Тверской Городской Форум

Статьи, обзоры и общение

Импульсное реле

Данный пост написан по многочисленным просьбам народа, который у меня консультируется и которому я собираю щитки. Оказывается, самое сложное — это объяснить то, как при помощи одного кабеля-шлейфа подключить в подрозетниках кнопки к этим реле и всё задействовать. Сейчас я сделаю небольшой ликбез на тему того, как подключать импульсные реле и как делать разводку проводки под них.

Сначала напомним старые посты и кратко весь материал:

  • ВНИМАНИЕ! С осени 2015 года импульсные реле серии E250 (E251, E257 C) сняты с производства. Вместо них надо использовать Новые импульсные реле серии E290. Читайте про них новый пост с обзором и ссылкой на каталог.
  • Хитрая информация. Оказывается, кнопки для импульсных реле покупать не обязательно. Достаточно сделать (или найти подходящие) под них пружинки. Я написал про это отдельный пост: http://cs-cs.net/impulse-relay-buttons-ferum-ks.
  • Так же у меня написан очень большой пост про КНОПКИ для импульсных реле и технологии их применения. Читайте его!
  • Импульсное реле — это такая хитрая штука, которая позволяет управлять освещением при помощи кнопок без проходных выключателей: нажал кнопку — свет включился. Нажал ещё один раз — выключился. Профит здесь в том, что все кнопки управления подключаются параллельно на одну линию и их может быть бесконечно много.
  • Такие реле бывают с центральным управлением: например, все реле можно сразу выключить, погасив весь свет в квартире.
  • Эти реле бывают электронные и электромеханические. Электронные из неплохих производит компания «Меандр» (та самая, которая производит УЗМ-51м), а электромеханические — мой злой ABB.
    Внимание! На данный момент (написания поста) у ABB есть небольшие задержки с поставками реле, и они помечены (временно!) как снятые с производства, чтобы народ их не заказывал. Через один-два месяца ситуация наладится, и реле снова можно будет заказывать!
  • Для управления этими реле можно прокладывать кабели на большое количество жил (кабели КВВГ и МКШ) и можно делать двойные кнопки управления — две кнопки в один подрозетник, что экономит место.

А сейчас вернёмся к самым, блин, азам, которые я считал настолько простыми, что пропустил их нафиг. Итак — как же подключить и использовать импульсное реле?

А давайте вспомним, что у него есть из контактов:

  • A1-A2. Это контакты катушки реле. Катушка может иметь напряжение питания в 12, 24 вольта или на 220 вольт. Нам чаще всего для обычных задач удобна катушка на 220 вольт, потому что щиток у нас всё равно силовой, и все цепи управления проще тащить тем же сетевым напряжением.
    В электромеханических реле, если кратковременно (импульсно — отсюда и название реле) подать рабочее напряжение — то реле изменит своё состояние на противоположное. В электронных реле питание надо подавать сюда на всё время работы реле.
  • 1-2 (или другая нумерация). Это контакт или контакты, которые замыкаются или размыкаются при работе реле. Важно понимать, что это ПРОСТО КОНТАКТЫ. На них не будет напряжения и не будет какого-то там «входа» или «выхода». У реле просто есть контакты, которыми мы сами в щитке должны замкнуть цепь питания лампочки (или какой-то другой нагрузки).
  • ON, OFF — для реле с центральным управлением. Это контакты, которые принудительно переводят импульсное реле в выключенное или во включенное состояние. Напряжение питания подаётся на них обычно между одним из контактов катушки (чаще всего A2) и этим контактом. То-есть, для ABB, чтобы выключить реле — надо подать 220 вольт между OFF-A2.

Итак, самая простая схема на словах у нас будет такой. Подадим фазу питания на кнопку (кнопки), которая будет переключать реле.

Что такое импульсное реле – схема подключения для управления освещением

Эту же фазу подадим на контакт «1», чтобы она шла через реле на питание лампочки. С кнопки заведём сигнал управления на контакт A1 катушки реле. А ноль подадим на лампочку и на контакт A2 реле. Вот что у нас получится:

Схема подключения импульсного реле

Здесь у нас применено хорошее и грамотное читерство, которое связано с заботой о людях. Здесь мы тем, что в начале всей схемы поставили автомат этой группы света, решили сразу несколько задач: защиту катушки реле. Защиту цепей управления. И защиту лампы. И ещё и защиту мозга человека, который будет знать: погасил автомат — и никакое реле не щёлкнет.

Структура щита с импульсными реле

Кнопок управления этим реле мы можем наставить сколько угодно. А теперь сразу поговорим о том, как нам грамотно и логически распределять в щите наши импульсные реле. По некоторым схемам, которые я видал на MasterCity.Ru, народ там не понимает структуры и косячит.

Итак, структура у нас состоит из вот каких уровней:

  • Защита автомата света (УЗО) на несколько автоматов освещения. Скажем, есть у нас УЗО «Свет первый этаж», а под ним стоят автоматы «Свет Холл», «Свет Гостиная», «Свет Столовая». Здесь всё пока понятно — мы так щитки и собираем. В случае дифавтоматов тоже понятно: до дифов мы ничего не ставим, а сами дифы приравняем к автоматам и рассмотрим ниже:
  • Автомат защиты группы света. Он у нас защищает кабели питания светильников. И в случае применения импульсных реле — кабели управления. Этот автомат у нас выбирается и ставится так же, как в случае проектирования обычного щитка. Вот надо нам на комнату поставить автомат на свет на 6А — ставим. Надо на 10А — ставим.
  • Импульсные реле. А вот тут уже интересно и одновременно просто: на каждую группу света мы ставим своё реле. Если брать схему без импульсных реле, то вот будет у нас две клавиши выключателя: Свет верх и Свет бра. На каждую такую клавишу ставим импульсное реле, чтобы можно было отдельно разные виды света включать и выключать.
    А если же у нас одной клавишей включаются одновременно несколько типов света — то нам понадобится одно реле. В общем, одна «клавиша» выключателя — одно реле.

Такую структуру я изобразил на рисунке, чтобы было понятно. В Холле из примера у нас три группы света (скажем, потолок, подсветка пола и бра). В Гостиной — две группы (люстра из двух групп ламп), а в Столовой — одна группа света — светильник сверху.

Структура (схема) щитка на импульсных реле

Видите? Пока всё просто. И очень важно. То-есть, сначала мы «собираем» обычный щиток, который у нас заканчивается автоматами на свет. А уже на эти автоматы мы навешиваем импульсные реле по стольку штук, по скольку надо.

Ну что?

Разрисуем эту структуру для примера из трёх групп? Вот, смотрите на схему:

Схема щитка с импульсными реле на три группы света

Здесь фаза питания с автомата у нас пошла на кнопки и на контакты «1» всех реле. Здесь мы можем использовать перемычки, потому что все три реле питаются с одного автомата. То-есть, головой думать не надо — запитываем все реле подряд. Ноль подаём на лампы и на контакты «A2» реле. «Выход» фазы с реле — на лампы нужной группы. А сигнал от кнопок — на A1 нужных реле. Всё!

И сразу же сделаем отступ о монтаже этого в щитке! Вот уж извините — фоток не будет, опишу на словах. Очень важно понять, что это на бумаге всё так красиво и просто соединяется. А на деле у вас получится несколько разных соединений и кабелей. В одной точке вам понадобится соединить ПуГВ, которым вы собираете щиток и ВВГ, который пришёл от ламп или кнопок. Ну-ка, давайте распишем кабели, которые у нас пойдут от щитка:

  • Кабель на кнопки. ОДИН кабель на ВСЕ кнопки этого автомата. Посмотрите внимательно на схему. У всех кнопок есть один общий провод — фаза. Это будет одна жила кабеля. Далее нам нужен PE, чтобы защитить наш кабель. Это вторая жила кабеля. И ещё нам нужно столько жил в кабеле, сколько импульсных реле находится под его управлением. То-есть, для нашего примера нам нужен кабель на 5 жил: L, PE, Реле 1, Реле 2, Реле 3. А вот уже этот кабель мы тянем шлейфом от одного места, где будут стоять кнопки, до второго. От второго до третьего и так далее — как с розетками. Про это как раз писалось в посте про кабели для кнопок и управления.
  • Кабели на светильники. Так как то, что включает светильники у нас находится теперь в щите на DIN-рейке, то кабели, которые идут на светильники у нас тоже тянутся от щитка. От каждого реле — один кабель на одну группу светильников. Здесь мы поступаем так, как привыкли: мы считаем что наше реле — это выключатель света. Вот так, как бы мы разводили кабели в случае, если этот выключатель находится в комнате — так и поступаем.
    Обычно хватает одного кабеля, а дальше он прямо на светильниках разводится шлейфом. В нашем примере кабелей будет три штуки — у нас три реле.

