Импульсное реле: схема подключения, принцип работы, что это такое

Содержание
  1. Разновидности импульсных реле
  2. Кнопочные выключатели
  3. Схема подключения импульсного реле РИО-1
  4. Подключение импульсных реле с централизованным управлением
  5. Какие конструктивные особенности импульсных реле влияют на схему их подключения: кратко
  6. Что является общим для всех модулей бистабильных реле
  7. Какие отличия важно учесть для работы электромеханических и электронных модулей
  8. Безопасная схема подключения обычного бистабильного реле для управления очень мощными потребителями по науке
  9. Варианты подключения
  10. Второй вариант монтажа
  11. Схема подключения для трех источников света при автоматическом управлении освещением, не требующая фиксации выключателей
  12. Сфера применения импульсных реле
  13. Принцип действия устройства
  14. Разновидности и характеристики импульсных реле
  15. Принцип работы и внешний вид
  16. Управление двумя нагрузками из нескольких мест
  17. Управление двумя нагрузками по двухпроводной линии питания
  18. 2 основные схемы подключения освещения
  19. Примеры эффективного использования
  20. Назначение и где применяется
  21. Достоинства и недостатки
  22. Несколько видов схем подключения
  23. Импульсное реле для установки в распредкоробку
  24. Технические характеристики
  25. Заключение

Разновидности импульсных реле

Импульсные реле еще называют бистабильными реле или блокировочными. Не суть, главное, что это такие реле, которые переключают свой силовой контакт (у некоторых моделей несколько силовых контактов) при подаче на их катушку или схему управления кратковременного импульса напряжения.

В настоящее время на рынке можно приобрести импульсные реле любых производителей, например, от АВВ (ABB E 251-230), Schneider Electric (Acti 9 iTL), Legrand, F&F (Biss-411), Меандр (РИО-1) и т.п.

По устройству и принципу действия, среди них есть, как электромеханические, так и электронные.

В устройство электромеханических импульсных реле входит катушка, контактная система, пружинные и рычажные системы — по конструкции они несколько похожи с модульными контакторами, только у включенного контактора катушка всегда должна находиться под напряжением, а у импульсного реле на катушку или схему управления подается кратковременный импульс, о чем можно сделать вывод, что реле потребляет электроэнергию только в момент коммутации.

В электронных импульсных реле установлена печатная плата с микроконтроллером и выходным электромагнитным реле.

Первые, более надежные и не боятся различных перенапряжений в сети. Вторые же, очень чувствительны к уровню напряжения и импульсным перенапряжениям, реагируют на малейшие помехи в сети и могут ложно срабатывать, в связи с этим у них есть некоторые ограничения по длине линий управления. Какой из них выбрать — это уже отдельная тема для разговора, но я рекомендую остановить свой выбор на электромеханических.

Для информации: кому интересно, то можете почитать о том, какие преимущества имеет электромеханическое УЗО перед электронным и как их отличить между собой.

Импульсные реле могут иметь катушку или входной сигнал на 12 (В), 24 (В), 130(В) и 220 (В).

Также бистабильные реле могут отличаться друг от друга по количеству и типу контактов, количеству полюсов и номинальному току силовых контактов (16 А и 32 А), по способу установки (на DIN-рейку в электрический щит или навесного типа для установки под навесным потолком или в распределительной коробке).

В качестве примера я рассмотрю импульсное реле РИО-1 от компании Меандр. Его стоимость на момент написания статьи составляет около 900 рублей. РИО-1 расшифровывается следующим образом:

  • Р — реле
  • И — импульсное
  • О — для управления освещением
  • 1 — модификация (серия)

Вот его габаритные размеры.

Импульсное реле РИО-1 имеет модульное исполнение и устанавливается в электрическом щите на DIN-рейке (занимает места в один модуль). Также его можно установить и на ровную поверхность.

Технические характеристики РИО-1 (взято с официального сайта):

Кнопочные выключатели

Несколько слов о кнопочных выключателях.

Вот пример одноклавишного кнопочного выключателя с подсветкой.

У этого выключателя имеется один нормально-открытый контакт (замыкающий) без фиксации своего положения. По конструкции они выполнены, как обычные одноклавишные выключатели, только у них установлена возвратная пружина, которая возвращает его контакт в начальное (исходное) положение.

Помимо одноклавишных кнопочных выключателей, в продаже имеются двуклавишные кнопочные выключатели. Все тоже самое, только в нем размещено два нормально-открытых контакта (замыкающих) без фиксации, которые можно подключить на разные импульсные реле для управления разными группами ламп.

Кнопочные выключатели бывают скрытой и открытой установки. На фотографии выше показан вариант открытой установки, который крепится непосредственно на стену (поверхность).

Кнопочные выключатели скрытой установки крепятся в подрозетники.

Вместо кнопочных выключателей можно применить кнопки для электрических звонков, жалюзи и т.п.

Схема подключения импульсного реле РИО-1

Вот схема импульсного реле РИО-1:

  • 11-14 — нормально-открытый (замыкающий) контакт
  • Y — вход «Вкл./Откл.» (включение и отключение реле)
  • Y1 — вход «Вкл.» (только включение реле)
  • Y2 — вход «Откл.» (только отключение реле)
  • N — ноль

Представляю Вашему вниманию схему управления освещением с трех мест с помощью импульсного реле РИО-1.

Реле от других производителей подключаются аналогично, но перед подключением все равно загляните в паспорт и посмотрите маркировку выводов, т.к. она будет отличаться.

В данной схеме защита цепей освещения и цепей управления выполнена с помощью одного автоматического выключателя 10 (А), поэтому все кабели и провода должны иметь сечение не менее 1,5 кв.мм (по меди конечно же).

Силовые контакты реле (11-14) рассчитаны на ток 16 (А) при коммутации чисто активной нагрузки. Этого для цепей освещения вполне хватит, а если и не хватит, то всегда можно использовать контактор.

Кнопочные выключатели между собой подключаются параллельно. Их можно подключать даже шлейфом, для экономии кабеля.

Фаза с автомата (провод красного цвета) подходит ко всем кнопочным выключателям и на силовой контакт реле (11). С выключателей коммутируемая фаза (провод оранжевого цвета) уходит на клемму (Y). На клемму реле (N) подключается нулевой провод с шины (N). На клемму (14) подключается фазный провод (оранжевого цвета), который в дальнейшем идет на светильники. Ноль на светильники берется с шины (N).

Рассмотрим принцип работы импульсного реле при управлении освещением с трех мест на примере этой схемы.

Предположим, что освещение было выключено. Нажмем на клавишу любого кнопочного выключателя. Таким образом, фаза через кнопочный выключатель кратковременно придет на клемму (Y) импульсного реле, реле замкнет свой силовой контакт (11-14) — освещение включится.

Нажмем на клавишу другого кнопочного выключателя (или этого же — разницы нет никакой), фаза придет на клемму (Y) импульсного реле и оно разомкнет свой силовой контакт (11-14) — освещение выключится. И так далее, при каждом нажатии на кнопочный выключатель, реле будет менять состояние своих силовых контактов на противоположное.

Преимущества схемы с импульсным реле перед схемой с проходными переключателями.

Схема гораздо проще, нежели схема с проходными и перекрестными переключателями. С помощью импульсного реле можно собрать схему управления освещением практически с неограниченным количеством мест управления — от 2 до 20. При этом схема нисколько не усложнится — в нее будут добавляться только кнопочные выключатели и кабели для их подключения. Ошибиться при монтаже здесь практически не возможно.

Если в такой схеме случится повреждение в виде короткого замыкания, то найти его будет чуть сложнее, нежели в схеме изображенной ниже, поэтому предлагаю такой вариант подключения импульсного реле, правда он используют гораздо реже.

Смысл такой схемы аналогичен предыдущей, только защита силовой цепи и цепи управления разделена и выполнена отдельными аппаратами защиты. В таком случае гораздо легче продиагностировать и найти неисправность.

Кабель для цепей управления можно взять меньшим сечением, чем для силовой цепи, т.к. по цепи управления протекают малые токи управления импульсным реле.

Силовая цепь в данном примере выполнена кабелями сечением 1,5 кв.мм и защищена автоматом на 10 (А), а цепи управления — кабелями сечением 0,5 кв.мм или 0,75 кв.мм, и защищены автоматом на 6 (А).

По сравнению с предыдущей схемой здесь идет некоторая экономия на кабельной продукции, т.к. для цепей управления используется кабель меньшего сечения, который стоит несколько дешевле, правда при этом придется приобрести дополнительный однополюсный автомат.

Если же Вы хотите установить несколько импульсных реле для разных групп освещения, то схема будет выглядеть следующим образом:

Подключение импульсных реле с централизованным управлением

На этом использование импульсных реле не заканчивается. Например, с помощью них можно собрать схему централизованного управления освещением, т.е. с одного места управлять сразу несколькими импульсными реле. Для этого нам нужно добавить в предыдущую схему два кнопочных выключателя: «Вкл.» и «Откл.».

При нажатии на клавишу «Вкл.» фаза одновременно придет на клеммы (Y1) обоих реле, они замкнут свои силовые контакты (11-14) — включится освещение 1 и 2 группы. Если еще раз нажать на клавишу «Вкл.», то реле не отключатся и останутся включенными, т.е. с помощью этой клавиши можно только включать реле.

Аналогично и с клавишей «Откл.». При нажатии на клавишу «Откл.» фаза одновременно придет на клеммы (Y2) обоих реле, они разомкнут свои силовые контакты (11-14) — отключится освещение 1 и 2 группы. Если еще раз нажать на клавишу «Откл.», то реле не включатся и останутся отключенными, т.е. с помощью этой клавиши можно только отключать реле.

Обычно такие выключатели устанавливают при входе в квартиру или дом, чтобы уходя из дома выключить одной клавишей свет во всем доме или наоборот включить его.

P.S. Как видите, по сравнению с проходными переключателями импульсные бистабильные реле имеют гораздо больше функционала. На этом, пожалуй все, если есть вопросы, то спрашивайте. В следующей статье я планирую рассказать Вам про управление освещением с помощью пульта управления.

Какие конструктивные особенности импульсных реле влияют на схему их подключения: кратко

Все подобные устройства, дополнительно называемые «бистабильные реле», создаются для дистанционных коммутаций электрических потребителей из разных мест с помощью слаботочных кнопок, соединенных параллельной цепочкой.

Корпуса и внешний вид модулей удаленного управления могут сильно отличаться друг от друга. Они выпускаются с возможностью установки на Din рейку или даже внутрь обычного подрозетника.

Каждый производитель на корпусе выполняет маркировку контактных клемм или цветное обозначение монтажных проводов, а также наносит на нем хорошо видимую схему подключения.

Показываю все это на примере изображений, нанесенных на изделии белорусского производителя из города Лида: BIS-411, имеющего схему управления как от потенциала фазы, так и нуля.

Здесь же важно понимать, что совершенно аналогичный корпус от этого же производителя может выпускаться в другом исполнении: для управления от потенциала «+» в сети 24 вольта постоянного напряжения, или DC, как сейчас принято обозначать по международному стандарту.

Все эти нюансы приводятся в техническом описании, руководстве по эксплуатации. Показываю этот вариант на нижней части картинки, расположенной справа — рядом с диаграммой его работы.

Если сравните обе верхние схемы, предназначенные для работы с напряжением 230 вольт и нижней (24В), то заметите значительные отличия в схеме подключения даже у одного производителя, а их очень большое количество.

Единой схемы подключения импульсных реле не существует ввиду большого разнообразия их ассортимента, выпускаемых разными заводами. При монтаже всегда необходимо ориентироваться исключительно на техническую документация производителя.

В техническом описании указываются условия безопасной эксплуатации, которые нельзя нарушать. Это:

  • высота над уровнем моря;
  • влажность;
  • агрессивность окружающей среды;
  • перенапряжения в сети и электромагнитные помехи.

Обращайте внимание на то, что выходной силовой контакт, например, указанный на силу тока в 16 ампер, рассчитан на конкретную активную нагрузку с определенной долей реактивной составляющей.

Подключенные в выходные цепи емкости и индуктивности могут сильно повредить состояние контакта, что производитель указывает в специальной таблице.

Другими словами, завод разрешает на свой силовой контакт подключать потребителей с чисто активной мощностью 4000VA, но больше чем в четыре раза ограничивает применение электродвигателей до 0,9 kW из-за высоких пусковых токов при их запуске, создаваемых реактивной составляющей сопротивления.

Что является общим для всех модулей бистабильных реле

Вне зависимости от конструкционных особенностей (электромагнитный или электронный принцип построения логики) все модули имеют клеммы или зажимы:

  1. подачи фазы и нуля или «+» и «—» цепей питания;
  2. подключения нагрузки (ламп освещения, электродвигателей, нагревателей, безиндуктивных потребителей);
  3. подвода контактных кнопок (часто, позволяющих использовать подсветку);
  4. выходных силовых контактов (могут работать на замыкание, размыкание или переключение в разных исполнениях).

Например, для изделия BIS-411, показанного выше:

  • питание переменного напряжения 230 В АС подается на клеммы 1 и 12, в соответствии с запланированной схемой управления по потенциалу фазы или нуля;
  • питание 24 вольта DC (как и 230 АС) подключается на те же зажимы 1 и 12;
  • нагрузка коммутируется между клеммами 1 и 11;
  • кнопки управления подключают на клемму 6, а потенциал напряжения на нее берут в соответствии с принятой схемой подключения.

Еще раз заостряю внимание: у всех производителей эти цепочки имеют разные обозначения. В маркировке могут применяться латинские буквы и цифры. Поэтому для правильного подключения вначале ознакомьтесь с заводской схемой.

Какие отличия важно учесть для работы электромеханических и электронных модулей

Электромеханические изделия управляются за счет кратковременного (импульсного) включения напряжения на обмотку. Поэтому они так и называются. Обычно ее выводы маркируют А1-А2. От воздействия импульса питания силовой контакт переключается на противоположное состояние.

Электронные модули нуждаются в постоянном подводе напряжения питания, а выходной контакт переключается под воздействием управляющего импульса.

Практика показала, что электромеханические изделия работают несколько надежнее, но при переключениях довольно громко щелкают. Электронные устройства чувствительны к качеству напряжения бытовой сети и даже могут выйти из строя при перенапряжениях, зато срабатывают бесшумно.

В сельской местности с нестабильным напряжением может быть критичен режим отключения питания и последующего его повторного автоматического появления через некоторое время.

Электромеханические реле не имеют эффекта памяти и после обесточивания остаются в исходном положении. После восстановления напряжения они свет не зажгут. Нужно вмешательство человека.

Электронные устройства могут снабжаться эффектом памяти: автоматически восстанавливать отключенное освещение.

Обратите внимание на реле с функцией центрального управления. У них есть контакты ON, OFF. Ими устройство принудительно переводится во включенное или выключенное состояние от своей кнопки. Ее обычно монтируют на входе в помещение. (Перед выходом из квартиры удобно выключить весь свет).

Безопасная схема подключения обычного бистабильного реле для управления очень мощными потребителями по науке

Выходные контакты любого импульсного модуля ограничены величиной коммутируемого тока. Популярными номиналами считаются 10 и 16 ампер. При их превышении со временем контакты выгорают. Реактивная нагрузка электродвигателей значительно ухудшает их возможности.

Для таких ситуаций выпускают импульсники с возможностью коммутаций нагрузок 20, 32 и 63 ампера. Их придется поискать, но в определенных случаях можно обойтись обычным промежуточным элементом — магнитным пускателем или даже контактором.

Здесь силовой выходной контакт импульсного модуля управляет обмоткой пускателя, а мощный контакт последнего, специально предназначенный для коммутации повышенных нагрузок, запускает или останавливает электродвигатель.

В этой схеме для подключения и работы двигателя может потребоваться отдельный силовой кабель. Рассчитывайте и подбирайте его по нагрузке.

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.

Второй вариант монтажа

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.

Схема подключения для трех источников света при автоматическом управлении освещением, не требующая фиксации выключателей

Важно! Следует учитывать, что используется при такой схеме электрический ток силой в 16 ампер. для обеспечения защиты всей системы применяется выключатель, рассчитанный на 10 ампер. В этом случае у проводов должно быть сечение от 1,5 мм2. Кнопочные коммутаторы нужно соединять параллельно. Фазой является провод красного цвета, который должен проходить через все 3 выключателя кнопочного типа и замыкаться на силовой контакт, обозначенный в схеме числом 11.

Провод оранжевого цвета отвечает за фазу коммутации и должен подсоединяться к выходу, обозначенному Y, а затем идти через 14 клемму на лампы. Для соединения нулевой фазы провод ведут на клемму N, а потом — на светильник. Для выключения света нужно нажать на любой выключатель, чтобы осуществить кратковременную коммутацию провода фазы, выходящего на клемму Y. После этого произойдет размыкание контактов 11-14. При последующем нажатии схема действия будет такой же, но разомкнутые контакты поменяют свое положение, что приведет к включению света.

Недостатком такого подключения является то, что при коротком замыкании сложно будет найти повреждение. Сделать это легче при использовании второго варианта подключения импульсного реле.

Сфера применения импульсных реле

ИР цифрового типа нашло применение во многих областях, поскольку имеет больше режимов работы, чем электромеханическое – помимо замыкания и размыкания цепи при нажатии на кнопку или переключении тумблера, есть возможность, например, при размыкании одной цепи замыкать другую.

Изготовленные по этой схеме реле широко применяются при оборудовании сетей осветительных приборов, управляемых с нескольких мест, причем посредством не переключения выключателя, а нажатия на кнопку.

Однополюсное ИР применяется для подачи и снятия питания с одного осветительного прибора, например, верхнего освещения, тогда как двухполюсное позволяет управлять парой – ночным светильником и верхним освещением.

Цифровое реле дешевле, нежели электромеханическое, хотя и более восприимчиво к помехам и требовательнее к проводке – нужен экранированный кабель определенного сечения.

В быту ИР могут оказаться очень полезны при необходимости включения и выключения расположенных в труднодоступных местах электроприборов. Оборудование проводки упрощается за счет того, что отпадает необходимость в выключателях.

Нередко на предприятиях и в супермаркетах оборудуют сети освещения, включающиеся нажатием одной кнопки, причем на всех этажах одновременно. Также ИР применяют для безопасного управления цепью, где существует угроза поражения электричеством.

Принцип действия устройства

Существует много производителей электротехнического оборудования, выпускающих импульсные реле:

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

В независимости от изготовителя, в данных устройствах применяется один и тот же принцип управления катушкой, осуществляемый с помощью приходящего короткого импульса напряжения. Алгоритм работы такой: пришёл один импульс – устройство включилось, пришёл следующий – выключилось. Данный циклический принцип управления сохраняется во всех модификациях устройств. На само срабатывание необходимо, в зависимости от модели, в среднем около 50 мс.

Поскольку импульсное реле имеет два стабильных состояния – включённое и выключенное, его ещё называют бистабильным. Другое название, встречаемое в каталогах – блокировочное, из-за того, что контакт блокируется в одном из двух положений внутренним механизмом, и данное состояние сохраняется после исчезновения напряжения в сети.

Разновидности и характеристики импульсных реле

Импульсные реле могут иметь модульную конструкцию, для установки на DIN рейку в щитке, но, также выпускаются устройства различных размеров и форм, имеющие иной способ крепления. Модульные устройства, выпускаемые различными производителями, также могут отличаться внешним видом. Например, импульсные реле фирмы ABB, Schneider Electric, имеют индикаторы работы и ручной рычажок управления механизмом.

Обозначение клемм подключения тоже может различаться. По ходу развития, изделия одной марки также изменяются. Например, реле ранее популярной серии E251 от компании ABB уже снятое с производства, выглядит так, а его аналог Е290, теперь имеет несколько иной вид. Различаются внутренней схемой также серии от одного изготовителя. Основными характеристиками импульсных реле являются:

  • Количество и первоначальное состояние контактов;
  • Номинальное управляющее напряжение;
  • Ток срабатывания катушки;
  • Номинальный ток силовой цепи;
  • Длительность импульса управления;
  • Количество подключаемых выключателей;

Последняя указанная характеристика зависит от наличия ламп подсветки в выключателях, суммарный ток которых может привести к срабатыванию катушки. Если импульсное реле электронное, то оно подвержено влиянию радиопомех и наводок от окружающих силовых цепей. Поскольку существует большое разнообразие бистабильных реле, то без привязки к конкретному производителю можно рассмотреть лишь обобщённую схему подключения.

Схема срабатывания реле

Общей особенностью данных реле является то, что они не имеют встроенной защиты от перегрузки и должны быть защищены с помощью автоматических выключателей.

Поскольку для срабатывания катушки требуется незначительный ток, по сравнению коммутируемой нагрузкой, то цепи управления могут осуществляться при помощи кабелей с поперечным сечением жил 0,5 мм², но в этом случае для данной электропроводки должен быть установлен отдельный защитный автомат, для предотвращения возгорания проводов при их коротком замыкании.

Как правило, производители указывают время, в течение которого катушка может находиться под напряжением. Например, у ABB оно не ограничено, но у менее именитых брендов импульсные реле могут нагреваться, когда в цепи катушки будет электрический ток продолжительное время, поэтому, покупая импульсное реле, необходимо уточнять данный параметр, ведь возможны случаи, когда случайно передвинутая мебель окажется причиной постоянного нажатия кнопки выключателя.

Если заглянуть в каталог ABB, то можно увидеть что существуют импульсные реле (старая серия — E256, новый аналог E290-16-11/), имеющие по одному нормально открытому и закрытому контакту, фактически работающие в режиме переключателя. Такие устройства могут использоваться для управления осветительными системами на производстве, для переключения между основным и дежурным освещением. Благодаря такой функции производственное помещение никогда не окажется в темноте по вине персонала, забывшего включить дежурный свет – переключение осуществляется одним нажатием на клавишу выключателя.

Импульсное реле с цифровым управлением

Существует также возможность управлять освещением как локально (управляется одно импульсное реле при помощи нескольких параллельно подключенных кнопок), так и централизованно, (одновременно для нескольких одинаковых устройств) при помощи двух клавиш – включения и выключения. Например, схема подключения реле серии E257. Здесь нажатием центральных кнопок (ON, OFF) управляются все реле, плюс каждое имеет свое локальное управление. В обновлённой линейке ABB используется принцип комбинирования модулей для создания многоуровневых управляющих систем.

Использование различного управляющего напряжения также расширяет функциональные возможности устройств управления освещением. Для примера, импульсное реле серии E251-24 (его обновлённый аналог E290-16-10/24)управляется постоянным напряжением 12В (или переменным 24В), что делает безопасной работу выключателей, находящихся во влажных средах, где есть риск поражения электрическим током.

Такое устройство с успехом может использоваться для управления освещением в бане или сауне, где применение устройств, работающих с сетевым напряжением, не допускается. К тому же низковольтный управляющий сигнал может генерироваться различными компьютеризированными устройствами, что позволяет автоматизировать процессы управления освещением.

Принцип работы и внешний вид

В настоящее время существует два типа устройств:

  • электромеханические.
  • электронные.

Каждый тип имеет свои плюсы и минусы, также они выполняются в разных корпусах, и под DIN-рейку в частности. Объединяет их назначение, а вот принцип действия импульсных реле отличается, о чем мы сейчас и поговорим.

Электромеханическое реле — имеет катушку управления и механические контакты, которые работают по схожему принципу кнопки с фиксацией. Подали сигнал на катушку (нажали на кнопку) контакты замкнулись. Прекратили подачу напряжения на вводы (отпустили кнопку), а контакты остались в положении замкнуто. При повторной подаче импульса управления (нажали кнопку повторно), механизм размыкает контакты и остается в таком положении до следующего импульса.

Электронные реле бывают с релейным выходом или с полупроводниковым ключом. Данные устройства собраны на базе микроконтроллеров, которые и управляют коммутацией нагрузки и следят за сигнальным входом. Кроме того некоторые контроллеры совмещены с таймерами, что позволяет расширить сферу применения и собирать на базе одного аппарата специфические схемы.

Управление двумя нагрузками из нескольких мест

Казалось бы, задача решается элементарно – докупается второе реле, пробрасывается еще одна пара проводов управления и устанавливается нужное количество кнопок. Но можно сделать еще проще, если использовать специальное двухканальное импульсное реле BIS-414.

Импульсное реле для управления двумя нагрузками BIS-414

Взглянем на схему, приведенную ниже.

Схема управления двумя нагрузками на основе импульсного реле BIS-414

Как видно из схемы, управление нагрузками производится все теми же выключателями без фиксации (кнопками) – по одной в каждом месте, из которых нужно производить переключение. А вот алгоритм управления таким реле будет выглядеть несколько иначе:

Все вроде бы просто – последовательным нажатием на любую кнопку включаем первую, потом вторую, потом обе нагрузки. Четвертое нажатие обе нагрузки выключит. Но тогда получается, что включить вторую нагрузку можно лишь предварительно включив и отключив первую. Отключить эту же вторую можно лишь дополнительно включив еще и первую.

А если такого варианта выполняемая задача не допускает? Если нужно только вторую без пусть и временной, но активации первой? Или сразу две? Что ж, предусмотрен этой серией и такой вариант – импульсное реле BIS-404

Импульсное реле с независимым включением двух нагрузок BIS-404

Схема его подключения мало отличается от схемы подключения BIS-414:

Схема независимого управления двумя нагрузками на основе импульсного реле BIS-404

Схема практически та же, а вот алгоритм работы абсолютно другой:

Теперь чтобы включить первую нагрузку, достаточно одного нажатия. Два коротких нажатия – включаются обе нагрузки, а три – только вторая. Если любая из нагрузок или обе уже включены, то короткое нажатие их отключает без включения первой. В общем, не намного сложнее, чем в предыдущем варианте, но позволяет включить любую комбинацию нагрузок сразу, без всяких дополнительных переключений. А затраты на монтаж те же – кнопки, пара проводов.

Но и этот вариант не идеален. Во-первых, не каждый захочет общаться с электрооборудованием посредством азбуки Морзе. А, во-вторых, и такое управление не является полностью независимым – невозможно включить одну из нагрузок, предварительно не отключив другую.

Получается, чтобы сделать управление из разных мест двумя нагрузками полностью независимым – когда что захотел, тогда то и включил, – все же придется добавить вторую линию и комплект кнопок. А вот покупать два импульсных реле не придется – можно обойтись одним двухканальным BIS-416 – оно много дешевле двух BIS-402, да и места меньше займет в распредкоробке.

Двухканальное реле с независимым включением BIS-416

Схема подключения такого реле будет выглядеть так:

Схема независимого управления двумя нагрузками из нескольких мест на импульсном реле BIS-416

А алгоритм работы у схемы следующий:

То есть мы можем в любой момент включить/отключить любую из нагрузок без изменения состояния второй.

Управление двумя нагрузками по двухпроводной линии питания

В этой конструкции управлять двумя нагрузками можно всего из одного места, но по двухпроводной линии питания. В качестве примера применения такого реле возьмем обычную люстру с одной лампочкой, которую мы решили заменить на многорожковую.

Если мы хотим управлять независимо двумя группами ламп (как, собственно, и должно быть), то нам придется установить вместо одноклавишного выключателя двухклавишный и от него к люстре провести еще один питающий провод. Для этого, конечно, придется штробить стены, пробрасывать провода в полостях перекрытий, потом все это приводить в порядок. И это после только что сделанного ремонта.

Но есть и более простой вариант с использованием специализированного импульсного реле. К примеру, BIS-404. Его работу мы уже разбирали выше, когда занимались управлением двумя нагрузками из разных мест. Но оказывается, устройство имеет еще один режим – режим с управлением по питающей линии. Для этого реле нужно включить по несколько иной схеме, а вместо кнопок без фиксации использовать один обычный выключатель (можно с неоновой подсветкой).

Схема включения реле BIS-404 в режиме управления по питающей линии

Выключатель оставляем обычный одноклавишный, проводку не трогаем, а реле размещаем в люстре. В результате у нас получилось устройство, работающее по следующему алгоритму:

При подаче питания выключателем SB1 включается первая группа ламп (Rн1). При подаче, отключении и включении питания через временные отрезки не более 0,5 секунды включаются обе группы ламп (Rн1 и Rн2). При подаче, отключении, включении, отключении и включении через временные отрезки не более 0,5 секунды включается только вторая группа ламп (Rн2).

Повторяя такую схему, необходимо обратить внимание на следующие моменты:

  • Нагрузка питается через выключатель, а потому последний должен выдерживать соответствующий ток.
  • Выключатель должен стоять в цепи фазы. Впрочем, так же положено и по технике безопасности.

Все вышеприведенные схемы – лишь примеры использования импульсных реле. На самом деле функционал и возможности современных разработок приборов этого типа огромны – одна только приведенная линейка имеет более 20 моделей с различными «способностями».

2 основные схемы подключения освещения

Импульсное реле позволяет создавать централизованное управление освещением, делать несколько выключателей для одного источника света и другие полезные вещи. Сегодня электрики при проектировании электропроводки в доме предлагают достаточно сложные схемы, которые упрощают жизнь жильцов.

Помимо примера с централизованным управлением всем светом в доме, большой популярностью пользуются схемы с несколькими выключателям. Распространенный пример — это выключатели внизу и наверху лестницы, у входа и у кровати в спальной комнате и т.д. Вариантов использования импульсного реле для управления освещения много.

Схема подключения реле Е 250 GM

При стандартных схемах установка осветительных приборов с проходными выключателями такое невозможно. Реле импульсного типа позволяют гибко планировать освещение и более творчески подходить к вопросам проектирования интерьеров. Создание сложных схем требует от электрика мастерства и опыта работы, поэтому не каждый готов ответить на такие запросы.

Монтаж и пример подключения реле

Примеры эффективного использования

В продаже представлены различные варианты устройств, включая реле с таймером. Они способны автоматически выключать освещение через определённый промежуток времени. На выбор предлагают механические и электронные модели, обладающие широким спектром применения.

Реле с соленоидами или катушками из-за особенностей своей конструкции не могут использоваться самостоятельно. Управление выполняется внешне с помощью выключателей с кнопками или клавишами. Он отличается от стандартного тем, что у него только одна стабильная позиция. Его достаточно нажать один раз, чтобы сработало реле, после чего он возвращается в исходную позицию. При кратковременном нажатии цепь замыкается, и этого достаточно для срабатывания катушки реле.

Такая особенность позволяет подключать к одной катушке неограниченное число выключателей. Это позволяет решать любые задачи по размещению источников света и других потребителей электричества. Ограничений по конкретному месту установки импульсного реле также никаких нет.

Импульсные реле имеют широкую сферу применения, благодаря некоторым особенностям:

  • Небольшой ток, поэтому подходит любая кнопка включения.
  • Наличие индикатора для проверки состояния электросети.
  • Многочисленные варианты исполнения для любой ситуации.

Современные однопозиционные выключатели оснащаются светодиодом, выступающим в качестве индикатора включения. Одного взгляда на него достаточно, чтобы проверить состояние освещения. Благодаря этому импульсные реле располагаться даже в удалённых местах, откуда не видно само помещение. Специалисты помогут подобрать конкретную модель в зависимости от условий эксплуатации.

Производители предлагают широкий ассортимент выключателей, отличающихся конструктивными особенностями и дизайном. Различия касаются следующих аспектов:

  • Врезные и накладные способы компоновки.
  • Обширная цветовая палитра.
  • Одно-, двух- и трёхкнопочное исполнение.

Импульсные реле с двумя или тремя кнопками способны управлять освещением в разных электросетях. Из одного места можно выключать или включать сразу несколько групп осветительных приборов. Такие устройства устанавливаются для управления светом, жалюзи и другими электронными элементами. Благодаря разнообразию дизайна также удаётся подобрать подходящий вариант для конкретного интерьера.

Разные типы реле

Назначение и где применяется

Этот переключатель предназначен для включения или отключения нагрузки при подаче сигнала на контакты. Реле называется бистабильным, потому что переключение в состояние включено-выключено происходит именно тогда, когда сигнал подается на управляющий вход. И в этом же положении реле остается после окончания входного сигнала.

Примечательно, что даже после отключения от электросети импульсное реле «запоминает» последнее положение контактов, а при включении возобновляет то состояние, которое было до выключения.

В быту данное устройство используется очень часто благодаря своему удобству, так как освещение можно контролировать как минимум из двух точек. Например, включение света произошло в спальне, а выключение – в коридоре перед выходом из квартиры. Такая система придется кстати в случае, когда помещения очень длинные и масштабные по размерам.

ВНИМАНИЕ! Помимо комфорта импульсное реле предлагает решение также и для такой задачи, как защита и сигнализация. К примеру, на промышленных фирмах, где требуется высокая электрическая мощность, прибор обеспечивает безопасность оператора благодаря тому, что работает от малого напряжения и может управляться дистанционно.

