Что такое реле напряжения и для чего оно нужно в квартире

Благодаря техническому прогрессу к электричеству подключены практически все объекты недвижимости, где присутствует человек. Электроэнергия используется для освещения, питания устройств и бытовых приборов, необходимых для нормальной жизнедеятельности. К сожалению, при эксплуатации электросетей конечные потребители сталкиваются с техническими проблемами, включая перепады напряжения и перекосы фаз. Чтобы обезопасить бытовую технику используют реле напряжения.

Реле напряжения – что это такое и для чего нужно

Номинальное напряжение питания техники равно 220 В. Но обеспечить идеальные условия передачи электроэнергии невозможно, поэтому потребители постоянно наблюдают скачки в сети. Особенно часто с проблемой сталкиваются жители квартир в старых многоэтажных домах и частный сектор.

Важно: нормальным является отклонение от номинального значения в пределах 10%.

Реле контроля напряжения (РКН) — техническое устройство, предназначенное для непрерывного контроля параметров сети и автоматического выключения питания при резких скачках напряжения. Прибор срабатывает в том случае, если показатели вышли за установленные значения.

Другими словами, устройство защищает электроприборы от перепадов напряжения в сети, которые могли возникнуть из-за замыкания одной из фаз, обрыва нуля, перекоса фаз и т.п. Стоит отметить, что на технику негативно влияет как чрезмерное, так и недостаточное напряжение питания.

Устройство и принцип работы реле напряжения

Реле напряжения состоит из двух основных частей — измерительного блока и электромагнитного реле, предназначенного для разрыва цепи. У более новых моделей на передней панели находится цифровое табло для индикации величины напряжения в сети.

Принцип работы реле напряжения достаточно простой. При подаче напряжения измерительный блок определяет его величину и сравнивает с установленными пределами. Если показатель находится между нижней и верхними границами, по истечению установленного периода реле замыкает силовой контакт и передает питание внутренней сети.

Справка: в реле предусмотрен интервал задержки срабатывания, чтобы обезопасить сеть от постоянных скачков.

Основные технические характеристики

Большинство реле работают при напряжении в пределах от 50 до 400 Вт. Такой большой интервал позволяет использовать устройство как в однофазных, так и трехфазных сетах, а также гибко настраивать нужные границы срабатывания защитного прибора. Из основных технических характеристик следует выделить:

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

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

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.

Совет: для экономии бюджета выбирайте двойные розетки!

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:

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.

Правила выбора реле напряжения для квартиры или дома

Подходить к выбору РКН необходимо с умом, ведь устройство отвечает за безопасность сети и электроприборов. Корректная работа реле возможна только в том случае, если правильно подобраны технические характеристики. При выборе реле напряжения необходимо учитывать:

Главный параметр при выборе прибора — максимально допустимый ток. Следует выбирать модель на одну ступень защиты выше, чем установленный автомат в распределительном щите. Если максимальный ток выключателя равен 32 А, тогда реле должно быть на 40 А.

Совет: стоит обращать внимание на дополнительные функции, такие как цифровая индикация напряжения, температуры прибора, возможность управления временем и т.д.

Схемы подключения

Существует два основных способа подключения РКН — прямое, когда рабочая нагрузка проходит через контракты РКН, а также косвенное — нагрузка коммутируется через контактор. Второй способ нужен при подключении нагрузки выше 7 кВт. Рекомендации для подключения:

Подключение однофазного РКН

Однофазные РКН подключаются к сети напрямую, а через их контакты проходит рабочий ток сети. Как правило, перед реле устанавливают УЗО или дифавтомат для защиты от утечек тока. Алгоритм подключения следующий:

Подключение трехфазного РКН

Для прямого подключения трехфазного РКН необходимо:

Схема подключения РКН для мощных потребителей с контактором

Когда коммутируемые токи значительно больше максимально допустимого значения РКН, устройство используют в связке с магнитным пускателем (контактором). При выборе устройств следует обращать внимание на быстродействие — чем меньше скорость срабатывания обоих приборов, тем лучше.

Совет: дешевле купить контактор и реле напряжения, чем выбирать РКН для мощных потребителей.

Схема отличается от обычного подключения тем, что после защитного автомата устанавливают контактор, который коммутирует нагрузку. Реле подключается параллельно пускателю и лишь контролирует значение напряжений. При значительных отклонениях РКН срабатывает, обесточивая катушку контактора, что приводит к отключению нагрузки.

Настройка рабочих режимов

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

Совет: если в помещении есть кондиционер или холодильник, время задержки должно быть более 300 секунд.

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

Источник

Реле напряжения для квартиры. Схемы подключения

Для передачи электроэнергии от распределительных подстанций используются магистральные линии, в которых возможны колебания напряжения. Для предотвращения пагубного воздействия скачков на электронику используются реле напряжения. В случае изменения параметров в сети устройство обеспечивает автоматический разрыв цепи питания с подачей предупредительного сигнала.

Зачем нужно регулирующее напряжение реле

В жилых помещениях используется однофазная сеть переменного тока, состоящая из фазового и нулевого проводников. При нормальных условиях работы вольтаж в цепи составляет от 210 до 240 В, что не оказывает негативного воздействия на электрические или электронные приборы. При падении значения наблюдается снижение яркости работы ламп накаливания, а часть оборудования не включается (например, электродвигатели стиральных машин или компрессоров холодильников). Подобное явление неприятно, но оно не наносит вреда бытовой технике.

Скачок вольтажа до 270 В и выше приводит к выходу из строя блоков питания и электронных компонентов. Основной причиной резкого повышения напряжения в сети является обрыв нулевого проводника, приводящий к смещению фаз. Для предотвращения негативных последствий в жилых домах, построенных после 2010 г., устанавливается защитная автоматика. В зданиях ранней постройки предохранительные блоки отсутствуют, в квартирах таких домов рекомендуется устанавливать реле контроля вольтажа, позволяющее защитить бытовую технику.

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.

Устройство и принцип действия

Реле оснащается корпусом из специального пластика, внутри располагается измерительный блок и контактная группа. Модуль измерения обеспечивает замер напряжения в цепи, полученный результат сравнивается с заранее запрограммированным интервалом. Если цифры совпадают, то контакты исполнительного блока находятся в замкнутом состоянии, поддерживая работоспособность внешней цепи. Контактная группа не требует непрерывной подачи электроэнергии для удержания пластин в замкнутом или разомкнутом состояниях, ток подается только в момент переключения.

Измеритель осуществляет постоянный мониторинг напряжения, при отклонении параметра от запрограммированного интервала формируется управляющий сигнал. Импульс передается к контактной группе, которая отсекает питание от оборудования в квартире или жилом доме. В конструкции оборудования предусматривается энергонезависимая память, в которой хранится информация о последнем аварийном срабатывании. Контроль напряжения осуществляется микропроцессором или сравнивающим устройством (компаратором).

В конструкции всех защитных реле предусмотрен регулируемый таймер задержки включения питания. Устройство необходимо для корректного подсоединения оборудования, оснащенного электрическими двигателями. Например, компрессор холодильника рекомендуется подключать к сети через 1-2 минуты после аварийного отключения. В зависимости от производителя используются таймеры, рассчитанные на установку задержки на время от 15 секунд до 15 минут.

Классификация реле

Защитные реле классифицируются по 2 признакам:

По типу подключения

Способы коммутации блоков зависят от конструкции изделия:

По количеству фаз

Существуют реле для бытовой однофазной сети напряжением 220 В и устройства промышленного назначения, адаптированные под трехфазную систему питания напряжением 380 В. Оборудование 2 типа оснащается тройной индикацией напряжения, при обрыве одной фазы происходит автоматическое отключение всех проводников. Блок фиксирует момент перекоса фаз, отключая подачу тока к потребителям. Если в помещении отсутствует нагрузка с трехфазным питанием, то рекомендуется развести магистраль на 3 линии и оснастить каждую однофазным реле.

Что лучше: стабилизатор или реле

Стабилизатор позволяет выравнивать напряжение в выходной цепи, а при фиксации повышенных параметров на входе автоматически отключает подачу тока к потребителям. При падении напряжения на входе блок стабилизации пытается отрегулировать значение до требуемых параметров, увеличивая силу тока в цепи. Из-за наращивания энергопотребления происходит нагрев электропроводки и разрушение изоляции, что может привести к коротким замыканиям и возгоранию.

Дополнительные недостатки стабилизаторов электрического тока:

Стабилизатор не обеспечивает защиту оборудования при обрыве нулевого проводника в цепи, допуская подачу повышенного напряжения к потребителям. Изделие фиксирует повышение параметров только через 1-2 секунды, в то время как реле обеспечивает мгновенное размыкание контактов. Допускается совместная установка стабилизирующего блока и реле (при условии использования медной электропроводки во входящей цепи, рассчитанной на повышенное энергопотребление стабилизатора при понижении вольтажа).

Как выбрать реле напряжения

Выбор реле напряжения для жилого помещения осуществляется на основе следующих критериев:

В жилом секторе используется однофазная электрическая сеть переменного тока напряжением 220 В. Для коммутации домашнего оборудования трехфазная сеть напряжением 380 В не применяется. Для определения мощности приборов необходимо просуммировать энергопотребление всей техники и добавить резерв 20-30%. Если планируется защита выделенной магистрали, то учитывается мощность оборудования, подключенного к цепи. Например, если блок климатической установки потребляет ток 7 А, то требуется изделие, рассчитанное на силу тока 10 А.

Существуют устройства с упрощенной конструкцией, лишенные рукояток корректировки верхнего и нижнего порогов напряжения. Производитель жестко фиксирует диапазон вольтажа в интервале от 170 до 265 В. Оборудование отличается пониженной стоимостью, но не обеспечивает должного уровня защиты. Блоки рассчитаны на уменьшенную мощность, поэтому при установке в помещении дополнительного оборудования (например, стиральной машины или кондиционера) потребуется замена реле напряжения.

При установке реле на входе в квартиру учитывается номинал автоматического предохранителя. Например, если устройство рассчитано на срабатывание при силе тока более 25 А, то контактная группа реле должна выдерживать ток силой 32-40 А. При установке предохранителя на ток 32 А рекомендуется ставить реле с номиналом до 50 А. При подборе устройства следует обращать внимание на качество изготовления корпуса и контактов. Рекомендуется покупать реле напряжения, поставляемые под брендами Zubr (RBUZ), УЗМ или DigiTop.

Схемы подключения

Методики подключения реле к однофазной сети:

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.

Если в помещении находится установка, рассчитанная на напряжение 380 В (например, электрический котел или плита с повышенной мощностью), то в схему вводится трехфазное реле. Прибор работает совместно с магнитным пускателем, обеспечивающим размыкание цепи при увеличенной силе тока.

Проверяем работу устройства

Чтобы проверить работоспособность изделия потребуется собрать электрическую схему, включающую источник питания, нагрузку, предохранитель-автомат и реле. Для подачи питания используется трансформатор лабораторного типа ЛАТР, оснащенный рукояткой для плавной корректировки напряжения в диапазоне от 0 до 250 В. После программирования порогов срабатывания производится включение цепи питания, а затем выполняется понижение и повышение вольтажа. Для проверки значения параметра используется тестовый прибор, переключенный в режим вольтметра.

Источник

Схемы подключения реле напряжения в однофазной и трехфазной сети

Во всех электросетях периодически происходят скачки напряжения, которые могут вывести из строя электрооборудование. Особенно опасны скачки в сети для электроники. Чтобы защитить себя от них люди используют стабилизаторы и реле напряжения. Давайте рассмотрим, что такое и как подключить реле напряжения.

Содержание статьи

Что это такое, какие они бывают и другие часто задаваемые вопросы о реле напряжения

Реле напряжения – прибор, который отключает питающую сеть от нагрузки при ненормальных величинах напряжения в ней. На современных распространенных реле напряжения имеется дисплей или группа семисегментных светодиодных индикаторов и несколько кнопок для установки режим работы.

На дисплее или индикаторах обычно отображается напряжение. Реже их два, и на втором отображается ток. Вы можете настраивать крайние значения напряжений (верхний и нижний пределы) при которых нужно отключать питание потребителям. В зависимости от модели могут устанавливаться светодиоды-индикаторы состояния сети, режима работы и текущего положения в меню настройки.

Также вы можете настраивать время повторного включения. Реле включится через заданный промежуток времени и если напряжение в сети достигло номинального – продолжит работать, если нет – отключится.

По типу конструкции могут быть для установки на DIN-рейку или те, которые вставляются в розетку, на их корпусе распложены те же органы и розетка для подключения защищаемой нагрузки.Такие реле удобно использовать для защиты конкретного прибора или группы приборов.

Кроме того реле контроля напряжение может быть и в других исполнениях, например встроенное в удлинитель. Розеточные реле напряжения самые дешевые – их стоимость начинается от 500 р.

Какими бывают скачки напряжения и почему?

Скачки напряжения происходят из-за коммутации мощных приборов (включения и выключения), из-за проблем на линиях электропередач и оборудования подстанции. Повышенное или пониженное напряжение может быть как импульсным или кратковременным (скачком), так и длительным.

Длительные отклонения напряжения чаще всего происходят при перекосе фаз, это такое состояние трёхфазной электросети, когда она работает без нулевого проводника и её фазы нагружены неравномерно. Такое происходит, когда на подъездном электрощите многоквартирного дома отгорает нулевой проводник. Тогда в одних квартирах напряжении прыгает до 300 вольт, а в других падает ниже 200. Это крайне опасный режим работы для любого вида бытовой техники и проводки.

Чем реле напряжения отличается от стабилизатора и что лучше?

Стабилизатор напряжения устроен, так что система управления стремиться поддерживать на его выходе установленное напряжение или близкое к нему (например, 220В), при колебаниях входного напряжения в определенном диапазоне.

Бывают различных типов:

Релейные – недорогие, регулируют выходное напряжение ступенчато.

Электромеханические – плавно регулируют выходное напряжение, по типу автотрансформатора.

Электронные, на симмисторах или тиристорах или других полупроводниковых ключах, сложные и дорогие устройства.

Феррорезонансные – особенно распространены были в советское время, например стабилизатор «Украина». В большинстве случаев малоэффективны.

Время реакции таких стабилизаторов, в зависимости от их конструкции, доходит до секунды. За это время ваша техника уже может выйти из строя, тогда как время реакции реле напряжения измеряется в долях секунд.

Лучше всего использовать их в паре, а если по отдельности, то нельзя конкретно сказать, что лучше. В плане защиты от перегрузок – реле напряжения, а в плане длительной работы, конечно же, стабилизатор напряжения.

Стабилизаторы напряжения и сточники бесперебойного питания:

Как подключить реле напряжения?

Реле напряжения подключается в разрыв питающей сети, между счетчиком и группой автоматов, или вводным автоматом. Если группы автоматов нет, что чаще всего бывает в старых квартирах, то можно его смонтировать после автомата, который запитывает квартиру.

Вот приведена простейшая схема подключения реле напряжения:

В зависимости от конкретного экземпляра реле вы назначение выводов (клемм) может различаться, но основной принцип заключается в следующем:

К реле приходит два провода (фаза и ноль), а уходит один – фаза, ноль в реле не размыкается, размыкается только фаза. На той модели, что изображена на картинке другое расположение клемм.

Здесь происходит подключение двух питающих проводов на вход измерительной цепочки реле, когда она детектирует отклонение напряжения сверх установленного, оно переключает само реле. При этом в вашем расположении имеется две пары контактов (нормально-замкнутая и нормально-разомкнутая), это указано в схематическом обозначении на нижней части реле.

Это нужно для реализации различных схем, например формирования сигнала для запуска генератора или другой системы бесперебойной подачи электроэнергии в вашем доме, или включения аварийного освещения и отключения важных цепей.

Далее изображена схема подключения реле в паре с УЗО или дифавтоматом, они нужны для предотвращения поражения током жильцов вашей квартиры, от корпусов электроприборов и других частей. В принципе то же самое, что и на предыдущем рисунке.

Схема для индивидуальной настройки напряжений допустимых для каждой цепи. Это удобно, если у вас грамотно сделана электропроводка, и розеточные группы каждой комнаты запитаны на разные автоматы, как и цепи освещения и мощных потребителей. Тогда вы можете использовать произвольное количество реле контроля напряжения и выставить допустимые пределы для каждого потребителя.

На практике это нужно, чтобы защитить от перепада в сети питания дорогостоящее оборудование, например холодильник и стиральную машину, но при этом свет будет продолжать гореть.

Если вы хотите разгрузить контакты реле, чтобы оно прослужило дольше или мощности вашего экземпляра недостаточно для питания ваших потребителей, поставьте между реле пускатель (контактор) или более мощное реле, тогда выходную клемму реле нужно соединить с катушкой вашего коммутационного прибора. Так, когда напряжение выйдет за дозволенные пределы катушка контактора обесточится, его контакты разомкнуться и отключатся от сети потребители.

Такую схему можно использовать и в трёхфазной электросети. При отклонении напряжения в одной из фаз, трёхфазный магнитный пускатель или контактор отключит нагрузку, таким образом, защитит её.

Для трёхфазных цепей вообще продаются трёхфазные реле контроля напряжения и перекоса фаз, а также, в них встроена и функция контроля фаз (в зависимости от модели). Подробно о нем рассказано в этом видео:

Вообще нежелательно использовать три однофазных реле контроля напряжения в трёхфазной сети, я считаю, что это может привести к порче электрооборудования, поскольку для некоторых трёхфазных потребителей.

Есть модели и попроще, схема включения напоминает схему с однофазным реле.

Здесь трёхфазное реле контролирует напряжения каждой из фаз, и в случае нештатной ситуации в сети отключает катушку трёхфазного пускателя или контактора.

Заключение

Реле контроля напряжение – это дешевый способ обезопасить проводку и бытовую технику в своей квартире. Его можно купить за 1-2 тысячи рублей, есть модели стоимостью и дороже. Для его установки не требуется много места, чего не скажешь об установке мощного стабилизатора. Оно не издает звуков во время своей работы (электромеханические и релейные стабилизаторы издают), щелкают только во время переключения.

Я считаю, что реле напряжения должно обязательно быть установлено, хотя бы для питания особо важных и дорогих потребителей, если нет возможности установить реле на всю квартиру – купить розеточные модели. Самые простые варианты не имеют настроек, а лишь отключают сеть при достижении уставок настроенных еще на этапе его проектирования.

Источник