Импульсное реле: принцип работы, применение, схема подключения

Введение

      Очень часто, в большой квартире или офисе, требуется управлять освещением в одном помещении, при помощи разных выключателей. Такая схема пригодится в длинном переходе, где свет можно включить при входе одним выключателем, а выключить при выходе другим. Или можно расположить выключатели у дверей в коридор каждого кабинета (комнаты) и один коммутационный аппарат у выхода из офиса (квартиры).

Способы технической реализации управления освещением

     Реализовать схему управления одной группой ламп, от разных выключателей, можно несколькими способами:

Использование проходных выключателей. Традиционная схема управления одной группой ламп от нескольких выключателей. Основой такой системы освещения являются выключатели с несколькими парами замыкающихся и размыкающихся контактов (проходные и перекрестные). Для выключателей такого типа нет четкого определения, в каком положении они включены, а в каком нет, это зависит от того, в каком положении они в последний раз оставались.

-Преимущество использования проходных выключателей, в их простоте. В схеме отсутствуют электронные и электромеханические компоненты, а управление лампами осуществляется простыми контактами, которые, при необходимости, можно восстановить.

-Недостатки схемы с проходными выключателями заключаются в сложности схемы подключения, чем больше постов управления светом, тем большее количество кабелей приходится подсоединять, а это зачастую приводит к ошибкам в монтаже.

-Электрическая цепь питания ламп, замыкается через все выключатели, что требует применения кабелей с одинаковым сечением жил, способных выдерживать ток схемы.

-Большое количество и протяженность кабельных линий, приводящих к удорожанию монтажа.

Применение импульсного реле освещения. Оптимальным способом управления группой ламп, при помощи любого количества кнопочных выключателей, является применение импульсного реле. Релейная схема освещения разделяется на цепь управления (состоящую из неограниченного количества кнопочных выключателей, соединенных параллельно) и силовую линию питания ламп (коммутируемую мощными контактами импульсного реле).

-Преимущество при использовании такой схемы очевидно. Для питания цепи управления реле, достаточно использовать кабель, сечением 0,75 мм2.

-Для подключения кнопочных выключателей, достаточно двух проводов. Монтаж устройства не сложен, с ним по силам справиться даже домашнему мастеру.

-Недостатком импульсного реле, является его высокая стоимость.

Дистанционное управление освещением. Реализовать такую схему можно применив радио модуль или сенсорный выключатель с дистанционным управлением.

-Преимуществом такой схемы является ее удобство, можно носить выключатель в кармане или даже управлять освещением через смартфон.

-К недостаткам дистанционного управления относиться высокая стоимость ее элементов, и необходимость наличия нескольких пультов управления.

Принцип действия

     Принцип действия импульсного реле, заключается в изменении положения своих силовых контактов, при кратковременном прохождении управляющего сигнала. То есть, при нажатии на кнопочный выключатель, реле изменить состоянии своих контактов и останется в таком положении, до следующего нажатия на кнопку. По сути это триггер, с двумя устойчивыми состояниями. При исчезновении напряжения сети и последующей его подачи, реле останется в таком же положении, в котором оно было до обесточивания.

Выпускаются два типа импульсных реле:

• Электромеханическое. Состоит из катушки и подвижной системы контактов с механической фиксацией. При подаче на катушку управляющего сигнала (нажатие на выключатель), ее якорь воздействует на систему контактов, заставляя их изменить свое положение. После снятия управляющего напряжения (размыкание выключателя), контакты реле удерживаются системой фиксации в том положении, в которое их привел якорь катушки. При последующем включении кнопочного выключателя, реле опять изменит свое положение.

• Электронное. Собрано на базе полупроводниковых элементов. Является полноценным электронным триггером. При прохождении управляющего сигнала, микроконтроллер дает команду электронному ключу (или выходному реле) на изменение своего состояния. Даже при длительном удержании выключателя включенным, реле изменит свое положение только один раз. Электронные устройства боле чувствительны к ненормальным режимам в электрической сети (понижение и повышение напряжения, изменение частоты и т.д.). Однако на их базе реализуются реле с дополнительными функциями, призванными обеспечить комфортное использование осветительных приборов.

• Электронное импульсное реле со встроенным таймером времени. Представляет собой электронную схему (триггер), с дополнительной функцией, автоматического отключения света, по истечению определенного периода времени. Эта опция очень полезна в помещении с большим количеством дверей или лестничным маршах. Если вы не уверены, что успеете пройти контролируемое реле место, за время работы реле, то достаточно нажать на клавишный выключатель два раза подряд. Этак команда отключит таймер и переведет реле в обычный режим работы триггера. В таком случае, для отключения освещения потребуется нажатие на любой выключатель схемы.

Характеристики импульсных реле

• Тип реле (электронное или электромеханическое).

• Максимально возможное количество выключателей.

• Требуемая длительность управления (больше у электромеханических реле).

• Напряжение катушки (блока управления у электронного реле).

• Номинальный ток, коммутируемый контактами силовой цепи.

• Ток срабатывания катушки (электронного блока).

• Количество контактов в силовой цепи и их начальное положение.

Область применения

     Импульсное реле освещения, служит основным исполнительным органом в системах управления «умный дом», воспринимаю импульс управления от микроконтроллера, они подают команду на включение или отключении освещения, отопления и т.п. в доме.

     Многие модели реле, оснащены функцией группового отключения. Это особый вход, при подаче на который кратковременного импульса управления, устройство переходит в режим «отключено» и разрывает силовую цепь. Применение схемы группового отключения очень удобно в больших домах, в таком случае нет нужды отключать свет во всех комнатах, а достаточно щелкнуть специальным выключателем при выходе из жилища, в результате чего, свет во всем доме погаснет. Для последующего включения освещения, достаточно нажать на выключатель, в нужной вам комнате.

     Использование бистабильных реле, незаменимо там, где требуется применение более чем двух выключателей, на одну группу ламп.

Схема подключения импульсного реле

     Стандартная схема с использованием импульсного реле, состоит из самого устройства переключения, кнопочных выключателей, кабелей и автоматического выключателя.

     Автомат, используемый в этой схеме, рассчитан на 10 Ампер, поэтому площадь сечения всех кабелей, используемых при монтаже, не должна быть менее чем 1.5 мм2. В противном случае, при возникновении короткого замыкания в сети, кабель может перегореть раньше, чем сработает автоматический выключатель. При монтаже следует применять медные провода.

     Силовые контакты реле, представленного на схеме, обладают коммутационной способностью в 16 Ампер, что вполне достаточно, для управления большим количеством мощных ламп. Если же ток, в силовой цепи, будет превышать номинальное значение для данного реле, то необходимо дополнительно установить мощный контактор или магнитный пускатель.

     На схеме указано два кнопочных выключателя, соединенных параллельно, однако их количество может быть любым, главное, что бы оно ни превышало указанного в паспортных данных реле. Для уменьшения длины используемого кабеля, выключатели рекомендуется подключать шлейфом.

     Фазный провод (красного цвета), отходящий от защитного автомата, должен приходить на выключатели и контакт реле (11).

     После выключателей (в момент нажатия на выключатель) фаза (оранжевый провод) приходит на катушку реле (Y).

     Нулевой провод (N), подключается к соответствующей клемме реле и лампам накаливания.

Кнопочные выключатели

     Устройство такого типа, представляет собой кнопку с возвратом, установленною в корпус стандартного выключателя с фиксацией положения. У кнопки имеется один, нормально разомкнутый контакт, который при нажатии на клавишу выключателя замыкает электрическую цепь. После этого, кнопка, а с ней и клавиша возвращаются в исходное положение.

Характеристики кнопочных выключателей

Количество независимых контактов:

• Одноклавишные. Имеют одну клавишу приводящие в действие контакты кнопки, такой выключатель способен управлять только одним импульсным реле.

• Двухклавишные. Оснащаются двумя независимыми кнопками и предназначены для коммутации цепей управления двух импульсных реле. Такие выключатели могут применяться в больших помещениях, где есть несколько независимых линий освещения.

Способ монтажа:

• Открытой установки. Крепятся к стене помещения, достоинство данной конструкции является ее быстрый монтаж и отсутствие необходимости производить штробление.

• Скрытой установки. Устанавливаются в подрозетник стандартных размеров, внешне коммутационный аппарат без фиксации, ничем не отличается от обычного, клавишного выключателя.

     При выборе кнопочного выключателя следует обратить внимание, имеется ли на нем подсветка отключенного положения. Так как, если ее наличие в схеме освещения не предусмотрено конструкцией реле, то она может вызывать ложное срабатывания автоматики.

     При отсутствии кнопочных выключателей, хорошей альтернативой их замены может стать кнопка от электрического звонка или любой другой коммутационный аппарат, с нормально разомкнутыми контактами, не имеющий фиксацию положения.

Заключение

     Применение импульсного реле и выключателей кнопочного типа, позволит добиться максимального комфорта дома или в офисе, а использование меньшего количества кабелей малого сечения и низкая стоимость клавишных выключателей, по сравнению с проходными, обеспечит существенную экономию средств.


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *