Обзор реле напряжения — устройств защиты от недопустимых колебаний в питающей сети
Необходимость защиты различных нагрузок от всякого рода происшествий в питающей сети понятна всем, но такая защита — понятие очень широкое.
Всегда ли годятся стабилизаторы и ИБП
Первое, что приходит на ум в разговоре на подобные темы, это стабилизаторы и источники бесперебойного питания. Но защита, обеспечиваемая этими двумя классами устройств, скорее сводится к нормирующей регулировке, то есть к приведению напряжения, подаваемого на нагрузку, к нормальному для нее значению или к допустимому диапазону (ИБП — в том числе при пропадании напряжения на входе).
Достоинства подобных устройств защиты понятны, но не обходится и без недостатков. Самые очевидные — это немалые габариты, вес и цена, причём все эти три параметра при прочих равных тем больше, чем больше мощность нагрузки.
Есть и другие минусы. Прежде всего, КПД современных стабилизаторов и ИБП хоть и велик, но всё же не дотягивает до 100%, и если при небольших мощностях это пренебрежимый фактор, то для нагрузок в многие сотни ватт с учетом постоянного режима работы потери становятся заметными, а в несколько киловатт — значительными. И дело не только в лишних деньгах, которые накручивает электросчетчик, но и в тепле, которое надо отводить как из корпуса самого защитного устройства (а это шум), так и из помещения, в котором он находится (а это расходы на кондиционирование).
Кроме того, есть нагрузки, критичные к форме питающего напряжения — например, электродвигатели переменного тока в холодильниках и стиральных машинах, а также многие отопительные котлы с электронным управлением. А на выходе недорогих ИБП и стабилизаторов обычно бывает то, что их производители именуют «аппроксимированной (или модифицированной) синусоидой» — сигнал, по форме имеющий очень мало общего с нормальным синусом, который должен быть в сети переменного тока.
Вверху форма питающего напряжения в соответствии с ГОСТ, внизу модифицированная синусоида
Наконец, ряд нагрузок (те же двигатели, а также лазерные принтеры и МФУ) имеют значительные пусковые токи, которые в несколько раз, а то и на порядок, могут превосходить токи в рабочем режиме. Но ИБП категорически «не любят» подобного, да и многие стабилизаторы тоже, поэтому модель для работы с такими нагрузками приходится выбирать с значительным запасом по мощности, а это и лишние размеры, и вес, и главное — цена.
Конечно, в целом ряде случаев описанные нами страшилки не столь существенны по сравнению с необходимостью бесперебойного питания важных электронных устройств. Но есть еще одна «напасть», перед которой стабилизатор или ИБП бессилен: это существенное повышение напряжения в питающей сети. Например, невнимательный электрик во время ремонтных работ перепутал ноль с одной из фаз, и вот уже в вашей квартире или офисе не 220, а 380 вольт; нечто подобное может произойти и при обрыве или отгорании нулевого провода, а из менее катастрофических причин можно назвать работу со сварочным трансформатором или отключение-включение других очень мощных электроприборов при их подключении к той же фазе, что и чувствительные потребители. ИБП и стабилизаторы способны защитить от подобного разве что ценой собственной «жизни», а их ремонт — это и деньги, и время, в течение которого важные нагрузки останутся без защиты.
На этот случай существуют релейные защитные устройства (далее ЗУ) — реле напряжения, которые попросту отключают нагрузку, если напряжение в сети становится выше или ниже (а слишком низкие напряжения в отсутствие стабилизатора тоже могут быть опасны для «здоровья» нагрузки) определенного порога.
Такие ЗУ компактны и недороги, их размер и цена гораздо меньше зависят от мощности нагрузки, они почти не потребляют энергии «для собственных нужд» и соответственно не выделяют много тепла, не шумят, не искажают форму питающего напряжения и в существенно большей степени лояльны к кратковременным перегрузкам.
Их недостаток понятен: бесперебойного питания, равно как и нормирования напряжения, от них ждать не приходится. Зато они вполне могут обеспечить сохранность дорогого электронного оборудования, причем без существенных затрат. А при необходимости и желании ничто не мешает использовать их совместно с тем же ИБП, защищая одновременно и его.
Реле напряжения: на что обращать внимание при выборе
Реле напряжения можно разбить на две категории: индивидуальные, которые включаются между конкретной нагрузкой и розеткой, и групповые — они рассчитаны на бо́льшие токи нагрузки и устанавливаются в электрическом щитке. Подключение последних потребует вмешательства квалифицированного электрика, поэтому мы подробно рассмотрим образцы из первой категории, как наиболее доступной в использовании.
Начнем с основных параметров.
Диапазон рабочих напряжений самого реле напряжения. ЗУ при всех реально возможных напряжениях в сети, к которой оно подключено, должно оставаться в рабочем состоянии. К реально возможным мы относим не только 220—230 В плюс-минус 10 процентов, как того требует стандарт, но и 380 В (возможные причины для появления такого напряжения мы уже упоминали), а с учетом такого же допустимого отклонения реле напряжения должно работать в диапазоне минимум до 400, а лучше до 420 вольт.
Конечно, могут происходить и совсем уж драматические события: так, импульсные напряжения, вызываемые разрядом молнии, могут достигать десятков и сотен киловольт. Но защита от подобного — это совершенно другая история, связанная совсем с другими затратами.
Желательно, чтобы и при значительно заниженных напряжениях в питающей сети ЗУ тоже сохраняло работоспособность, помогая отслеживать происходящее. Поэтому сто́ит обращать внимание не только на верхний, но и на нижний предел диапазона рабочих напряжений, хотя это и не столь важно.
Максимальный рабочий ток. Здесь надо учитывать не только и не столько рабочие токи подключенного оборудования, но прежде всего пусковые токи. Так, у поверхностного водяного насоса Grundfos MQ3-35 ток в установившемся режиме 4 А, а при запуске достигает 11,7 А, пусть и кратковременно; у погружных насосов (кроме вибрационных, типа «Малыш» или «Ручеек») разница еще существеннее. К сожалению, не для каждого устройства из числа возможных нагрузок можно найти такие данные.
Есть и другое соображение на эту тему: при повышении питающего напряжения будет повышаться и ток, потребляемый многими типами нагрузок.
Поэтому реле напряжения лучше выбирать с запасом по току и при этом помнить: если 16-амперное реле подключено, например, к удлинителю с предельным током 10 А, то максимум для нагрузки будет именно 10 ампер, а не 16.
Время срабатывания. У реле оно не может быть нулевым, но для любых подключаемых устройств — бытовых, производственных или лабораторных, вы вряд ли найдете данные вроде «повышение питающего напряжения до 380 В допустимо в течение 0,1 с». То есть понятно одно: чем быстрее сработает реле напряжения, тем лучше. Причем если для срабатывания при понижении напряжения время может быть и побольше, то при повышении до опасного уровня нагрузку желательно отключать максимально быстро.
Есть и еще ряд моментов, как второстепенных, так и довольно важных, но таких, ответы на которые трудно сформулировать в общем виде.
Например, надежность. Исполнительным механизмом в подобных ЗУ является электромеханическое реле, контакты которого размыкаются в случае выхода напряжения в сети за установленные рамки и обесточивают нагрузку. Одним из важных параметров таких реле является расчетное количество срабатываний; оно будет зависеть как от внешних факторов — тока нагрузки и рабочего напряжения, так и от внутренних, прежде всего от материала, из которого изготовлены контакты.
При коммутациях между контактами реле происходит искрение, из-за которого поверхность дешевого сплава будет покрываться нагаром, увеличивающими переходное сопротивление; если реле не герметизировано, поверхность контактов под воздействием атмосферы будет окисляться, что даст тот же эффект. Протекающий через увеличивающееся сопротивление ток будет вызывать всё больший нагрев, который вызовет дальнейшее ухудшение электрического контакта, что в дальнейшем может привести к оплавлению пластмассовых деталей реле и даже к возникновению пожара.
И не надо думать, что если для какого-то реле заявлено 100 тысяч срабатываний, а для другого миллион, то практической разницы всё равно не будет, поскольку даже меньшего из этих значений и даже при десяти ежесуточных срабатываниях достигнуть получится лет за тридцать. Дело совсем в другом: большее расчетное значение при прочих равных свидетельствует о более качественных контактах.
Другой момент, связанный с использованием релейных ЗУ: многие устройства «не любят» частых включений-выключений. Например, холодильники после выключения рекомендуется включать только через несколько минут, это написано в их инструкциях. Поэтому очень желательно, чтобы реле напряжения имело задержку включения на случай, если сбой в питающей сети был кратковременным. И совсем хорошо, если длительность задержки может устанавливаться пользователем, причем в широких пределах.
А вот ширина регулировки диапазона изменения верхней и нижней границ срабатывания не столь уж важный параметр: вряд ли для какого-то реального устройства, подключаемого через ЗУ, потребуется слишком широкий (например, от 100 до 300 В) и особенно слишком узкий (от 210 до 230 В) диапазон. И максимальная дискретность установок тоже ни к чему: порог ровно в 253 В не потребуется ни для одного подключаемого устройства, вполне можно установить 250 или 255 — практической разницы для защиты не будет.
Прочие аспекты лучше показать на примере конкретных образцов, чему и посвящена остальная часть обзора.
Реле напряжения DigiTop, Volt Control и Rbuz с подключением в розетку
Все образцы имеют одинаковую форму, отличаясь лишь размерами. В нижней части на тыльной стороне расположена вилка для подключения к розетке питающей сети, соосно с ней на лицевой части находится выходная розетка для нагрузок. У всех моделей и вход, и выход имеют заземляющие контакты и соответствуют Тип F (Schuko) по стандарту CEE 7/4 или C2 по ГОСТ 7396.1-89.
Верхняя часть корпуса содержит органы управления и трехразрядный цифровой индикатор (светодиодный, семисегментный с точкой, красного свечения), который в нормальном режиме показывает напряжение в сети, при настройках — значения для установок, а после восстановления нормального состояния на входе может отображать время, оставшееся до подключения нагрузки; в некоторых моделях предусмотрено отображение и других величин или кодов ошибки. Есть также отдельный светодиод, обозначающий подачу напряжения на выход.
Надо сказать, что подобная «геометрия» будет удобна не всегда, а только при подключении к розетке с горизонтальным расположением контактов. Если же контакты расположены вертикально или под углом 45 градусов, как часто бывает в колодках с несколькими розетками, то ЗУ окажется повернутым, и работать с его панелью управления будет неудобно. Кроме того, в многоместных колодках почти наверняка окажутся частично перекрытыми и соседние розетки. Всё это желательно учитывать при подключении.
Особо отметим: все рассматриваемые устройства не обеспечивают защиты от коротких замыканий и значительных перегрузок, для подобных целей линия электропитания должна быть оснащена автоматическим выключателем.
И еще: в период задержки включения после восстановления нормального состояния на входе все участники обзора продолжают отслеживание, и если напряжение вновь выйдет за установленные пределы, то нагрузка по истечении интервала задержки не подключится.
Реле напряжения DigiTop VP-10AS и VP-16AS
Выпускаются ООО «Росток-Электро», эта компания занимается разработкой и производством различного электрооборудования: помимо реле разных типов, в спектре продукции есть ограничители мощности, измерители (в том числе бескорпусные), переключатели, таймеры.
Используется торговая марка DigiTop. Серия реле носит название V-protector.
Это самые компактные изделия среди участников обзора, причем размер в данном случае имеет практическое значение: чем меньше длина корпуса, тем меньше получится рычаг при нажатии на его дальний край и тем меньше возможность механического повреждения самого ЗУ или розетки, к которой он подключен, при случайном сильном нажатии или толчке. А исключать вероятность такого воздействия нельзя. 
Отметим и хороший цифровой индикатор: на фотографиях это полностью передать трудно, но модели DigiTop отличаются от остальных более равномерным свечением сегментов, считывать показания очень удобно. Свою роль сыграло и наличие красной накладки-светофильтра, закрывающей индикатор. 
Яркость в темном помещении может показаться немного излишней, зато в хорошо освещенном месте цифры будут читаться нормально.
Правее находится индикатор подключения выхода; здесь он красный, тогда как в остальных образцах зеленый.
Корпус молочно-белого цвета, без выделенных цветом надписей. Выделяются только три управляющие кнопки, которые сделаны серыми, они расположены под индикатором. Дизайн самый бесхитростный, даже простецкий, но надо учесть, что это чисто утилитарный прибор, не претендующий на роль украшения, поэтому отсутствие изысканного экстерьера вполне простительно, особенно с учетом невысокой цены.
Помимо основных функций и связанных с ними настроек (описывать их мы не будем: подробности есть в инструкции, которую можно скачать с сайта производителя), есть и дополнительные.
Во-первых, это калибровка показаний вольтметра. Второе — значение напряжения, вызвавшего последнее срабатывание, сохраняется в памяти и может быть выведено на индикатор, это поможет определить, какие события происходили в сети вашей квартиры или офиса.
Наконец, если вы запутались в установках, то их можно сбросить в заводские значения: нижний предел 170 В, верхний 250 В, задержка 15 секунд. