Содержание

Реле контроля напряжения. Защита от скачков напряжения

Здравствуйте, уважаемые подписчики и гости сайта http://elektrik-sam.info!

В этой статье мы подробно разберем, как защититься от скачков и перепадов напряжения в бытовой электрической сети.

Скачки напряжения особенно актуальны для старого жилого фонда, где электропроводка уже старая, местами совсем ветхая, соединения ослаблены, часто происходит отгорание нулевого провода. А это в свою очередь приводит к тому, что в одних квартирах напряжение снижается ниже допустимого уровня, а в других наоборот скачкообразно повышается и может достигать почти 380В.

Резкое повышение напряжение приводит к тому, что бытовая техника просто сгорает и выходит из строя. А снижение напряжения ниже допустимого уровня особенно опасно для бытовой техники, в состав которой входят электродвигатели: холодильники, кондиционеры, стиральные машины и др. Пониженное напряжение приводит к увеличению пусковых токов в электродвигателях, что в итоге может привести к повреждению и выходу из строя их обмоток.

Для того, чтобы защитить электропроводку и подключаемые к ней приборы применяются специальные устройства — реле контроля напряжения. Их еще называют реле перенапряжения, а также реле максимального и минимального напряжения либо просто «барьерами».

Давайте подробно рассмотрим принцип работы и схемы подключения этих устройств на примере реле напряжения DigiTOP.

Подробно останавливаться на технических характеристиках я не буду, при необходимости вы сможете найти ее в интернете. Отмечу вкратце самое главное.

Схемотехника реле измеряет действующее значение напряжения и при превышении верхней уставки, либо когда напряжение становится меньше нижней уставки, реле размыкает свой силовой контакт, отключая фазу, тем самым размыкая внешнюю питающую сеть от внутренней электропроводки.

Левая кнопка со стрелкой вниз регулирует нижний порог напряжения (по умолчанию 170В). Правая кнопка со стрелкой вверх регулирует верхний порог напряжения (по умолчанию 250В).

При нажатии на обе кнопки одновременно можно регулировать время задержки при повторном включении реле, когда напряжение возвращается в рабочий диапазон.

В однофазных сетях 220В применяются две основных схемы подключения реле напряжения:

в первой схеме контакты реле непосредственно управляют нагрузкой, т.е. через них протекает весь ток, потребляемый подключенными в домашней сети электроприборами;

— во второй схеме контакты реле управляют обмоткой контактора, а нагрузка уже подключается к сети через силовые контакты, тем самым разгружая контакты и повышая надежность его работы.

Схема с контактором подробно рассмотрена в видео внизу этой статьи!!!

Мы же рассмотрим первую схему.

Реле напряжения устанавливается после прибора учета, обычно в квартирном электрическом щите. Фазный провод от внешней электросети (после счетчика) подключается к клемме 2 силового контакта реле напряжения. Далее через силовой контакт от клеммы 3 фаза подается в сеть домашней электропроводки. Ноль подается к клемме 1 для того, чтобы запитать схемотехнику самого реле. Т.е. ноль не разрывается, контакты реле управляют только фазным проводом.

При включении вводного автомата, питание подается на реле напряжения.  Если величина напряжения находится в рабочем диапазоне, то спустя время задержки (устанавливается с помощью кнопок на передней панели), контакты реле замыкаются и фаза подается во внутреннюю электрическую сеть и она готова к работе и подключению потребителей.

Предположим, что произошел скачок напряжения и его величина превысила верхний порог 250В. Реле отслеживает это изменение и при превышении верхней границы размыкает свой силовой контакт, разрывая тем самым фазный провод, и прекращая подачу питания от внешней электрической сети во внутреннюю сеть квартиры или дома.

Это позволяет защитить подключенную бытовую технику и другие электроприборы от выхода из строя.

Когда питающее напряжение снова вернется в рабочий диапазон, т.е. станет меньше 250В, реле контроля напряжения, выдержав установленную задержку времени, опять замкнет свой силовой контакт и схема вернется в рабочее состояние.

Аналогичным образом происходит защита от недопустимого понижения напряжения.

Поскольку в этой схеме подключения реле напряжения нагрузка подключается непосредственно через его силовой контакт, при выборе реле необходимо выбирать модель, рассчитанную на ток, больший чем ток вводного автомата. Это даст необходимый запас и защитит схемотехнику реле в случае коммутации максимальной нагрузки. Аналогично мы поступаем при выборе номинала УЗО.

Этими рекомендациями можно пренебречь, если для коммутации нагрузки совместно с реле контроля напряжения применять контактор. Как это сделать смотрите подробное видео:

Схемы подключения и принцип работы реле контроля напряжения.

Рекомендую материалы по теме:

Реле контроля напряжения в трехфазной сети 380В.

Схема подключения нескольких реле напряжения.

Стабилизатор или реле напряжения — что выбрать?

Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — руководство.

Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?

УЗО — стратегия выбора.

Автоматические выключатели — стратегия выбора.

Автоматические выключатели — конструкция и принцип работы.

Расчет сечения кабеля.

Расчет сечения кабеля. Ошибки.

Как рассчитать номинальный ток автоматического выключателя?

Устройство УЗО и принцип действия.

elektrik-sam.info

Схема подключения реле напряжения и как  он работает

Узнав о причинах возникновения перенапряжений в сети, твёрдо решив защитить свою бытовую технику, подсчитывая семейный бюджет, стоит обратить внимание на реле контроля напряжения, как альтернативную и более дешёвую замену стабилизаторам.

Без сомнения, для полноценной защиты внутренней электросети дома, и всех приборов, подключаемых к ней, для питания радиоаппаратуры в условиях чрезвычайно низкого входного напряжения, для работы высокоточного прецизионного оборудования необходимо применить стабилизатор как единственно возможное средство.

Бывает, что трансформаторы на подстанции справляются со своими обязанностями, поддерживая параметры электропитания в норме, но нет никакого доверия к службам, осуществляющим обслуживание и ремонт электрических линий.

Если произойдёт короткое замыкание обвисших проводов или обрыв нулевого проводника, (а такое может случиться в любую секунду), то реле контроля напряжения отключит опасное напряжение даже быстрее, чем некоторые стабилизаторы.

Недостатки стабилизаторов

Реле контроля напряжения (дальше по тексту просто реле) намного компактнее, чем громоздкий стабилизатор любого типа. Данная характеристика существенно влияет на принятие решения, ведь реле можно установить на DIN рейку прямо в щитке, совершив минимальные манипуляции с проводами. Для стабилизатора придётся изготавливать защитный ящик для установки возле щитка, или врезаться в сеть, при установке в квартире.

Реле напряжения в щитке вместе с автоматами и счетчиком

Скорость реакции на перенапряжение является главной характеристикой данного типа реле, время выключения (быстродействие) конструктивным образом уменьшено до минимально возможного значения, и составляет несколько миллисекунд.

Находиться на равных с реле по быстродействию могут только наиболее дорогостоящие симисторные стабилизаторы, другие типы стабилизирующих устройств не выдерживают конкуренции.

Также следует заметить, что реле контроля напряжения охраняют сеть фактически бесшумно, чего нельзя сказать о стабилизаторах, которые шумят все время.

Сравнение собственного энергопотребления защитных приборов

Сложные электронные схемы, требующие собственного питания, гудящий автотрансформатор, силовые симисторные ключи, устанавливаемые на теплоотводы, обдуваемые вентилятором – всё это потребляет электроэнергию даже в режиме холостого хода, когда все электроприборы в доме выключены.

В режиме стабилизации собственное энергопотребление стабилизатора возрастает в разы, фактически, стабилизированное электричество становится дороже. Но большинство электроприборов имеют импульсные источники питания, которые конструктивно сделаны так, что эти несколько вольт разницы для них не представляют никакого значения.

Говоря о реле контроля напряжения, стоит заметить, что для его питания требуется в сотни раз меньше киловатт-часов, по сравнению со стабилизаторами.

Сделать окончательный выбор

Ознакомившись с неудобствами, дополнительными издержками и затратами, возникающими из-за применения стабилизаторов, необходимо внимательно изучить параметры энергоснабжения.

У специалистов имеются специальные тестеры, которые могут записывать параметры поступающего электропитания на протяжении определённого испытательного срока.

Если не будет наблюдаться продолжительных перенапряжений или понижений напряжения, то для того, чтобы защитить свою сеть от возможных аварий на линии, намного дешевле будет приобрести реле, не тратясь на покупку дорогого оборудования с ненужными функциями, и не растрачивая бюджет на увеличившиеся счета за потреблённую электроэнергию.


Алгоритм работы реле контроля напряжения

Принцип действия данного устройства: электронная схема, сконструированная так, чтобы получать питание от сети независимо от её параметров, измеряет напряжение, и поддерживает встроенные ключи в открытом состоянии (пропускает ток), если значение напряжения не превышает допустимых порогов.

Как только случится авария на линии с перекосом фаз или произойдёт импульс (коммутационный или грозовой), превышающий предел, ключи тут же закроются, то есть устройство сработает и отключит питание в течении нескольких миллисекунд, не позволив подключенным электроприборам повредиться.

Когда качество электроэнергии возвратится в норму — запустится таймер времени задержки включения. Задержка времени повторного включения необходима для правильной эксплуатации холодильников, морозильных камер, кондиционеров, данный параметр обязательно указывается в руководстве пользователя для данной бытовой техники.

Как правило, реле контроля напряжения позволяют регулировать данное значение задержки в определённых пределах. После того, как таймер отсчитает запрограммированное время, свет в доме включится опять.

Схема подключения однофазного реле

Коммутация осуществляется по фазному проводу L. Подключение нулевого проводника необходимо для обеспечения питания внутренней электронной схемы. Существует два способа подключения данного устройства:

  • cквозное (напрямую), когда отключение от сети происходит внутри прибора;
  • совместно с контактором, осуществляющим коммутацию;

В устройстве есть вход L (питание), выход L (нагрузка), и нулевая клемма N (иногда их может быть две, между ними внутри перемычка для удобства подключения).

Устанавливают и подключают однофазное реле напряжение сразу после вводного автомата, но желательно перед счётчиком, в этом случае он тоже будет защищён от опасного напряжения.

Но, если счётчик опломбирован, то подключают после него, или автомата, стоящего сразу за счётчиком.

Для этого проводник, идущий от выхода автомата или счётчика, подключенный к распределительной шине, отключают, и подключают к входу L реле.

Выход с реле подключают на тот контакт, к которому был подключён проводник от вводного автомата или счётчика. Отдельным проводом от нулевой шины подключается ноль (N) на реле.

Нужно помнить, что реле контроля напряжения не выполняют функцию защиты от сверхтоков и короткого замыкания, поэтому применение защитного автомата является обязательным, при этом, номинальное значение тока реле должно быть на одно значение из стандартного ряда номиналов больше, относительно номинального тока автомата.

Принцип работы реле в связке с контактором

Вариант с дополнительным контактором применяется в том случае, когда коммутируемые токи являются слишком большими, и совместное использование реле и контактора будет дешевле, чем покупка реле, соответствующего параметрам коммутируемых токов нагрузки.

Модульный контактор

В этом случае его номинальный ток не имеет значения, главное, чтобы он был больше значения, необходимого для срабатывания контактора. Всю токовую нагрузку в данном случае берет на себя контактор, который обязательно должен иметь соответствующие параметры, с определённым разумным запасом.

Недостатком такого варианта подключения является несколько сниженное быстродействие – нужны миллисекунды на реакцию самого реле, плюс время на срабатывание контактора. Поэтому, оба устройства следует выбирать с максимально возможным быстродействием.

Модульный контактор КМ-40

Подключение реле вместе с модульным контактором

Подключается данная связка следующим образом: силовой фазный провод от вводного автомата должен быть подключён к входу 1 силовой цепи контактора (нормально разомкнутому контакту). Подключение фазного входа реле производится отдельным проводом меньшего сечения, так как он не будет выдерживать больших нагрузок.

Подключить его можно как к выходному контакту от вводного автомата, так и к входной клемме на контакторе. Здесь нужно быть очень внимательным – проводник меньшего диаметра в одном контактном гнезде с проводом потолще, будет иметь ненадёжное соединение и может выпасть оттуда.

Следует проводник меньшего сечения намотать на толстую жилу силового провода и покрыть припоем, или сделать опрессовку данной скрутки специальной гильзой-наконечником.

В любом случае, при монтаже следует удостовериться, что провод, идущий к реле, прикреплён надёжно. Выход L реле подключается проводом небольшого сечения (1-1,5 мм²) к одной клемме А1 катушки контактора, другая клемма А2, также как и ноль N от реле подключается к нулевой шине, здесь проблем не должно возникнуть.

На выходную клемму 2 контактора подключается силовой фазный провод, идущий к распределительной шине. У разных производителей реле и контакторов маркировка и схема подключения может отличаться.

Подключение трехфазного реле

Трехфазное реле напряжения отключает ток всех трех фаз, если хотя бы на одной фазе будет перенапряжение. Три фазы от вводного автомата подключаются на вход реле, соответственно три фазных проводника на выходе. Подключение катушки контактора (А1, А2) в этом случае осуществляется от любой выходной клеммы реле.

Естественно, контактор должен быть трехфазным, с соответствующим подключением силовых фазных проводов. При подключении трёхфазных устройств важно не перепутать порядок фаз – асинхронные двигатели будут вращаться в обратную сторону. Не стоит подключать на каждую фазу отдельное реле – оборудование, питающееся от трёх фаз, выйдет из строя при отключении одной фазы.

подключение трехфазного реле напряжения после счетчика

Выбор изделия

При выборе реле контроля напряжения первым делом следует обращать внимание на быстродействие и номинальный ток, возможность регулировки пределов срабатывания и времени задержки.

Цифровая индикация в большинстве случаев оказывается ненужной, хотя она облегчает процесс настройки прибора. Выбирая реле времени от конкретного производителя следует почитать отзывы покупателей на различных форумах, узнавая, как оно работает.

Сопоставляя данную информацию, выбрать то изделие, которое лучше всего подходит по соотношению: цена – качество. Если представители фирм, выпускающие данные изделия не боятся контактировать с пользователями, значит им не стыдно за качество своей продукции.

Похожие статьи

infoelectrik.ru

Однофазное реле напряжения: как правильно подключить, схема

Однофазное реле напряжения используется для защиты бытовых электроприборов от недопустимых скачков напряжения в электрической сети. Прибор отключает дом, квартиру или отдельно нагрузку от электроснабжения, а когда все возвращается в норму, автоматически включает обратно. Существует два основных типа приборов: с автоматической выдержкой времени перед включением и настраиваемые вручную.

Подключаем различные модели

Реле контроля напряжения подключаются по-разному, в зависимости от модели, характеристик и назначения.

Локальная защита

Розеточное реле

Чтобы защитить один прибор (холодильник, телевизор, компьютер) достаточно приобрести защиту, которую достаточно просто воткнуть в розетку. Порядок действий такой:

  1. Включаем в реле сетевую вилку от нашего прибора.
  2. Вставляем наше реле в розетку.

На панели либо могут быть дополнительные элементы настройки, либо это может оказаться автоматический прибор, запрограммированный на заводе. В таком случае делать больше ничего не надо — включаем и пользуемся.

Обратите внимание! Данные реле не являются стабилизаторами напряжения. При необходимости их нужно приобретать отдельно.

Если у прибора есть панель настроек, его необходимо грамотно настроить. Для правильной настройки устанавливают максимальное и минимальное рабочее напряжение, указанное в паспорте того аппарата, который нужно защитить.

Удлинитель

Защитное реле, выполненное в виде удлинителя, работает таким же образом. Разница лишь в количестве розеток — здесь их несколько, что позволяет одновременно подключать несколько потребителей.

Комплексная защита

Теперь разберемся, как правильно установить и смонтировать более сложные модели. Общее у них одно: они устанавливаются в электрощитах рядом с электросчетчиком и силовым автоматом. Схема подключения реле напряжения очень проста, однако могут быть нюансы, на которые будем обращать внимание.

Основные действия:

  1. При помощи индикаторной отвертки определить фазировку. Как правило, с силового автомата выходит «фаза», однако всегда стоит перепроверять.
  2. Отключить автомат, убедиться в отсутствии напряжения.

Дальше начинаются различия. Каждый производитель создает собственный дизайн, не влияющий на характеристики прибора, но вызывающий сложности у новичков.

Один из вариантов: УЗМ

Подключение реле такого типа выполняется в несколько шагов:

  1. После отключения силового автомата устанавливаем прибор на дин-рейку или крепим другим, описанным в паспорте, способом.
  2. Определяем вход — выход.
  3. Значение маркировки: INPUT — вход, L — фаза, N — ноль. Подключаем провода, соблюдая фазировку.
  4. К выходу также подключаем концы, выводим их к нагрузке.

Прибор готов к работе, подаем питание. В зависимости от настроек, он должен войти в рабочий режим через определенное время. Это время может быть жестко задано в настройках и недоступно для корректировки, а может корректироваться вручную.

С односторонним подключением

Следующий тип приборов защиты выглядит по-другому: все контакты находятся с одной стороны, к тому же их не четыре, а три. Разберемся, как его смонтировать и запустить в работу. Поможет общая для этого типа реле напряжения схема.

Первые шаги такие же, как и в предыдущем случае: определить фазу, обесточить цепь, убедиться в отсутствии напряжения. Дальше устанавливаем реле на его место. Коммутация производится таким образом:

  • Клемма 1 — рабочий ноль. Сюда подходит нулевой провод с автоматического выключателя.
  • Клемма 2 — вход. Подаем фазу с АВ.
  • Клемма 3 — выход к нагрузке.

Как видно на схеме, к первой клемме подходит провод с автомата и отсюда идет дальше к нагрузке. При грамотном монтаже электрощита должна быть нулевая шина, тогда не придется в одну клемму зажимать два конца. Она позволит сделать столько ответвлений, сколько нужно и при этом сохранить надежный контакт.

Модель РН-104

Совсем по-другому подключается такой тип защитного реле. На первый взгляд, оно ничем не отличается от предыдущего, но есть существенные различия в схеме. Ключом к пониманию является маркировка в верхней части корпуса и схема, нарисованная сбоку. Согласно ей, вход — клемма 1, выход — клемма 3. Контакт номер два — общий. Он используется и как вход питания реле, и как выход к нагрузке.

Подключая этот прибор своими руками нужно провод «фаза» подключить на крайний левый контакт, «ноль» на средний. К этому же болту подводим другой провод — к нагрузке, и оба хорошо зажимаем. При наличии нулевой шины к среднему контакту подводим провод с нее, таким образом на этом контакте будет только одно подсоединение. К нагрузке идут проводники с крайней клеммы прибора и с нулевой шины.

Реле с несколькими режимами работы

Только что были рассмотрены самые простые виды моделей реле контроля напряжения, подключение которых не вызывает особых сложностей. Стоит обратить внимание на более сложные разработки. Одна из них — РН-113. Этот аппарат может работать в нескольких режимах, поэтому схема его подключения немного отличается.

Во-первых, в верхней части на клеммнике четыре болта. Но это сдвоенные контакты: слева пара и справа пара. Такая особенность.

Во-вторых, здесь не имеет значения фазировка. Хотя логичнее всего разрывать фазу — намного безопаснее, когда потребитель в отключенном состоянии без напряжения.

В-третьих, питание на электронику подключается сверху, а снизу находятся переключающие контакты, на которые необходимо обратить особое внимание: аппарат может иметь несколько режимов работы. Рассмотрим схему.

После установки на дин-рейку (при отключенном силовом автомате), на контакты 4-7 подсоединяем вход 220 вольт. Затем фазный провод зажимаем на контакт 3 (внизу). Теперь нужно определиться, что и как мы хотим защищать.

Если нужен обычный режим — защита от повышенного и пониженного скачка — выход берем с контакта 2, как видно на рисунке, позиция 1. Переключатели Umin и Umax на корпусе реле должны быть включены оба. Подключаем нулевой проводник непосредственно к нагрузке. Можно подавать электропитание.

Для режима защиты от минимального напряжения (включен только переключатель Umin) — фаза на разрыв также подключается на контакты 2–3.

Защита от перенапряжения (включен только Umax) — фазный провод включен как на рисунке, позиция 2 — клеммы 1–3.

Четвертый режим работы — автоматическое отключение при напряжении ниже 155 вольт. Оба переключателя отключены и ручные настройки не задействованы. Нагрузка разрывается контактами 2–3, после устранения режима аварии возврат в рабочий режим происходит через установленное время.

РН-112

Другой тип подключения у этого типа реле. Выходные контакты — независимые друг от друга, подсоединение нагрузки зависит от выбранных функций. Этот аппарат больше подходит для защиты специфического оборудования в домашних мастерских, поскольку имеет рабочий режим 100 вольт.

Прибор имеет три режима работы: контроль напряжения ниже нормы, выше нормы и оба режима одновременно. На верхней планке два контакта 1 и 2 — подача питания.

Для работы в режиме общего контроля (превышение значений максимума и минимума) правый нижний регулятор поворачивается стрелкой вверх. Фазный провод подключается к контакту 5, выход к нагрузке берем с контакта 6.

Режим защиты от пониженного напряжения. Правый нижний регулятор ставим в значение «min». Нагрузка также разрывается контактами 5–6.

Защита от превышения допустимого значения напряжения. Регулятор ставим в значение «max», нагрузку подключаем к контактам 3–4.

Настройка рабочих режимов

Для нормальной работы реле контроля напряжения недостаточно его закрепить и подсоединить. Некоторые модели имеют выведенные на корпус настройки — максимальное и минимальное напряжение, при котором будет обесточена нагрузка, и время задержки включения. Этот параметр позволяет убедиться, что аварийная ситуация устранена.

Заводские настройки обычно составляют такие значения: max — 250 В, min — 175 В, время задержки — 5–15 секунд (каждый завод по-своему). Разумнее всего оставить как есть. Но если в сети сильный разброс, вызывающий частые срабатывания, можно на пять вольт изменить значения, но не более.

Подключение несколько реле контроля напряжения

Технические условия допускают подключение к частному дому или квартире трех фаз. Если для защиты электрооборудования использовать трехфазные блоки, то при аварийной ситуации на одном ответвлении обесточиваться будет все оборудование, что не очень удобно. Эта проблема решается тремя реле, подключенными отдельно на каждую фазу.

С нижней клеммы автомата производим подсоединение ко входу первого блока. С другой клеммы — на вход следующего блока. Для удобства обслуживания и ремонта делать это нужно разноцветными проводами, при этом помнить, что синий цвет — всегда «ноль». Нулевой провод выводим на нулевую шину.

Можно установить отдельные входные автоматы, чтобы в случае необходимости обесточить нужное реле, если вдруг придется его отключать. Как видим, монтаж ничем не отличается от рассмотренных примеров выше, только вместо одного блока — сразу три, каждый на свою фазу.

Выходы реле подключаем на автоматы, которые идут каждый непосредственно на свою нагрузку: освещение, розетки, бойлер. В соответствии с этим каждое реле можно настроить на разное время задержки.

Если мощности не хватает

Нередки ситуации, когда нужно установить защитные реле на мощное оборудование, но при этом сам защитный блок по техническим данным не подходит. Есть способ увеличить значение номинального тока за счет установки промежуточного реле. Идея очень проста: нагрузка подключается к сети через мощный контактор, катушки которого, в свою очередь, включены через защитный блок. В результате, основная нагрузка идет не через реле, которое не перегружено.

Подключение проводится в такой последовательности:

  • Крепим на дин-рейку рядом друг с другом реле защиты и пускатель.
  • При отключенном питании подключаем на вход питания реле «фазу» и «ноль».
  • Проводом нужного сечения подключаем «фазу» на вход размыкающего контакта пускателя.
  • Выход этого контакта — к нагрузке. «Ноль» берем непосредственно с линии.
  • На катушку пускателя подключаем два провода. Один подводим к нулевой шине, другой — к выходу разрывающих контактов реле защиты (внизу корпуса прибора).
  • Вход разрывающих контактов реле подключаем к фазному проводу сети.

Теперь можно контролировать нагрузку, значительно превышающую номинальное значение защитного реле.

Видео по теме

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о