Фотореле рассчитано на определённый максимальный ток нагрузки, и это ограничение — не формальность из паспорта, а реальный порог, после которого прямое подключение группы уличного освещения выведет прибор из строя. Разберём, когда фотореле можно подключить к светильникам напрямую, а когда обязательно нужен контактор, и как правильно рассчитать его номинал под конкретную группу освещения — с учётом особенностей пусковых токов светодиодных драйверов, которые сегодня стоят в подавляющем большинстве уличных светильников.
источник: magnific.com
Почему вообще встаёт вопрос прямого подключения или контактора
Фотореле — это, по сути, электронный или электромеханический ключ со своим предельным коммутируемым током. У модульных приборов для DIN-рейки этот предел обычно указывается в паспорте как максимальный коммутируемый ток при активной нагрузке (типично 16–25 А для приборов такого класса).
Пока суммарный ток подключённых светильников укладывается в этот предел с запасом, фотореле можно включить в разрыв фазного провода напрямую. Как только группа освещения превышает паспортный ток прибора — а на практике это происходит уже при подключении заметного количества уличных светильников или мощных прожекторов, — единственный правильный вариант это перенести коммутацию силовой цепи на контактор, а фотореле оставить управляющим устройством, которое включает и выключает его катушку.
Схема прямого подключения: когда её достаточно
Прямая схема подходит для одиночных или маломощных групп освещения — например, для одного-двух светильников у входа, декоративной подсветки крыльца, освещения небольшого двора частного дома.
Последовательность подключения:
-
Вводной автомат защищает линию от короткого замыкания и перегрузки.
-
Фаза заводится на входную клемму фотореле (обычно обозначена L или IN).
-
Выход фотореле (OUT или LOAD) соединяется с фазным проводом нагрузки.
-
Ноль подключается к нагрузке напрямую, минуя фотореле.
-
Выносной датчик освещённости подключается отдельным кабелем согласно маркировке на приборе, устанавливается на месте измерения освещённости.
Эта схема простая, не требует дополнительных компонентов и достаточна до тех пор, пока суммарный ток нагрузки укладывается в паспортный предел конкретной модели фотореле с разумным запасом.
Пусковые токи светодиодных светильников: почему нельзя считать только рабочую мощность
Частая ошибка при расчёте — брать только рабочую (номинальную) мощность светильников и делить на напряжение сети, не учитывая пусковой ток. Для светодиодных светильников это существенная недоработка.
В отличие от ламп накаливания, у светодиода как полупроводникового элемента нет собственных пусковых токов. Но почти все современные уличные светильники питаются не напрямую от сети, а через драйвер со сглаживающим конденсатором на входе — и именно этот конденсатор в момент включения на короткое время потребляет ток, кратно превышающий номинальный рабочий. На практике пусковой ток светодиодного драйвера может достигать 20–50-кратного значения номинального рабочего тока, хотя и длится очень недолго — единицы миллисекунд.
Для одиночного светильника это почти никогда не создаёт проблем. Но при одновременном включении сразу группы из нескольких десятков светильников (типичная ситуация для линии уличного освещения, управляемой одним фотореле) кратковременные пусковые токи всех драйверов складываются, и суммарный импульсный ток в момент включения может оказаться значительно выше расчётного по одной лишь номинальной мощности. Именно эта особенность — весомый аргумент за контактор с запасом по коммутационной способности, а не просто за корректный подсчёт номинальных ватт.
Схема подключения через контактор
При превышении паспортного тока фотореле силовая коммутация переносится на контактор, а фотореле выполняет только функцию управляющего элемента для его катушки.
Последовательность подключения:
-
Вводной автомат защищает линию.
-
Фаза от автомата подводится к силовому входу контактора (клемма 1 для однофазной схемы).
-
С силового выхода контактора (клемма 2) фаза уходит на группу светильников.
-
Ноль подключается к нагрузке напрямую, минуя и фотореле, и контактор.
-
Отдельная маломощная цепь управления: фаза через фотореле подводится к катушке контактора (клемма A1), вторая клемма катушки (A2) подключается к нулю.
-
Датчик освещённости фотореле подключается и устанавливается так же, как при прямой схеме — на открытом участке, без паразитной засветки от самих управляемых светильников.
В этой схеме фотореле коммутирует только ток катушки контактора — величину в разы меньшую, чем ток всей группы освещения, — поэтому паспортный предел фотореле по коммутируемому току здесь не становится ограничивающим фактором.
Как рассчитать номинал контактора для группы уличного освещения
Практический порядок расчёта:
-
Определите суммарную номинальную мощность группы. Сложите паспортную мощность всех светильников на линии, управляемой одним контактором.
-
Переведите мощность в номинальный ток. Для однофазной нагрузки 220 В: ток (А) = мощность (Вт) / 220. Например, 30 светильников по 100 Вт дают суммарную мощность 3000 Вт и номинальный ток около 13,6 А.
-
Заложите запас на пусковые токи драйверов. Для группы из нескольких десятков светодиодных светильников практический ориентир — брать номинал контактора с запасом не менее 20–40% по отношению к расчётному рабочему току, а не впритык. Более точный запас определяется по паспортным данным конкретных драйверов, если они известны на этапе проектирования.
-
Округлите до ближайшего стандартного номинала контактора в большую сторону. Для примера выше с расчётным током около 14 А и запасом это будет контактор на 20 или 25 А, а не 16 А впритык.
-
Проверьте категорию применения контактора. Для нагрузки типа освещения (в том числе светодиодного с электронными драйверами) уточняйте у поставщика соответствие категории применения контактора (AC-1 для чисто активной нагрузки, специальные рекомендации производителя для нагрузки с высоким пусковым током) — это влияет на реальный ресурс контактов при частых коммутациях.
Управление несколькими контакторами от одного фотореле
Для протяжённых линий уличного освещения, разбитых на несколько групп с отдельными контакторами (например, по кварталам двора или по разным участкам улицы), один комплект фотореле с датчиком может управлять сразу несколькими контакторами одновременно — катушки контакторов подключаются параллельно к выходу фотореле, если суммарный ток катушек укладывается в паспортный предел прибора по управляющей (а не силовой) цепи.
Такая схема даёт единую точку настройки порога освещённости для всех групп сразу, что упрощает обслуживание по сравнению с отдельным фотореле на каждую группу, но создаёт единую точку отказа: при выходе из строя одного датчика без света останутся сразу все управляемые им линии. Для критически важного освещения (пути эвакуации, охраняемые периметры) резервирование датчика или разделение на независимые контуры управления может быть оправданным, несмотря на дополнительную сложность.
Частые ошибки при выборе схемы
Считают номинал контактора только по рабочей мощности, без учёта пусковых токов драйверов. При одновременном включении крупной группы светодиодных светильников суммарный импульсный пусковой ток может создавать нагрузку, для которой контактор впритык по номинальному току окажется недостаточным по коммутационной способности.
Подключают группу светильников напрямую через фотореле, превышая паспортный ток прибора. Это ускоренный износ и вероятный выход прибора из строя задолго до истечения нормального срока службы — паспортный предел коммутируемого тока не запас на будущее расширение, а жёсткая граница.
Экономят на контакторе, беря номинал впритык к расчётному рабочему току. Разумный запас 20–40% для группы освещения с электронными драйверами — не избыточная перестраховка, а нормальная инженерная практика для нагрузки с выраженным пусковым импульсом.
Забывают, что ноль на нагрузку идёт напрямую, а не через контактор или фотореле. И контактор, и фотореле в стандартной схеме коммутируют только фазный провод — попытка провести через них ещё и ноль усложняет схему без функциональной необходимости.
Часто задаваемые вопросы
Как понять, нужен ли контактор для моей группы уличного освещения?
Сравните суммарный расчётный ток группы (с учётом запаса на пусковые токи драйверов) с паспортным максимальным коммутируемым током вашей модели фотореле. Если расчётный ток приближается к паспортному пределу или превышает его — нужен контактор.
Почему у светодиодных светильников вообще есть пусковой ток, если у самого светодиода его нет?
Пусковой ток создаёт не светодиод, а сглаживающий конденсатор в блоке питания (драйвере) светильника — в момент включения он на короткое время потребляет ток, значительно превышающий номинальный рабочий.
Можно ли управлять несколькими контакторами от одного фотореле?
Да, если суммарный ток катушек управления укладывается в паспортный предел фотореле по управляющей цепи. При этом стоит учитывать, что одна точка отказа датчика повлияет сразу на все управляемые контакторы.
Какой запас по току закладывать при выборе контактора для уличного освещения?
Практический ориентир — не менее 20–40% сверх расчётного номинального тока группы, с учётом суммарных пусковых токов драйверов при одновременном включении всех светильников линии.
Нужно ли пропускать нулевой провод через контактор?
Нет, в стандартной однофазной схеме ноль подключается к нагрузке напрямую, минуя и фотореле, и контактор — коммутируется только фазный провод.
Фотореле производства «НТК Приборэнерго»
Заключение
Выбор между прямым подключением и схемой через контактор для фотореле — это не вопрос удобства, а прямое следствие паспортных ограничений прибора и реальной нагрузки на линии, включая пусковые токи современных светодиодных драйверов.
Фотореле линейки FR мы разрабатываем и производим сами: каждый прибор проходит испытания на собственном стенде перед отгрузкой. Для заказчиков из Санкт-Петербурга и Ленинградской области поставка идёт напрямую с завода.
