Для чего предназначено реле минимального напряжения

Зачем нужны однофазные и трёхфазные реле напряжения 220 В для дома: виды устройств

В городских квартирах, оборудованных газовыми плитами, напряжение в сети составляет 220 В. Исключением могут являться лишь жилые помещения, в которых установлены электроплиты. Однако для частных секторов подвод к дому напряжения 380 В является обычным делом. Разводка на 3 различных группы, каждая по 220 В, производится уже в распределительном шкафу. А если существуют разные вводы (одна или три фазы), должны производиться и РКН для того или иного ввода. Рассмотрим однофазные и трёхфазные устройства защиты более подробно.

Однофазное реле контроля напряжения и области его использования

Подобное РКН можно использовать как в однофазной, так и в трёхфазной системе электроснабжения, однако, во втором случае существуют некоторые нюансы установки. Дело в том, что при трёхфазной системе через подобное РН можно будет подключить лишь одну из групп, питающуюся от одной фазы. Таким образом, чтобы защитить все 3 группы потребуется установка трёх однофазных реле защиты, или одного трёхфазного, что значительно выгоднее по финансовым затратам.

Однофазное РКН можно использовать и в трёхфазных схемах

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.

1. 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.
2. 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.
3. 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.

Update (07.06.15). В настоящее время реле напряжения Zubr, продают в России под другим названием Rbuz (слово Zubr наоборот).

Связано это с тем, что в России торговая марка Zubr зарегистрирована за другим производителем и поменялось только названием реле, а все компоненты остались прежними.

.

УЗМ-51М. Устройство защиты многофункциональное.

В настоящее время УЗМ-51М зарекомендовало себя надежностью и простотой подключения.

УЗМ-51М рассчитано на ток до 63А, занимает 2 модуля на дин-рейке (ширина 35 мм). При стандартном исполнении температура эксплуатации УЗМ от – 20 до +55 градусов, поэтому устанавливать в щите на улице не рекомендую. Есть правда и от -40 до +55, но такие мне в продаже не встречались, если только обращаться непосредственно в ЗАО “Меандр”. Максимальная уставка по верхнему отключению напряжения 290 В, нижний порог срабатывания 100 В. Время повторного включения задается самостоятельно – это или 10 секунд или 6 минут. Может использоваться в сетях с любым типом заземления: TN-C, TN-S, TT или TN-C-S.

Схема подключения УЗМ-51М

Меандр производит еще два типа однофазных реле напряжения – это УЗМ-50М и УЗМ-16. Главное отличие УЗМ-50М от УЗМ-51М, пожалуй только в том, что у последнего, как мы знаем можно выставить уставку по срабатыванию самостоятельно, а в УЗМ-50М – уставка “жесткая”, по верхнему пределу напряжения – 265 В, а по нижнему – 170 В.

УЗМ-16 рассчитано на ток 16А, поэтому его ставят только на отдельный электроприемник. Например, чтобы не ожидать 6 минут пока включится УЗМ-51, холодильник можно подключить через УЗМ-16, на котором устанавливают задержку на включение 6 минут, а на основном УЗМ-51М в 10 секунд.

Я выставляю на УЗМ-51М максимальное (верхнее) значение по напряжению 250 Вольт, а нижнее значение – 180 Вольт.

Меандр также выпускает трехфазное реле напряжение УЗМ-3-63, как я уже писал выше, такие реле используют в основном для защиты двигателей.

Хорошая надежная защита от перенапряжений. УЗМ не нужно включать с контактором, как это обычно делают с другими реле напряжения. Устройство производится в России. Гарантия на УЗМ 2 года

Что немаловажно, представитель Меандра присутствует на самом популярном форуме Mastercity, всегда проконсультирует по продукции, а также внимательно относится к комментариям пользователей форума, замечания которых в свое время и помогли улучшить УЗМ-51М

Пример установки УЗМ-51М в трехфазном щите для загородного дома, где УЗМ установлены в каждую фазу.

Пожалуй один недостаток в УЗМ-51М относительно других реле напряжения – это отсутствие индикации напряжения. Но и разница в цене между УЗМ и реле напряжения с контактором, позволяет купить и поставить вольтметр отдельно.

Как проверить реле напряжения

При приобретении реле напряжения в электротоварах, вряд ли кто проверит вам его на работоспособность. Поэтому от продавца требуйте гарантии на прибор. Проверить реле напряжения можно на ЛАТРе (лабораторный автотрансформатор), которым вручную на выходе можно менять напряжение от 0 до 250 В.

Лабораторный автотрансформатор ЛАТР

Собрав схему подключения реле напряжения с лампочкой вместо нагрузки, ручкой автотрансформатора меняют напряжение от номинального в сторону нижнего и верхнего порогов аварийного напряжения, контролируя тестером момент выключения лампочки и определяют пороги напряжения срабатывания

Причины возникновения и опасность скачков напряжения

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

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

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

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

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

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

Основные виды и технические характеристики электромагнитных реле

Различают следующие типы:

1. Реле тока – по своему принципу действия практически не отличается от реле напряжения. Принципиальная разница заключается лишь в конструкции электромагнитной катушки. Для реле тока катушка наматывается проводом большого сечения, и содержит небольшое количество витков, ввиду чего имеет минимальное сопротивление. Реле тока может быть подключено через трансформатор либо напрямую к контактной сети. В любом случае оно корректно контролирует силу тока в управляемой сети, на основании чего осуществляются все процессы коммутации.
2. Реле времени (таймеры) – обеспечивает задержку времени в сетях управления, необходимую в некоторых случаях для включения устройств в соответствии с определенным алгоритмом. Такие реле имеют расширенный диапазон настроек, необходимый для обеспечения высокой точности их работы. К любому таймеру времени предъявляются отдельные требования. Например, низкое потребление электрической энергии, небольшие габариты, высокая точность работы, наличие мощных контактов и т. д. Стоит отметить, что для реле времени, которые включают в конструкцию электропривода, дополнительные повышенные требования не предъявляются. Главное, чтобы они имели прочную конструкцию и обладали повышенной надежностью, поскольку им приходится постоянно функционировать в условиях повышенных нагрузок.

Любой из типов электромагнитных реле имеет свои определенные параметры

Во время выбора необходимых элементов стоит уделить внимание составу и свойствам контактных пар, определиться с особенностью питания. Далее следует изучить их основные характеристики:

• Напряжение либо ток сработки – минимальная величина силы тока либо напряжения, при которой осуществляется переключение контактных пар электромагнитного реле.
• Напряжение либо ток отпускания – максимальная величина, управляющая ходом якоря.
• Чувствительность – минимальная величина мощности, необходимая для сработки реле.
• Сопротивление обмотки.
• Рабочее напряжение и сила тока – величины этих параметров, необходимые для оптимальной работы электромагнитного реле.
• Время сработки – период времени от начала подачи питания на контакты реле до его включения в работу.
• Время отпускания – период, во время которого якорь электромагнитного реле займет свое изначальное положение.
• Частота коммутации – количество раз сработки электромагнитного реле за отведенный временной интервал.

Контактные и бесконтактные

В соответствии с конструкционными особенностями исполнительных элементов, все электромагнитные реле делятся на два типа:

1. Контактные – имеют группу электрических контактов, которые обеспечивают работу элемента в электрической сети. Коммутация осуществляется за счет их замыкания либо размыкания. Являются универсальными реле, используются практически во всех типах автоматизированных электрических сетей.
2. Бесконтактные – их главная особенность в отсутствии исполнительных контактных элементов. Процесс коммутации осуществляется за счет регулировки параметров напряжения, сопротивления, ёмкости и индуктивности.

По сфере применения

Классификация электромагнитных реле согласно области их использования:

• цепи управления;
• сигнализация;
• автоматические системы противоаварийной защиты (ПАЗ, ESD).

По мощности управляющего сигнала

Все типы электромагнитных реле имеют определенный порог чувствительности, в связи с этим они делятся на три группы:

1. маломощные (менее 1 Вт);
2. среднемощные (до 9 Вт);
3. высокомощные (более 10 Вт).

По быстродействию управления

Любое электромагнитное реле отличается быстродействием управляющего сигнала, в связи с чем они делятся на:

• регулируемые;
• замедленные;
• быстродействующие;
• безынерционные.

По типу управляющего напряжения

Реле разделяют на следующие категории:

1. постоянного тока (DC);
2. переменного тока (AC).

На фото ниже видно, что на катушке указано рабочее напряжение 24 VDC, то есть 24 В постоянного тока.

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

Принцип работы

Работа прибора контроля данного типа основана на измерении значений напряжения во внешней питающей сети. При понижении значений, ниже заданных или превышающих верхний установленный предел, реле размыкает свои силовые контакты, тем самым отключая сеть потребителя от внешнего источника электроснабжения.

Схема включения в однофазную сеть электроснабжения квартиры или дома

По истечении определённого временного периода устройство в автоматическом режиме замыкает силовые контакты и подаёт питание во внутреннюю сеть электроснабжения. Для недопущения цикличности повторных включений силовой части в конструкции прибора заложена выдержка времени включения (интервал задержки), которое может быть заложено заводом-изготовителем или задаваться вручную. Если уровень напряжения после отключения не установится в заданных значениях, то устройство не выполнит замыкание силовых контактов.

Стабилизаторы напряжения

Если в вашем доме наблюдаются постоянные скачки напряжения, то РН будет срабатывать несколько раз в сутки, обесточивая весь дом. Поэтому в таких случаях рекомендуется менее простой, более дорогой, но и более практичный способ защиты домашней электроники. Состоит он в применении стабилизаторов – устройств, сглаживающих скачки напряжения во внешней сети, выдавая на выходе постоянный показатель 220В.

По типу подключения различают два вида стабилизаторов: локальные (которые подключаются к розетке, защищая от одного до нескольких потребителей) и стационарные (подключаемые к вводному силовому кабелю и осуществляющие защиту всех потребителей домашней сети). Локальные стабилизаторы следует использовать для защиты наиболее чувствительной бытовой техники. Их можно эксплуатировать в комплекте со стационарным РН. Стационарные стабилизаторы представляют собой сложные устройства, которые не только сглаживают перепады напряжения во всей бытовой сети, но и способны спасти дорогую технику, автоматически отключая питание потребителей при перегрузке и достижении критических значений.

Устанавливать стационарные стабилизаторы крайне рекомендуется, если значение напряжения несколько раз в сутки выходит за пределы 205…235В (это можно определить с помощью обыкновенного тестера).

Если в доме постоянно моргает свет, а напряжение выходит за пределы 195…245В, то пользоваться домашними электроприборами без стабилизатора запрещено!

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.

Наглядно про монтаж реле напряжения на видео:

Что лучше: стабилизатор vs реле

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

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

Но по сравнению с РКН стабилизатор:

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

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

Второй основной минус стабилизатора в сравнении с реле контроля – это его неспособность перехватить резкий скачок напряжения при обрыве нуля. Достаточно буквально полусекунды с 350–380 Вольтами в розетке, чтобы вся техника в доме погорела. А большинство стабилизаторов не способно подстроиться под такие изменения и пропускает высокий вольтаж, отключаясь только через 1–2 секунды после начала всплеска.

Помимо стабилизаторов и реле для защиты линии от перепадов вольтажа в сети также можно применять расцепители максимального и минимального напряжения. Но у них в сравнении с РКН большее время срабатывания. Плюс они не включают питание обратно в автоматическом режиме, по работе больше походя на УЗО. После отключения электроэнергии эти расцепители придется переключать в исходное состояние вручную.

Принцип работы защитных устройств

Для защиты от электроимпульсов, возникающих под действием молнии, устанавливается грозозащитный разрядник вместе с УЗИП. А обезопасить линию от потока электронов, параметры которого не соответствуют рабочим характеристикам сети, можно с помощью специальных датчиков, а также реле перенапряжения.

Следует сказать, что как ДПН, так и реле по принципу действия и назначению отличаются от стабилизатора.

Задача этих элементов состоит в том, чтобы прекратить подачу электроэнергии в случае превышения величиной перепада максимального порога, указанного в техническом паспорте средства защиты или выставленного регулятором.

После нормализации параметров электрической линии происходит самостоятельное включение реле. ДПН для защиты линии следует устанавливать только в паре с устройством защитного отключения. Его задача заключается в том, чтобы при обнаружении неполадок вызвать утечку тока, под воздействием которой сработает УЗО.

Наглядно про реле напряжения на видео:

Недостаток такой схемы заключается в необходимости ее ручного включения после того, как напряжение придет в норму. В этом плане выгодно отличается стабилизатор напряжения. Это устройство предусматривает регулируемую временную задержку токоподачи, если происходит его срабатывание под воздействием чрезмерного напряжения. Стабилизатор часто используют для подключения кондиционеров и холодильных аппаратов.

Настройка по срабатыванию

Необходимо также рассмотреть принцип настройки задержки срабатывания реле контроля напряжения. Отталкиваться здесь необходимо от актуального состояния самой сети

Следовательно, рекомендуется уделить внимание:

Напряжению в розетке. Необходимо понимать, что в реальности 220 В нет никогда. Зачастую это диапазон от 190 до 240 В. Это означает, что настраивать для отключения при 210 В просто бессмысленно.
Потребляемой мощности. Есть те устройства, что потребляют много энергии именно на этапе их включения. Это создает особую контрольную точку, которую необходимо учитывать для исключения ложного срабатывания.
Времени суток

Здесь нужно брать во внимание верхний номинал срабатывания, потому что ночью мало что используется. Это закономерно приводит к «естественному» напряжению в розетке до 230–240 В.

Если все сделать правильно, то «осечек» в экстренной ситуации не будет.