Реле контроля напряжения 1 фазное схема подключения

Однофазное реле контроля напряжения: схема подключения

Реле контроля напряжения 1 фазное применяется с целью защиты бытовых приборов от скачков напряжения в домашней электросети. Это устройство при аварийной ситуации мгновенно отключает квартиру или отдельную нагрузку от силовых цепей, а после восстановления нормального питания автоматически включается снова. Известно два исполнения защитных реле этого класса, одно из которых представлено устройствами с автоматической выдержкой времени. Вторые модели имеют более простую конструкцию, выставление времени задержки в них производится вручную.

Проверка РН с помощью мультиметра

Полноценные испытания удастся провести при помощи специального оборудования в электротехнической лаборатории. Однако точность показаний выходного вольтажа получится проверить и обычным мультиметром. Прибор необходимо переключить в режим измерения переменного напряжения до 700 В. На переключателе это обозначается как «ACV 700».

Затем мультиметром предстоит определить напряжение на выходе РН, и сравнить это значение с показаниями на дисплее защитного устройства. Нужно понимать, что оба прибора имеют некоторую погрешность измерения. Показания должны примерно совпадать. Разница в 2-3 В — это не повод для паники. Но если отличия более существенны, то в РН есть неисправность.

Применение РН защитит бытовые электроприборы от перепадов напряжения. Для этого потребуется правильно подобрать уставки его срабатывания. Ориентировочные значения можно посмотреть в паспорте на устройство.

Реле контроля напряжения выбирается с учетом количества питающих фаз и максимальной мощности потребителя. Желательно приобретать защитное устройство с запасом по току в 20-30 %. Если необходимо контролировать потребляемый ток, то лучше установить прибор со встроенным амперметром.

Общее устройство и особенности работы

По способу установки в обслуживаемую линию реле напряжения однофазное также имеет два варианта исполнения. Одна из разновидностей изготавливается в виде выносного устройства, подключаемого к обычной розетке, а другая подобна модулю, монтируемому на DIN-рейке вводно-распределительного щитка.

В состав любого однофазного реле контроля напряжения, независимо от его типа, входят следующие обязательные узлы:

• Электронный модуль, посредством которого задаются и контролируются нижний и верхний пределы срабатывания устройства.
• Блок формирования управляющего сигнала.
• Исполнительный элемент в виде реле, отключающего РН при превышении напряжением допустимого предела (уставки).

Виды РН

В защите от скачков вольтажа нуждаются различные типы приборов. Некоторые из них работают от бытового напряжения 220 В и потребляют минимальную мощность. К примерам таких устройств относятся зарядные устройства для смартфонов или led лампочки. Другие так же работают от 220 В, но потребляют уже тысячи ватт мощности, например, электрические чайники и утюги. Третьи устройства требуют трехфазного питания 380 В. Обычное однополюсное РН им не годится. Среди таких потребителей промышленные станки и мощные асинхронные двигатели. Поэтому все реле для контроля напряжения принято разделять по типу корпуса и виду нагрузки.

По типу корпуса

Данная классификация указывает на то, какие приборы и в каком количестве возможно подключить к реле. По типу исполнения РН подразделяется на 3 вида:

• розеточные;
• в виде удлинителя;
• с установкой на din рейку.

Первый тип наиболее прост с точки зрения использования. Данное реле защиты от перенапряжения подключается непосредственно в розетку. С одной стороны корпуса имеется соответствующий разъем в виде штепсельной вилки. На другой части прибора расположена стандартная розетка для подключения нагрузки. Подобный тип РН можно быстро снять и подключить в другое место.

Второй тип выполнен в виде удлинителя. На его поверхности имеется несколько розеток для нагрузки. В отличие от 1-го типа данное реле оснащено кабелем с вилкой. Прибор удобен для стационарного подключения офисной техники.

Третий тип наиболее профессиональный. РН устанавливается в щиток. Оно имеет расширенный список функций, высокую пропускную мощность, и одновременно защищает все электрические приборы в квартире.

По количеству фаз

Электрические потребители, работающие от переменного тока, подразделяются на 2 группы. Подобное деление имеет и реле контроля напряжения. А именно:

• однофазное РН;
• трехфазное.

Однофазная модификация пригодна для дома. Эти реле устанавливаются в квартирах, гаражах и дачах. Они пропускают через себя одну фазу и ноль. Поэтому их называют однофазными.

Рабочее напряжение для подобных РН составляет 220в. Их контакты рассчитаны на ток в 30-40 А, что соответствует максимальным значениям для квартирной проводки. Устройство имеет минимальный перечень настроек и, если почитать инструкцию, пригодно для пользования обычным человеком без профильного образования.

Трехфазное реле контроля напряжения ZUBR 3F

Второй вид реле сложнее. Он контролирует вольтаж одновременно на 3 фазах. Подобная модификация годится для агрегатов, потребляющих от сети 380 В. Реле имеет расширенный перечень регулировок и требует минимальный опыт в настройке систем автоматики.