И вот здесь я НАСТОЯТЕЛЬНО советую использовать в щитке КЛЕММЫ для подключения этих кабелей! Это ОЧЕНЬ упрощает сборку щитка и подключение кабелей. Потому что с точки зрения кабелей у вас получается так, что одна жила кабеля подключается строго в одну «дырку» клеммы. А с точки зрения щитка вы можете всё, что вам надо, соединить проводом ПуГВ, используя наконечники НШВИ(2).

Вот смотрите, как будет выглядеть монтаж щитка без клемм и c клеммами:

  • Без клемм. Фаза 220 пошла на импульсные реле от автомата. Потом под этот же автомат или под контакт реле надо подсунуть кабель от кнопок. Получается, что в щитке это надо как-то помечать. А жилы кабеля раздирать по всему щитку: одна на автомат, другая на реле.
    Провода от этого же кабеля кнопок пошли на импульсные реле. Ну, положим, катит. Но опять, тому кто будет подключать щиток, будет не совсем удобно заводить жилы кабеля среди монтажа щитка. То же самое с фазными проводами лампочек.
    Нулевые провода от лампочек и от катушек реле надо куда-то подключать… куда? Городить для каждого автомата нулевую шинку? Ну и нафига?
  • С клеммами. Фаза от автомата пошла на реле. Оттудова пошла на клеммы.
    Ноль пошёл на клеммы, потом на реле.
    И осталось тупо соединить клеммы кнопок и катушки реле, и клеммы фаз ламп и «выходные» контакты реле. Всё! А потом стянуть стяжками, убрать в перфокороб и прочее по желанию.

Так что умоляю: любите себя и свою работу. Используйте клеммы!

Реле с центральным управлением

Пойдём чуть глубже в удивительный мир автоматики, хехе. Рассмотрим импульсные реле с центральным управлением. Как я уже писал, эти реле позволяют себя выключить кучей. То-есть удобно погасить весь свет в квартире. Сразу показываю схему, потому что она была у меня в архивах и там были хорошие пояснения:

Схема подключения импульсного реле с центральным управлением

Итак, в обычном варианте управления реле с центральным управлением ничем не отличается от обычного реле. Поэтому все правила компоновки реле по группам и монтаж абсолютно такие же, как и в обычном случае. А вот с центральным выключением и включением будет некоторое западло. Ну, кто тут самый внимательный? Кто догадается первым?

Суть западла вот в чём. Чтобы отключить все импульсные реле — надо на все их контакты «OFF» подать фазу питания. Какая наша первая реакция? Элементарная: все контакты цепляем перемычкой подряд и подаём… а ЧТО подаём-то? Ведь разные импульсные реле у нас питаются от разных автоматов. А если щиток трёхфазный — то ещё и от разных фаз… И соединить все контакты «OFF» подряд мы не можем. Иначе или УЗО посрабатывают, или межфазное 380 прилетит на катушки обмоток.

В каталоге к импульсным реле есть некие групповые модули, которые вроде как предназначены для разделения сигналов управления. Но в каталоге не написано про то, разделяют ли они питание. А схема дана для одной фазы на все группы реле. А модули эти под заказ 8 недель.

Мы же делаем надёжные решения? И делаем их брутально? Ага. Надёжно и брутально. А что у нас ещё может дать хорошую гальваническую развязку? Во! Обычное РЕЛЕ! Промежуточное, например. Когда-то я делал их краткий обзорчик на серии CR-P. Тогда схему сброса всех-всех реле под разными автоматами и фазами мы можем собрать вот каким образом:

Схема сброса реле с центральным управлением

Вся управляющая штука (кнопки и сброс реле) крутится вокруг того автомата, от которого эти реле питаются. То-есть через контакты реле сброса та же самая фаза с того же самого автомата подаётся на контакты OFF этих же реле. Ура! А вот катушки всех реле сброса мы запитаем от кнопки «Выключить всё» от какого-нибудь отдельного автомата. Или от автомата света коридора, где обычно эта кнопка и находится. А так как у серии реле CR-P есть реле с двумя группами контактов — то одно реле CR-P будет нам сбрасывать до двух автоматов питания этих реле.

Такое решение я постоянно применяю в своих щитах, и оно у меня самое надёжное и отработано годами. Когда я его придумал — я решил не париться и не искать других. Однако, практика и разные интересные задачки заставили меня пересматривать концепты. И я придумал и использую ещё и другое решение.

Я выношу ВСЕ цепи управления по всей квартире на отдельный автомат в щитке. Помните, у нас в импульсном реле катушка и контакты нагрузки никак не связаны. Поэтому управлять всеми реле мы можем, используя одно питание (да даже чуть ли не 24 вольта), а их контактами коммутировать обычное питание с автоматов освещения на лампы.

В этом случае нам промежуточные реле сброса нафиг не нужны. Мы экономим деньги и модули в щите и даже получаем профит в случае электромеханических реле ABB. У них есть рычажок для ручного включения реле. Значит мы можем подать себе свет в комнату, отключить цепи управления и при свете ковыряться с кнопками, подключая их. А это тоже нам на руку!

Разводка и подключение кабеля кнопок управления к кнопкам

А теперь — метафизика. Шучу. Но почему-то эта простая тема у многих вызывает ступор и взрыв мозга. Я попробую дать общие принципы и как-нибудь её разъяснить. Я говорю о том, как же нам проложить кабель кнопок управления и подключить его к этим самым кнопкам. Давайте осмыслим то, что мы имеем:

  • Кабель кнопок (управления реле). У нас там есть одна общая фазная жила и несколько жил — по одной на каждое реле. Если замыкать эти жилы с фазной — то соответствующие реле будут щёлкать. Кабель подключен в щитке на клеммы и там он нас сейчас не интересует.
  • Разные места на стене, где должны стоять эти кнопки. Согласитесь, раз уж мы вложили денег в импульсные реле, то глупо делать кнопки их управления только в одном месте помещения. Накидайте этих кнопок везде: у окна, у дивана, у стола!

А теперь внимание, сложность! Вбейте себе в голову то, что кабель управления мы разводим ШЛЕЙФОМ по всем местам, где у нас будут находиться кнопки управления не зависимо от числа кнопок. То-есть, если у нас при входе в комнату стоит три кнопки, а у дивана — две — то кабель у нас идёт от щитка до входа в комнату, от входа — к дивану.

Почему у нас в одном месте может быть больше кнопок управления, а в другом меньше? Это зависит от дизайна и внешнего вида. Например, при входе в комнату нам удобно управлять всем-всем светом сразу: мало ли что мы забыли выключить. А вот у дивана блок из трёх кнопок будет большим, и туда можно поставить двойную кнопку (один подрозетник) и завести на неё только самое необходимое из групп света.

А теперь ещё раз внимание! Кабель управления-то у нас ОДИНАКОВЫЙ ВЕЗДЕ! То-есть в ЛЮБОМ месте, где проходит этот кабель, у нас есть возможность управлять ЛЮБЫМ реле — достаточно только подключить на кнопку нужную жилу этого кабеля, которая за это реле и отвечает.

Это может дать нам такой профит: если когда-нибудь мы решим, что с дивана удобнее управлять подсветкой, а не верхним светом — то нам надо просто перекинуть жилы кабеля управления. И всё. Ничего в щитке или где-то ещё перекоммутировать не надо! А ещё мы можем, например, имея 5 групп управления, везде в комнате распихать блоки по 4 кнопки. И в разных углах комнаты сделать управление разными группами света так, как нам будет удобнее.

А теперь простыми словами: кабель управления ведётся шлейфом по всем местам, где будут кнопки управления этим светом. Вот есть у вас кабель управления светом гостиной. Вот везде, где вам нужны кнопки управления светом гостиной (хоть в холле перед ней) — вы закладываете этот кабель «Кнопки света гостиной» шлейфом. Так как в кабеле всегда есть все жилы управления светом — то если нам что-то не понравилось, мы можем изменить назначение кнопки, просто поменяв жилы, которые она замыкает.

А сейчас я покажу, как нам монтировать наши кнопки в подрозетниках. Кто не читал — напоминаю пост про монтаж в подрозетниках и настоятельно советую его освежить в памяти. Нам понадобится объёмное мышление и немного клемм WAGO на две «дырки». Дальше мы вспоминаем, что у любой кнопки обычно есть две дырки на каждый контакт, как у розеток для того, чтобы кнопки можно было соединять шлейфом. И вот тут всё встаёт на места.

Концепт соединения у нас будет вот какой: фазу управления (на ней нет нагрузки почти никогда, кроме катушек реле, которые подключаются в момент нажатия кнопок) мы соединяем шлейфом через все кнопки подрозетника. И отправляем её дальше на следующий шлейф и блок кнопок. Жилы управления, которые у нас задействованы, мы соединяем шлейфом прямо на кнопках. А PE и не используемые в этом блоке жилы мы соединяем вместе через WAGO. Получаем вот такое чудо:

Схема монтажа кнопок управления импульсными реле

Ну как? Всё просто и понятно? А если нам теперь надо изменить назначение кнопки, то мы выдернём из неё ненужые жилы. Соединим их WAGO, чтобы не нарушать цепь. А на их место воткнём другие жилы, которые раньше были соединены WAGO. Профит!

Разные схемы подключения

Эти схемы я достал из своего щитка в 19″ формате с автоматикой для Ктулхулизации. Здесь видно, как у меня были назначены жилы кабелей управления и нагрузок. В кабели я заложил ещё и ноль питания на всякий случай: млао ли в том же подрозетнике надо будет что-то засветить и скоммутировать?

Пример схем с импульсными реле (лист 1)

Это схема блока 5 кнопок на три группы реле: включить все группы, управлять группами в отдельности и выключить все группы сразу.

Пример схем с импульсными реле (лист 2)

А это схема блока, в котором все реле выключаются после срабатывания датчика присутствия.

Пример схем с импульсными реле (лист 3)

Приведу описание из своего документа:

Реле E257 имеют следующие контакты управления: A1, A2*, ON, OFF. При подаче различных сигналов контакт A2* является общим для них. При подаче напряжения между контактами A1-A2* реле изменяет своё положение (вкл/выкл) на противоположное. При подаче напряжения по контактам A2*-ON реле принудительно включается, а при подаче напряжения по A2*-OFF – выключается.

Реле времени CT-MFD используются в режиме формирования прямоугольного импульса по спаду управляющего сигнала (фазы питания) по контакту Y1. При подаче фазы на Y1 ничего не происходит (импульс будет сформирован только по пропаданию фазы на Y1). Своими контактами реле кратковременно (на длительность импульса в 0,5-1 сек) замыкает цепь OFF всех реле E257.

Датчик движения подаёт фазу одновременно на питание цепи LED-Светильников и на управляющий контакт Y1 реле времени CT-MFD. Когда датчик движения закончит питать подсветку (интервал работы настраивается в датчике), фаза с него пропадёт на контакте Y1 реле CT-MFD. Это вызовет формирование импульса, который выключит все импульсные реле E257, погасив свет полностью (эквивалентно ручному нажатию кнопки «Выкл все»).

Многие современные радиоэлектронные устройства оснащаются небольшими реле, которые, в свою очередь, коммутируют другие, в том числе и сетевые узлы и приборы. А вот как управлять самими реле — мы и разберёмся на примере трёх схем. Все они довольно просты — меньше десяти деталей.

Схема реле с управлением одной кнопкой

Эта схема представляет собой аналог кнопки с фиксацией. Вся конструкция очень проста и реализована на самом реле и одном транзисторе. При первом нажатии на кнопку транзистор открывается током разряда конденсатора, реле замыкается и блокируется по базовой цепи транзистора своими же контактами. Конденсатор при этом отключается от питания и, если отпустить кнопку, быстро разряжается через диод и резистор. Если теперь нажать на кнопку вторично, то транзистор запрется и отключит реле. Естественно, реле должно иметь вторую пару контактов.

