Импульсное реле для управления освещением: как работает, виды, маркировка и подключение

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

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.

Принцип действия

Современные модели данной конструкции имеют целый ряд достоинств, нежели недостатков по сравнению с обычным реле. Они не нуждаются в постоянном питании или бесперебойной работы электрической сети.

Внутри устройства содержится сенсорный электронный блок и металлическая катушка. Механизм питается от постоянного и электрического тока. Если уровень электрической мощности превышает допустимое значение, катушка срабатывает таким образом, что открытые каналы закрываются, а закрытые наоборот начинают активизироваться. В этом случае начинает образовываться электромагнитное поле, которая оказывает действие на переключатель.

В этом случае магнитная сила выступает в роли передающей силы, которая поступает от одного контакта к другому. На двух схемах импульсного реле представлен подробный процесс преобразования электромагнитного поля.

Многие из нас наверняка задавались вопросом:«Для чего необходимо импульсное реле?». Регулировать процесс освещения можно же при помощи обычного проходного переключателя.

На самом деле, назначение импульсного реле заключается в строении простого механизма, который позволяет выполнять широкий спектр манипуляций. Благодаря ему можно регулировать освещение пяти точек одновременно, не прилагая при этом никаких усилий.

Управление освещением с использованием импульсного реле

Для освещения длинных коридоров, лестничных маршей, где требуется включить освещение на входе и выключить на выходе, целесообразнее выполнять освещение при помощи импульсных реле. Из-за своего принципа работы, импульсное реле называют еще бистабильным.

Разумеется, в простейшем случае можно обойтись двумя выключателями типа А6 10-147 и не использовать никаких реле. Самая простая схема управления освещением из двух мест представлена ниже.

Схема управления освещения из двух мест

А вот еще одна картинка, которая наглядно демонстрирует, как это работает.

Управление освещением из двух мест

Но бывают ситуации, когда освещением нужно управлять из 3 и более мест. В этом случае лучше применить импульсное реле. Применение импульсного реле для освещения значительно упростит схему и сэкономит ваш бюджет.

В зависимости от ваших потребностей можно подобрать подходящее реле для освещения. Дело в том, что некоторые импульсные реле обладают дополнительными функциями, которые могут в некоторых случаях пригодиться.

Общая схема управления освещения при помощи импульсного реле выглядит так:

Схема управления освещением при помощи ипульсного реле

Как обычно, на светильник заведен нулевой проводник, а фаза проходит через контакт реле. При нажатии любой кнопки реле включается, при повторном нажатии реле выключается. Кнопки без фиксации.

Рассмотрим несколько импульсных реле для управления освещения.

1 Импульсное (бистабильное) реле BIS-411.

Импульсное реле BIS-411

Электронное бистабильное импульсное реле “BIS-411” позволяет включать, выключать освещение из нескольких разных мест при помощи параллельно соединенных кнопок управления. Переключение контактов происходит каждый раз в результате импульса тока, при нажатии любой кнопки. Преимущества: позволяет избежать расходов по прокладке многожильной электропроводки (для соединения кнопок управления с реле достаточно применить двухжильный провод 2×0,35мм).

2 Импульсное (бистабильное) реле BIS-413.

Импульсное реле BIS-413

Временная диаграмма BIS-413

Освещение включается нажатием кнопки любого выключателя и отключается по истечении заданной выдержки времени встроенного лестничного автомата (таймера) либо повторным нажатием кнопки любого выключателя.

Двукратное нажатие кнопки выключателя в течение менее 1 секунды включает освещение постоянно до момента очередного нажатия выключателя. BIS-413 более умное реле по сравнению с BIS-411.

3 Импульсное (бистабильное) реле BIS-414.

Импульсное реле BIS-414

Отличительная особенность BIS-414 от BIS-411 и BIS-413 в том, что реле имеют на выходе две секции и позволяют в соответствующей последовательности управлять двумя нагрузками.

Временная диаграмма BIS-414

4 Импульсное (бистабильное) реле BIS-412.

Импульсное реле BIS-412

Реле объединяются в группы, включение и выключение групп реле осуществляется по групповым входам (WW, ZW), а управление отдельным реле в группе — по индивидуальному входу (ZO). Например, включение и выключение освещения в помещениях всех этажей здания или каждого этажа (групповые входы), а также отдельно в каждом помещении (индивидуальные входы).

Основные технические характеристики приведенных импульсных реле:

Параметр	BIS-411	BIS-412	BIS-413	BIS-414
Напряжение питания	230 B; 50 Гц
Максимальный коммутируемый ток (АС1), А	16	2×8
Контакт:Z — замыкающийP — переключающий	1P	2×1P
Ток управления, мА	0,5–1
Задержка включения, с	0,1–0,2
Задержка выключения (регулируемая), мин	—	—	1–12	—
Сигнализация питания	зелёный светодиод
Сигнализация включения нагрузки	жёлтый светодиод	2 жёлтых светодиода
Диапазон рабочих температур, °C	от –25 до +50
Потребляемая мощность, Вт	0,8
Габариты (Ш×В×Г), мм	17,5×90×63
Тип корпуса	1S
Подключение	винтовые зажимы 2,5 мм

Почти все импульсные реле, могут работать с выключателями с неоновой подсветкой. При большом их количестве (более 10) рекомендуется установить конденсатор ёмкостью 0,15–0,33 мкФ 275 VAC между выводами 1 и 6 (BIS-411, BIS-412, BIS-413, BIS-414).

Советую почитать:

Применение и схема управления независимым расцепителем

Что делать, если у вас постоянно пропадает фаза?

Управление освещением в проходном коридоре

Как подключить чайник, микроволновую печь и холодильник?

Несколько видов схем подключения

Существует несколько вариантов монтажа, каждый из которых имеет свои особенности, достоинства и недостатки.

Обозначение контактов реле РИО-1 имеет следующую расшифровку:

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

Эти обозначения используются на большинстве моделей реле, но перед подсоединением в цепь следует дополнительно ознакомиться с ними в паспорте изделия.

Представленная схема электрификации используется для управления светом из трех мест посредством реле и трех кнопочных выключателей без фиксации положения

В этой схеме силовые контакты реле используют ток в 16 А. Защита цепей контроля и систем освещения осуществляется автоматическим выключателем 10 А. Следовательно провода имеют диаметр не меньше 1,5 мм2.

Соединение кнопочных коммутаторов выполнено параллельно. Красный провод – фаза, идет через все три кнопочных выключателя на силовой контакт 11. Оранжевый провод – фаза коммутации, приходит на вход Y. После чего выходит из клеммы 14 и идет на лампочки. Нулевой провод с шины соединяется с клеммой N и со светильниками.

Если свет изначально был включен, то при нажатии на любой включатель свет погаснет — произойдет кратковременная коммутация фазного провода на клемму Y и контакты 11-14 разомкнутся. То же самое произойдет при последующем нажатии на любой другой выключатель. Но контакты 11-14 изменят положение и свет включится.

Преимущество приведенной схемы перед проходными и перекрестными выключателями очевидно. Однако при коротком замыкании обнаружение повреждения вызовет некоторые сложности, в отличие от следующего варианта.

Такая схема позволит сэкономить на проводах, т. к. сечение кабелей управления можно уменьшить до 0,5 мм2. Однако придется приобрести второй аппарат защиты

Это менее распространенный вариант подключения. Он такой же, как предыдущий, но цепи управления и освещения имеют свои автоматы защиты на 6 и 10 А соответственно. Это облегчает выявление неисправностей.

Если возникает необходимость управлять несколькими группами освещения отдельным реле, то схема несколько видоизменяется.

Такой метод подключения удобно использовать, чтобы включать и выключать освещение целыми группами. Например, сразу погасить многоуровневую люстру или освещение всех рабочих мест в цеху

Еще одним вариантом использования импульсных реле является система с централизованным управлением.

Схема удобна тем, что можно выключить все освещение одной кнопкой, уходя из дома. А по возвращении, включить его таким же образом

В эту схему добавляются два выключателя для замыкания и размыкания цепи. Первая кнопка может только включить группу освещения. При этом фаза от выключателя «ВКЛ» придет на клеммы Y1 каждого реле и контакты 11-14 замкнутся.

Выключатель размыкания работает аналогично первому выключателю. Но коммутация осуществляется на клеммы Y2 каждого коммутатора и его контакты занимают положение размыкания цепи.

Как проверить электромагнитное реле

Работоспособность электромагнитного реле зависит от катушки. Поэтому в первую очередь проверяем обмотку. Ее прозванивают мультиметром. Сопротивление обмотки может быть как 20-40 Ом, так и несколько кОм. При измерении просто выбираем подходящий диапазон. Если есть данные о том, какая величина сопротивления должна быть — сравниваем. В противном случае довольствуемся тем, что нет короткого замыкания или обрыва (сопротивление стремится к бесконечности).

Проверить электромагнитное реле можно при помощи тестера/мультиметра

Второй момент — переключаются или нет контакты и насколько хорошо прилегают контактные площадки. Проверить это немного сложнее. К выводу одного из контактов можно подключить источник питания. Например — простую батарейку. При срабатывании реле потенциал должен появиться на другом контакте или исчезнуть. Это зависит от типа проверяемой контактной группы. Контролировать наличие питания также можно при помощи мультиметра, но его надо будет перевести в соответствующий режим (контроль напряжения проще).

Если мультиметра нет

Не всегда под рукой есть мультиметр, но батарейки есть почти всегда. Давайте рассмотрим пример. Есть какое-то реле в герметичном корпусе. Если знаете или нашли его тип, можно посмотреть характеристики по названию. Если данные не нашли или нет названия реле, смотрим на корпус. Обычно тут указывается вся важная информация. Напряжение питания и коммутируемые токи/напряжения есть обязательно.

Проверка обмотки электромагнитного реле

В данном случае имеем реле, которое работает от 12 V постоянного тока. Хорошо если есть такой источник питания, тогда используем его. Если нет, собираем несколько батареек (последовательно, то есть одну за одной), чтобы суммарно получить требуемое напряжение.

При последовательном соединении батареек их напряжение суммируем

Получив источник питания нужного номинала, подключаем его к выводам катушки. Как определить где выводы катушки? Обычно они подписаны. Во всяком случае, есть обозначения «+» и «-» для подключения источников постоянного питания и знаки для переменного типа таких «≈». На соответствующие контакты подаем питание. Что происходит? Если катушка реле рабочая, слышен щелчок — это притянулся якорь. При снятии напряжения он слышен снова.

Проверяем контакты

Но щелчки — это одно. Это значит, что катушка работает, но надо еще контакты проверить. Возможно они окислились, цепь замыкается, но сильно падает напряжение. Может они стерлись и контакт плохой, может, наоборот, закипели и не размыкаются. В общем, для полноценной проверки электромагнитного реле необходимо еще проверить работоспособность контактных групп.

Проще всего объяснить на примере реле с одной группой. Они обычно стоят в автомобилях. Автолюбители называют их по числу выводов: 4 контактные или 5 контактные. В обоих случаях там всего одна группа. Просто четырех контактное реле содержит нормально замкнутый или нормально разомкнутый контакт, а пятиконтактное — переключающую группу (перекидные контакты).

Электромагнитное реле 4 и 5 контактное: расположение контактов, схема подключения

Как видите, питание подается в любом случае на выводы, которые подписаны 85 и 86. А к остальным подключается нагрузка. Для проверки 4-контактного реле можно собрать простейшую связку из маленькой лампочки и батарейки нужного номинала. Концы этой связки прикрутить к выводам контактов. В 4-контактном реле это выводы 30 и 87. Что получится? Если контакт на замыкание (нормально разомкнутый), при сработке реле лампочка должна загореться. Если группа на размыкание (нормально замкнутый) должна потухнуть.

В случае с 5-контактным реле схема будет чуть сложнее. Тут потребуется две связки из лампочки и батарейки. Используйте лампы разного формата, цвета или каким-то образом их разделите. При отсутствии питания на катушке у вас должна гореть одна лампочка. При срабатывании реле она гаснет, загорается другая.

Устройство и принцип действия

В общем смысле слова реле – это электротехнический механизм, который замыкает или разрывает электрическую цепь, исходя из определенных электрических или иных параметров, которые на него воздействуют.

Его не коммутационная конструкция была изобретена еще в 1831 году Дж. Генри. А через два года стали применять для обеспечения функционирования телеграфа С. Морзе.

Можно выделить две основные группы: электромеханические и электронные. В первом типе устройства работу осуществляет механизм, а во втором за все отвечает печатная плата с микроконтроллером. Его работу удобно рассмотреть на примере электромеханического реле, которое является импульсным.

При выборе режима работы реле необходимо руководствоваться частотой включений, родом и величиной тока, характером испытываемых нагрузок

Конструктивно его можно представить следующим образом:

1. Катушка – это медный провод, намотанный на основание из немагнитного материала. Он может быть в тканевой изоляции или покрывается лаком, не пропускающим электричество.
2. Сердечник, содержащий железо и приходящий в действие при прохождении электрического тока через витки катушки.
3. Подвижный якорь – это пластина, которая крепится к якорю и оказывает воздействие на замыкающие контакты.
4. Контактная система – непосредственно переключатель состояния цепи.

В основе работы реле лежит явление электромагнитной силы. Она появляется в ферромагнитном сердечнике катушки, когда через нее пускается ток. Катушка в этом случае является втягивающим устройством.

Сердечник в ней связан с подвижным якорем, который и приводит в действие силовые контакты, осуществляя коммутацию. Они могут быть нормально открытого/нормально закрытого типа. Иногда блок контактов может содержать одновременно разомкнутые и замкнутые виды соединения.

При включении цепи механизм фиксирует это положение, которое меняется при повторной подаче импульса и снова фиксируется до следующего изменения

К катушке дополнительно может подключаться резистор, увеличивающий точность срабатывания, а также полупроводниковый диод, ограничивающий перенапряжение на обмотке. Кроме этого, в конструкции может присутствовать конденсатор, установленный параллельно контактам, для уменьшения искрения.

Более понятно работу устройства можно представить, разбив его на несколько блоков:

• исполняющий – это контактная группа, которая замыкает/размыкает электрическую цепь;
• промежуточный – катушка, сердечник и подвижный якорь задействуют исполняющий блок;
• управляющий – в этом реле преобразует электрический сигнал в магнитное поле.

Так как для переключения положения контактов необходим однократный электрический импульс, то можно сделать вывод о том, что эти приборы потребляют напряжение только в момент переключения. Это значительно экономит электроэнергию, в отличие от обычных проходных выключателей.

Второй разновидностью импульсного реле является электронный тип. За работу в нем отвечает микроконтроллер. Промежуточным блоком здесь служит катушка или полупроводниковый ключ. Использование в схеме таких элементов, как программируемые логические контроллеры, позволяет дополнить реле, например, таймером.

В устройстве этого вида нет механических подвижных элементов. Работу осуществляет датчик, распознающий сигнал управления и твердотельная электроника, которая коммутирует цепь

Схема управления освещением из 4 мест при помощи импульсного реле

Одним из таких более простых вариантов, является использование так называемых импульсных реле.

В бытовой сфере широко применять их начали относительно недавно, но само реле известно уже давно и успешно применялось на производстве. Оно вполне неплохо зарекомендовало себя, и его применение для управления освещением вполне оправдано.

Что такое импульсное реле?

Теперь давайте разберемся, что такое это импульсное реле, и какой тип освещения должен быть в комнате для его использования? Импульсные реле бывают двух видов – электромагнитное и электронное. Мы рассмотрим принцип работы на примере электромагнитного реле, так как он более нагляден.

Импульсное реле

• Как и любое другое реле, импульсное реле имеет катушку и магнитопровод. Магнитопровод в нормальном положении разомкнут.
• При подаче напряжения на катушку, магнитопровод замыкается. Благодаря тому, что к магнитопроводу жестко прикреплены подвижные контакты, они так же приходят в движение и замыкаются с неподвижными контактами.

Принцип действия обычного электромагнитного реле

• Но в обычном реле при исчезновении напряжения на катушке, магнитопровод отпадает. В результате размыкаются и контакты. В импульсном реле этого не происходит, так как контакты блокируются в сработанном положении.
• Для того, чтобы контакты в импульсном реле изменили свое положение, необходима повторная подача напряжения на катушку. При этом они так же зафиксируются в отключенном положении.

Технические характеристики импульсного реле РИО-1

Для подачи напряжения на катушку, используются обычные кнопки. Ведь для перехода реле из одного положения в другое достаточно импульса длиной до 0,3 сек. При этом допускается использование такого реле практически для любых систем освещения. Так Led освещение может быть суммарной мощностью до 460 Вт. А вот количество и мощность люминесцентных ламп в схеме зависит от их cosα, и может варьировать от 8 до 25 штук.

Схема управления освещением от импульсного реле

Ну а подключение импульсного реле на порядок проще, чем схема с проходными и перекрестными переключателями. Но здесь следует быть внимательным и не перепутать точки подключения.

Так как каждый производитель маркирует вывода импульсного реле по-разному, то в качестве образца мы возьмем наиболее распространенную модель РИО-1.

Кнопки для управления реле РИО-1

• Так как наши кнопки коммутируют только цепи катушки реле, то начнем с подключения силовой части нашего реле. Для этого подключаем к фазному групповому проводу, кабель, который подключаем к контакту «11» — это один силовой контакт нашего реле.
• От второго силового контакта реле – «14» подключаем наши светильники. Кроме того, для работы светильников нам требуется подключить к ним дополнительно нулевой и защитный провод. Делать это следует в соответствии с маркировкой.

На фото схема подключения реле РИО-1

Теперь наша инструкция расскажет вам, как подключить катушку реле. Для этого нам потребуется четыре кнопочных выключателя, которые имеют контакт 1 и 2

Какой из них будет первым, а какой вторым неважно. От того же фазного группового провода, в распределительной коробке подключаем провод, который монтируем ко всем контактам номер 1 кнопок

Затем соединяем все контакты номер два, и подключаем их к контакту «Y» импульсного реле

Для нормальной работы катушки осталось подключить нулевой провод к контакту «N» импульсного реле — и наша схема готова к работе.

Схема подключения для управления освещением импульсным реле из 4 мест

Теперь при нажатии на любую из кнопок подастся напряжение на катушку реле, и она перебросит силовой контакт. Он замкнется и загорится свет. При повторном нажатии на любую кнопку опять подастся напряжение на катушку, и она разомкнет силовой контакт. Свет соответственно потухнет. И так бесконечное число раз.

Виды реле и их характеристики

Благодаря своей способности находиться в двух стабильных (фиксированных) состояниях, реле такого типа иногда называют «бистабильные». Можно также встретить формулировку «блокировочное реле» (благодаря блокированию в одном из положений).

Что касается разновидностей, то «глобально» можно определить два типа, на которые делятся все подобные устройства:

1. Электромеханический тип импульсного реле. Работа приспособления в данном случае обеспечивается электромагнитной катушкой, контактной системой и рычажно-пружинным механизмом, который обеспечивает механическое переключение контактов, а также блокировку устройства в одном из двух фиксированных положений. Благодаря блокировочному устройству, реле потребляет энергию только в момент срабатывания (когда происходит включение или выключение света), а в остальное время не требует электрики.

1. Электронный тип импульсного реле. В конструкции устройств подобного типа в качестве управляющего элемента используется микроконтроллер на печатной плате. В качестве замыкающего блока могут применяться либо катушка, либо диодный запор (полупроводниковый ключ). Благодаря использованию программируемых микроконтроллеров, многие электронные реле имеют дополнительный функционал, например, встроенный таймер. Это позволяет строить с их помощью сложные схемы освещения.

Импульсные реле также различают по рабочему напряжению катушки (или входного сигнала для электронного типа). Стандартно производятся реле с использованием четырех возможных вариантов напряжения:

• 12 В;
• 24 В;
• 130 В;
• 220 В.

По типу монтирования (способу крепления к стене) их в основном подразделяют на DIN-стандартные, то есть приспособленные для установки на стандартной DIN-рейке в электрощите, и на «обычные» — имеющие другой способ монтирования.

Дополнительные модули

В качестве дополнительных модулей в конструкции реле могут быть включены:

• индикатор включения сети (запитано ли освещение или нет);
• механический переключатель (рычаг для переключения состояний вручную);
• программный таймер (только в электронных реле).

Таким образом, основные параметры импульсного реле для управления освещением следующие:

1. Число и начальное положение контакта(ов);
2. Напряжение управляющего сигнала;
3. Сила тока, приводящая к срабатыванию катушки;
4. Допустимая сила тока в коммутируемой (основной) цепи;
5. Продолжительность управляющего сигнала;
6. Число выключателей, которые можно подключить к реле, — эта характеристика присуща только в случае использования одновременно выключателей со световой индикацией включения и импульсного реле электронного типа, так как большое количество ламп подсветки в цепи приведет к срабатыванию чувствительной катушки.

Приведенная выше информация свидетельствует о том, что установка и использование импульсных реле для обеспечения комфортного управления светом — не слишком сложная и трудоемкая работа. Она вполне может быть выполнена своими силами без привлечения специалиста-электрика, что сэкономит средства домашнего бюджета.

Необходимо лишь соблюдать рекомендации, соблюдать правила техники безопасности и работы с электрическими сетями, а также применять для работы в своей сети только сертифицированные и качественные элементы.

Импульсное реле — маркировка

На устройство нанесена маркировка, которая помогает узнать информацию об устройстве.

В первую очередь указывается наименование изделия. Например, РЭП 26. 26 это серийный номер. Далее указывается разновидность контактов и их число. Следом за этим наносится класс износостойкости.Кроме этого маркировка реле включает в себя: конструктивные особенности по способу монтажа и подсоединения проводов; вспомогательные элементы устройства; климатическая область согласно Госту 15150.

Указывается: вид тока; тип возврата реле; тип катушки; величина токовой характеристики и напряжения; степень защиты устройства.

На корпусе реле сбоку нанесена схема, что упрощает процесс подключения.

Контактор модульный Legrand и Schneider Electric.

Контакторы Легран CX и Шнейдер Электрик iCT по назначению, бесшумности и техническим характеристикам идентичны ABB, но имеют и несколько преимуществ:

Контактор модульный АВВ 40 и 63А имеет строго 4 контакта, меньше не бывает, и занимает три модуля. У Легранда и Шнейдер Электрик есть контакторы на 40 и 63А только с двумя контактами, что достаточно при однофазной электрической сети, т.к

они занимают меньше места в электрощите (два модуля), что на целый модуль меньше, чем у АВВ.

Такой модульный контактор Legrand или Schneider Electric, который занимают меньше места, и стоит подешевле, чем пускатель АВВ.
Спасибо за внимание!