Преимущества установки РН однофазного тока

Потребность в использовании реле напряжения в квартирах и частных домах возникает по целому ряду причин, важнейшая из которых – желание уберечь подключенные к сети бытовые приборы. Помимо этого оно сберегает от перегрузок автоматы, располагающие в распределительном щитке.

Обычно защитное устройство устанавливается после электросчетчика, но в ряде случаев при наличии специального разрешения его допускается подключать до него. При таком варианте включения РН обеспечивает защиту дорогостоящего прибора учета энергии, предотвращая неоправданные расходы на покупку нового.

Реле перенапряжения однофазное помимо автоматической защиты от перегрузок позволяет вручную выставлять пороги срабатывания и визуально наблюдать заданные значения на экране дисплея. Сюда же выводятся величины напряжений, действующих на выходе и входе защитного устройства.

Подробнее о каждой функции

• dE1 — Защита от перенапряжения, пониженного напряжения и перегрузки по току, автоматическое отключение / включение. Применение: основной режим защиты.
• dE2 — Защита от перенапряжения, пониженного напряжения и перегрузки по току, автоматическое отключение / ручное включение (кнопки вверх/вниз нажать одновременно два раза по истечению времени задержки). Применение: если есть риск выхода из строя оборудования при автовключении в отсутствии наблюдателей. dE3 — Отключить функции защиты от перенапряжения, пониженного напряжения и перегрузки по току, нагрузка всегда отключена. Применение: при ремонтных работах.
• dE4 — Отключить функции защиты от перенапряжения, пониженного напряжения и перегрузки по току, нагрузка всегда включена. Применение: какое-то оборудование не должно быть случайно обесточено.
• dE5/6/7 — Отключить функции защиты от перенапряжения, пониженного напряжения и перегрузки по току, нагрузка включается / отключается циклически (Таймер). Применение: в теплицах, оранжереях, птичниках, инкубаторах… для вкл/выкл света, нагревателей.
• b9 — Режим подсветки, 1- горит всегда, 2- будет гореть 30 секунд после последнего нажатия кнопки.
• SS — Задержка включения нагрузки после включения питания, 2-255сек.
• Uo — Значение защиты по перенапряжению, 85-300В, можно отключить (off).
• UoH — Значение восстановления по перенапряжению, 85-300В, это значение должно быть меньше значения защиты по перенапряжения или оно будет установлено по умолчанию как значение защиты от перенапряжения −5 В при сохранении. Нагрузка включится когда напряжение станет ниже этого значения.
• UL — Значение защиты при пониженном напряжении, 85-300В, можно отключить (off).
• ULH — Значение восстановления при пониженном напряжении, 85-30В, это значение должно быть больше значения защиты от пониженного напряжения или оно будет установлено по умолчанию как значение защиты от пониженного напряжения +5 В при сохранении. Нагрузка включится когда напряжение станет выше этого значения.
• SU — Задержка отключения по пере/пониженному напряжению, 0.1-60сек. Это означает, если неисправность не устранилась за это время, то отключит нагрузку.
• Io — Значение защиты от перегрузки по току, 1-80А, можно отключить (off).
• IC — Значение защиты от резистивной нагрузки, 0.5-5А, можно отключить (off).
• SI — Задержка отключения от перегрузки по току, 0.1-60сек, это означает, если неисправность не устранилась за это время, то отключит нагрузку.
• SH — Задержка включения нагрузки после отключения защитой по току, 1-512сек. Это означает, что по истечению этого времени РН снова включит нагрузку, но если перегрузка не устранена, снова выключит (когда истечет время задержки).
• OP — Время отключение (после включения) цикл в режимах 5/6/7, 1-999, единица времени отличается в режимах 5/6/7 (5-сек/6-мин/7-час).
• CL — Время включение (после выключен) цикл в режимах 5/6/7, 1-999, единица времени отличается в режимах 5/6/7 (5-сек/6-мин/7-час).
• Er1 — Последние пять записей защиты , показывающих причину включения защиты. Посмотреть можно в функциональном меню, последний пункт, клавишами «вверх» — «вниз».

Вот список возможных причин защиты:

• защита от перенапряжения
• защита от пониженного напряжения
• защита от перегрузки по току
• защита от резистивной нагрузки
• (не видел, если есть возможно сбой РН!) Но на самом деле только две ячейки работают, последние 3-и копируют 2-ю. Таким образом, не пять последних записей причины защиты (Er1-Er5), а только две (Er1-Er2/Er3/Er4/Er5). Поэтому на третий раз цикл начинается заново.

После 7-ми аварийных ситуаций выглядит это как-то так:

Перенос ошибки 0–5

Там работают только две ячейки вместо пяти. В трех последних копируются показания из второй: происходит какой-то новый цикл, а по логике должно постоянно смещаться, когда в первой появляется новое значение ошибки. Хотя это на работоспособность не влияет, но вот такой косяк! Возможно, что-то намудрили в ПО.

Технические характеристики прибора

Реле напряжения однофазное, монтируемое на DIN-рейке, представлено следующими рабочими характеристиками:

• действующее напряжение в сети (220 Вольт);
• номинальный ток нагрузки;
• нижний и верхний пределы срабатывания по перегрузу;
• время задержки перед повторным включением автомата.

Характеристики реле напряжения, включаемого в розетку, практически не отличаются от параметров стационарных защитных приборов. Единственное их отличие состоит в том, что величина коммутируемой мощности ограничена значением 3,6 кВт – чуть более 10-ти Ампер по току. Об использовании в данном случае магнитного пускателя с контакторами речи не идет – его просто некуда ставить.

Настройка параметров

Производители Новатек-Электро, разрабатывая это реле, пошли людям навстречу и запрограммировали в данное устройство основные функции, а пользователю оставив простой выбор из нескольких вариантов, таких как:

• время автоматического повторного включения (АПВ) от 5 до 900 секунд (15 минут);
• нижний порог отсечки (Umin) от 160 — 210 вольт;
• верхний порог отсечки (Umax) от 230 — 280 вольт.

Вращая потенциометр РН-104 выдает на индикатор цифровое представление о параметре, что несомненно удобно и не нужно угадывать.

Мы рекомендуем осуществить настройку характеристик реле напряжения таким образом:

• время АПВ 180 секунд;
• Umin 190;
• Umax 245.

На практике бывают моменты когда напряжение практически совпадает с установленным порогом довольно длительное время и чтобы избежать непрерывного включения и выключения реле, введен гистерезис 4-5 вольт от установленного. В этом случае устройство автоматически вводит дополнительный порог и не включится пока напряжение не станет ниже установки на величину гистерезиса. Если это явление носит циклический характер и периодически повторяется, то пересмотрите установку параметров и измените их.

Стоит отдельно сказать про отличительные особенности volt control РН-104 Новатек Электро. Чтобы избежать ложного отключения во время работы, установлен интеллектуальный контроль за состоянием сети. Если напряжение плавно возросло и вышло за установленные пределы, но не выше чем +30 вольт от установленного порога, реле выжидает 1 секунду до отключения. При резком скачке выше установленного порога более +60 или выше 285 вольт реле срабатывает моментально за 0,02 секунды.

Известно, что при включении мощного потребителя происходит просадка напряжения, ими могут быть холодильник или кондиционер. При плавной просадке напряжения менее установленного порога на -60 вольт, устройство выжидает 7-12 секунд, что хватает для запуска двигателя потребителя. Если же напряжение упало ниже 145 вольт устройство срабатывает за 0,12 секунды.

Наглядно увидеть принцип работы реле напряжения вы можете на видео ниже:

Как работает РН-104 на 40 А

Кстати, производитель гарантирует время работы реле 10 лет, а гарантийную поддержку в течение 5 лет.

В целом устройство выглядит мощно и надежно, так что когда решите приобрести себе Volt Control делайте выбор в пользу описанного в нашей статье аппарата, мы оставляем про него положительный отзыв. На этом и завершается наша инструкция по описанию устройства, назначения и принципа действия реле напряжения РН-104 40 А.

Полезное по теме:

• Низкое напряжение в сети — куда жаловаться
• Как подключить датчик движения для освещения
• Как подключить стабилизатор к сети

Схема подключения

Перед подключением реле напряжения однофазного на Дин-рейку желательно внимательно изучить внутреннее устройство электрического шкафа. Обычно эти приборы включаются после электросчетчика в разрыв фазного и нулевого провода. При таком выборе места установки РН будет отсекать именно «фазу» вместе с подводимой по кабелю нейтралью. Только таким способом удается добиться его надежного срабатывания в случае сильных перепадов по напряжению.

На практике применяются две известные схемы включения однофазных реле к линии потребления:

• с прямым подключением к нагрузке;
• с подсоединением силового оборудования через контакторы, имеющиеся в составе магнитного пускателя.

Согласно ПУЭ допускается параллельное подсоединение нескольких приборов защиты, к каждому из которых можно подключить отдельную группу нагрузок.

Хорошего результата в данной ситуации удается добиться за счет использования специального трехфазного РН, рассчитанного на работу в силовых цепях 380 Вольт.

Взгляд на промышленные устройства защиты с технической (инженерной) точки зрения

Отметим, прежде всего, что все простые нагревательные приборы не боятся больших отклонений напряжения от нормы (отклонение может быть до +/- 40 Вольт). Поэтому нецелесообразно включать их после стабилизатора, излишне нагружая его. Стабилизатор необходим главным образом для холодильника, если напряжение длительно снижается до 180-190 Вольт.

Во всех случаях решения вопросов стабилизации или иной защиты надо учитывать, что:

• Стабилизаторы имеют так называемый «ток холостого хода» (без нагрузки), который непрерывно суммируется с током нагрузки. Поэтому во многих случаях, особенно при питании маломощной электронной техники, общее потребление электроэнергии будет много больше (стабилизатор, как правило, не отключается и не включается вместе с нагрузкой). Все производители указывают КПД для номинальной нагрузки.
• Большинство стабилизаторов не имеет устройств защиты от перенапряжений в случаях грозовых явлений или при обрыве нулевого» провода в электросети (или имеют простейшие, с заводской настройкой). Время срабатывания защиты, как правило, более полупериода напряжения, что слишком опасно при броске напряжения более 300 В. Надо учитывать, что напряжение, контролируемое стабилизатором и вызывающее определенные переключения, продолжает расти на входе блока питания телевизора или иного потребителя за всё время срабатывания защиты (отключения нагрузки), и броски эти (импульсы) часто имеют крутой фронт.
• По своему принципу действия стабилизаторы пропускают короткие (до нескольких миллисекунд) импульсы перенапряжений, поэтому качество выходного напряжения определяется дополнительной фильтрацией, которая может оказаться для некоторой электронной техники недостаточной.
• Стабилизация напряжения при его спаде в сети для современных электронных потребителей не требуется, они имеют собственную стабилизацию в этой зоне.
• Реле напряжения, устанавливаемые в щитке или на розетку (как переходник) имеют релейные уставки на отключение нагрузки при повышении или снижении напряжения более установленных величин (вручную настраиваемых). То есть имеет место очень неприятная для потребителя и даже вредная их функциональная особенность. Для всей, как правило дорогой аппаратуры, строго необходимо не допускать напряжение выше 250 В. В то же время во многих электросетях, особенно в дачно-поселковых, это превышение очень вероятно. Таким образом, возникают частые отключения телевизора и всех прочих потребителей, которое быстро надоедает и приводит к завышению уставки до 260 В и выше, если пользователь технически неграмотный. Риск повреждения аппаратуры резко возрастает (надо учесть и величину задержки срабатывания, которая также настраивается вручную и может оказаться опасно большой). Чтобы уменьшить психологическое воздействие частых отключений разработчики сделали автоматическое восстановление работы устройства защиты с некоторой (настраиваемой) задержкой. Но, во многих случаях (особенно для компьютера) это не позволит сохранить спокойствие пользователей техники и особенно плоды долгого труда за компьютером.
• Подавляющее большинство защитных устройств в форме разветвителей или переходников, имеющихся в широкой продаже, вообще не имеют защиты указанной на яркой упаковке. Чаще всего они имеют лишь маломощный варистор, который начинает как-то гасить напряжение (по своим характеристикам, в микросекундах) примерно после 350 В. Но, это же напряжение будет одновременно приложено и к входным элементам блока питания любой электронной аппаратуры, с высокой вероятностью их пробоя и выжигания!

Таким образом ситуация по решению проблем защиты от перенапряжений видится не столь благополучной, как на полках магазинов и на сайтах ведущих Производителей.

Выбор защитного устройства

Перед тем как выбрать защитное устройство того или иного типа, важно определиться с его рабочими параметрами, которые оптимально подходят для конкретных условий. Если пользователя волнуют вопросы сохранности дорогих бытовых моделей стиральной машины или импортного холодильника, разумнее приобрести образец типа «розетка-вилка».

Такой выбор оправдан лишь при условии, что, все остальное оборудование уже надежно защищено стабилизатором. В этом случае установка коллективного реле в электрическом щитке будет излишней и приведет к ненужным затратам. Вариант «розетка-вилка» больше подойдет для городских жителей, решивших сэкономить на установке РН, поскольку для его монтажа потребуется приглашать местного электрика. При расчете возможных издержек необходимо понимать, что приобретение нескольких приборов, включаемых в розетку, в любом случае обойдется дороже, чем одного стационарного РН.

При отсутствии у пользователя стабилизатора, а также при желании владельца квартиры надежно защитить бытовое оборудование, разумнее и дешевле выбрать устанавливаемый на DIN-рейку прибор. При параллельном соединении нескольких реле напряжения возможность поломки дорогостоящей техники практически исключена. Кроме того, эти приборы могут устанавливаться в частных хозяйствах, обеспечивая контроль напряжений в трехфазной сети (по одному на каждую фазу).

Выбор схемы подключения реле напряжения определяется условиями его эксплуатации в месте предполагаемой установки. При ее подборе следует учитывать значения токов в нагрузке, которые могут достигать предельных величин. В этом случае включать реле напрямую в обслуживаемую цепь согласно ПУЭ не допускается. В схему придется вводить дополнительный элемент – электромагнитный пускатель, контакторы которого выдерживают значительные токовые нагрузки.

Во всех электросетях периодически происходят скачки напряжения, которые могут вывести из строя электрооборудование. Особенно опасны скачки в сети для электроники. Чтобы защитить себя от них люди используют стабилизаторы и реле напряжения. Давайте рассмотрим, что такое и как подключить реле напряжения.

Перенапряжение в результате коммутации

Такое явление может произойти при включении в линию или выключении приборов, дающих высокую индуктивную нагрузку. К ним относятся блоки питания, электромоторы, а также мощные инструменты, запитывающиеся от сети.

Этот эффект обусловлен законами коммутации. Моментальное изменение величины тока в соленоиде, а также разности потенциалов на конденсаторе произойти не может. Когда цепь с такой нагрузкой соединяется или размыкается, то в месте контакта отмечается появление вызванного самоиндукцией и коммутационными процессами электрического потенциала.

Течение переходного процесса всегда сопровождается выбросом напряжения, которое обладает полярностью, обратной входному. Небольшая емкость проводников в сети вызывает резонанс, длящийся короткое время и вызывающий высокочастотные колебания. По завершении переходного процесса они затухают.

Сколько продлится перенапряжение и какова будет его величина, зависит от следующих показателей:

• Индуктивность нагрузки.
• Моментальное значение разности потенциалов при коммутации.

• Емкость подключающих электрических кабелей.
• Реактивная мощность.

Реле контроля напряжения 1-фазное

Качество тока и напряжения, поступающих в жилище через электрическую сеть, оказывают огромное влияние на установленные здесь бытовые приборы и оборудование. Скачки и перепады, случающиеся в сети, существенно снижают работоспособность и сроки эксплуатации техники. Для того чтобы предупредить и устранить подобное негативное влияние, многие хозяева используют однофазное реле контроля напряжения, устанавливая его в щиток вместе с другими защитными приборами. Эта мера является особенно актуальной на старых линиях, а также на подстанциях и трансформаторах, где ни разу не выполнялась модернизация или реконструкция.

Чем опасно высокое напряжение

Мы разобрались, почему возникает повышенное напряжение в электрической сети, но какова его опасность? Это явление в сети опасно в первую очередь для бытовой техники. Хоть и в современных приборах устанавливают импульсные источники питания со стабилизированными выходными цепями, но входные их каскады испытывают повышенные нагрузки и могут преждевременно выйти из строя.

Также влиянию подвержены и нагревательные приборы – котлы, электроплиты, ТЭНы стиральных машин и прочее. Вследствие высокого напряжения через их спирали протекает повышенный ток. Соответственно выделяется большая мощность и срок службы снижается. Особенно опасно это для воздушных ТЭНов, например, нитей конвекторов и спиралей.

Такая неполадка электрической сети неблагоприятна и для техники с двигателями, к таким изделиям относятся компрессора холодильников, кондиционеров, вентиляторы и насосы. Их обмотки будут греться и в итоге могут выйти из строя. Это же применимо и к сетевым трансформаторам.

Не забывайте и о том, что раз из-за высокого напряжения увеличивается и потребляемый ток, то и проводка нагружается. В лучшем случае последствия приведут к повреждению контактных соединений (особенно если есть скрутки), а в худшем к отгоранию проводов, расплавлению изоляции и пожару.

Общее устройство реле напряжения

Конструкция этих приборов состоит из двух основных частей. Это электронное часть, контролирующее напряжение и силовая в виде разъединителя нагрузки. Обе детали помещены в общий корпус.

Электронная часть изготавливается на основе микропроцессора или обычного компаратора – операционного усилителя, сравнивающего сигналы прямого и инверсного входов. Микропроцессорный вариант позволяет более плавно регулировать верхний и нижний пороги срабатывания.

Основным показателем работы реле напряжения считается его быстродействие. В некоторых устройствах этот параметр может составлять всего лишь несколько десятков наносекунд. Порог срабатывания устанавливается с помощью потенциометра по шкале, имеющей специальную градуировку.

Однофазное реле напряжения отличается от стабилизатора своей основной функцией. Оно не выравнивает сетевое напряжение, а выполняет мгновенное отключение защищаемого участка в случае скачков напряжения в сторону увеличения или уменьшения. После того как напряжение в сети стабилизируется, участок автоматически вновь подключается к питанию. Повторное включение осуществляется с некоторой задержкой с помощью таймера, обеспечивая тем самым корректную работу электронной бытовой техники. Время задержки может быть отрегулировано и установлено в нужных пределах. Такие возможности прибора дают максимальный эффект при перекосах фаз, перегрузках, обрывах нейтрали и других аварийных ситуациях, происходящих с фазами.

Однофазное реле контроля обладает более компактными размерами по сравнению с любыми типами крупногабаритных стабилизаторов. Это позволяет устанавливать устройство непосредственно в щиток на DIN-рейку и быстро подключать необходимые провода. Стабилизатор же требует отдельного ящика, монтируемого возле щитка или врезки в действующую сеть при его установке внутри квартиры. По параметру быстродействия с реле напряжения могут сравниться лишь дорогие стабилизаторы симисторного типа. Кроме того, реле практически работают беззвучно, а стабилизаторы сильно шумят во время работы.

Что лучше: стабилизатор vs реле

Нередко вместо подключения в щитке реле контроля электрики рекомендуют устанавливать в доме стабилизатор напряжения. В отдельных случаях это бывает оправдано. Однако есть ряд нюансов, о которых надо помнить при выборе того или иного варианта защита электроприборов.

В плане функционала стабилизатор не только выравнивает напряжение, но и отключается при слишком высоких показателях последнего. А реле напряжения – это исключительно защитная автоматика. Вроде бы первый включает в себя функции второго.

Но по сравнению с РКН стабилизатор:

• дороже и шумит;
• более инертен при резких перепадах;
• не имеет возможностей для регулировки параметров;
• занимает гораздо больше места.

При уменьшении входного напряжения, чтобы на выходе стабилизатора были нужные показатели, он начинает “втягивать” в себя больше тока из сети. А это прямой путь к перегоранию проводки, если она изначально не рассчитана на подобное.

Второй основной минус стабилизатора в сравнении с реле контроля – это его неспособность перехватить резкий скачок напряжения при обрыве нуля.

Достаточно буквально полусекунды с 350–380 Вт в розетке, чтобы вся техника в доме погорела. А большинство стабилизаторов не способно подстроиться под такие изменения и пропускает высокий вольтаж, отключаясь только через 1–2 секунды после начала всплеска.

Помимо стабилизаторов и реле для защиты линии от перепадов вольтажа в сети также можно применять расцепители максимального и минимального напряжения. Но у них в сравнении с РКН большее время срабатывания. Плюс они не включают питание обратно в автоматическом режиме, по работе больше походят на УЗО.

После отключения электроэнергии эти расцепители придется переключать в исходное состояние вручную.

Характеристики

Основная работа реле контроля заключается в постоянном измерении действующего значения напряжения. В случае превышения номинала или, наоборот, уменьшения ниже установленной нормы, происходит размыкание силового контакта прибора и отключение фазы. Таким образом, внешняя питающая сеть оказывается разомкнутой с внутренней проводкой.

Все устройства этого типа разделяются на одно- и трехфазные. В первом случае выполняется отключение лишь одной фазы, а во втором – одновременное отключение сразу всех трех фаз. Если в бытовых условиях используется трехфазное подключение, для защиты рекомендуется устанавливать однофазные реле контроля, индивидуально на каждую фазу. В этом случае скачки напряжения, возникающие в какой-то одной фазе, не вызовут отключения других фаз. Сами трехфазные защитные устройства обычно контролируют напряжение на электродвигателях и у других аналогичных потребителей.

Одной из важнейших характеристик однофазных приборов считается величина токовой нагрузки. Именно этот параметр дает понять, какая электрическая мощность допустима для прохождения через конкретное устройство. Токовая нагрузка в первую очередь учитывается при выборе того или иного прибора.

Распространенные ошибки

Нередко при выборе однофазного реле без допускается ошибка ,связанная с неверным подбором тока. Часто просто устанавливается токовый номинал без учета необходимого запаса мощности не менее, чем в 30%.

Часто встречающейся ошибкой является неверное выставление верхнего и нижнего пределов сработки реле, а также времени срабатывания. Для мощных приборов рекомендуется ставить 300 секунд, что максимально отсрочит повторное их подключение и поможет избежать повреждений.

1. Как установить распределительную коробку для электропроводки в кирпичной, бетонной стене
2. Причины срабатывания дифавтомата
3. Селективность защиты электрической сети — что это такое
4. Что такое ограничитель мощности (применение)
5. Как проверить показания счетчика электроэнергии

Схема подключения

Подключение однофазных реле контроля напряжения к сети 220 вольт может быть выполнено двумя способами:

• Первый вариант предусматривает непосредственное управление нагрузкой контактами реле, через которые течет весь потребляемый ток.
• Во втором случае управление контактов реле осуществляется через обмотку контактора. Для подключения нагрузки к сети используются силовые контакты. За счет этого происходит разгрузка контактов самого реле и повышение надежности его работы.

Чаще всего используется первая схема подключения, когда установка реле контроля производится за прибором учета. Провод фазы, идущий от счетчика, подключается к клемме 2. Затем по силовому контакту происходит подача фазы от клеммы 3 в домашнюю сеть. Нулевой провод подключается к клемме 1 и обеспечивает питание микросхемы самого реле. Таким образом, разрыва нуля не будет, а для управления контактами используется лишь фазный провод.

Питание на реле контроля подается после включения вводного автомата. Если напряжение находится в пределах нормы, то через некоторое время наступает замыкание контактов устройства и ток начинает поступать в сеть. Время задержки включения регулируется кнопками, расположенными на передней панели. При скачке напряжения, например, в сторону увеличения, наступает превышение верхнего порога, составляющего 250 вольт. Данное изменение фиксируется защитным устройством, после чего происходит размыкание силового контакта и последующий разрыв фазного провода. Таким образом, бытовая техника и оборудование оказываются защищенными от перенапряжения.

После возврата напряжения в пределы рабочего диапазона, контакты вновь замыкаются после установленной задержки времени, и схема возвращается в рабочее положение. Точно так же устройство реагирует на недопустимое снижение напряжения.

Данная схема подключения требует выбора контрольного прибора, превышающего по току параметры вводного автомата. Этот запас позволит защитить реле, если на него поступит максимальная нагрузка. Подобный выбор можно не делать при условии использования реле совместно с контактором, когда два прибора объединяются в одном.

Возможное рациональное решение проблем защиты

Мой собственный опыт разработки наиболее экономичных и перспективных, на мой взгляд, устройств защиты привел к следующему решению (которое успешно опробовано в опытных моделях, патентоспособно, либо составляет предмет «ноу-хау», — по соответствующему договору с заинтересованным Производителем).

Чтобы исключить недостатки стабилизаторов и реле напряжения целесообразно реализовать срез излишней амплитуды напряжения в диапазоне 250-290 Вольт входного напряжения (наиболее вероятного превышения) и мгновенную отсечку при большем напряжении. Это возможно путем введения в цепь питания активного балласта с мощным транзистором Дарлингтона (или двумя простыми). Для увеличения допустимой мощности потребителей возможна установка миниатюрного вентилятора (12 В) с простейшим блоком питания для зарядных устройств. При этом переход 12/5 Вольт обеспечивается очень просто – переключением дополнительного стабилитрона в схеме зарядного устройства. То есть устройство защиты обретает дополнительную функцию зарядного устройства.

Реализация управления балластом по отмеченному выше принципу (синхронный срез амплитуды, включая все импульсы) не требует использования каких-либо контроллеров. Более того, в недавней новой работе над схемой удалось избавиться от реле включения режима стабилизации амплитуды и, соответственно, от электролитического конденсатора (их нет вообще), благодаря разработке оригинального ключа постоянного тока на тиристоре (с гистерезисом), который оказался очень удачным в используемой схеме устройства защиты (судя по опыту автора и поиску аналогов, его можно рассматривать как изобретение).

В дежурном режиме плата управления потребляет менее 0,5 Вт (зависит от напряжения). Для мгновенной отсечки (порядка 1 мс) автором разработана также и успешно опробована (на протяжении несколько лет, в разных устройствах) конструкция реле — расцепителя на базе термобрейкера типа ВК-1-10, широко используемого в сетевых фильтрах-разветвителях. Однако, в связи с синхронным срезом амплитуды на уровне 250 В, вплоть до 280–290 В напряжения сети, вероятность большего перенапряжения существенно уменьшается, поэтому становится рационально обоснованным использование простого предохранителя, который просто выжигается мощным тиристором (с некоторым ограничением тока) при достаточно длительном для этого импульсе перенапряжения (с учетом длительности спада полуволны сетевого напряжения). При этом надо учитывать также, что ток через предохранитель (порядка 20–40 А) «подсаживает» напряжение сети (ввиду её сопротивления).

Схема работы реле и контактора

Дополнительное подключение контактора становится целесообразным в случаях регулярной коммутации слишком больших токов. Подобная схема обойдется значительно дешевле, чем приобретение реле с соответствующими параметрами. Номинальный ток реле уже не будет иметь значения, поскольку вся токовая нагрузка ляжет на контактор, обладающий необходимым запасом прочности. Единственный недостаток данной схемы заключается в некотором снижении быстродействия. В этом случае требуется время на срабатывание реле и дополнительное время для срабатывания контактора.

Для того чтобы соединить их между собой вначале используется схема подключения силового фазного провода от автомата на вводе к входу 1 контактора, то есть к его силовой цепи. На фазный вход реле контроля используется отдельный провод с меньшим сечением, поскольку нагрузки на него будут незначительными.

Этот провод подключается не только к выходному контакту автомата, но и с клеммой входа контактора. Поскольку он имеет небольшое сечение, то будучи подключенным в одно гнездо с нормальным проводом, он может легко выскочить оттуда. Во избежание подобной ситуации, тонкий проводник наматывается на толстый провод и покрывается слоем припоя. Иногда для такой скрутки делается опрессовка с использованием специального наконечника.

На выходе реле также используется провод малого сечения, подключаемый к клемме 1 контакторной катушки. Клемма 2 вместе с нулевым проводом реле подключаются к общей нулевой шине без каких-либо проблем.

Анализ производителей

Реле напряжения изготавливаются множеством производителей, заводы которых расположены по всему миру. В таблице ниже приведены наиболее популярные в нашей стране модели с указанием производителей и типа крепления устройства.

Выбор защитного устройства

Сравнивая все затраты, издержки и неудобства, связанные с использованием стабилизаторов, становится намного проще выбрать подходящее 1-фазное реле контроля напряжения. В любом случае следует внимательно изучить особенности и параметры домашней электрической сети. Можно воспользоваться специальными тестерами, фиксирующими характеристики поступающего питания в течение определенного периода времени. Если в ходе проверки не будет обнаружено длительных скачков напряжения, то для защиты сети рекомендуется использовать обычное реле, без ненужных дополнительных и дорогостоящих функций.

Существует несколько типов таких приборов, наиболее пригодных для домашнего использования:

• Наиболее широко применяются устройства, монтируемые в щиток или распределительный шкаф. Они способны защищать не только отдельных потребителей, но и всю квартиру или частный дом. Они отличаются широким диапазоном регулировок и могут функционировать в различных режимах. Схема подключения данных реле предполагает их использование как самостоятельно, так и вместе с контакторами.
• Реле в виде вилки-розетки. Они устанавливаются непосредственно в электрическую розетку и защищают одного или сразу нескольких потребителей. Микроконтроллер анализирует состояние текущего напряжения, а полученные данные отображаются на табло. В случае необходимости нагрузка отключается с помощью электромагнитного реле. Допустимые пределы и задержки устанавливаются комбинациями кнопок.
• РКН-удлинитель. Работает аналогично вилке-розетке. Единственным отличием является наличие двух и более розеток, что позволяет защищать сразу несколько электронных бытовых устройств.

{SOURCE}

Причины возникновения и опасность скачков напряжения

В момент перепада напряжения в электрических сетях его амплитуда изменяется на короткий промежуток времени. После этого она быстро восстанавливается с параметрами, приближенными к начальному уровню.

Подобный импульс электрическим током продолжается буквально в течение нескольких миллисекунд, а его возникновение обусловлено следующими причинами:

• Грозовые разряды. Вызывают скачки напряжения до нескольких киловольт, которые не сможет выдержать ни один прибор. Подобные перепады нередко становятся причиной отключения сети и пожара.
• Перенапряжение, вызываемое процессами коммутации, когда подключаются или отключаются потребители с высокой мощностью.
• Явление электростатической индукции при подключении электросварки, коллекторного электродвигателя и другого аналогичного оборудования.

Опасность последствий от перенапряжений наглядно отражается на рисунке, где грозовой и коммутационный импульсы существенно отличаются от номинального сетевого напряжения. Изоляционный слой в большинстве проводов рассчитан на значительные перепады и пробоев обычно не случается. Часто импульс действует очень недолго и напряжение, проходя через блок питания и стабилизатор, просто не успевает подняться до критического уровня.

Иногда слой изоляции сети 220 В может не выдержать возрастающего напряжения. В результате случается пробой, сопровождающийся появлением электрической дуги. Для потока электронов образуется свободный путь в виде микротрещин, а проводником служат газы, наполняющие микроскопические пустоты. Этот процесс сопровождается выделением большого количества тепла, под действием которого токопроводящий канал расширяется еще больше. Из-за постепенного нарастания тока, срабатывание защитной автоматики немного запаздывает, и этих нескольких мгновений вполне хватает, чтобы вывести из строя в частном доме всю электропроводку.

Особую опасность представляют повышенное и пониженное напряжение, находящееся в таком состоянии долгое время. В основном это происходит по причине аварийных ситуаций, которые требуется устранить, чтобы ток пришел в норму. Других способов нормализации и каких-либо специальных приборов, защищающих от этого явления, не существует.

Как работает защита

Принцип работы реле напряжения прост. В прибор вмонтирован блок слежения за нагрузкой в сети. Параметры контроля обычно закладывает производитель. Но собственник вправе установить свои пределы.

Блок постоянно занят измерением напряжения на линии. И если оно отходит от нормы в любую из сторон, то об этом мгновенно подается сигнал на исполнительный модуль. Последний сразу же отключает нагрузку на линии, уберегая работающие приборы.

Но измерительный блок продолжает свою работу в цикличном режиме. Через определенный промежуток времени модуль снимает показания с линии. Если нарушения сохранились, то автоматика бездействует. Она ждет следующего временного отрезка для измерений.

Прибор для контроля напряжения Источник prom.st

Его также можно установить вручную. Или оставить заводские настройки. Когда замеры покажут заданную норму, то исполнительный блок также оповещается об этом. И тот замыкает силовой контакт, возобновляя подключение к внешним источникам электропитания.