Принцип работы проходного выключателя схемы. Цепи освещения, схемы управления освещением

В погоне за удобством и экономичностью схемы управления освещением постоянно совершенствуются. Сейчас уже освещением, да и вообще всем электрооборудованием в доме, можно управлять находясь на другом конце Земли.

Это конечно требует серьезных капиталовложений и участия узкопрофильных специалистов. Но есть схемы управления, которые вполне возможно реализовать с минимальным набором знаний по электротехнике и которые значительно облегчат вашу жизнь и позволят сэкономить. О этих то схемах мы и поговорим в нашей статье.

Схемы с ручным управлением

Все схемы управления освещением можно разделить на ручные и автоматические. Ручные схемы хоть и не обеспечивают автоматизации, но обеспечивают должный комфорт. И во многих случаях в соотношении цена и удобство имеют несомненное преимущество перед полностью автоматическими схемами.

Проходные и перекрестные выключатели

Проходные и перекрестные выключатели на практике применяются уже достаточно давно. Но сфера их применения может быть значительно шире. Ведь установка таких переключающих устройств позволяет управлять освещением из двух, трех (см. ) и большего количества мест.

Итак:

Проходной выключатель отличается от обычного выключателя тем, что он имеет один ввод и два вывода. Пусть ввод будет контактом номер 1, а вывода контактами номер 2 и 3. В одном положении выключателя замкнуты контакты 1 и 2, а во втором положении выключателя замкнуты контакты 1 и 3.
Перекрестный выключатель имеет два вводных контакта 1 и 2, а также два контакта вывода 3 и 4. В одном положении выключателя у нас замкнуты контакты 1 – 3 и 2 – 4, а во втором положении замкнуты контакты 1 – 4 и 2 – 3.
Такая особенность позволяет выключателям управлять освещением независимо от положения других выключателей в схеме. В связи с этим такую схему часто называют коридорная.

Как вы можете видеть на схеме, для управления с помощью двух выключателей можно применить только проходные выключатели. Для большего количества точек управления требуется применять уже и перекрестные выключатели.
Для того чтоб реализовать эту схему для двух выключателей следует произвести следующие переключения. Фазный провод от распределительной коробки подключить к вводу первого выключателя.
После этого соединяем между собой вывода 2 и 3 обоих выключателей. А к вводу второго выключателя подключаем наш светильник. Осталось подключить нулевой провод к светильнику напрямую от распределительной коробки и наша схема готова к работе.
Для создания подобной схемы на три и большее количество выключателей между двумя проходными следует поставить перекрестные выключатели. В этом случае мы от выводов 2 и 3 первого проходного выключателя подключаем провода к вводам 1 и 2 перекрестного выключателя. А от выводов 3 и 4 перекрестного выключателя подключаем к выводам 2 и 3 проходного выключателя. В остальном схеме остается без изменений.

Схемы на импульсном реле

Но будем откровенны схемы проходных и перекрестных выключателей отживают свое. С появлением импульсных реле такие схемы кажутся через-чур сложными и недостаточно надежными в связи с большим количеством контактов.

Проще использовать импульсные реле, которые удобнее для управления освещением и схемы которых значительно проще.

Принцип работы импульсного реле сводится к следующему. При подаче питания на катушку силовые контакты изменяют свое состояние на противоположное и фиксируются в этом состоянии. Это позволяет кратковременной подачей напряжения в 0,1 – 0,5 сек., включать и отключать освещение.
Так как фиксация положения выключателя в этом случае не требуется, то для работы с импульсным реле применяют обычные кнопки. Такие как для дверного звонка. Простое нажатие на кнопку включает освещение. Повторное нажатие на эту или любую другую кнопку в цепи отключает его.

Обратите внимание! Выбирая импульсное реле убедитесь, что катушка работает от сети 220В. Кроме того, следует правильно выбрать номинальный ток первичной цепи, который для сети освещения должен быть не меньше 6А.

Кроме срабатывания от импульсов в большинство реле имеется функция только отключения и только включения освещения. Для некоторых схем это может стать очень полезным свойством.

В связи с таким богатым функционалом реле, он имеет аж шесть контактов. Обычно управляющие вывода расположены сверху, а силовые снизу. Но, к сожалению, единой системы тут нет, и каждый производитель изгаляется так, как сам считает правильным. То же самое и с обозначение контактов. Поэтому дабы не быть голословными мы возьмем принцип обозначения одного из самых распространенных производителей. В качестве примера выступает реле – РИО-1.
Если вы собрались подключать импульсное реле своими руками, то прежде всего собираем управляющий сигнал. Для этого фазный провод от распределительной коробки подключаем к каждому выключателю без фиксации. Вывода от выключателей собираем последовательно и подключаем к контакту «Y» на импульсном реле.
Но для работы реле нам необходимо наличие питание на катушке. Подводим это питание присоединением к клемме «11» фазного провода от распределительной коробки, а к клемме «N» нулевого провода.
Теперь от клеммы «14» берем фазный провод к нашим светильникам. Нулевой соответственно прокладываем от распределительной коробки. Все наша схема полностью работоспособна.
Если же у вас есть желание установить кнопку, которая будет при любом нажатии только включать освещение, то данную кнопку подключаем к контакту «Y1» импульсного реле. Соответственно кнопку, работающую только на отключение света, подключаем к контакту «Y2» реле.

Подключение освещение через пускатель

Согласно п.6.2.10 ПУЭ от одного группового автомата запрещено запитывать более 20 ламп или многоламповых светильников. Но иногда необходимо одноразово включить сразу большее число осветительных приборов.

В этом случае цепь управления освещением и схема должна предусматривать установку пускателя или контактора.

Итак:

Пускатель представляет собой катушку, магнитопровод и систему связанных с ним силовых и вторичных контактов. Магнитопровод разделен на неподвижную и подвижную часть. При подаче напряжения на катушку подвижная часть магнитопровода подтягивается к неподвижной. При этом изменяют свое положение и контакты. При исчезновении напряжения на катушке, магнитопровод под действием пружин отпадает, соответственно отпадает и контактная часть.

Обратите внимание! Обычно пускатель имеет три силовых контакта. Это позволяет к каждому из них подключить по одной группе освещения, что в свою очередь позволяет одновременно включать до 60 светильников.

Для управления пускателем обычно используется кнопочный пост. На нем в обязательном порядке должно быть, как минимум две кнопки «вкл» и «откл». Кнопка «вкл» имеет нормально разомкнутые контакты, а кнопка «откл» нормально замкнутые.
Для того чтоб освещение управлялось через контактор или пускатель нам, как и в схеме импульсного реле, следует собрать отдельно силовую схему и отдельно схему управления. Силовая схема собирается достаточно просто. Для этого к вводным силовым контактам достаточно подключить фазные провода от групповых автоматов, а к выводам пускателя фазные провода, идущие непосредственно к светильникам.

А вот со схемой управления все немножко сложнее. Для этого берем фазный провод от одного их групповых автоматов и подключаем его к одному из контактов кнопки «откл». От второго контакта кнопки «откл» присоединяем провод к первому контакту кнопки «вкл». От второго контакта кнопки «вкл» пробрасываем провод к фазе катушки пускателя. Второй вывод катушки пускателя подключаем к нулю.
Казалось бы, вот и все. При нажатии кнопки «вкл» на катушке появится напряжение и пускатель сработает. Но дело в том, что как только мы отпустим кнопку «вкл» пускатель отпадет. Поэтому нам необходима так называемая схема самоподхвата.
Суть данной схемы сводится к следующему. У пускателя кроме силовых, есть вторичные контакты, которые повторяют движение силовых. Там есть нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты.
Для реализации схемы самоподхвата берем фазу с катушки пускателя. Ее подключаем на нормально разомкнутый контакт пускателя. К второму выводу этого контакта подключаем провод, который идет к кнопке «откл». Здесь подключаем его к контакту между кнопкой «вкл» и «откл». Теперь пускатель будет работать даже после отпускания кнопки «вкл».
Работает данная схема таким образом. Через нормально замкнутый контакт кнопки «откл» напряжение подается к кнопке «вкл». При нажатии кнопки «вкл» происходит подача напряжения на катушку и пускатель срабатывает. При этом замыкаются вторичные контакты пускателя, тем самым шунтируя кнопку «вкл». При нажатии кнопки «откл» напряжение снимается с катушки, пускатель отпадает, и схема возвращается в исходное состояние.

Схемы с автоматическим управлением

Но как бы то не было схемы ручного управления требуют участия человека. А это не всегда возможно или комфортно.

Значительно удобнее если освещение будет включаться самостоятельно по определённым факторам. Для это используется и схема которая предполагает наличие специальных датчиков.

Схема с датчиками освещенности

Для более рационального расходования электроэнергии применяют так называемые датчики освещённости. Они позволяют включать освещения только при снижении уровня естественного освещения до заданных параметров.

При этом они совершенно не требуют участия человека, а их обслуживание сводится к периодической протирке фотоэлемента датчика от пыли.

Принцип работы датчика освещённости сводится к фиксации уровня освещённости специальным фотоэлементом. При достижении заданных параметров он срабатывает и через силовой контакт подает напряжение к сети освещения. Регулировка необходимого уровня освещённости реализуется за счет специального регулятора на наружной поверхности корпуса.

Подключение датчика освещённости не требует особых знаний:

Прежде всего подключаем фазу и ноль к соответствующим выводам датчика . Они могут быть обозначены как «L» или «L1» и «N». Это подключение обеспечивает работоспособность устройства.

От третьего, пока не задействованного вывода, подключаем светильники . Ноль для светильников берется помимо датчика, непосредственно с распределительной коробки.

Обратите внимание! Согласно п. 6.5.7 ПУЭ все системы с автоматическими системами управления освещения должны иметь возможность ручного включения. Это необходимо для ремонта, эксплуатации сети, а также на случай поломки датчиков. Это правило относится ко всем схемам с автоматическим управлением.

Схема управления наружным освещением, для которых такие датчики используют наиболее часто, зачастую предполагает подключение от датчика не светильников, а пускателя освещения.

В этом случае, при снижении освещённости срабатывает датчик, затем пускатель и подается напряжение к сети освещения, которая управляется либо другими датчиками, либо выключателями. Это обеспечивает условие включения освещения только при недостаточной естественной освещённости.