Правда если надо таким образом управлять включением сетевого питания, то возникает проблема, заключающаяся в том, что в начале схема обесточена. В телевизорах при включении их от пульта или в компьютерах с корпусами АТХ это решается тем, что при подключении шнура питания подобная схема сразу получает питание, а уж включать основное питание будем позже. Что касается твердотельных реле — информация по ним находится в этой статье.

Форум по автоматике

Схемы автоматики
>Подключение импульсного реле для управления освещением

Импульсное реле применяется для управления освещением.

Схема работы импульсного реле

Проводится подключение импульсного реле для управления освещением в зависимости от типа его конструкции. Модульные системы, которые могут иметь разную форму и размер, обычно крепят на DIN-рейку, расположенную в щитке. Но также есть и другие модели, размер и особенности конструкции которых предполагают иной способ установки.

Конструкции модульного типа разных производителей отличаются внешними параметрами. В одних модификациях могут быть индикатор и рычаг для ручного управления, как в реле торговой марки Schneider Electric, в других могут по-иному обозначаться клеммы. Видоизменяемость таких электротехнических приборов объясняется их постоянным совершенствованием производителями.

Характеризуется импульсное реле, применяемое для управления освещением, следующими показателями:

  • количеством и первоначальным состоянием контактов;
  • номинальным управляющим напряжением;
  • током срабатывания катушки;
  • номинальным током в силовой цепи;
  • длительностью импульса управления;
  • количеством подключаемых выключателей.

При проведении подключения следует учитывать особенности модификации и технические характеристики импульсного реле.

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.

Достоинства и недостатки

При выборе определенного вида импульсного реле следует обращать внимание на их преимущества и недостатки. Чаще других используются электромеханические приспособления, которые, в отличие от полупроводниковых, стоят дешевле и отличаются длительным сроком эксплуатации. Они имеют хорошую изоляцию и не перегреваются из-за того, что на контактах образуется небольшое количество тепла. Они не подвергаются воздействию импульсов различного происхождения и отличаются компактной конструкцией, рассчитанной на управление линиями освещения с мощностью до 0,4 кВ.

К недостаткам относится возникновение радиопомех при включении и быстрый износ при наличии высокого напряжения и индуктивных нагрузок. Из-за радиопомех может возникнуть долгий период срабатывания на включение и выключение. При слишком частом включении устройства происходит механический износ элементов конструкции.

Сможете ли вы сами подключить импульсное реле?

Да, смогу самНет, я не разбираюсь

Для удовлетворения современных требований освещения квартир, офисных помещений и предприятий используются сложные системы электрификации. При их проектировании для решения отдельных задач применяется ряд оборудования, которое постоянно усовершенствуется.

Так, импульсное реле для управления освещением из нескольких мест стало использоваться относительно недавно. Постепенно оно вытесняет стандартные схемы с проходными выключателями.

Где может применяться импульсное реле?

Внедрение этого устройства в бытовое пользование объясняется простым удобством. Ведь оно позволяет контролировать освещение как минимум из двух точек.

В квартире это может быть спальня, где включение произошло у входа, а выключение рядом с кроватью. В офисах – это длинные коридоры, лестничные пролеты и большие конференц-залы.

Использование двух выключателей для освещения лестницы стало необходимостью. Включив свет на первом этаже, вполне логично погасить его вторым выключателем наверху

С задачей трехпозиционного управления могут справиться проходные и перекрестные выключатели. Эта схема и до сих пор имеет широкое применение. Но в ней присутствуют и очевидные недостатки.

Во-первых, это довольно сложная для монтажа система, в которой электричество проходит путь через главный автомат, распределительную коробку, сами выключатели и затем на лампы освещения. При ее установке нередко возникают ошибки. Если же необходимо более трех мест управления, то схема усложняется.

Схема наглядно показывает перегруженность проводами: от первого выключателя – пять, от второго – шесть, от первой и второй подсветки – по три кабеля

Во-вторых, все провода имеют одинаковое сечение, так как используют ток одного напряжения, что сказывается на общих затратах. В них также входит цена проходных выключателей, в несколько раз превышающая стоимость обычных.

Но необходимость использования импульсного реле происходит не только из соображений комфорта. Оно также применяется для сигнализации и защиты.

Например, на промышленном предприятии для запуска производственных процессов, требующих высокой электрической мощности, этот прибор позволяет обезопасить оператора. Так как работает от токов малого напряжения либо вовсе управляется дистанционно.

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

Виды, маркировка и преимущества

Основными видами импульсных реле являются электромеханические и электронные. Электромеханические в свою очередь классифицируются по принципу действия.

Разновидности импульсных устройств

Это значит, что переключение силовых контактов может осуществляться силами отличными от усилия магнита.

Они подразделяются на:

  • электромагнитные;
  • индукционные;
  • магнитоэлектрические;
  • электродинамические.

Электромагнитные приспособления в системах автоматики применяются чаще остальных. Они достаточно надежны за счет несложного метода работы, основанного на действии электромагнитных сил в ферромагнитном сердечнике при условии, что в катушке есть ток.

Воздействие на контакты электромагнитных реле осуществляет рамка, которая в одном положении притягивается сердечником, а во второе возвращается пружиной.

Якорь, т. е. пластина с магнитными свойствами, притягивается электромагнитом, которым является медный провод, намотанный на катушку с ярмом

Индукционные имеют принцип действия, основанный на контакте токов — переменного с индуцированными магнитными потоками с самими потоками. Это взаимодействие создает вращающий момент, который приводит в движение медный диск, расположенный между двух электромагнитов. Вращаясь, он замыкает и размыкает контакты.

Работа магнитоэлектрических устройств выполняется за счет взаимодействия тока в поворотной рамке с магнитным полем, создаваемым постоянным магнитом. Управление замыканием/разрывом контактов осуществляется благодаря ее вращению.

Относительно своего типа такие реле очень чувствительны. Однако они не получили большого распространения из-за времени срабатывания в 0,1-0,2 с, которое считается долгим.

Электродинамические реле работают за счет силы, возникающей между подвижной и неподвижной катушками тока. Способ замыкания контактов такой же, как и в магнитоэлектрическом устройстве. Отличие только в том, что индукция в рабочем зазоре создается электромагнитным способом.

Электронные модели конструктивно почти повторяют электромеханические. Имеют те же блоки: исполняющий, промежуточный и управляющий. Различие заключается только в последнем. Управление коммутацией осуществляется полупроводниковым диодом в составе микроконтроллера на печатной плате.

В роли полупроводников в этом устройстве выступают транзисторы и тиристоры. Хотя они и выдерживают сложные условия запыленности и вибрации, но подвержены коротким перегрузкам по току и напряжению

Этот вид реле оборудуется дополнительными модулями. Например, таймер позволяет выполнять программу по управлению освещением через заданный промежуток времени. Это удобно для экономии электроэнергии, когда в работе оборудования нет нужды. При необходимости выключить свет можно двойным нажатием кнопки.

Достоинства и недостатки основных типов реле

Отличаясь от полупроводниковых ключей, электромеханические переключатели имеют следующие преимущества:

  1. Относительно низкая стоимость за счет недорогих составляющих.
  2. Образование небольшого количества тепла на включенных контактах из-за слабого падения напряжения.
  3. Присутствие мощной изоляции в 5 кВ между катушкой и контактной группой.
  4. Не подверженность вредному влиянию импульсов перенапряжения, помехам от молний, процессам коммутации мощных электроустановок.
  5. Управление линиями с нагрузкой до 0,4 кВ при малом объеме устройства.

При замыкании цепи с током в 10 А в реле малого объема по катушке распределяется менее 0,5 Вт. В то время как, на электронных аналогах этот показатель может составлять более 15 Вт. Благодаря этому не возникает проблемы охлаждения и вреда атмосфере.

К их недостаткам приспособлений следует отнести:

  1. Износ и проблемы при коммутации индуктивных нагрузок и высоких напряжений при постоянном токе.
  2. Включение и выключение цепи сопровождается порождением радиопомех.

    Система подключения импульсных выключателя. Схема подключения импульсного реле

    Это требует установку экранирования или увеличения расстояния до подверженного помехам оборудования.

  3. Относительно долгое время срабатывания.

Еще один минус — наличие непрерывного механического и электрического износа при коммутации. К ним относится окисление контактов и их повреждение от искровых разрядов, деформация блоков пружин.

При монтаже стоит учитывать, что электромеханический вариант исполнения контакторов может работать некорректно, если находится в горизонтальном положении

В отличие от электромеханических, электронные реле осуществляют управление промежуточным блоком посредством микроконтроллера.

Достоинства и недостатки электроники можно разобрать на примере аппаратов фирмы F&F относительно марки ABB, которая производит механику.

Из плюсов первого типа переключателей можно выделить:

  • большую безопасность;
  • высокую скорость переключения;
  • доступность на рынке;
  • индикаторные оповещения о режиме работы;
  • расширенный функционал;
  • бесшумную работу.

Кроме того, бесспорное преимущество заключается в нескольких вариантах монтажа — возможна установка не только на DIN-рейку щитка, но и в подрозетник.

Минусы электроники F&F сравнительно с механикой ABB:

  • нарушение работы при сбоях в электроснабжении;
  • перегрев при коммутации больших токов;
  • возможны «глюки» без видимых на то причин;
  • отключение прибора при кратковременном выключении напряжения в сети;
  • большое сопротивление в закрытом положении;
  • некоторые реле работают только на постоянном токе;
  • полупроводниковая схема не сразу пропускает ток обратно обычному направлению.

Несмотря на указанные недостатки, электронные коммутаторы постоянно развиваются и благодаря большему потенциалу функционала относительно электромеханических, ожидается их преобладающее использование.

Чтобы исключить путаницу, производитель дает максимально подробные характеристики изделия в каталогах магазина и в техническом паспорте устройства

Основные характеризующие параметры

В зависимости от назначения и области применения реле можно классифицировать по нескольким признакам:

  • возвратный коэффициент – отношение значения тока выхода якоря к току втягивания;
  • ток выхода – максимальное его значение в зажимах катушки при выходе якоря;
  • ток втягивания – минимальный его показатель в зажимах катушки при возвращении якоря в исходное положение;
  • уставка – уровень величины срабатывания в заданных пределах, установленной в реле;
  • величина срабатывания – значение входного сигнала, на которое устройство автоматически отвечает;
  • номинальные значения – напряжение, ток и прочие величины, лежащие в основе действия реле.

Также электромагнитные приспособления можно разделить по времени срабатывания. Самая долгая задержка у реле времени – более 1 сек, с возможностью настроить этот параметр. Затем идут замедленные – 0,15 сек., нормальные – 0,05 сек., быстродействующие – 0,05 сек. И самые быстрые безынерционные – менее 0,001 сек.

Расшифровка маркировки изделий

Шифр маркировки контактора часто можно встретить в каталогах магазинов и на самом устройстве. Он дает полное описание конструктивных особенностей, назначения и условий их применения.

Состав обозначения можно разобрать на электромагнитном промежуточном реле РЭП-26. Он используется в цепях переменного тока до 380 В и постоянного до 220 В.

Чтобы разобраться в маркировке, необходимо разбить надпись на блоки и применить таблицы-описания, которые можно найти в специализированных справочниках

В таком виде может выглядеть обозначение изделия в магазине: РЭП 26-004А526042-40УХЛ4.

РЭП 26 – ХХХ Х Х ХХ ХХ Х – 40ХХХ4. Этот вид обозначения можно разобрать следующим образом:

  • 26 – номер серии;
  • ХХХ – вид контактов и их количество;
  • Х – класс износостойкости коммутации;
  • Х – тип катушки включения, тип возврата реле и род тока;
  • ХХ – конструкция по способу установки и соединения проводников;
  • ХХ – значение тока или напряжения катушки;
  • Х – дополнительные элементы конструкции;
  • 40 – уровень защиты стандарта IP или ГОСТ14254;
  • ХХХ4 – климатическая зона применения в соответствии с ГОСТом 15150.

Климатическое исполнение может быть: УХЛ – для климата холодного и умеренного или О –для тропического или общеклиматическое исполнение.

Согласно специальным таблицам обозначений, рассматриваемое устройство представляет собой электромагнитное промежуточное реле, с четырьмя контактами переключения, классом стойкости коммутации А, использующее постоянный ток. Имеет крепление розетки с ламелями под пайку внешних проводников, катушку напряжением 24 В и манипулятор ручной.

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.

Добавить комментарий

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