Реле контроля напряжения: как выбрать и подключить

Как проверить реле напряжения

Все устройства проходят проверку в отделе контроля качества перед тем, как попасть к конечному потребителю. Если вы сомневаетесь в исправности РКН, можете выполнить проверку следующими способами:

• Замерять напряжение мультиметром или вольтметром между фазной и нулевой клеммами. Значение должно соответствовать показанию на цифровом табло. Учитывайте погрешность мультиметра.
• Пригласить специалиста с поверенным измерительным прибором, чтобы получить максимально точный результат.

С каждым годом в домах появляется все большее количество дорогих электроприборов. Чтобы обеспечить их корректную работу и уберечь кошелек от дорогих ремонтов, необходимо использовать реле напряжения. Если установить РКН на входе сети невозможно, используйте переносные устройства.

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

Как выбрать реле напряжения для квартиры и дома

Многие кто не знает, что такое реле напряжения, очень часто его путают со стабилизатором. Однако, общего между этими двумя устройствами не так уж и много. Путаница возникает из-за того, что, как и в случае со стабилизатором напряжения, реле позволяет автоматически контролировать параметры тока, но не регулировать его (повышать или понижать, как это умеет делать стабилизатор напряжения).

Основные функции реле напряжения, это контроль:

• Вы можете запрограммировать реле напряжения на верхний и нижний диапазон срабатывания. Например, реле будет выключаться, в том случае, если напряжение в электросети упадёт до 160 Вольт или же наоборот, поднимется до 240 Вольт;
• Можете самостоятельно регулировать показания индикатора напряжения, если оно некорректно отображается на дисплее реле;
• Выставлять задержку реле напряжения (время, через которое реле начнёт контроль напряжения, чтобы включиться заново).

Как было сказано выше, главным параметром реле напряжения является скорость срабатывания. Чем ниже будет скорость отключения, тем быстрее сработает реле напряжения. Для современных устройств защиты, данный параметр колеблется в районе 0,02-0,05 секунд.

Что нужно знать про мощность реле контроля напряжения

Также, при выборе защитного реле нужно учитывать мощность подключаемых приборов и фазность. Бывают трехфазные и однофазные реле напряжения. Именно однофазные реле, чаще всего выбираются для установки в домах и квартирах. При этом реле напряжения может устанавливаться на специальную DIN рейку, когда через него будет подключен весь дом или к обычной розетке, если требуется защитить только отдельные электроприборы.

Не менее важным параметром при выборе защитного реле является мощность. Если неправильно подобрать мощность реле напряжения на весь дом, то в случае превышения допустимой нагрузки, реле будет выключаться. В свою очередь, реле гораздо большей мощности, чем нужно, выключаться не будет, однако его стоимость обойдется на порядок выше.

Поэтому при выборе реле напряжения по мощности следует учитывать номинал установленных автоматических выключателей в доме и потребляемую нагрузку. Если стоят автоматы на 25А, то потребуется реле напряжения на 32-40А, чтобы защитить весь дом. Иногда требуется выбрать реле напряжения и мощнее, например, на 50-63А, здесь все во многом зависит от того, какая нагрузка к нему будет подключена.

Основные критерии при выборе защитного реле

Итак, чтобы правильно выбрать реле напряжения, нужно учесть:

• Фазность;
• Мощность;
• Скорость срабатывания;
• Диапазон настраиваемых напряжений (если в сети будет напряжение ниже, чем оно может быть выставлено в реле, то устройство защиты будет все время выключаться, а нормально использовать его не получится);
• Возможность самостоятельной регулировки индикатора напряжения (при его искажении на дисплее);
• Наличие термозащиты от внутреннего перегрева реле напряжения.

Итак, разобравшись с выбором защитного устройства, следует добавить, что его установка на весь дом или квартиру, является как плюсом, так и минусом. К преимуществам относится то, что в таком случае будут защищены абсолютно все потребители электричества в доме. Что же касается недостатков, то при сильном перепаде напряжения будет обесточен весь дом, что совсем неудобно.

Способы защиты от перенапряжений

Устройства первичной защиты от перенапряжения необходимы для предотвращения прямых ударов молнии — они улавливают и отводят ее ток на землю. Такие устройства располагают выше уровня всех остальных конструкций, причем их высота зависит от размера защищаемой зоны. Как правило, для защиты жилых объектов используется стержневые молниеотводы, снабженные проводниками-токоотводами.

Устройства вторичной защиты позволяют обеспечить нормальную работу оборудования и сетей внутри здания в условиях атмосферных и коммутационных перенапряжений. Их можно разделить на две большие группы — устройства последовательной и параллельной защиты. К первой группе относятся:

• Трансформаторы, устраняющие определенные гармоники за счет соответствующего соединения первичной и вторичной обмоток; такая защита не очень эффективна.
• Фильтры, служащие для ограничения коммутационных перенапряжений в четко заданном диапазоне частот. Такие устройства не подходят для ограничения атмосферных перенапряжений.
• Ограничители перенапряжений, состоящие из воздушных катушек индуктивности, ограничивающих перенапряжения, и разрядников, отводящих токи. Наиболее подходят для защиты чувствительного электронного оборудования, но защищают только от перенапряжений. Представляют собой громоздкие и дорогостоящие устройства.
• Сетевой фильтр — надежное устройство для защиты компьютеров, ноутбуков и электронной техники от перепадов напряжения — одной из причин выхода их из рабочего состояния и утери персональных данных. Обеспечивает эффективное электропитание и подавляет импульсные и высокочастотные помехи в электрической сети.

Сетевой фильтр PM6U-RS APC by Schneider Electric.

Стабилизаторы напряжения служат для нормализации сетей переменного тока и устраняют проблему колебания напряжения. В частности, анализируют входное напряжение, а затем, переключая обмотки своего трансформатора, поддерживают необходимый диапазон напряжения на выходе.

Стабилизатор напряжения LS1500-RS APC by Schneider Electric

Источники бесперебойного питания служат для поддержки работы оборудования в автономном режиме за счет энергии батарей в случаях несанкционированного ее отключения.

Источник бесперебойного питания BR1500G-RS APC by Schneider Electric. Куда более популярны устройства параллельной защиты, которые могут использоваться в установках любой мощности

Важно знать, что номинальное напряжение такого устройства должно соответствовать сетевому напряжению на вводах установки. В режиме «ожидания» (при отсутствии перенапряжений) ток утечки не должен протекать через устройство защиты, но при возникновении перенапряжения, превышающего допустимое значение, устройство должно моментально отводить вызванный перенапряжением ток на землю

Важной характеристикой такого оборудования является его быстродействие.

В жилых домах для защиты от перенапряжений чаще всего применяется модульное оборудование, устанавливаемое в распределительных щитах. В частности, это устройства защиты от импульсных перенапряжений — УЗИП и дифференциальные выключатели нагрузки с защитой от превышения напряжения — УЗО. Также существуют сменные ограничители перенапряжений и ограничители перенапряжений для защиты силовых розеток, обеспечивающие вторичную защиту подключенного оборудования. Некоторые ограничители встраиваются непосредственно в устройства, потребляющие электроэнергию, однако они не могут защитить от больших перенапряжений. Для защиты телефонных и коммутационных сетей от перенапряжений используются слаботочные разрядники, которые также устанавливаются в распределительных щитах или встраиваются в устройства, потребляющие электроэнергию.

Устройство и принцип работы

Структурная схема состоит из двух основных функциональных блоков:

• электронного блока;
• исполнительного устройства.

Задача электронной схемы заключаются в осуществлении контроля параметров сетевого электропитания и формировании управляющих команд исполнительному устройству. Блок электроники реле может быть построен на основе различной элементной базы. Но основой является компаратор напряжения, осуществляющий постоянное сравнение параметров сети с некоторой эталонной величиной. Компаратор создаётся на основе специализированных интегральных микросхем.

Различные варианты исполнения: от переносных до стационарных.

Другой, более современный подход к конструированию схемотехники электронных блоков заключается в том, что функции компаратора выполняет микропроцессорный программируемый микроконтроллер.
Исполнительный орган реле контроля производит непосредственную коммутацию нагрузки, то есть, по команде электронного блока либо отключает её от электросети, либо вновь подключает.

Роль такого органа в большинстве конструкций выполняет электромагнитное реле. В типовых схемах реле напряжения используются нормально открытые контакты исполнительного реле.

Таким образом, чтобы отключить нагрузку, электронный блок обесточивает катушку исполнительного реле, а чтобы вновь подключить – подаёт на неё напряжение.

Органы управления и габариты на примере РН-111.

На фото: — Зеленый светодиод «СЕТЬ». — Зеленый светодиод «ВКЛ.НАГРУЗКИ». — Ручка установки порога срабатывания по минимальному напряжению (Umin(В)). — Ручка установки времени АПВ (Твкл(сек)). — Установка порога срабатывания по максимальному напряжению (Umax(В)). — Входные контакты. — Выходные контакты.

С помощью органов настройки реле, обычно располагающихся на передней панели прибора, пользователем производится установка верхнего и нижнего пределов допустимого диапазона изменения рабочих параметров. При выходе величины питающего напряжения за пределы установленного диапазона, электронный блок подаёт команду силовому исполнительному органу, в результате чего происходит отключение защищаемой нагрузки.

Повторная подача электропитания осуществляется автоматически, после возврата контролируемого сетевого параметра в границы заданного диапазона.

Настройка рабочих режимов

Независимо от типа реле, различают три основных параметра для настройки:

• Верхний предел напряжения U_max — отвечает за максимально допустимое значение в сети, превышение которого приведет к отключению электричества.
• Нижний предел напряжения U_min — отвечает за минимально допустимое значение в сети. Снижение показания ниже заданной цифры приведет к отключению нагрузки.
• Время задержки на включение — время повторного включения питания после отключения. Устройство включается только в том случае, если напряжение находится в пределах установленных значений. Как правило, время задержки устанавливается в секундах.

Для изменения параметров используют механические или цифровые кнопки, расположенные на переднем корпусе устройства. Как правильно изменить настройки прибора описано в инструкции по эксплуатации.

Watch this video on YouTube

Watch this video on YouTube

Классификация и виды

Для защиты электросети частного дома, квартиры в старом и новых жилых фондах необходимы разные устройства. Реле напряжения делятся на две категории:

• по типу подключения;
• по количеству фаз.

По типу подключения

Существует две основных категории реле напряжения в зависимости от способа их подключения:

• стационарные;
• переносные.

Стационарные устройства контроля подразделяются на два типа. Приборы для установки в электрощитах и встроенные в розетку. Подробнее рассмотрим каждый из видов.

Реле напряжения, установленное в распределительном щите, обладает целым рядом преимуществ. Устройство монтируется на входе сети для защиты всего электрооборудования дома или квартиры. В случае его применения нет необходимости использовать дополнительные реле для защиты отдельных потребителей, что значительно экономит бюджет.

Розеточные реле напряжения представляют отличную альтернативу, когда нет физической возможности для установки устройства в щитке. Используют розетки для точечной защиты таких приборов, как холодильники, бойлеры, стиральные машины и т.д.

Переносные реле представлены двумя видами — вилкой-розеткой и удлинителем. Их используют в том случае, когда установка защитного устройства на входе сети невозможна. Несмотря на громоздкие параметры, переносные устройства пользуются спросом. Это связанно, в первую очередь, с их портативностью и легкостью в использовании (монтаж не требуется).

Вилка-розетка предназначена для защиты лишь одного потребителя. Устройство подключается к стандартной розетке и контролирует перепады напряжения в узле, не отслеживая общее состояние сети. Подходит для защиты дорогих и мощных электроприборов.

Удлинитель со встроенным реле контроля используют для защиты группы устройств от перепадов в сети. Удобное и простое решение имеет только одно основное ограничение — максимальная мощность нагрузки.

По количеству фаз

В зависимости от типа электросети различают два вида реле:

• однофазные;
• трехфазные.

Однофазное реле предназначено для контроля электрических сетей с рабочим напряжением 220 В. При правильной настройке, устройство подходит для защиты практически всех бытовых электроприборов.

Трехфазные защитные приборы используют, в основном, в загородных домах и новом жилом фонде, где предусмотрено подключение по трехфазной цепи питания. Причем РКН контролирует напряжение каждой фазы.

Конструктивные особенности

Оно выполнено в корпусе с креплением под DIN рейку, для установки в щиток учета рядом с автоматическими выключателями, что видно на фото ниже.

На передней панели имеется трех сегментный индикатор, который показывает текущее состояние электросети. Три регулятора и три клеммы для соединения, все предельно просто.

С правой стороны корпуса нарисована схема подключения, 1 вход фазы L от автомата, 2 провод N от нулевой шины или от второго автомата, зависит от вашего щитка, дальше ноль с этой клеммы идет на потребителей. С третьей клеммы выходит фаза на потребителей или группу автоматов, опять же зависит от вашего щитка, ставите вы новый или модернизируете старый. Подробно о том, как подключить реле напряжения к сети, мы рассказывали в соответствующей статье.

Вскрыв аппарат мы можем внимательно посмотреть устройство, из чего оно состоит. Аккуратная пайка указывает на то, что человек не принимал участия в сборке электронных компонентов, это сделано на автоматической линии. Участие человека сведено к минимуму только на этапе сборки в корпус, тестирования и упаковке.

Конструктивно контроллер выполнен из двух плат, силовой части и управления. Практически всю поверхность силовой схемы занимает коммутирующее мощное реле на 40 ампер. Это позволяет легко включать нагрузку суммарно в 9 кВт, чего вполне достаточно для дома и квартиры. Выводы с него приварены к медным поводкам и выводятся на винтовые клеммы.

Что нужно знать при выборе

Основными параметрами, оказывающими влияние на выбор той или иной модели защитного аппарата, являются:

• технические характеристики − фазность и максимально допустимый ток;
• тип управления – электромеханическое или цифровое;
• вариант исполнения − тип установки и конструкция прибора (вилка-розетка, удлинитель, ДИН-рейка);
• наличие дополнительных возможностей;
• надёжность − марка устройства и бренд производителя.

Реле контроля с электромеханическим типом управления

Максимально допустимый ток – это наиболее важный технический параметр, определяющий возможность использования реле напряжения для подключения той или иной нагрузки. При выборе подобного аппарата защиты следует брать модель на одну ступень выше (по стандартному токовому ряду), чем автомат защиты, установленный на данном участке электрической сети. Так, если автоматический выключатель имеет токовую установку в 16 Ампер, то реле защиты должно быть рассчитано на 25 Ампер. Это обусловлено тем, что величина, указанная на реле защиты, отражает значения рабочего тока, а не предельно допустимого в режиме срабатывания. Тип управления определяет удобство использования, а также возможность визуального отображения текущего значения напряжения в электрической сети. Электромеханические модели оснащаются подстроечными резисторами, при помощи которых осуществляется выставление верхнего и нижнего порога срабатывания.

Модель «Digitop Vp-32a» с цифровым типом управления

Цифровые аналоги имеют LED-экран, на котором можно отслеживать значения напряжения в онлайн-режиме, а настройка порогов срабатывания осуществляется при помощи кнопок. В качестве дополнительных возможностей, которыми могут оснащаться реле контроля, являются: индикаторы наличия напряжения в цепи нагрузки и температурный датчик, а также различные варианты крепления, доступные на конкретной модели (DIN-рейка, саморезы и т.д.).

Статья по теме:

ИТОГ

При выборе модели реле напряжения необходимо точно подсчитать нагрузку, которую должен отключать исполнительный орган устройства. Если возможностей выходных контактов недостаточно, следует применить дополнительно магнитный пускатель соответствующей величины.

Описываемый выше класс устройств не обеспечивает защиту от повышенных токов. Контакты исполнительных органов не обеспечивают отключение токов короткого замыкания и не заменяют собой автоматические выключатели, оснащённые токовыми защитами или стабилизаторы напряжения.

Далее:

• Чем отличаются контур заземления и заземлитель?
• Что такое внешняя молниезащита? Нужна или нет внутренняя?
• Как работают инверторные стабилизаторы напряжения?