Схема с таймером

В некоторых случаях освещение необходимо включать по факту наступления определённого времени. В этом случае схема автоматического управления освещением оснащается таймером.

Итак:

Таймеры бывают двух видов аналоговые, с часовым механизмом, и электронные, принцип действия которых схож с принципом действия электронных часов. Кроме того, таймеры разделяются на устройства реального времени и устройства обратного отчета.
Устройства реального времени ведут счет времени как обычные часы и при наступлении заданного времени выполняют заданные действия – включение или отключение электрооборудования.
Устройства обратного счета зачастую имеют строго регламентированный временной отрезок, в период которого возможно его срабатывания – час, сутки, неделя. В данном случае можно задать действия на не ограниченное время, а на данный временной промежуток. И таймер будет вести учёт времени до момента срабатывания.
Сами по себе таймеры практически не выпускаются. Зачастую они интегрированы с другими устройствами. Это могут быть автоматические выключатели, розетки, выключатели, пускатели или другое оборудование.

Современные таймеры имеют возможность программирования не на одно, а на несколько действий независимых друг от друга. Кроме того, современные электронные таймеры могут управлять сразу несколькими устройствами. Но такие устройства чаще всего применяются в схемах освещения «умный дом» и других высокотехнологичных схемах как на видео, создать которые без помощи профессионалов может быть затруднительно.

Схема с датчиками движения

Самую высокую степень экономии электроэнергии дает . Применение данных устройств позволяет включать освещение только на время нахождения человека в комнате или зоне ответственности.

При этом от самого человека не требуется никакого участия. Даже самые совершенные схемы управления на микроконтроллере используют данный тип датчиков для управления освещением.

Принцип работы датчика движения основан на фиксации инфракрасного излучения, которое излучает человек. При этом дабы фиксировать не только наличие излучения, но и движение человека имеется специальная оптическая система. По мере движения человека фиксация излучения в этой системе производится разными элементами.
Количество элементов срабатывание которых приведет к срабатыванию датчика регулируется. Поэтому при малейшем движении для срабатывания датчика достаточно фиксация двумя элементами, а для более грубой настройки может потребоваться фиксация тремя или четырьмя элементами.

	При выборе датчика движения следует обратить внимание на целый ряд параметров. Прежде всего это электрические номинальные данные. В первую очередь нас интересует напряжение питающей сети, которое должно быть 220В, а также номинальный ток первичной цепи. Он может быть 6, 10 или 16А. Чем выше это значение, тем большее количество ламп мы можем запитать от датчика.
	Большинство современных датчиков движения имеют возможность регулировки уровня освещенности для срабатывания, время работы датчика после срабатывания и выбор чувствительности срабатывания.
	Важным параметром является угол работы датчика. Большинство современных моделей способны обеспечить угол работы до 180⁰. А для датчиков потолочной установки нормальным является охват зоны в 360⁰.
	Во время настройки датчиков движения, а также их работы следует помнить, что плохие погодные условия значительно снижают их чувствительность. Кроме того, установка посторонних предметов или стекла перед датчиком может полностью ограничить его работу. Это же правило касается и климатического оборудования, установленного рядом с датчиком.
	Так же важным параметром является уровень защиты датчика движения от проникновения влаги и пыли. Если для установки внутри помещений можно выбрать приборы без защиты, то для наружной установки лучше выбирать изделия с IP 44 и выше.

Итак:

Подключение датчика движения достаточно похоже с подключением датчика освещенности. Точно так же для работы устройства ему необходимо наличие фазы и нуля. Для питания же светильников, подключенных к нему, используется третий провод. Для сети освещения он является фазным.
Кроме того, достаточно интересным решением является возможность их параллельного подключения. Например, у нас есть коридор с несколькими входами. Напротив каждого из них ставим датчик движения, и при срабатывании хотя бы одного из них включается освещение всего коридора. Это так называемая логика «или».

В виду широкого использования современные датчики движения имеют более широкие возможности чем просто фиксация движения. В большинстве случаев они содержат встроенный таймер, а иногда и датчик освещённости.
Это позволяет значительно расширить спектр их использования и повысить многозадачность. Например, можно задать условием срабатывания понижения уровня освещенности до определённой величины и появление движения. При этом в сработанном состоянии датчик должен находится столько-то минут, после прекращения движения в зоне его действия.
Конечно это более удобно, но зачастую увеличивает конечную стоимость всей схемы освещения. Поэтому наша инструкция для удешевления проекта советует интегрировать несколько разнообразных автоматических и ручных схем друг с другом.

Вывод

Как видите современная схема дистанционного управления освещением позволяет полностью исключить человека или минимизировать его участи. Но понятное дело, чем более совершенная схема, тем выше ее конечная стоимость.

Поэтому далеко не во всех случаях целесообразно расходовать большие средства на автоматизацию систем управления. Иногда можно обойтись и старым добрым выключателем. Но решать конечно вам, тем более что теперь вы знаете как это все смонтировать без посторонней помощи.

Электрические линии, которые включают берут свое начало с главного электрического щита, и каждая линия состоит из трех проводников: фаза, нейтральный провод и земля. Все три проводника доходят до конечной клеммы светильника, и если он имеет металлический корпус, заземляющий провод должен быть подключен к соответствующей клемме.

При монтаже от каждого распределительного щита параллельно должны отходить как минимум две линии цепи освещения, в этом случае при неполадке на одной из линий, весь объект не будет погружен во мрак. Изоляция каждого проводника должна быть определенного цвета, согласно общепринятому правилу.

Фазные провода должны быть коричневого или черного цвета, нейтральные проводники должны быть светло-голубого цвета, а заземляющий проводник должен быть желтый или зеленый.

Для того чтобы понять схему подключения можно использовать различные конструкции, в том числе следующие:

Однолинейная схема

Схемы указаны в упрощенной форме. Такие чертежи показывают только важные элементы цепи и содержат информацию о их расположении, количество проводников, и их сечение.

Аналитическая схема

Которая показывает все линии и их соединения с разными частями цепи. Такие чертежи в больших масштабах теряют свою читабельность.

Операционная схема

Которая показывает в деталях путь электрического тока. Этот метод проектирования носит описательный характер и легко читается.

Выполнение цепей освещения

Однолинейные, аналитические и операционные схемы

Простая схема цепи освещения

Описание

Подключаются один или более светильников , которые управляется простым выключателем. Схема управления освещением может быть реализована и с помощью выключателя на два направления.

Общие схемы

В случае, если мощность потребляемая светильниками больше коммутационной способности одного контакта или если есть необходимость в разрыве фазного и нейтрального проводников схема цепи освещения реализуется с помощью одноклавишного выключателя с двумя соединенными контактами.

Заземляющий кабель, во всех цепях освещения, обязательно должен быть установленный. Обычно светильники для жилых помещений принадлежат к следующим двум категориям защиты от удара током:

Класс защиты 1: приборы заземлены. Заземляющий кабель (желтый или зеленый) должен быть присоединен к зажиму с символом "заземление".

Класс защиты 2: приборы имеют двойную изоляцию, и не могут быть заземлены.

Селекторный переключатель цепи освещения

Описание

Подключение двух групп ламп контролируется в одной точке при чем, каждая цепь освещения работает независимо. Реализуется выключателем на одно направление с двумя независимыми клавишами и контактами. Такое подключение обычно используется в люстрах.

Общие схемы

Однолинейная схема управления освещением

Аналитическая диаграмма

Все схемы цепей освещения обычно рисуются в выключенном состоянии, если нет веских причин показать выключатель включенным.

Операционная схема управления освещением

Двух позиционная схема управления освещением (схема с двух постов)

Описание

Включение и выключение цепи освещения можно осуществлять с двух точек (А и Б) . Этот тип схемы управления освещением используется преимущественно в длинных коридорах, в комнатах с двумя входами, в спальнях, лестницах и т.д.

Общие схемы управления освещением

Однолинейная схема управления освещением

Аналитическая схема управления освещением

Операционная схема управления освещением

Данная схема цепи освещения может быть реализована при помощи выключателя на два направления с двумя независимыми клавишами и контактами. В данном случае можно управлять двумя группами ламп с одной точки.

Переключение цепи освещения с двух крайних выключателей и одного или нескольких промежуточных переключателей.

Описание:

Контроль цепи освещения из трех или более точек. Этот тип схем используется в больших комнатах, длинных коридорах, лестницах и обычно в больших помещениях. Управление освещением из трех мест реализуется с помощью двухвыключателей на два направления, и одного выключателя на одного направление.

Общие схемы

Однолинейная схема

Аналитическая схема управления освещением

Операционная схема управления освещением

При управлении из нескольких мест, более трех, альтернативная схема цепи освещения может быть сформирована с помощью кнопочных выключателей импульсного реле. Импульс от кнопки, включает реле TL . В данной схеме можно разместить светорегулятор. Таким способом можно организовать управление цепями всего дома. Такой метод реализуется в жилых домах, и небольших офисах, при этом используются централизованные кнопочные выключатели которые управляют всеми цепями освещения. В таком случае отпадает необходимость заходить в все помещения и проверять выключен ли свет, так как свет выключается централизованными выключателями.

Альтернативные решения по управлению освещением

Инфракрасная система

Управление освещением осуществляется из множества точек, в пределах прямой видимости при помощи дистанционного пульта, который направляется на выключатель со встроенным инфракрасным приемником. Такая система позволяет регулировать освещение не вставая с места.

Радиосистема

В жилых домах и небольших офисах для уменьшения количества прокладываемых проводов целесообразно использовать управление освещением при помощи радиочастотного передатчика и нескольких радиочастотных приемников. Управление может осуществляться несколькими цепями освещения. Возможность управления сценами, либо сценариями. Такой тип управление можно отнести к сетям умный дом. Широкий выбор приемников (мобильные розетки, приемники потолочного или скрытого монтажа). Возможность совместного использования с устройствами IHC.

Сцены и сценарии

Сцена приспосабливает освещение данной, конкретной ситуации, облегчает управление и делает жизнь более комфортной.

Примеры сцен в коттедже:

«Дом пустой» – сцена, которая отключает все освещение и даже уменьшает температуру отопления, закрывает жалюзи, ставит дом на сигнализацию. Нет необходимости обходить все помещения, чтобы выключить в них свет

«В дом пришли люди» – сцена, которая включает свет в коридоре, гостиной и гардеробной.

«Просмотр телевизора» – сцена, которая выключает или приглушает освещение в зоне просмотра.

«Я обедаю» – сцена, которая атмосферу уюта, приглушая часть освещения.

Сцены все больше и больше используются в управлении домом. Могут быть созданы с помощью радиосистемы и устройств IHC, KNX.

Таймер

После включения свет горит заданное количество времени. Применяется в подсобках, гардеробных, уборных комнатах.

Реле времени

Включение и выключение цепи освещения каждый день в одно и то же время, при чем может использоваться несколько временных интервалов которые могут задаваться разной длительности в зависимости от времени года.

Применение: освещение автостоянок, магазинных витрин.

Основные преимущества:

Экономия электроэнергии за счет включения освещения в требуемое время.

Повышение комфорта и безопасности (нет необходимости поиска выключателя и исключение внезапного отключения света посторонними).

Реле уровня освещенности

Применяется во внешнем освещении. Включение и отключение света происходит в зависимости от интенсивности естественного освещения.

Системы с использованием программируемых микроконтроллеров

Управляются цепи освещения при помощи программируемых контроллеров , к которым подключены кнопочные или клавишные выключатели и осветительные приборы. Преимущество таких систем заключаются в управлении не только освещением, но и розетками, обогревателями, вентиляцией и т.д. В этих системах управляющие сигналы передаются по силовым сетям, низковольтным сетям и радиоканалам, а все незадействованные части силовой сети могут обесточиваться. Такой подход повышает уровень электробезопасности в доме. В основе работы таких систем лежит разная топология сети. При передачи сигналов используются разные протоколы, которые обеспечивают разную вероятность отказов в работе и разную вероятность неправильного срабатывания. Существует множество технологий автоматизации зданий , среди них можно выделить такие как Clipsal Bus (C-Bus), Lexel Intelligent Home Control (Lexel IHC), European Installation Bus EIB или KNX и многие другие.

В статье приведены схемы управления освещением с использованием проходных и крестовых переключателей, бистабильных реле, светорегуляторов, диммеров, фотореле, таймеров и инфракрасных датчиков движения.

Схемы управления освещением уже неоднократно рассматривалось в литературе и на страницах различных интернет-сайтов электротехнической направленности. Поэтому, здесь мы постараемся в общих чертах охватить различные существующие решения.

Простейшие схемы управления одно- или двухклавишным выключателем всем известны и, следовательно, мало кому интересны, поэтому перейдём сразу к рассмотрению схем управлением освещения из нескольких мест .

Начнём с конкретной простой ситуации - допустим, у вас в загородном доме два этажа. Вечером вы поднимаетесь по лестнице на второй этаж. Естественно, нужно включить свет на лестнице. Включаем на первом этаже. Поднимаемся на второй этаж. Теперь свет на лестнице нужно отключить.

А как это сделать, если выключатель установлен на первом этаже? Естественно, напрашивается очевидный ответ - управление светильниками должно осуществляться из двух мест - с первого и второго этажа.

На первый взгляд ничего сложного - достаточно установить на каждом этаже по выключателю, которые включены параллельно и управлять ими независимо друг от друга. Но такая схема работать по нужному нам алгоритму не будет - с её помощью можно включить свет с любого из двух выключателей, но отключить - только с того, с которого было сделано включение - т.к. один выключатель во включенном состоянии заблокирует работу другого. Следовательно, для рассмотренной ситуации с лестницей, данная схема абсолютно неприемлема.

Для реализации управлением освещением из двух мест необходимы специальные выключатели, которые называются проходными . Вообще, в данной ситуации термин «выключатель» неправильный. Это «переключатель», т.к. он имеет три контакта - один подвижный и два неподвижных. В зависимости от положения клавиши переключателя подвижный контакт замыкается либо с одним, либо с другим неподвижным контактом. Но что бы не запутаться в терминах, будем называть этот переключатель проходным выключателем.

Включив два таких выключателя по схеме, приведённой на рисунке 1, мы получим возможность управлять одним светильником (или несколькими одновременно, если они соединены параллельно) из двух точек независимо друг от друга. Подвижными (переключающими) контактом на этой схеме является контакты, выделенные синим цветом.

Рис.1. Управление одним светильником из двух точек.

Особенностью проходных выключателей является то, что они не имеют строгого положения клавиши. Если в обычном выключателе, как правило, включенным положением является нажатие вверх, а выключение вниз, то в проходном выключателе положение «включено-выключено» будет зависеть от положения второго выключателя. Если допустим, вы включили свет с первого выключателя, «щёлкнув» его вверх, а со второго отключили, то в следующий раз при включении света первым выключателем, его необходимо «щёлкнуть» вниз.

Помимо одиночных, существуют сдвоенные . Они позволяют управлять из двух мест двумя независимыми светильниками. Это фактически два одиночных проходных выключателя в одном корпусе. Схема соединения таких выключателей, показана на рисунке 2.

