Трехфазное реле напряжения: назначение и принцип действия
Этот аппарат, как ясно из названия, предназначен для контроля разности потенциалов в трехфазной сети. Ее показатель составляет 380В. Конечно, существуют небольшие пределы, в которых напряжение может колебаться без вреда для электропроводки и подключенной аппаратуры. Но если оно становится слишком высоким или, напротив, низким, возникают серьезные проблемы.
Слишком большое напряжение вызывает перегрев кабельной изоляции и ее расплавление. Кроме того, под его воздействием перегорают включенные в цепь бытовые приборы. Если разность потенциалов слишком мала, то из-за снижения мощности в работе аппаратуры начинаются сбои, а некоторые приборы выключаются. Для электромоторов последствия спада напряжения бывают еще серьезнее – агрегаты просто сгорают. Установив для контроля фаз реле, эти проблемы можно предотвратить.
Многих владельцев частных домов удерживает от покупки реле контроля фаз достаточно высокая цена изделия. Но установка в трехфазную сеть этого прибора вполне оправдана, ведь ликвидация последствий выхода линии вместе с подключенными приборами из строя обойдется в десятки, а то и в сотни раз дороже. Не говоря уже о том, что сбой напряжения в сети на 380В может стать причиной пожара.
Сейчас в продаже имеются различные виды РКН, отличающихся друг от друга конструктивными особенностями и функциональными возможностями. Но все они работают по одному принципу.
Реле контроля сетевого напряжения (3-фазное) имеет в схеме микроконтроллер, посредством которого устройство следит за разностью потенциалов на фазах.
При изменении величины напряжения на одном проводнике под воздействием контроллера включается реле электромагнитного действия. Происходит это автоматически. Контакты прибора размыкаются, и подача питания в линию прекращается. После того, как параметры напряжения придут в норму, ток вновь будет пущен в цепь. Постороннего вмешательства для этого не требуется.
Для проверки РКН можно воспользоваться тестером. Если устройство исправно, то при касании щупами мультиметра контактов под номерами 1 и 3 на дисплее измерительного прибора должна высветиться цифра «1». Когда щупами замкнуты контакты 2 и 3, тестер должен показать «0».
Технические характеристики
Для оценки рабочих параметров защитного блока необходимо учитывать максимальный ток нагрузки, передаваемый контактными элементами. Сила тока определяет допустимую мощность приборов, которые можно подключить к блоку. Хорошие изделия выдерживают ток до 63 А, что позволяет подсоединять оборудование мощностью до 13,9 кВт. Важным эксплуатационным параметром является защищенность корпуса от пробоя электрическим током, согласно стандарту изделия должны соответствовать нормативам IP20.
Сравнение технических характеристик защитных блоков.
Реле напряжения создаются под заданный температурный диапазон эксплуатации. Например, изделия, рассчитанные на температуру от -5° до 40°С, запрещается ставить в уличные щитки. Установленные на корпусе контактные площадки позволяют закрепить медный кабель ограниченного сечения. Еще одним важным параметром является ресурс контактной группы, определяющий срок службы изделия. Примеры технических параметров реле напряжения приведены в таблице.
| Параметр | Digitop VP-32A | Digitop VP-63A |
| Номинальный ток, А | 32 | 63 |
| Максимальный ток (на протяжении 10 минут), А | 40 | 80 |
| Мощность нагрузки, кВт | 7,0 | 13,9 |
| Нижний предел срабатывания, В | 120 | 120 |
| Верхний предел срабатывания, В | 250 | 250 |
| Погрешность измерения, % | не более 1 | не более 1 |
| Диапазон программирования таймера, секунд | 15-600 | 15-600 |
| Стойкость контактов, тыс. циклов | 100 | 100 |
| Допустимое сечение провода, мм ² | 8 | 16 |
Принцип работы
Принцип распределения нагрузки между потребителями
Работа прибора основана на принципе самовозврата. Если возникает аварийная ситуация, оборудование отключается. Когда на реле поступает трехфазное напряжение, оно проверяет все параметры. Если все в норме, включается встроенное электромагнитное приспособление.
При наличии неисправностей реле выключается, а после возвращения параметров в норму включается без задержек.
В течение всего срока эксплуатации прибор ведет контроль уровня напряжения и выключает нагрузку в случае:
- пропадания любой фазы;
- перекоса фазы;
- нарушения чередования фаз.
Выбор места монтажа
Существует определенный список рекомендаций, касающийся выбора правильного места для установки стабилизатора электроэнергии:
- Помещение, где планируется установка должно быть с минимальным уровнем влажности воздуха, и всегда хорошо проветренным. Такие условия необходимо соблюдать, чтобы свести к минимуму риск попадания влаги в устройство;
- Если установка стабилизатора будет производиться в маленьких закрытых пространствах (например, в ячейке около распределительного щитка электроэнергии), заранее подумайте о том, чтобы облицовочные материалы в этой зоне не были горючими и легко воспламеняемыми;
- Обязательно оставьте зазор не менее десяти см между коробкой стабилизатора и стеной;
- Прикрепляя на стену стабилизатор электроэнергии, заранее позаботьтесь о том, чтобы максимально надежно его закрепить, а также чтобы его расположение было удобным для эксплуатации.
Схема подключения 3-фазного реле контроля напряжения для дома
Существует большое количество разнообразных средств, которые позволяют контролировать скачки напряжения в сети. Для управления питанием используют реле напряжения трехфазное. Если правильно подобрать и подключить прибор, жильцы будут в безопасности, а имущество – в сохранности.
- Применение приборов
- Особенности устройства
- Принцип работы
- Схема подключения и установка реле напряжения
- УЗО схема подключения
- Общие настройки трехфазного реле
- Как выставить время повторного отключения
- Как провести настройку перекоса фазы
- Особенности распространенных видов реле напряжения
УЗИП или реле напряжения
Устанавливать их начали все и везде. Грубо говоря оно защищает вас от того, чтобы в дом не пошло 380В вместо 220В. При этом не нужно думать, что повышенное напряжение попадает в проводку по причине недобросовестного электрика.
Вполне возможны природные явления, не зависящие от квалификации электромонтеров. Банально упало дерево и оборвало нулевой провод.
Также не забывайте, что любая ВЛ устаревает. И даже то, что к вашему дому подвели новую линию СИПом, а в доме у вас смонтировано все по правилам, не дает гарантии что все хорошо на самой питающей трансформаторной подстанции – КТП.
Там также может окислиться ноль на шинке или отгореть контакт на шпильке трансформатора. Никто от этого не застрахован.
Именно поэтому все новые электрощитки уже не собираются без УЗМ или РН различных модификаций.
Что же касается устройств для защиты от импульсных перенапряжений, или сокращенно УЗИП, то у большинства здесь появляются сомнения в необходимости их приобретения. А действительно ли они так нужны, и можно ли обойтись без них?
Подобные устройства появились достаточно давно, но до сих пор массово их устанавливать никто не спешит. Мало кто из рядовых потребителей понимает зачем они вообще нужны.
Первый вопрос, который у них возникает: ”Я же поставил реле напряжения от скачков, зачем мне еще какой-то УЗИП?”
Запомните, что УЗИП в первую очередь защищает от импульсов вызванных грозой. Здесь речь идет не о банальном повышении напряжения до 380В, а о мгновенном импульсе в несколько киловольт!
Никакое реле напряжения от этого не спасет, а скорее всего сгорит вместе со всем другим оборудованием. В то же самое время и УЗИП не защищает от малых перепадов в десятки вольт и даже в сотню.
Например устройства для монтажа в домашних щитках, собранные на варисторах, могут сработать только при достижении переменки до значений свыше 430 вольт.
Поэтому оба устройства РН и УЗИП дополняют друг друга.
Особенности распространенных видов реле напряжения
Виды реле напряжения
Благодаря реле напряжения во время перепадов энергии прибор не сгорит, не расплавится плата, не выйдет из строя электродвигатель. Стоимость приборов немалая, но они окупаются. Лучше предотвратить аварийные ситуации, чем покупать новую технику.
На рынке существует несколько видов несколько реле контроля разных производителей. Они обладают одинаковым принципом работы, хотя конструкция и набор дополнительных функций могут отличаться.
В современных устройствах установлена цифровая индикация. Она позволяет следить за уровнем напряжения в трех фазах. Также присутствуют дополнительные настройки. С их помощью регулируют работу прибора и обеспечивают простоту и удобство использования.
Что это такое
Это устройство, в одном корпусе которого соединены два функционала: электронное устройство, которое контролирует показатель напряжения, и силовой разъединитель нагрузки. Само реле, а точнее сказать, его конструкция изготавливается на основе базы микропроцессоров или компаратора. Первый вариант отличается более плавной работой (регулировкой нижнего и верхнего уровня срабатывания).
Основной параметр аппарата – это быстрота срабатывания. Конечно, этот критерий во многом зависит от качества самого реле, поэтому брендовые приборы, к примеру, от компании «ABB» или «Legrand» срабатывают буквально за несколько долей наносекунды, то есть, мгновенно. В них порог срабатывания устанавливается по специальной шкале потенциометром. Отсюда не только быстрота работы, но и высокая точность определения предела скачка напряжения.
Однофазное реле контроля напряжения abb
Разновидности
Разнообразие видов однофазных реле напряжения зависит от типа его подключения.
- Реле-вилка. У этого вида в конструкцию вмонтирована обычная штепсельная вилка. А, значит, реле просто втыкают в любую розетку. С противоположной от вилки стороны есть своя розетка, куда подключается бытовой прибор. Этот вид хорошо использовать, как единичный разделитель для одного или нескольких бытовых приборов. Это современный электронный аппарат, в состав которого также входят дисплей, на панель которого выводятся данные по напряжению, и кнопки настройки.
- Реле-удлинитель. По сути, это то же самое, что и предыдущий вариант. Только его конструкция – это удлинительный кабель, на котором установлена одна, две или три розетки.
- Реле напряжения однофазное для установки на DIN-линейку. Эту разновидность устанавливают в распределительный шкаф. Основное достоинство этого вида – установка на фазу потребительного контура. То есть, его можно установить на любой контур группы потребителей или сразу на фазу целого дома или на одну квартиру.
Реле вилка
Реле на DIN-линейке
Как показывает практика, оптимальный вариант для создания нормальных условий работы бытовых приборов в доме или квартире – установка именно этого вида реле контроля напряжения. Почему?
- Во-первых, этот вид обладает широким диапазоном настроек.
- Во-вторых, он может работать в разных режимах, независящих друг от друга. А именно, как обычное реле напряжения, как блок, контролирующий максимальное или минимальное напряжение (это две разновидности), как временное реле (то есть, может задерживать включение сети).
Конечно, разновидность сетей определяет и разновидность реле. Поэтому на рынке вы найдете и однофазные, и трехфазные. Но учитывайте тот момент, что трехфазные модели работают вот по какому принципу. Если вы его устанавливаете на вход в дом, то при скачке напряжения на одной из фаз сети, весь прибор отключается, то есть, он разъединяет и две другие фазы. Так что ваш дом остается без электричества.
Реле на дин рейку
И еще один негативный момент, связанный с трехфазным реле. Если на соседних фазах напряжение будет отличаться, то прибор тут же сработает. К примеру, на одной фазе будет 230 вольт, а на соседней 220, то произойдет отключение трех фаз сразу. Хотя эти показатели напряжения являются нормальными. Поэтому, если в вашем доме нет трехфазных потребителей, то не стоит использовать трехфазное реле контроля напряжения.
И еще одна рекомендация от специалистов. Выбор зависит от силы тока (А). К примеру, на фазе контура установлен автомат 25 А, то рекомендуется сюда же установить реле на 32 или 40 А. То есть, с запасом в 20-30%. Запомните, что этот показатель не влияет на работу прибора, потому что размыкание сети происходит под действием изменяемого напряжения, а не силы тока.
Схемы подключения
Методики подключения реле к однофазной сети:
- При мощности нагрузки менее 7 кВт реле ставится после счетчика и автомата. В схеме не используется магнитный пускатель, поскольку сила тока в цепи не превышает 32 А. При монтаже реле следует учитывать, что устройство обеспечивает защиту только от перепадов напряжения и должно использоваться одновременно с автоматическим предохранителем.
- Установка реле между главным автоматом и счетчиком. Предохранитель подключается к вводу питания в помещение, а затем подсоединяется реле. К выходным клеммам коммутируется счетчик электроэнергии, фаза после прибора учета разводится пакетом автоматов по комнатам или рабочим зонам. Нулевой кабель от счетчика выводится на отдельную шину, от которой проведены кабели к розеткам и светильникам. По аналогичной схеме выведены кабели заземления, которые подключены к шине, соединенной с общим контуром заземления здания.
- При повышенной мощности нагрузки в цепь вводится контактор или магнитное реле, к которому подключается фаза. Дополнительный кабель соединяет фазу контактора с фазовым входом на защитном реле. После магнитного пускателя устанавливаются автоматы, нулевая шина и заземление разводится к потребителям от отдельных реек.
Схема напряжения реле напряжения.
При использовании трехфазной сети на входе ставится специальный прибор учета, от которого идут 4 кабеля. Каждая фаза последовательно подключается к автоматическому предохранителю и однофазному реле. Выходной провод с нулевым кабелем обеспечивает получение напряжения 220 В. Всего на выходе из данной схемы получается 3 линии переменного тока, позволяющих подсоединять бытовое оборудование.
Описание популярных моделей
Схемы подключения и настройки большинства моделей, предлагаемых отечественными производителями, имеют много общего, отличаться могут только деталями.
Приборы под маркой Зубр
Защитные устройства этой серии включаются схему энергоснабжения двумя способами:
- упрощенное внутреннее подключение;
- совместно с УЗО и защитным автоматом.
В первом случае нагрузка подсоединяется непосредственно к выходу прибора, а во втором цепь контроля замыкается через УЗО и АВ. Такое включение Зубра позволяет защитить линию не только от перепадов напряжения, но и от утечек по току.
Приборы имеют различные варианты исполнений, отличающиеся номинальными токами (25-63 Ампера). Верхний порог срабатывания – от 220 до 280 с шагом 1 Вольт, а его нижнее значение – от 120 до 210-ти Вольт. Время повторного включения в линию варьируется от 3-х до 600 сек. Шаг регулировки – 3 секунды.
Серия РН
РН-111
Модель РН-113 включается после электросчетчика и допускает ручное выставление значений нижнего и верхнего порогов срабатывания, индицируемых на встроенном в лицевую панель дисплее. Прибор способен автоматически подключать питающую сеть при восстановлении ее параметров после сильных скачков напряжения.
Для нормальной работы устройств этой серии необходим запас по мощности не менее 20%.
Помимо предельных значений на индикаторе высвечиваются параметры сети при отключении потребителя, а также время, оставшееся до включения. Номинальный ток составляет 32 Ампера; при желании он может быть увеличен за счет установки магнитного пускателя.
Серия УЗМ
Реле напряжения УЗМ-51М
Прибор УЗМ-51М, устанавливаемый сразу после электросчетчика, рассчитан на номинальный ток до 63-х Ампер и занимает сразу 2 модуля на DIN-рейке. Его стандартная ширина – 35 мм. Максимально выставляемая уставка по верхнему пределу напряжения составляет 290 Вольт. Нижний порог срабатывания по перенапряжению равен 100 Вольтам.
Время повторного включения, задаваемое пользователем вручную, может принимать два фиксированных значения – 10 секунд и 6 минут. Приборы серии УЗМ допускается устанавливать в сетях с любой системой заземления: TN-C, TN-S или TN-C-S.
Приборы от фирмы «DigiTOP»
РКН серии V-protektor используются только для защиты от перепадов напряжения. Они рассчитаны на номинальные токи от 16 до 63 Ампер. Верхний порог срабатывания задается в границах от 210 до 270-ти, а нижний – от 120 до 200 Вольт. Время автоматического восстановления включенного состояния – от 5 до 600 сек. Трехфазный прибор V-protektor 38 рассчитан на максимальный ток не более 10 Ампер.
Устройства марки АВВ
Реле напряжения АВВ
Популярные на рынке реле ABB серии CM позволяют регулировать порог срабатывания в широком диапазоне значений (от 24-х до 240 Вольт – в однофазных и от 320 до 430 Вольт в трехфазных цепях). Время восстановления у большинства моделей составляет от 1 до 30 секунд.
Стабилизаторы напряжения
Начнем рассмотрение со стабилизаторов питающего напряжения и по порядку рассмотрим вначале преимущества, а затем недостатки применения этого типа устройств.
Преимущества стабилизаторов напряжения
1. Обеспечивают постоянное стабильное напряжение для питания наших электроприборов 220 В. Стабилизаторы сглаживают скачки и небольшие колебания питающего напряжения, выдавая на выходе стабильное напряжение 220 В.
