Photocapteur (photorelais) pour l'éclairage public : conception, principe de fonctionnement et conseils d'installation

Un complément au dispositif d'éclairage sous forme de photorelais permet de réduire la consommation d'énergie.Ce petit et simple appareil prend entièrement en charge le contrôle de l'allumage/extinction des ampoules en fonction du niveau d'éclairage de la rue.

Au crépuscule, un photodétecteur pour l'éclairage public active l'éclairage à proximité de la maison, et l'éteint à l'aube. Il est simple à concevoir et à utiliser, mais avant d'acheter le modèle optimal, vous devez réfléchir à beaucoup de choses. Nous vous expliquerons comment choisir l'option parfaite.

Principe de fonctionnement du capteur photo

La base du photorelais (interrupteur crépusculaire) qui contrôle l'éclairage public est un élément photosensible qui réagit à la luminosité disponible du soleil et de la lumière artificielle.

Au crépuscule, le capteur photo ferme ses contacts et alimente en électricité les lampes installées dans la rue à proximité de la maison. Et lorsque l'intensité du flux lumineux augmente le matin, il ouvre à nouveau le circuit, éteignant les appareils d'éclairage électriques.

Le relais photosensible contrôle automatiquement le fonctionnement du dispositif d'éclairage qui y est connecté, en l'éteignant et en l'allumant selon les besoins.

Grâce à la présence d'un relais photo dans le circuit d'éclairage public, les propriétaires n'ont pas besoin d'allumer constamment les lumières du quartier le soir et de les éteindre le matin - tout se passe automatiquement

Cela réduit considérablement la consommation d'énergie électrique des lampadaires et prolonge également leur durée de vie.Après tout, dans ce cas, ils ne travaillent que lorsque cela est vraiment nécessaire, et non 8 à 9 heures par jour.

Dans le secteur privé, des systèmes similaires sont installés pour l'éclairage :

• escaliers de rue;
• les zones proches des chalets;
• allées de parc et de jardin;
• gazebos, espaces barbecue et terrasses ouvertes.

Les organisations installent des relais photo lors de l'aménagement de l'éclairage dans les cours des immeubles d'habitation, dans les centres commerciaux et sur les paliers des immeubles de grande hauteur, ainsi que lors de l'éclairage des structures de rue avec de la publicité. Partout, l'objectif est le même : économiser l'énergie et prolonger la durée de vie des appareils d'éclairage.

Dans sa conception la plus simple, l'appareil de commutation en question se compose d'une alimentation, d'un capteur de lumière, d'un amplificateur de courant et d'un relais de commutation.

Il existe plusieurs types de relais photo, mais le principe de fonctionnement est le même pour tous. Il dispose d'un capteur photosensible connecté à l'alimentation qui surveille le niveau d'éclairage dans la zone contrôlée.

Au crépuscule, ce capteur ferme le relais, allumant les lampadaires. Lorsque le soleil se lève à nouveau, les lampadaires s'éteignent à nouveau.

Principaux types d'appareils électriques

Tout relais photo qui contrôle l'éclairage public a trois blocs dans son circuit avec des fonctionnalités différentes :

1. Le percepteur est un photocapteur basé sur des semi-conducteurs.
2. Intermédiaire – amplificateur de courant électrique.
3. Exécutif – en tant que tel relais (interrupteur).

Structurellement, le premier de ces éléments peut être retiré du corps commun. Mais il existe également des appareils dans lesquels ce capteur photosensible est monté en une seule unité avec le reste du circuit interne de cet appareil électrique.

Grâce à sa taille compacte, le capteur photosensible peut être monté même sur des poteaux d'éclairage public, à proximité d'une lampe ou directement sur celle-ci.

En conséquence, tous les modèles de photorelais de contrôle de la lumière sont divisés en :

• appareils avec photocellule intégrée;
• appareils dotés d'un capteur photo séparé, qui est retiré du boîtier.

Les équipements avec capteur intégré sont installés directement dans la rue. Son corps bénéficie d'une protection plus élevée contre l'humidité et la poussière. Dans le deuxième cas, l'unité de commutation est montée sur un rail DIN dans le tableau électrique interne. Et le capteur à distance y est déjà connecté via des fils ordinaires.

En plus de surveiller les niveaux de lumière, ces systèmes de contrôle sont souvent équipés de capteurs de mouvement intégrés, de minuteries et de divers boutons de commande. Dans les magasins d'éclairage, vous pouvez également trouver des relais photo construits sur des contrôleurs numériques. Cependant, ces appareils sont plusieurs fois plus chers que les modèles classiques.

Les appareils numériques sont chers, mais permettent de contrôler les appareils d'éclairage avec plus de précision. Le principe de fonctionnement des photorelais domestiques et les principaux éléments sont identiques à ceux que l'on retrouve dans les appareils standards.

Mais ces options sont complétées par un microcontrôleur réglable pour que les lumières ne s'allument qu'à certaines heures. Cela permet d'affiner le relais, en liant son fonctionnement aux conditions météorologiques et même au mois de l'année.

Sélection de relais photo pour l'éclairage extérieur

Avant de vous rendre au magasin pour acheter un capteur photo pour régler le système d'éclairage public, vous devez décider du nombre et du type de lampes à connecter. Pour une ou deux lampes torches, un relais suffit, les appareils électriques d'éclairage y seront connectés directement.

S'il y a beaucoup d'ampoules, alors le relais photo ne pourra pas supporter le courant qui le traverse. Dans ce cas, un équipement avec un démarreur magnétique est requis.

Ici, un interrupteur photosensible déclenche un dispositif spécial par lequel l'équipement d'éclairage est déjà alimenté. Ceux. Le choix d'un modèle de photocapteur dépend en grande partie de la puissance du circuit de luminaire qui y est connecté.

La sélection des relais photo pour le système nécessite une approche particulière et des calculs préliminaires obligatoires. éclairage public solaire. Sa puissance et le nombre d'appareils connectés dépendent directement du nombre annuel moyen de jours ensoleillés dans la région, ainsi que du nombre de panneaux solaires dans le circuit.

Plus vous envisagez de connecter d'ampoules au relais photo, plus ses paramètres de courant de commutation doivent être élevés - il existe désormais des appareils sur le marché avec un courant nominal compris entre 6 et 63 ampères, il y a beaucoup de choix

En fonction du type de connexion au réseau électrique, les relais de commande d'éclairage pour l'éclairage public sont divisés en :

• monophasé (domestique, pour réseau 220 V) ;
• triphasé (pour réseaux 380 V).

Cependant, le relais de commutation lui-même et l'ensemble du circuit avec le photocapteur sont alimentés par une tension de 12 V provenant du transformateur abaisseur. Le choix en faveur d'un appareil monophasé ou triphasé dépend uniquement du réseau d'ampoules qui y est connecté et de la puissance qu'il consomme.

Pour installer des photorelais de contrôle pour l'éclairage public dans les habitations privées, il est préférable de choisir des modèles domestiques ordinaires pour 220 V. Ils seront largement suffisants, surtout si des lampes LED économiques y sont connectées.

Paramètres techniques - que rechercher

Certains appareils électriques importés sont conçus pour les réseaux 110 ou 127 V.Rarement, mais vous pouvez les trouver dans les magasins de luminaires. Ils ne peuvent tout simplement pas fonctionner sur les réseaux russes 220 V. Ils nécessiteront l'installation d'un transformateur supplémentaire. Il vaut mieux prendre immédiatement le matériel dont la connexion posera moins de problèmes.

Le premier et principal indicateur est degré de protection. Pour une installation en extérieur, vous devez choisir des modèles avec un boîtier étanche IP65 ou supérieur. Et pour une installation sous un toit ou dans un bouclier protégé, un appareil avec IP44 est tout à fait adapté.

Deuxième paramètre - seuil de réponse, qui s'exprime en Lux. Généralement, cette plage va de 2 à 50 Lux. Le relais photo dispose d'un réglage de cet indicateur afin que l'utilisateur puisse l'ajuster à ses préférences personnelles. Il vaut la peine d'acheter un appareil avec un seuil de réponse non réglementé uniquement en dernier recours.

Le troisième indicateur est type de lampes connectées. Souvent, un relais photo est conçu exclusivement pour travailler avec ampoules à incandescence, créant une charge active.

Pour connecter des appareils fluorescents avec une charge déjà réactive, vous devez utiliser un autre type d'interrupteurs crépusculaires. Et pour connecter des lampes au mercure ou au sodium, vous avez besoin d'un équipement doté d'un circuit de protection supplémentaire conçu pour les courants d'appel.

Lors du choix d'un relais avec photocellule externe, il est nécessaire de prendre en compte la longueur du câble entre eux - il a certaines limites, vous ne pouvez pas le remplacer par un plus grand

Et les derniers paramètres - dimensions Et poids. La plus grande partie du photorelais est l'alimentation électrique avec un transformateur abaisseur à l'intérieur. Le capteur photo lui-même (LED) a de très petites dimensions.

Le contacteur ou interrupteur magnétique, à travers lequel les appareils d'éclairage sont connectés. Tout cela doit tenir dans le panneau électrique ou à proximité de la lampe.

Les fonctionnalités supplémentaires sont-elles importantes ?

De nombreux modèles de relais de contrôle d'éclairage sont complétés par un détecteur de mouvement et une minuterie. Le premier garantit que l'éclairage ne s'allume que lorsqu'une personne se déplace dans la zone contrôlée, et le second permet d'éteindre complètement l'appareil pendant la journée, quel que soit le niveau de lumière naturelle.

En fait, tous les capteurs photo sont configurés en usine pour que lorsqu'ils sont brièvement éclairés par les phares d'une voiture qui passe, ils ne fonctionnent tout simplement pas.

Les modèles les plus chers sont les photorelais avec affichage électronique et contrôleur programmable. Ces appareils vous permettent de définir votre propre programme de travail pour chaque saison et occasion.

Par exemple, en hiver, l'éclairage s'allumera plus tôt et en été plus tard. Vous pouvez également prévoir d'éteindre le relais lui-même, ainsi que les lampadaires, après une heure du matin, afin qu'ils ne brûlent pas d'énergie en vain.

Nuances d'installation d'un capteur de lumière

Le dispositif de contrôle de la lumière est généralement monté à proximité du luminaire qui y est connecté. Pour chaque modèle, le schéma de raccordement est choisi conformément aux instructions de la fiche technique. Il est obligatoire de l'étudier avant de commencer les travaux.

Aucune compétence particulière n'est requise pour effectuer l'installation. Il suffit de tout calculer pour que les appareils d'éclairage électriques ne surchargent pas la ligne. Le relais photo ne charge pratiquement pas le réseau. Cependant RCD dans le panneau et le capteur photo lui-même doivent être sélectionnés en fonction du nombre et de la puissance des ampoules connectées.

Pour installer soi-même un relais photo, il suffit d'avoir des connaissances minimales dans le domaine de l'installation électrique et de suivre les règles de sécurité les plus simples pour sa mise en œuvre.

Il existe plusieurs normes simples pour l'installation de relais photosensibles :

1. Il est recommandé de connecter l'interrupteur crépusculaire et toute la gamme de dispositifs d'éclairage qui le suit à une ligne séparée du panneau électrique avec son propre disjoncteur.
2. Il est strictement interdit d’installer le capteur photo à l’envers. D'un côté, il doit être exposé à la lumière du soleil et de l'autre côté, la lumière des lampes d'éclairage artificiel doit tomber dessus.
3. Cet appareil électrique ne doit pas être installé à proximité de matériaux inflammables, à proximité d'équipements de chauffage ou d'environnements chimiquement actifs.
4. Si de nombreuses ampoules sont connectées au relais photo, alors un démarreur magnétique doit être prévu dans le circuit.

L'essentiel est que la lumière d'une lampe ne tombe pas sur la photocellule. Sinon, cela ne fonctionnera toujours pas comme prévu. Le capteur photo réagit à n'importe quelle lumière. Peu importe que l’éclairage soit artificiel ou naturel grâce au soleil.

Le schéma de raccordement des appareils d'éclairage au relais photo (direct ou via un démarreur) est choisi en fonction de la puissance totale des lampes connectées

Sur le corps du relais photo se trouve un plan avec une désignation de couleur de tous les fils qui en sortent. En règle générale, le marron va à la phase du panneau (« L »), le bleu à zéro (« N ») et le rouge ou le noir à l'éclairage public. Il vous suffit de dénuder les extrémités de ces fils et de tout connecter conformément au schéma électrique ci-joint.

Si le photodétecteur a deux contacts, l'un d'eux est connecté à la phase du blindage et le second va à la lampe. Il n'y a pas de zéro dans ce cas.

Dans une situation où l'éclairage public est connecté via un démarreur magnétique, il est connecté à un photorelais au même titre qu'une ampoule. Et les appareils d'éclairage eux-mêmes en sont alimentés.

Dans ce cas, le relais ne ferme pas le circuit alimentant la lampe, mais seulement le démarreur. Un courant minimum traverse le commutateur dans un tel circuit, donc un appareil moins cher et de moindre puissance fera l'affaire. La totalité de la charge est ici transférée au contacteur externe.

Comment choisir des lampes pour organiser l'éclairage public à énergie solaire est décrit en détail dans prochain article, avec lequel nous vous recommandons de vous familiariser.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Il ne devrait y avoir aucune difficulté à sélectionner et à intégrer un capteur photosensible dans un système d’éclairage public. Tout est extrêmement simple. Le matériel vidéo ci-dessous permettra même aux électriciens débutants de comprendre toutes les subtilités de l'installation de cet appareil.

Vidéo n°1. Toutes les nuances de la connexion d'un capteur photo jour-nuit :

Vidéo n°2. Examen du relais photo pour allumer/éteindre l'éclairage nocturne dans la rue :

Vidéo n°3. Description du schéma de raccordement de l'interrupteur crépusculaire via un contacteur externe :

Les relais de contrôle d'éclairage destinés à être installés avec des appareils d'éclairage public sont simples dans leur conception et leur connexion. Ils simplifient grandement la vie des propriétaires privés et leur permettent de réduire leur consommation d'énergie. Il existe de nombreux modèles de tels appareils dans les magasins. Vous pouvez toujours choisir avec les paramètres nécessaires pour une situation spécifique.

Et si vous avez des connaissances et de l'expérience en génie électrique, un tel photorelais peut être assemblé à partir d'une photodiode, d'une diode conventionnelle, d'un relais et d'une paire de transistors avec résistances.

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