Рис.2. Управление двумя светильниками из двух точек.

Но иногда ситуация требует управления не из двух, а из трёх и более мест. Тут уже одними проходными выключателями не обойтись. Схему необходимо дополнить четырёхконтактыми переключателями - так называемыми крестовыми выключателями .

Крестовой выключатель имеет четыре контакта и более сложную конструкцию, по сравнению с проходным выключателем. Он устанавливается «в середине» схемы - т.е. первый и последний выключатели в цепи освещения будут проходными, а все во всех «промежуточных» точках должны быть установлены крестовые выключатели. В качестве примера на рисунке 3 показана схема управления светильником из трёх точек.

Рис.3. Управление светильником из трёх точек.

Схема управления с помощью проходных и крестовых выключателей является не самым оптимальным решением, когда нужно управлять освещением из трёх и более мест. Такую схему управления значительно проще организовать с помощью двустабильных, или как их по другому называют, бистабильных реле .

Данное реле представляет собой электронную схему триггера - устройства с двумя устойчивыми состояниями и управляется кратковременным импульсом, подаваемым на его вход. Это позволяет использовать для управления освещением не фиксируемые выключатели (кнопки). Все кнопки включаются параллельно друг другу, что позволяет значительно упростить схему и соответственно монтаж освещения. Обычно такое реле представляет собой стандартный 17,5 мм модуль, устанавливаемый на DIN - рейку и монтируемый в распределительном шкафу (рисунок 4)

Рис.4. Внешний вид двустабильного реле.

Показанное в качестве примера двустабильное реле, в зависимости от модификации, может иметь один нормально-разомкнутый контакт, два нормально-разомкнутых контакта или нормально-разомкнутый и нормально-замкнутый контакт. Такие реле могут работать как в сети 230В, так и при напряжении 24В. Схемы включения двустабильного реле показаны на рисунке 5.

Рис.5. Схемы включения двустабильного реле.

Для реализации схемы управления освещением на двустабильном реле наиболее удобно задействовать его нормально-разомкнутый контакт. В приведённых обеих схемах таким контактом является контакт, имеющий выходы 1-2. Количество кнопок управления может быть любым, и все они включены параллельно.

Первое нажатие на любую кнопку подаст управляющий уровень напряжения на вход А1, что вызовет включение реле, замыкание контакта и соответственно включение освещения, второе нажатие - отключение и так далее по кругу.

Преимущество данной схемы от рассмотренной выше схемы на проходных выключателях - отсутствие необходимости применения крестовых переключателей и значительно более простой монтаж системы освещения. Недостаток - применение специального двустабильного реле. Но при наличии такого реле, данная схема является наиболее оптимальной как в плане монтажа, так и последующего отыскания неисправностей.

Отдельно необходимо остановиться на таких устройствах, как светорегуляторы (диммеры) . Они позволяют управлять яркостью свечения лампы. Существую регуляторы для различных типов светильников - с лампами накаливания, с люминесцентными лампами, галогенными и т.д. Для примера приведём внешний вид и схему включения дистанционно управляемого из разных точек (рисунок 6).

Как видно из схемы, включение кнопок управления в этом диммере выполняется аналогично схеме управления посредством двустабильного реле - все они включены параллельно и их может быть любое количество. Для обеспечения защиты диммер включается через автоматический выключатель. Суммарная мощность ламп может составлять 600 Вт. Схема включения для люминесцентных ламп аналогична, отличие только в том, что используется другой тип регулятора.

Рис.6. Схема включения дистанционно управляемого диммера.

Такой тип диммера монтируется в распределительном шкафу на DIN рейку. Однако в большинстве случаев в быту используют диммеры, которые устанавливаются взамен существующих выключателей. Они имеют посадочные размеры, как и стандартный выключатель. Внешний вид диммера показан на рисунке 7.

Регулировка осуществляется вращением ручки потенциометра - при вращении по часовой стрелке яркость лампы возрастает, против часовой стрелки - уменьшается. Иногда управление производится с помощью кнопок. Силовым регулирующим элементом в схеме диммера является .

Рис.7. Диммер.

При замене обычных выключателей диммерами не следует забывать один очень важный нюанс - существуют диммеры, которые включаются в разрыв питания светильника, а некоторые требуют постоянно наличия питания 230В.

В первом случае никаких вопросов по замене не возникает - диммер просто включается взамен выключателя. Во втором случае необходимо в посадочную коробку привести дополнительный нулевой провод - для обеспечения полного питания 230В. Поэтому, если не производится реконструкция электропроводки, то первый способ явно предпочтительнее. Схемы включения различных типов диммеров показаны на рисунке 8.

Рис.8. Включение различных типов диммеров.

Рассмотренные выше способы управления освещением при всём их удобстве, имеют один момент, а может для кого-то и недостаток - для включения или отключения освещения необходимо подойти к выключателю. Не привязываться к выключателю и одновременно регулировать яркость позволяют электронные дистанционные выключатели . Они бывают как с управлением на инфракрасных лучах (ИК), где в качестве пульта управления применяется пульт от любой бытовой техники, так и с управлением по радиоканалу.

В качестве примера выключателя, управляемого по ИК-каналу, можно назвать широко известный выключатель «Сапфир» (рисунок 9). Он позволяет как включать/выключать свет, так и плавно регулировать яркость свечения лампы. При всех его достоинствах, в качестве недостатка необходимо отметить то, что управлять этим выключателем можно только в пределах прямой видимости, на сколько хватит «дальнобойности» пульта управления - обычно, не более восьми метров.

Рис.9. Внешний вид выключателя «Сапфир».

Выключатели, работающие по радиоканалу, лишены такого недостатка, как управление только в пределах прямой видимости. Радиосигнал может проходить и через различные препятствия - стены, перекрытия и т.д. До определённой степени, конечно. В таких выключателях, как правило, используют частоту 433 или 492 МГц, на которые не требуется получения разрешения в органах радионадзора. Выходная мощность у передатчиков для таких устройств не более 10мВт.

Дистанционно управляемые выключатели (как по ИК, так и по радиоканалу), могут быть как одноканальными (позволяющие управлять только одной нагрузкой), так и многоканальными. Многоканальные выключатели удобны тем, что их можно разместить, например, в распределительном шкафу и свести объекты управления в одну точку. Одноканальные выключатели размещают обычно в распределительных коробках линии освещения.

Пример реализации одноканального радиовыключателя, монтируемого в распределительную коробку, показан на рисунке 10. В обязательном порядке, как в одноканальных, так и в многоканальных выключателях предусматривается местное (ручное) управление на случай выхода из строя пульта управления.

Рис.10. Одноканальный радиовыключатель.

Радиоуправляемые выключатели, хотя и имеют значительно больший радиус действия, чем выключатели, построенные на инфракрасных лучах, однако и он ограничен - как правило, не более 100 метров (хотя бывают разные варианты).

Но что делать, если нужно включить освещение или любую другую нагрузку, находясь за десятки и сотни километров от управляемого объекта? А это не такая уж и бесполезная функция - например, удалённое включение освещение в загородном доме позволит создать эффект присутствия хозяев, в зимнее время включить подогрев тёплых полов, что бы к вашему приезду в доме было тепло, летом включить кондиционер и т.д.

Вот здесь на помощь и приходят системы, управляемые дистанционно по линиям сотовой связи или через Интернет. Такие устройства сейчас довольно широко представлены на рынке. Автор данной статьи в своё время так же самостоятельно разрабатывал четырёхканальный «выключатель» по GSM. Его внешний вид показан на рисунке 11.

Рис.11. Четырёхканальное устройство управления и контроля.

Это устройство, получившее название многофункционального устройства управления и контроля, имеет встроенный модуль GSM. Для его использования достаточно подключить к выходным каналам требуемые нагрузки и вставить активированную SIM карту.

Доступ к управлению происходит следующим образом - производится дозвон на номер установленной SIM карты, после запрограммированного числа посылок вызовов устройство подключается к линии и необходимо ввести с клавиатуры телефона установленный пароль. Если пароль неправильный, устройство отключается от линии, если правильный - можно управлять (включить или отключить) любой из четырёх нагрузок.

Данный проект является некоммерческим, вся документация о нём, в том числе и , выложены в свободном доступе и любой желающий, имеющий определённые познания в области электроники может изготовить его самостоятельно. Более подробно ознакомится с этим устройством, а так же скачать по нему всю документацию, можно на сайте автора - http://electromost.com - Устройство управления и контроля.

Все приведённые выше схемы управления имеют один общий признак - они управляются по команде человека, другими словами - оператора. Но есть целый класс устройств, которые могут работать без непосредственного участия человека. К ним относятся реле управления по команде с датчика освещённости, датчика движения и по установленному ранее временному алгоритму.

Реле с датчиками освещённости (фотореле) часто используют для управления уличным освещением - при наступлении темноты они включают светильники наружного освещения. Порог срабатывания таких реле можно регулировать в зависимости от уровня освещённости. Внешний вид вместе с датчиком показан на рисунке 12. Оно содержит один управляющий контакт, который позволяет управлять светильником непосредственно с реле, или, при больших нагрузках, через дополнительное .

Рис.12. Фотореле с датчиком.

Реле, которые управляют нагрузкой по заданному временному алгоритму, называются программируемыми таймерами . В них прописывается нужное время включения и отключения нагрузки. Иногда таймеры интегрируют вместе с фотореле.

Для чего это нужно? Допустим, нам нужно включить наружное освещение по наступлении темноты, затем с часа ночи его отключить, в четыре утра снова включить и отключить утром, когда становится светло. Для этого фотореле и таймер собирают в последовательную цепь. При наступлении темноты фотореле включит светильник, но в час ночи таймер разорвёт цепь и светильник погаснет. Затем в четыре утра таймер снова соберёт цепь - светильник включится. И наконец, когда станет светло, светильник выключит уже фотореле.

В зависимости от модификации таймера, в нём можно запрограммировать события от суток до одного года. Разновидностью таких таймеров являются астрономические реле. Как правило, эти реле тоже используют для управления наружным освещением - в качестве входной величины в него вводятся географические координаты местности, а устройство уже на основании этих сведений само рассчитывает, когда нужно включить или отключить освещение. Внешний вид некоторых типов таймеров приведён на рисунке 13.

Рис.13. Внешний вид некоторых типов программируемых таймеров.

И в заключение, остановимся на управлении освещением с помощью . Похожие датчики применяются в охранных системах для фиксации наличия человека в охраняемой зоне. Только там датчики предназначены для того, что бы при их срабатывании охранная система отправила тревожный сигнал на пульт вневедомственной охраны.

В нашем случае срабатывание датчика должно включить освещение на определённое время. Если по прошествии этого времени активности (движения) в контролируемой зоне не наблюдается, освещение выключается. В противном случае, освещение остаётся включенным на ещё такой же временной интервал.

Использование светильников, управляемых датчиками движения очень удобно в местах общего пользования - на лестничных клетках и коридорах многоквартирных домов. Отлично подходят такие светильники и для наружного освещения, например, во дворе дома. Они позволяют не только удобно управлять освещением, но и экономить электроэнергию, что в наше время довольно актуально. Внешний вид светильника с интегрированным ИК-датчиком показан на рисунке 14.

Рис.14. Внешний вид светильника с ИК-датчиком.

Конечно, в рамках одной небольшой статьи невозможно охватить все существующие современные способы управления освещением . В ней я попробовал рассмотреть наиболее традиционные и часто используемые.

Задача управления освещением из двух и более мест часто встречается в быту. Так можно организовать освещение в подъезде, длинном коридоре или помещении с несколькими выходами. Это удобно и помогает экономить электроэнергию. Что же нужно, чтобы включать и выключать свет несколькими выключателями?

Схема управления освещением из двух мест очень проста. Она включает в себя два проходных выключателя и широко распространена в интернете.

Только вот смонтировать такую систему по принципиальной схеме достаточно сложно. Более удобна монтажная схема управления освещением из двух мест , показанная на рисунке.

Все соединения производят в трех распаячных коробках - по коробке на каждый проходной выключатель и коробка на светильник.

В первую коробку заводится трехпроводный кабель от вводного щитка (L-N-PE) и трехпроводный кабель от первого проходного выключателя. Между первой и второй распаячными коробками прокладывается четырехпроводный кабель.

Во вторую коробку заводится четырехпроводный кабель от первой коробки, трехпроводный кабель от второго проходного выключателя. Между второй и третьей коробками прокладывается трехпроводный кабель.

В третью коробку заводится трехпроводный кабель от второй коробки и трехпроводный кабель, идущий к светильнику.

Для ламп накаливания нормальной мощности, а тем более для энергосберегающих ламп достаточно сечения проводов в кабеле 1.5 кв.мм . Конечно, можно немного пожадничать и обойтись без защитного проводника PE, тогда проводов в каждом кабеле между коробками будет на один меньше. Но это противоречит ПУЭ, да и вообще шутить с электричеством не стоит.

Соединения проводов в распаячных коробках понятны из рисунка. Будьте внимательны - типичной ошибкой является установка цепочки выключателей в разрыв не фазного, а нулевого проводника. Это очень опасно, так как выключенный светильник будет все равно находиться под полным напряжением сети 220В!

Поэтому, даже если лампа находится в начале цепочки выключателей, то фазу все равно нужно довести до дальнего проходного выключателя и начать коммутацию с него. Так, кстати, и проводов меньше понадобится. Вот монтажная схема.

Ну а если нужно управлять освещением не с двух, а с трех и более мест? И тут есть выход - схема с перекрестным выключателем!

Почему-то бытует мнение, что подключение перекрестного выключателя требует каких-то особых знаний. И даже опытные электрики неохотно берутся за такую работу. Но посмотрите на схему подключения.

По сравнению с первой схемой ничего исключительно сложного не появилось. Еще одна распаячная коробка, включаемая в разрыв между распаячными коробками 1 и 2. В эту же коробку заводится четырехпроводный кабель от перекрестного выключателя. Соединения в перекрестном выключателе, показанные на схеме черными проводниками, уже сделаны внутри выключателя, поэтому подключается он четырьмя клеммами. Схема соединений контактов внутри переключателя и обозначения клемм указаны в инструкции, на коробке или на обратной стороне самого выключателя.

Обычно к перекрестному выключателю входящие провода подключают снизу, а выходящие сверху. Но если вы сделаете наоборот, ничего страшного не будет. И даже если вы один входящий подключите сверху, а второй снизу и точно также разделите выходящие провода - опять-таки, короткого замыкания не произойдет. Просто в одном из положений перекрестного выключателя включить лампу при любых положениях других выключателей не получится. Это и будет признаком того, что провода на перекрестном выключателе перепутаны.

По тому же принципу в разрыв между распаячными коробками 1 и 2 можно включить сколько угодно перекрестных выключателей . А это означает управление освещением с трех, четырех, пяти, шести и более мест - сколько душа пожелает. Не правда ли, все просто?

Конечно, если выключателей требуется более трех, а тем более четырех, то более правильным и экономически выгодным является использование бистабильного реле. Но это уже тема отдельного разговора.

А вот интересное видео. Особенность тут в том, что вместо перекрестного выключателя используется сдвоенный проходной .