При снижении напряжения обычно ниже 160 В, либо при превышении им значения 280 В, стабилизаторы отключаются от внешней питающей сети и обесточивают внутренних потребителей. Тем самым предохраняя электроприборы от выхода из строя.
2. Подключенное через стабилизаторы напряжения оборудование остается работоспособным. Такие электроприборы, как аудио- и видеотехника очень чувствительны к отклонениям питающего напряжения. Повреждение этих приборов такие колебания напряжения не вызывают, но могут сказываться на качестве его работы. Применение стабилизатора обеспечивает надежную работоспособность такого оборудования.
3. При применении стабилизаторов напряжения прекращают мерцать электрические лампочки. Это существенно продлевает срок их службы.
Недостатки стабилизаторов напряжения
1. Большие габариты. В большинстве случаев стабилизаторы напряжения довольно громоздки, и для их установки необходимо выделять дополнительное место. Габариты зависят от мощности подключаемой нагрузки. Чем больше мощность, тем больше габариты применяемого стабилизатора.
Во время своей работы эти устройства нагреваются, поэтому им необходимо достаточное место для эффективного охлаждения корпуса самого стабилизатора, и его внутренних элементов.
В трехфазных электрических сетях обычно применяют три отдельных стабилизатора напряжения, установленных в каждую фазу. Если устанавливать один трехфазный стабилизатор, то в случае короткого замыкания или пропадания одной из фаз, стабилизатор отключится.
Все однофазные потребители, подключенные к любой из фаз будут обесточены до тех пор, пока не восстановятся нормальные условия работы стабилизатора. Это очень неудобно, поэтому чаще применяется установка трех отдельных стабилизаторов напряжения в каждую из фаз. А это в свою очередь значительно увеличивает габариты.
2. Цена. Покупка хорошего стабилизатора напряжения может обойтись в приличную сумму денег.
Стабилизаторы намного дороже, чем реле контроля напряжения. В большинстве случаев стоимость является решающим фактором при выборе устройств защиты, и большинство пользователей склоняются в стороны приобретения реле напряжения.
3. Стабилизаторы чувствительны к пыли и влажности помещения, в котором они установлены. Внутри стабилизатора находится трансформатор, большое электромагнитное поле, которое притягивает пыль. Поэтому место установки должно быть хорошо защищено от пыли и влаги.
4. Чувствительность стабилизаторов напряжения к различным электрическим помехам. Если в электрической сети часты электрические помехи, это приведет к тому, что электроника стабилизаторов начнет «глючить», они могут отключиться, обесточивая тем самым всю квартиру.
Принцип работы реле и напряжения
Поняв, для чего нужно реле напряжения, несложно разобраться и с принципом его работы. При превышении установленного пользователем нижнего или верхнего порога контроллер устройства даёт команду на отключение подачи электроэнергии. В отличие от автомата, реле напряжения и тока (УЗМ, т.е. устройство защиты многофункциональное), как и обычное реле напряжения, не требует участия человека для последующего включения. Через определённый промежуток времени, установленный пользователем, устройство самостоятельно подаст напряжение на линию.
Немного о регуляторе СР-720
Важная информация! Для обычных бытовых приборов временной диапазон включения составляет 3 сек., а вот для холодильников или кондиционеров, если они подключены через реле защиты от скачков напряжения, необходима задержка в 2−3 мин. Это следует учитывать при установке и программировании прибора.
Если в квартире или частном доме установлен кондиционер, то наряду с подобным устройством защиты имеет смысл установить отдельный на розетку. Это создаст дополнительную защиту. Реле защиты от перенапряжения подаст нагрузку через 3 сек., а дублирующее устройство на розетке ещё 3 мин будет отключено. Это избавит от поломки кондиционера. Не помешает установить подобное реле защиты от перенапряжения и на розетку холодильника.
Для кондиционера можно использовать более высокотехнологичные реле напряжения с терморегулятором, но их стоимость намного выше среднего
Сферы применения и принципы действия
УЗМ-51М используется для предохранения бытовых и электрических приборов от перепадов напряжения в однофазных сетях квартир или домов. Эта система выключает источники питания при резко меняющемся напряжении, а также блокирует его импульсные высоковольтные перепады.
Есть несколько причин такого вида скачков, например, перегруженность трансформаторных станций, подключение мощных асинхронных устройств и сварочных приборов, КЗ или разрыв нулевого кабеля, погодные условия.
УЗМ-51М в основном используют в бытовых электрических сетях, подсоединяя после счетчика и автоматов на вводе электропитания в квартиру или дом. Также его применяют в трехфазных сетях.
При помощи предохранителей, которыми оснащен корпус, можно указать порог включения реле по верхнему напряжению от 230 В до 280 В и по нижнему – от 205 В до 90 В. При подсоединении к питающей сети индикация на реле контроля напряжения не срабатывает около первых 3 секунд. Мерцание зеленого цвета означает то, что выполняется проверка напряжения.
Если оно совпадает с заданным показателями, устройство защиты включается, и об этом говорит равномерный индикатор желтого и зеленого цвета.
Внимание! Ускорить включение на приборе можно благодаря кнопке «Тест». В обычном режиме работы устройство защиты постоянно наблюдает за показателем напряжения
Ситуация, не требующая установки РН
Если дома в сети постоянно наблюдается плохое напряжение, выраженное частыми скачками или несоответствием допустимых параметров, реле здесь не поможет. Для выравнивания напряжения потребуется поставить стабилизатор. Только он доведет напряжение в квартире до нормы.
Давайте рассмотрим пример работы бытовой техники. Чтобы холодильник или стиральная машина работали, им требуется стабильные 220В. Если в квартире сеть выдает, например, 190 вольт, эти электроприборы тоже будут работать. Но возникает вопрос, насколько долго это может продлиться. Пониженное напряжение уменьшит срок службы электроприборов и уже через год или два им потребуется ремонт.
Установка в такой ситуации прибора контроля не даст положительных результатов. Реле будет часто срабатывать или просто отключит надолго подачу электроэнергии до восстановления требуемых норм.
Навигация по записям
Время повторного включения от 3 до сек.
Если же мощность нагрузки превышает 8,5 кВА, то для ее отключения используют магнитный пускатель, контактор или автоматический выключатель, соответствующей мощности. При внезапном скачке разности потенциалов срабатывание элемента происходит всего через несколько миллисекунд.
Способы настройки индивидуальны для различных реле напряжения в зависимости от их производителя.
Для этого проводник, идущий от выхода автомата или счётчика, подключенный к распределительной шине, отключают, и подключают к входу L реле. При трехфазном подключении в быту, следует применять однофазные реле напряжение, чтобы колебания напряжения на одной фазе, не привели к отключению других фаз.
Данное устройство применяется как в однофазной, так и в трехфазной электросети для защиты потребителей электроэнергии от выхода из строя. Ставятся они на DIN-рейку в щитках, возле остальной автоматики. В лучшем случае контакт просто отвалится, в худшем — будет пожар.
Недостатки стабилизаторов
Здесь нужно быть очень внимательным — проводник меньшего диаметра в одном контактном гнезде с проводом потолще, будет иметь ненадёжное соединение и может выпасть оттуда. Если произойдёт короткое замыкание обвисших проводов или обрыв нулевого проводника. У разных производителей реле и контакторов маркировка и схема подключения может отличаться.
Тогда вы можете использовать произвольное количество реле контроля напряжения и выставить допустимые пределы для каждого потребителя. Выбор фирмы-производителя следует делать по отзывам в сети интернет. Схема подключения реле напряжения может быть выполнена одним из двух способов: Сквозное прямое подключение устройства. Также следует заметить, что реле контроля напряжения охраняют сеть фактически бесшумно, чего нельзя сказать о стабилизаторах, которые шумят все время. Она была дома и успела отключить всю электроаппаратуру.
Однако есть ряд нюансов, о которых надо помнить при выборе того или иного варианта защита электроприборов. Реле напряжения РН ведёт контроль напряжения в сети в и отключает подключённое к ней оборудование. Устанавливается это устройство после вводного автомата. Обеспечивать стационарную установку реле напряжения таким образом, чтобы имелся доступ для его параметрирования и обслуживания. Конструкция и способы размещения подобных средств защиты рассмотрены выше.
Схема ввода 220В с УЗО и реле напряжения.
Источник:
