В современном жилье большое значение придается защите электросети от сильных перенапряжений. Для этого применяются сетевые стабилизаторы, позволяющие сгладить резкие колебания, но отличающиеся целым рядом недостатков. Гораздо выгодней использовать недорогие и компактные реле напряжения 220В для дома, обеспечивающие надежную защиту бытовых сетей. Эти приборы, сокращенно обозначаемые РКН, монтируются в распределительном щитке и не нуждаются в значительном пространстве в пределах квартиры.
Принцип работы и функционал
Многофункциональное реле DigiTOP VA-32A
Принцип работы прибора, известного большинству любителей под названием ограничитель напряжения 220V, можно понять после ознакомления с его устройством. В состав входят следующие узлы:
- электронный модуль контроля, настраиваемый по нижнему и верхнему пределам;
- формирователь управляющего сигнала;
- электромагнитное реле, отключающее прибор при превышении уставки.
Когда напряжение в сети достигает одного из предельных уровней, электроника вырабатывает управляющий сигнал, подающий питание на реле контроля. Оно срабатывает и обесточивает линию, защищая подключенные к розеткам бытовые приборы.
Принцип действия реле
Функционал таких изделий в сравнении с тем же стабилизатором существенно расширен:
- Можно установить два порога срабатывания (верхний и нижний).
- Приборы имеют светодиодные индикаторы, встроенные в лицевую панель и обеспечивающие контроль наличия напряжения на входе и выходе.
- Предусмотрен жидкокристаллический дисплей, на котором фиксируются значения основных параметров сетевого питания.
Перечисленные возможности заметно облегчают эксплуатацию защитного оборудования, установленного в квартире или в загородном доме.
Зачем нужно регулирующее напряжение реле
Грамотное название рассматриваемого устройства – «реле контроля напряжения». Но среднее слово в разговорах электриков между собой нередко выпадает из этого термина.
В принципе, это один и тот же электротехнический прибор защитной автоматики. Плюс данное оборудование часто называют еще и «защитой от обрыва нуля». Почему – станет понятно ниже.
Не стоит путать автоматы УЗО и РКН. Первые защищают линию от перегруза и короткого замыкания, а вторые от скачков напряжения. Это разные по функциональному предназначению приборы.
Главная задача РКН – это отключение электроприборов от сети при слишком высоких и слишком низких напряжениях в ней, чтобы подключенная к электропитанию техника не вышла из строя
Надпись «~220 В» привычна всем россиянам. На таком переменном вольтаже работает в доме бытовая техника, подключенная к розеткам. Однако по факту максимум напряжения в домашней электросети только колеблется вокруг этой отметки с разбросом +/-10%.
В отдельных случаях перепады достигают и больших величин. Вольтметр вполне может показывать падения до 70 и всплески до 380 Вт.
Для электротехники страшно излишне как низкое, так и высокое напряжение. Если компрессор холодильника “недополучит” электроэнергии, то он просто не запустится. В итоге техника неизбежно перегреется и сломается.
При низком вольтаже обыватель в большинстве случаев даже не в состоянии внешне определить, исправно или нет работает оборудование в такой ситуации. Визуально можно лишь увидеть тускло светящиеся лампочки накаливания, напряжение к которым подается меньшее, чем положено.
С высокими всплесками все гораздо проще. Если на вход питания телевизора, компьютера или микроволновки подать 300–350 Вт, то в лучшем случае в них перегорит предохранитель. А чаще всего они “сгорят” сами. И хорошо еще, если при этом не произойдет реального возгорания техники и возникновения пожара.
Многоквартирные дома обычно запитаны от трехфазной сети 380 В, а к квартире уже идет однофазная проводка на 220 В от электрощита на этаже
Основные проблемы с перепадами напряжения в многоэтажках возникают из-за обрыва рабочего нуля. Этот провод повреждают по неосторожности электрики во время ремонта либо он сам просто перегорает от старости.
Если в доме на подъездной линии стоит комплект необходимой защиты современного уровня, то в результате такого обрыва происходит срабатывание автоматики УЗО. Все заканчивается относительно нормально.
Однако в старом жилом фонде, где не стоят защитные автоматы, пропадание нуля приводит к перекосу фаз. И тогда в одних квартирах напряжение становится низким (50–100 В), а в других резко высоким (300–350 В).
У кого что в результате выйдет в розетке, зависит от подключенной в данный конкретный момент к электросети нагрузки. Заранее точно рассчитать и предугадать это невозможно.
В итоге у одних вся техника перестает работать, а у других сгорает от перенапряжения. Здесь-то и нужно реле контроля напряжения. При возникновении проблем оно отключит сеть, предупредив поломку телевизоров, холодильников и т.п.
В частном секторе проблема с перепадами напряжения несколько иная. Если коттедж расположен на большом удалении от уличного трансформатора, то при повышенном потреблении электроэнергии в домах до него в этой крайней точке вольтаж может упасть до критически низких отметок.
В результате из-за длительной нехватки «вольт» электродвигатели в бытовых электроприборах неизбежно начнут гореть и выходить из строя.
Классификация и виды
Удлинитель с реле напряжения
Известные виды РКН различаются по типу используемого в жилище питания, в соответствии с которым они бывают однофазными или трехфазными. Реле напряжения питания 220В устанавливаются в городском жилье, а их трехфазные аналоги используются в офисах или на предприятиях. Нередко они встречаются в частных домах, к которым подведено ответвление от линии 380 Вольт (трехфазное питание).
По способу подключения в обслуживаемую линию известные модели реле контроля сетевого напряжения 220В для дома делятся на следующие виды:
- переходники, включаемые в обычную розетку;
- удлинители, имеющие несколько гнезд (от 1-го до 6-ти);
- приборы, монтируемые в щитке на DIN-рейку.
Первые две позиции представляют собой переходные устройства, обеспечивающие защиту отдельных бытовых потребителей. Этим они принципиально отличаются от РКН, устанавливаемых в распределительном шкафу. К ним могут подключаться целые группы электроприборов.
Достоинства и недостатки изделий, включаемых в розетку
Реле напряжения с вилкой и розеткой
Перед тем как приобрести реле контроля напряжения в розетку, важно оценить его достоинства, оправдывающие покупку.
- Простота установки, компактность и мобильность (возможность включать в любом месте);
- относительно низкая стоимость;
- привлекательный дизайн, не нарушающий интерьеров помещений;
- универсальность: допустимость использования для защиты отдельного потребителя или нескольких нагрузок сразу.
Дизайн переходников и удлинителей хорошо проработан. Их внешний вид удовлетворяет самым требовательным запросам и не вносит видимых нарушений в интерьеры комнат. К недостаткам относят отсутствие ряда опций, имеющихся у приборов, устанавливаемых на DIN-рейку.
Подведём итог
При том состоянии электросетей и трансформаторов на подстанциях, особенно в частных секторах, приобретение реле контроля напряжения и его установка уже становится необходимостью. А для тех, кто считает стоимость подобных защитных устройств слишком высокой, редакция Homius.ru приготовила совет: посчитайте, во сколько может обойтись ремонт всей бытовой техники, находящейся в Вашей квартире или частном доме. После производства нехитрых вычислений Вы гарантированно измените своё решение. Главное здесь – не жалеть времени, а именно ознакомиться перед приобретением не только с ассортиментом предлагаемой производителем продукции, но и с реальными отзывами пользователей, установивших подобную защиту. Только так можно понять, стоит ли приобретать ту или иную модель.
Таблица предельно допустимых отклонений показателей напряжения, согласно ГОСТ
Надеемся, что изложенная в сегодняшней статье информация была полезна нашему Уважаемому читателю. Если в процессе ознакомления с ней у Вас возникли вопросы, можете смело задавать их в обсуждениях ниже. Редакция Homius.ru с удовольствием на них ответит в максимально короткий период времени. Если же у Вас установлено подобное защитное оборудование, просим поделиться впечатлениями с менее опытными домашними мастерами, планирующими подобную установку. Пишите, делитесь, спрашивайте. А напоследок, по сложившейся доброй традиции, предлагаем Вашему вниманию один интересный ролик по сегодняшней теме, из которого Вы узнаете много нового.
Watch this video on YouTube
Предыдущая Инженерия Тепловая электрическая пушка 220 В: качественный обогрев жилых помещений, гаража, склада Следующая Инженерия Альтернативные источники энергии: время экономить
Какой тип предпочтительней
Однофазное реле напряжения РН-111М 1Ф НОВАТЕК
Если пользователь обеспокоен сохранностью дорогой модели холодильника, например, а все другие приборы уже защищены стабилизатором, удобнее приобрети образец типа «розетка-вилка».
В этом случае установка общего автоматического устройства будет излишней, так как приведет к неоправданным издержкам. Этот вариант больше подходит для жителей городских квартир, не желающих тратиться на установку РКН в распределительном щитке (для этого придется приглашать электрика).
Независимо от условий эксплуатации реле контроля следует понимать, что установка нескольких приборов в розетку обойдется дороже, чем одного – в щиток.
Когда стабилизатора в доме нет, а его владелец желает надежно защитить кухонное и комнатное оборудование, разумнее выбрать монтируемый на DIN-рейку прибор. При установке нескольких реле – по одному на каждую защищаемую линию – возможность поломки дорогостоящего оборудования полностью исключается. Они оптимально подойдут для частного дома, где смогут контролировать и трехфазную сеть.
Особенности установки РКН
Схема установки
Общий порядок монтажа реле в электрическом шкафу определяется требованиями действующих стандартов (ПУЭ, в частности). Каждая конкретная модель РКН может устанавливаться в соответствии с выполняемыми ей функциями. Возможны следующие варианты установки реле в линию электропроводки:
- размещение сразу после электрического счетчика (этот способ считается классическим);
- подключение совместно с УЗО и линейным автоматом, что расширяет функциональные возможности прибора;
- установка до электрического счетчика, позволяющая защитить от перенапряжений сам прибор учета.
Последний вариант возможен только после получения разрешения от представителей «Энергосбыта».
В зависимости от способа подключения к нагрузке различные образцы РКН устанавливаются либо по схеме прямого подсоединения к нагрузке, либо через силовые контакты магнитного пускателя. Второй вариант существенно расширяет возможности прибора по нагрузочному току.
Устройство и принцип действия
Реле оснащается корпусом из специального пластика, внутри располагается измерительный блок и контактная группа. Модуль измерения обеспечивает замер напряжения в цепи, полученный результат сравнивается с заранее запрограммированным интервалом. Если цифры совпадают, то контакты исполнительного блока находятся в замкнутом состоянии, поддерживая работоспособность внешней цепи. Контактная группа не требует непрерывной подачи электроэнергии для удержания пластин в замкнутом или разомкнутом состояниях, ток подается только в момент переключения.
Измеритель осуществляет постоянный мониторинг напряжения, при отклонении параметра от запрограммированного интервала формируется управляющий сигнал. Импульс передается к контактной группе, которая отсекает питание от оборудования в квартире или жилом доме. В конструкции оборудования предусматривается энергонезависимая память, в которой хранится информация о последнем аварийном срабатывании. Контроль напряжения осуществляется микропроцессором или сравнивающим устройством (компаратором).
Существуют упрощенные реле, из конструкции которых удален жидкокристаллический дисплей. Для изменения параметров используются рукоятки, оснащенные измерительной шкалой. В схеме предусматриваются сигнальные светодиоды, позволяющие определить причину срабатывания контактной группы. Электронный контроллер и механическая релейная часть остаются неизменными.
Функции реле напряжения.
В конструкции всех защитных реле предусмотрен регулируемый таймер задержки включения питания. Устройство необходимо для корректного подсоединения оборудования, оснащенного электрическими двигателями. Например, компрессор холодильника рекомендуется подключать к сети через 1-2 минуты после аварийного отключения. В зависимости от производителя используются таймеры, рассчитанные на установку задержки на время от 15 секунд до 15 минут.
Настройка режимов
Кнопки настроек реле
Пороговые значения РКН выставляются с помощью нескольких потенциометров по градуированной шкале, вынесенной вместе с ручками на переднюю панель.
В отдельных образцах для установки пределов срабатывания применяются кнопки.
Шаг, с которым задаются нижняя и верхняя граница у большинства образцов РКН составляет один Вольт. Правильность выставления нужного параметра контролируется по индикаторному табло, имеющемуся на лицевой панели прибора.
На некоторых моделях предусмотрен еще один регулятор, задающий время возвращения устройства в исходное состояние, момент повторного подключения нагрузки к силовой цепи. Оно может выставляться в широком диапазоне значений от нескольких секунд до 10 минут.
Описание популярных моделей
Схемы подключения и настройки большинства моделей, предлагаемых отечественными производителями, имеют много общего, отличаться могут только деталями.
Приборы под маркой Зубр
Защитные устройства этой серии включаются схему энергоснабжения двумя способами:
- упрощенное внутреннее подключение;
- совместно с УЗО и защитным автоматом.
В первом случае нагрузка подсоединяется непосредственно к выходу прибора, а во втором цепь контроля замыкается через УЗО и АВ. Такое включение Зубра позволяет защитить линию не только от перепадов напряжения, но и от утечек по току.
Приборы имеют различные варианты исполнений, отличающиеся номинальными токами (25-63 Ампера). Верхний порог срабатывания – от 220 до 280 с шагом 1 Вольт, а его нижнее значение – от 120 до 210-ти Вольт. Время повторного включения в линию варьируется от 3-х до 600 сек. Шаг регулировки – 3 секунды.
Серия РН
РН-111
Модель РН-113 включается после электросчетчика и допускает ручное выставление значений нижнего и верхнего порогов срабатывания, индицируемых на встроенном в лицевую панель дисплее. Прибор способен автоматически подключать питающую сеть при восстановлении ее параметров после сильных скачков напряжения.
Для нормальной работы устройств этой серии необходим запас по мощности не менее 20%.
Помимо предельных значений на индикаторе высвечиваются параметры сети при отключении потребителя, а также время, оставшееся до включения. Номинальный ток составляет 32 Ампера; при желании он может быть увеличен за счет установки магнитного пускателя.
Серия УЗМ
Реле напряжения УЗМ-51М
Прибор УЗМ-51М, устанавливаемый сразу после электросчетчика, рассчитан на номинальный ток до 63-х Ампер и занимает сразу 2 модуля на DIN-рейке. Его стандартная ширина – 35 мм. Максимально выставляемая уставка по верхнему пределу напряжения составляет 290 Вольт. Нижний порог срабатывания по перенапряжению равен 100 Вольтам.
Время повторного включения, задаваемое пользователем вручную, может принимать два фиксированных значения – 10 секунд и 6 минут. Приборы серии УЗМ допускается устанавливать в сетях с любой системой заземления: TN-C, TN-S или TN-C-S.
Приборы от
РКН серии V-protektor используются только для защиты от перепадов напряжения. Они рассчитаны на номинальные токи от 16 до 63 Ампер. Верхний порог срабатывания задается в границах от 210 до 270-ти, а нижний – от 120 до 200 Вольт. Время автоматического восстановления включенного состояния – от 5 до 600 сек. Трехфазный прибор V-protektor 38 рассчитан на максимальный ток не более 10 Ампер.
Схемы подключения
Существует два основных способа подключения РКН — прямое, когда рабочая нагрузка проходит через контракты РКН, а также косвенное — нагрузка коммутируется через контактор. Второй способ нужен при подключении нагрузки выше 7 кВт. Рекомендации для подключения:
- монтировать реле следует после прибора учета электроэнергии;
- установить перед РКН средство защиты (входной автомат);
- доступность прибора для обслуживания и визуального контроля работы.
Подключение однофазного РКН
Однофазные РКН подключаются к сети напрямую, а через их контакты проходит рабочий ток сети. Как правило, перед реле устанавливают УЗО или дифавтомат для защиты от утечек тока. Алгоритм подключения следующий:
- Нуль с вводного автомата подключают к нулевой шине, а затем к выводу N на реле.
- Фазный провод напрямую подключают к выводу L.
- Третий вывод РКН предназначен для подключения нагрузки, земля и нуль для которых берется с шин.
Подключение трехфазного РКН
Для прямого подключения трехфазного РКН необходимо:
- Подключить фазные провода трехполюсного входного автомата.
- Установить РКН, подключив фазы и нуль к соответствующим выводам.
- Присоединить фазы и нуль к выводам УЗО.
- Включить нагрузку, подключив землю и фазы, а также нуль с N-шины, установленной после УЗО.
Схема подключения РКН для мощных потребителей с контактором
Когда коммутируемые токи значительно больше максимально допустимого значения РКН, устройство используют в связке с магнитным пускателем (контактором). При выборе устройств следует обращать внимание на быстродействие — чем меньше скорость срабатывания обоих приборов, тем лучше.
Совет: дешевле купить контактор и реле напряжения, чем выбирать РКН для мощных потребителей.
Схема отличается от обычного подключения тем, что после защитного автомата устанавливают контактор, который коммутирует нагрузку. Реле подключается параллельно пускателю и лишь контролирует значение напряжений. При значительных отклонениях РКН срабатывает, обесточивая катушку контактора, что приводит к отключению нагрузки.