Достоинства и недостатки

Основные типы реле обладают множеством достоинств над полупроводниковыми ключами, такими как:

  • относительно низкая стоимость (благодаря недорогим составляющим);
  • присутствует мощная изоляция между катушкой и контактной группой;
  • не подвержены вредному влиянию перенапряжения, помехам молний, коммутации мощных электрических установок;
  • есть управление линиями с нагрузкой до 0,4 кВ (при малом объеме устройства).

Дополнительный плюс – отсутствие проблемы охлаждения и безвредность для атмосферы. Например, при замыкании с током в 10 А в реле по катушке распределяется меньше, чем 0,5 Вт. В сравнении с электронными аналогами данное значение выше 15 Вт.

Недостатки импульсного реле:

  • износ, а также проблемы коммутации индуктивных нагрузок и высоких напряжений (если ток постоянный);
  • при включении и выключении цепи происходят радиопомехи, поэтому требуется экранирование;
  • относительно долгий период времени срабатывания.

Серьезным минусом можно считать непрерывный износ при коммутации (деформация пружин, окисление контактов, например).

Однако стоит уточнить, что при использовании именно электронных реле, есть такие плюсы как: безопасность, хорошая скорость подключения, доступность на рынке, бесшумная работа, расширенный функционал. А среди минусов: перегрев при коммутации больших токов, нарушение работы при сбоях в электросети, сопротивление в закрытом положении и др.

Тем не менее, электронные реле развиваются достаточно стабильно и быстро. Они популярны благодаря своему функционалу, который можно относительно легко расширить.

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.

Импульсное реле для установки в распредкоробку

Помимо щитовых вариантов, есть еще и навесные, для установки за подвесной потолок или непосредственно в распредкоробку.

С их помощью можно организовать перевод освещения в своей квартире с одноклавишников на импульсники. Меняете в монтажных коробках выключатели на кнопки и делаете переключения проводов в распаечной коробке.

Вот так выглядит данная схема при подключении импульсного реле, непосредственно в распределительной коробке под потолком.

Схема №3

При этом у вас мало что меняется в электрощитке, а вы получаете отличный вариант управления освещением, аналогичный проходным выключателям.

При подключении в щитовой от стандартного импульсника сразу нескольких светильников, а не одной лампочки, обязательно монтируйте кросс-модуль или клеммники.

Заводить по два, три кабеля на одно реле навряд ли получится (не даст ограничение по толщине провода). Придется их раскидывать по разным колодкам.

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).

Заключение

Управляющее напряжение в импульсных реле от ABB указывается через дефис в старых изделиях (E251-230) и послеслеша в новом стандарте (E290-16-10/230). Данная статья не является рекламой продукции ABB, просто устройства данной фирмы, являющейся одной из лучших на рынке в данном сегменте, взяты в качестве примера, чтобы показать некоторые существующие возможности, которые появляются при использовании различных модификаций импульсных реле.

Как уже говорилось выше, рабочий принцип данных устройств одинаковый у всех производителей, а чтобы правильно подключить и использовать конкретное изделие, нужно изучать его внутреннюю схему, функционал и технические характеристики. Комбинируя различные устройства, подключая их последовательно, используя контакторы и дополнительные аксессуары, можно обеспечить многоуровневое управление не только освещением, но и другими производственными процессами.

Источники

  • http://zametkielectrika.ru/sxema-podklyucheniya-i-princip-raboty-impulsnogo-rele-rio-1/
  • https://ElectrikBlog.ru/kak-podklyuchit-impulsnoe-rele-distanczionnogo-upravleniya-svetom-iz-razlichnyh-mest-zhilogo-zdaniya-3-shemy/
  • https://cdelct.ru/accessories/podklyuchenie-impulsnogo-rele.html
  • https://electrikexpert.ru/chto-takoe-impulsnoe-rele/
  • https://ElectroInfo.net/radiodetali/chto-takoe-impulsnoe-rele.html
  • https://samelectrik.ru/chto-takoe-impulsnoe-rele.html
  • https://zen.yandex.com/media/lampexpert/impulsnoe-rele–sfera-primeneniia-5de5e83f5ba2b500adf09f59
  • https://elektro220v.ru/kontaktory-i-rele/impulsnoe-rele-dlya-upravleniya.html
  • https://odinelectric.ru/equipment/chto-takoe-impulsnoe-rele
  • https://sovet-ingenera.com/elektrika/rele/impulsnoe-rele-dlya-upravleniya-osveshheniem.html
  • https://svetosmotr.ru/3-shemy-upravleniya-osveshheniem-na-impulsnom-rele/
  • https://VashUmnyiDom.ru/osveshhenie/impulsnoe-rele-dlya-upravleniya-osveshheniem.html

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: