Kurs-ufa.ru

В помощь Электрику
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как работает реле напряжения

Зачем нужно для дома реле напряжения 220в

Как подключить РН — 3 способа подключения. Топ 5 фирм-производителей. 3 ошибки при установке. Тест для выбора реле контроля напряжения!

Всё электрическое оборудование, установленное в доме, рассчитано на определённое напряжение сети. О том, как выбрать реле напряжения, защищающее электроприборы от нерасчётных параметров, рассказывает эта статья.

Зачем нужно реле напряжения

Согласно нормативным документам, номинальное напряжение в розетке должно быть 220, а по новому ГОСТу 29322-92 230В, однако добиться этого значения невозможно. Причиной этого являются различные факторы:

  • Потери в проводах. Из-за этого на дальнем конце линии падает напряжение ниже допустимого предела.
  • Завышенное выходное напряжение питающих трансформаторов. Это необходимо для обеспечения необходимых параметров сети на дальнем конце линии.
  • Обрыв нейтрали. В этом случае появляется перекос фаз и колебания напряжения. Их величина зависит от неравномерности нагрузки. Замыкание между нейтральным и фазным проводами. Это может привести к появлению в розетке не фазного напряжения 220(230)В, а линейного 380(400)В.
  • Сезонные и суточные колебания нагрузки и другие факторы.
Информация! Согласно ГОСТу напряжение в электросети нашей страны допустимым является отклонение напряжения от нормы ±10%.

Вредным, а иногда опасным для электроприборов является как повышенное, так и пониженное напряжение. Слишком высокое напряжение может привести к выходу аппаратуры из строя, а при слишком низком электронные устройства не будут работать, а электродвигатели в кондиционерах, холодильниках и других приборах могут сгореть.

Теоретически, ответственность за подобные аварии лежит на электроснабжающей компании, но на практике добиться возмещения ущерба очень трудно.

Для защиты от подобных ситуаций во вводном щитке устанавливается реле напряжения РН, другое название этого прибора реле контроля напряжения — РКН. Эти приборы производят постоянный контроль параметров сети и отключают защищаемые устройства при повышенном или пониженном напряжении.

Принципиальная схема действия РН заключается в недопущении возникновения излишнего или недостаточного сетевого напряжения питания. Чтобы понять причину необходимости установки РН, назовем некоторые способствующие причины:

  • При обрыве проводов линии питания частных домов, возможен перепад напряжения сети на 160 вольт выше нормы, что обуславливает выход из строя незащищенных электроприборов, которые быстро сгорают и становятся неисправными.
  • В ненастную погоду, либо по другим обстоятельствам отключение провода нейтрали приводит к увеличению нагрузки и неисправностям бытовой и другой техники.
  • При большой протяженности линии сети питания от трансформатора, напряжение уменьшается до значения, ниже критического, что негативно отражается на электрических устройствах, подключенных к этой линии.
  • При запуске мощного электроустройства происходит перегрузка фазы, напряжение падает, возможны проблемы с приборами, подключенными к сети.

Реле напряжения включает в себя микросхему, которая следит за величиной напряжения в сети. Если напряжение повышается или снижается, то от микросхемы поступает сигнал на электромагнитное реле, которое быстро включает аппарат, выравнивающий напряжение.

Рабочий интервал РН 100-400 В. Во время грозовой погоды разряд молнии создает превышение этих пределов, поэтому нельзя включать электрические устройства во время грозы с молнией, реле напряжения не справится с этой задачей. Для этого существуют приборы, ограничивающие напряжение.

РН состоит из силовой и электронной частей. Электронная часть занимается контролем напряжения, силовая часть распределяет нагрузки. Главной частью РН является микропроцессор. РН с микропроцессором превосходит по своим параметрам другие типы реле, так как производит плавную регулировку напряжения.

Основным параметром РН служит его быстродействие. Предел срабатывания настраивается потенциометром. Принцип действия этого прибора отличается от работы стабилизатора. При перепадах напряжения сети реле производит отключения участков, не достигших нормы напряжения, а стабилизаторы работают по всей сети равномерно. При возникшей аварии с задачей лучше справится РН, оно произведет отключение участков, на которых произошла авария.

Где применяются РН и их достоинства

Чтобы предотвратить перегрузки электрических приборов во время скачков напряжения в сети питания, применяют РН. Такими приборами могут быть котел отопления, бойлер, холодильник и другие приборы.

Широкая область использования РН обуславливается множеством приборов во всех областях жизни человека, во многих учреждениях и организациях.

Места применения реле напряжения:
  • Защита сетей с 1-й и 3-мя фазами.
  • Защита фаз сети от перекоса, слипания, обрыва.
  • Блокировка неправильного порядка действия фаз.
  • Защита электрооборудования от неисправностей.
  • Применение в эксплуатации приборов с длительным периодом перехода.
  • В устройствах с нагруженным электромотором.
  • В спецустановках с требованием качества сети питания (полные фазы, качественное напряжение).
  • Для защиты бытовой техники и приборов от перепадов напряжения в квартирах и жилых домах.
  • В общественных организациях, кинотеатрах, компьютерных залах, супермаркетах, школах, больницах, чтобы защитить дорогостоящие электроприборы от неисправностей.
  • На заводах и фабриках, для бесперебойной и безаварийной работы по выполнению технологических процессов.
Преимущества применения
  • Применение при любых температурных условиях, внутри и снаружи помещений (интервал температур -20 +40 градусов).
  • Множество модификаций реле обуславливает выбор прибора по финансовым возможностям и функциям устройства.
  • Реле защищает дорогостоящее оборудование от излишнего и недостающего напряжения, от возникновения неисправностей.
  • Большой ассортимент моделей и изготовителей реле дает возможность покупателю выбрать прибор по индивидуальным запросам.
  • Установка прибора не требует высокой квалификации, вызов электромонтера не потребуется.
  • Приборы имеют оригинальный внешний вид, при установке в помещении легко впишутся в интерьер.
  • При работе реле во время возникновения перепадов в сети питания освещение работает нормально, без видимых изменений светового потока.
  • Реле исключает из схемы сети участки, которые повредились во время аварии или грозы.
Виды
По типу подключения реле делятся:

  • В форме корпуса с вилкой и розеткой.
  • По типу удлинителя.
  • С монтажом на рейку DIN.

Первый тип реле выполнен с вилкой, которая втыкается в обычную розетку, не вызывает никаких трудностей. Этот прибор защищает несколько потребителей, питающихся от него. Управляющим элементом служит микроконтроллер, анализирующий напряжение питания. Текущее напряжение выдается на цифровой экран. Силовым элементом отключения и регулирования служит электромагнитное реле. На корпусе есть кнопки, которые дают возможность регулировать интервал напряжения и отключать питание.

Читать еще:  Как тестером проверить амперы

Реле контроля напряжения в виде удлинителя подобно первому типу. Отличие заключается в том, что в удлинителе есть несколько розеток, под защитой оказывается несколько включенных устройств.

Третий тип реле устанавливается в распределительный шкаф на DIN рейку. Это более функциональное устройство, позволяющее защитить от перепадов напряжения квартиру или дом. В приборе имеется несколько дополнительных настроек и опций, несколько режимов эксплуатации.

По типу нагрузки реле делятся:

  • 1-фазное.
  • 3-фазное.

Для защиты трехфазных электромоторов и установок применяют приборы первого типа. Они защищают компрессоры, холодильники, кондиционеры и другие устройства с приводом от электромотора.

В помещениях, имеющих подводку сети питания на трех фазах, применяются также 3-фазные реле. Если отключится одна фаза, то остальные две отключатся с помощью реле. При небольших перекосах фаз, перепадах, скачках напряжения реле сразу сработает. Если на одной фазе будет 220 В, а на другой 210, то все фазы мгновенно обесточатся, хотя это не является причиной для отключения, такое напряжение не выведет из строя электроприборы.

Если в помещении имеются три фазы питания входа, то целесообразно будет монтировать отдельные реле защиты на каждую фазу. Во время выбора реле 1-фазного типа необходимо обращать внимание на то, что на корпусе прибора указана пропускная мощность, при которой цепь не размыкается. Поэтому, при выборе следует делать поправку на несколько ампер выше мощности сети питания.

Как выбрать тип РН
  • Для приобретения реле лучше обратиться в магазин, специализирующийся на реализации приборов такого типа, в магазине вас проконсультируют о безопасной эксплуатации прибора, оформят гарантию.
  • Стоимость реле зависит от факторов:
    — Тип прибора, реечный тип стоит дороже, с удлинителем – средняя цена, в виде розетки – самый дешевый.
    — Изготовитель, импортные реле стоят дороже, отечественные более доступны в цене.
    — Вспомогательные опции, наличие авторегулировок, ручных настроек.
    — Внешнее оформление, наличие разных цветов, красивый вид предполагают выше стоимость прибора.
  • Если решили приобретать 1-фазное реле, определите мощность прибора. Реле бытовые имеют силовые контакты на 100 А. Желательно повысить мощность реле на 25%, и с учетом этого результата выбрать покупку.
  • 3-фазные реле выбрать проще, так как они изготавливаются на одну силу тока в 16 А.
  • Перед приобретением прочитайте инструкцию, проверьте талон на гарантию, проверьте на соответствие характеристики устройства, материал корпуса, эксплуатационные температуры.
  • Перед монтажом сначала установить автоматический выключатель для аварийного отключения сети, если оно не соответствует норме.
  • Предпочтительно наличие на корпусе реле дисплея, показывающего параметры.
  • Если купили розеточные типы реле, то подключите к нему дорогостоящие двигатели.
  • Необходимо обратить внимание на негорючесть корпуса реле, лучше, если материалом его будет поликарбонат.
  • Опция контроля времени сработки реле желательна в составе.
  • Блокировка от перегрева, определение мощности сети питания дает возможность реле выполнять свои функции качественнее.
Как установить и подключить РН

Перед установкой реле следует определить, если необходимость в монтаже такого устройства. Если ваша сеть питания имеет напряжение 150-180 В, то электроприборы не смогут проработать весь срок службы, определенный изготовителем. В вашем случае реле не окажет помощи, потому что будет отключать снабжение питанием, электроприборы будут постоянно отключаться. Для этой ситуации лучше поставить стабилизатор.

Если в электрической сети частые перепады и скачки напряжения, пропадания фаз, то реле необходимо.

Для монтажа реле необходимо иметь:
  • Реле.
  • Кусок провода сечением 0,5 мм 2 .
  • Рейка для монтажа автоматического выключателя.
  • Саморезы.
  • Плоскогубцы с изолированными ручками.
  • Индикатор напряжения.
  • Отвертка.

Перед началом установки обесточьте сеть питания, отключите автоматы входа напряжения. Возле автоматов закрепите на стене DIN рейку с помощью саморезов и отвертки. Реле легко защелкивается на рейке с помощью специального механизма, расположенного сзади.

На автомате входа индикатором найдите фазу. Разрежьте входной провод в месте входа. Один конец подключается к контакту входа, второй к контакту выхода. Возьмите провод, соедините его с нулем автомата, второй конец подсоедините к РН на клемму нуля.

Включите сеть питания, проконтролируйте работу реле. Самая простая схема – розеточного типа. Такое устройство втыкается в розетку, вилка электроприбора втыкается в розеточное гнездо реле.

Вводной автомат– обязательный элемент защиты реле напряжения, ставится рядом с реле напряжения. Значение номинала автомата выбирается на одну ступень ниже номинала реле.

Если ток реле выше 65 А, то лучше применить устройство вспомогательного пуска, во избежание частых сработок реле.

Подключение реле в однофазных сетях

Разберемся, как подключить однофазное реле в домашней сети 220В. Коммутация происходит по фазному кабелю. Нулевой провод должен быть подключен для подачи энергии к внутренней схеме. Схема подключения реле напряжения может быть выполнена одним из двух способов:

  • Сквозное (прямое) подключение устройства.
  • Совместное подключение прибора с контактором, выполняющим коммутацию.

Монтаж и подсоединение однофазного РКН рекомендуется производить перед электросчетчиком, чтобы при перенапряжении также обеспечить его защиту, но после автомата ввода. Когда на счетчике уже стоит пломба, то контрольный элемент подключают за ним. Если сразу за опломбированным счетчиком установлен автоматический выключатель, реле придется установить после него, отделив провод от выхода АВ и подсоединив к входу устройства контроля разности потенциалов.

Подключение выхода РКН производится на клемму, к которой ранее подсоединялся кабель от электросчетчика или ВА. Ноль на контрольном элементе подключается от нулевой шины с помощью отдельного проводника.

Следует помнить, что защита от КЗ и превышения тока не является задачей реле контроля напряжения, поэтому оно не может заменить автомат. Эти устройства подключаются к линии вместе, а номинал РКН должен превышать номинальный ток автоматического выключателя на одно значение.

Читать еще:  Как рассчитать пусковой ток двигателя

Наглядно про монтаж реле напряжения на видео:

Виды реле

Существуют также классификации, которые определяют назначение прибора и обусловленность его выбора для каждого из возможных случаев. Ведь порой необходимо работать с различными устройствами и предугадать, как и когда случиться перепад попросту невозможно.

РНПП-311

Он используется в тех случаях, когда имеет место трехфазная сеть. Преимуществом выступает то, что большая часть электрических потребителей с ним совместимы. Если же говорить о необходимом аспекте, то без него нельзя обойтись на АВР схемах и соответствующего для него управления питания.

РН-101

Модель полностью автономна и применима для однофазной сети. Она должна быть подключена в розетку. Максимальная нагрузка на таком реле составит порядка 3.5 кВт. Помимо прочего также можно регулировать нижнее и верхнее значения напряжения, что будут проходить через реле.

РН-111

Это более распространенная модель реле, используемая для дома и напряжения 220в. Она предсказуемо работает на однофазной сети, монтируется на DIN-рейку, а также отключает подачу энергии при нагрузке выше 3.5 кВт. И здесь есть некое разделение между одной классификацией устройства, потому что дома и условия бывают разными, как и количество потребителей энергии.

Установка и схемы подключения РКН

При подключении РКН в электрическую сеть объекта следует помнить несколько основных условий. Защитное реле напряжения устанавливают после счетчика напряжения, разрывая провод соответствующей фазы. То есть, устройство должно контролировать именно фазу и при необходимости воздействовать на нее. Другие способы подключения работать не будут или будут некорректно выполнять свои функции.

На практике зачастую при монтаже однофазных реле используют стандартные схемы подключения через реле с прямой нагрузкой на нем. Само же защитное реле может быть подключено двумя способами:

  1. с прямой нагрузкой на РКН;
  2. через контактор.

Пример схемы подключения 3 фазного реле контроля напряжения

Для схем, которые монтируют внутри помещения преимущественно применяют первый вариант подключения реле. Для организации системы приобретают необходимый по мощностным характеристикам устройство и монтируют его в распределительной коробке.

Пример схемы подключения РКН ZUBR D63 в однофазной сети

Непосредственно подключение не вызовет никаких трудностей. На корпусе однофазного РКН расположены три силовые клеммы (точки подключения проводников). Одна – «ноль», две другие – вход и выход фазы. Задача персонала состоит лишь в том, чтобы не перепутать метки. При подключении трехфазных устройств необходимо внимательно развести входы и выходы соответствующих фазных проводников, чтобы в будущем вся система работала корректно, безаварийно.

Для подключения реле защиты электромонтеру необходим следующий набор оборудования и приспособлений:

  • само РКН;
  • металлическая рейка для установки автомата;
  • провод соответствующего сечения;
  • ручной инструмент, контрольные приборы.

Перед началом работ необходимо обесточить электросеть объекта. Это делают посредством отключения входного питающего автомата. Реле контроля устанавливают возле входных защитных автоматов, поэтому в выбранном месте монтируют металлическую рейку для дальнейшего крепления «пакетника». Далее разрывают провод фазы. Один конец подключают к входной клемме, второй – к выходной. Следующий этап – отрезком ранее приготовленного провода подсоединяют «ноль» на входном защитном автомате к нулевому контакту на реле контроля напряжения. Монтаж на этом окончен, на объект подают напряжение и проверяют работоспособность системы.

Как работают реле на постоянном и переменном напряжении

Работают реле как электрические приборы, поскольку они получая электрический сигнал, затем отправляют его другому оборудованию, при этом замыкая и размыкая контакты переключателя. Даже если контакт реле нормально замкнутый или нормально разомкнутый, они не находятся под напряжением. Его состояние изменится, только если на контакты подать электрический ток.

Реле используются во многих устройствах для защиты различного оборудования работающего на переменном и постоянном токе. Эти приборы также используется в качестве вспомогательных переключателей в контактных системах для дифференциальной защиты и защиты от максимального или минимального тока различного оборудования. Представленная здесь схема пилотной ретрансляции, защищает линии электропередачи.

Как работают реле


Конструкция реле

На рисунке выше показана схема внутренних частей механизма, для того, чтобы понять как работают реле. Внутри катушки расположен металлический сердечник. На электромагнит начинает поступать питание, затем проходящий через катушку ток усиливает магнитное поле. Электромагнит подключается к источнику питания через цепь нагрузки и управляющий переключатель. Верхняя контактная шина притягивается к нижней фиксированной шине и замыкает контакты, что приводит к положению замкнутого электрического тракта.

Затем контакт перемещается в противоположном направлении создавая разомкнутую цепь после обесточивания реле. Подвижный якорь вернется в исходное положение при отключении тока катушки. Сила, вызывающая его движение, будет почти такой же, как половина силы магнитного поля. При этом пружина и гравитация обеспечивают эту силу.

Реле могут работать в двух направлениях: первое — это применение низкого напряжения, и второе — применение высокого напряжения. Он используется для снижения шума всей цепи в системах низкого напряжения. С другой стороны, реле уменьшают искрение в высоковольтных приборах.

Что такое обратная индукция?

Обратный ход индукции — это скачок напряжения, создаваемый электромагнитной индукцией при отключении или уменьшении напряжения источника питания. Скачок напряжения происходит, когда ток, протекающий через катушку индуктивности, постоянный. Постоянная времени индукции ограничивает скорость изменения тока точно так же, как постоянная времени конденсатора ограничивает скорость изменения напряжения на его выводах.


Скачок напряжения обратного хода

Обратное напряжение, создаваемое индуктивными нагрузками, может повредить компонент, используемый для размыкания и замыкания цепи. Катушка индуктивности найдет способ привести ток в соответствие с кривой рассеяния. Как показано на рисунке выше, создание падения напряжения на резисторе путем переключения его полярности будет поддерживать ток, протекающий в катушке индуктивности. Для этого используется энергия магнитного поля.

Читать еще:  Как проверить балласт для люминесцентных ламп

Ток катушки индуктивности по-прежнему не будет течь с идеальной скоростью, даже если уже есть падение напряжения на сопротивлении зазора. Однако умножение небольшого тока на такое большое сопротивление приведет к огромному напряжению. Как показано на рисунке, катушка индуктивности использовала избыток накопленной энергии для создания большого отрицательного потенциала на одной стороне сопротивления зазора для достижения большого падения напряжения. Следовательно, ток течет согласно кривой диссипации энергии.

Обзор моделей

РН-111

Однофазное реле напряжения РН-111 предназначено для защиты бытовых и промышленных потребителей. Контакты исполнительного электромагнитного реле способны разрывать цепи нагрузки мощностью до 3,5 кВт (ток до 16 А при напряжении 220 В). При необходимости коммутировать нагрузку большей мощности, реле должно быть дополнено магнитным пускателем соответствующего номинала. Контакты исполнительного реле при этом подключаются последовательно в цепь катушки магнитного пускателя.

Устройство имеет модульное исполнение и предназначено для установки на DIN-рейку. На лицевой панели расположены органы индикации и настройки:

  • светодиодный индикатор наличия напряжения в сети;
  • индикатор включения нагрузки;
  • ручка установки нижнего предела отключения по напряжению;
  • ручка установки верхнего предела отключения по напряжению;
  • ручка установки времени задержки повторного включения.

Также на передней части находятся клеммы для подключения цепей контроля питающей сети и контактов РН-111.

Зелёный светодиод «Сеть» горит при наличии напряжения в электросети. Светодиод «Вкл. Нагрузки» также зелёного свечения, он светится, когда нагрузка подключена.

Диапазон доступных настроек минимального напряжения отключения лежит в пределах от 160 до 210 вольт, максимальное напряжение может быть установлено в пределах 230-280 вольт. Время задержки автоматического повторного включения устанавливается от 5 до 900 секунд. Необходимость такой задержки продиктована тем, что подача напряжения сетевой организацией может сопровождаться неуспешным включением выключателя, как в ручном, так и в автоматическом (АПВ) режиме. СтабЭксперт.ру напоминает, что отсчёт задержки начинается с момента появления напряжения в сети (или возврате его значения в допустимую область). Задержка защищает нагрузку от возможных кратковременных подключений питания и неустановившегося режима работы.

Время срабатывания реле по повышению или понижению напряжения определяется интегральным органом и зависит от величины отклонения напряжения и скорости его изменения. Так, время срабатывания при переходе напряжения за верхний предел составляет 0,5 сек. Однако, если фактическое напряжение превышает выставленную уставку на 30 вольт и более, реле срабатывает в течение 0,1 сек. При снижении напряжения менее чем на 30 вольт ниже установленного предела, устройство отключается через 12 секунд. Снижение же на 30 вольт и более вызывает срабатывание реле за 0,1 сек.

Гистерезис составляет не менее 5-6 вольт. Это значит, что повторное включение может произойти при напряжении выше нижнего предела отключения и ниже верхнего на 5-6 вольт.

РН-111М

Прибор по техническим характеристикам аналогичен предыдущему РН-111, но имеет несколько функциональных отличий.

Распространенная модель РН-111М с индикатором.

Блок индикации: вместо светодиодного индикатора наличия напряжения в сети, в модификации РН-111М установлен трёхразрядный цифровой вольтметр-индикатор, отображающий значение напряжения в вольтах.

Новые функциональные возможности: на передней панели расположены тумблеры «Umax» и «Umin», отключив которые можно убрать функцию контроля повышения или понижения напряжения.

Таким образом, модифицированное реле РН-111М может работать в четырёх режимах:

  • как обычное реле напряжения, контролируя как повышение, так и понижение питающего напряжения;
  • как реле максимального напряжения, контролируя его повышение, тумблер «Umin» при этом отключен;
  • в качестве реле минимального напряжения, реагируя только на его понижение, тумблер «Umax» в этом режиме отключен;
  • не выполняя защитных функций («Umax» и «Umin» отключены), играя роль цифрового индикатора напряжения сети и реле времени, осуществляющего задержку при включении.

Отличие алгоритма работы интегрального органа: изменена вторая градация отключения реле при снижении напряжения, ускорение отключения до 0,2 сек. происходит при снижении напряжения на 60 вольт и более от нижнего предела.

УЗМ-16

УЗМ-16 – это многофункциональное устройство защиты, предназначенное для работы в однофазных сетях. Вид исполнения – модульный, под крепление на DIN-рейку.

Однофазное реле с варистором УЗМ-16.

  • двухуровневая защита от повышения напряжения, при превышении порога 265 вольт, отключение происходит в течение 0,2 сек., если напряжение выше 300 вольт, срабатывает за 20 мс;
  • двухуровневая защита от понижения напряжения, работающая по следующему алгоритму: при снижении ниже 170 вольт время отключения составляет 10 сек., при напряжении менее 130 вольт, нагрузка отключается в течение 100 мс.

Для защиты нагрузки и внутренней схемы прибора, на входе питания установлен варистор, сглаживающий импульсные скачки. Задержка повторного включения программируется и может иметь два фиксированных значения – 10 секунд или 6 минут.

УЗМ-3-63

Устройство защиты УЗМ-3-63 предназначено для применения в трёхфазных электрических сетях. Крепление прибора предусматривается на монтажную DIN-рейку.

Трехфазное реле УЗМ-3-63 с контролем чередования и симметрии фаз.

Функционал этого УЗМ включает полный набор автоматических защит:

  • защита по Umax и Umin;
  • варисторная защита по всем фазам;
  • контроль сетевой частоты с пределами 45-55 Гц;
  • возможность выбора задержки повторного включения от 2 секунд до 8 минут;
  • контроль последовательности чередования фаз;
  • контроль симметрии питающей системы.

На лицевой панели есть ручки для установки пределов Umax и Umin, а также времени задержки повторного включения. Три светодиодных индикатора зелёного свечения сигнализируют о наличии питания по каждой из трёх фаз: L1, L2 и L3. Жёлтый индикатор горит при подключенной к питанию нагрузке. Два индикатора красного свечения «U>» и «U » и «U » и «U » и «U Редакция: СтабЭксперт.ру

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector