда провода.

Можно ли подключить мастер выключатель в этом случае? Да, можно. Для этого вам понадобится дистанционный выключатель на радиоуправлении.

Такие продаются во многих китайских магазинах на Али. Их даже используют как проходные.

Просто приклеиваете его на любую поверхность (хоть на стекло), а в щитке перед контактором устанавливаете силовой радиомодуль величиной со спичечный коробок.

Ошибка №10 Только опять же, не подключайте всю нагрузку через этот модуль напрямую.

Он на это не рассчитан. Его нужно ставить именно перед катушкой контактора, а не вместо него!

К одному такому модулю можно привязать даже не один, а несколько выключателей или вообще брелок для удаленного управления из машины. Подробнее

Схема расключения проводов с беспроводной дистанционной мастер-кнопкой приведена ниже:

https://youtube.com/watch?v=_jXiCUgEMb0%3F

Принцип работы и внешний вид

Если говорить обобщенно, реле представляет собой электрический механизм, замыкающий или разрывающий электрическую цепь. Его работа осуществляется исходя из электрических или других параметров, которые на него действуют.

Выбирая режим работы реле нужно руководствоваться частотой включений, величиной тока, а также характером испытываемых нагрузок.

Конструкция состоит из следующих компонентов:

• Катушки.Катушка является медным проводом, который намотан на немагнитный материал; может находиться в тканевой изоляции или быть покрытым специальным лаком, который не пропускает электричество;
• Сердечника.Он содержит железо и приходит в действие при проходе тока через витки катушки;
• Подвижного якоря.Такой якорь является пластиной, крепящейся к якорю, он воздействует на замыкающие контакты;
• Контактной системы.Она является переключателем состояния цепи.

В основе работы реле – электромагнитная сила, появляющаяся в сердечнике катушки при пропускании через нее тока.

Катушка является втягивающим устройством, в котором сердечник связан с подвижным якорем. Он и приводит в действие силовые контакты. А к катушке можно дополнительно подключать резистор для увеличения точности срабатывания.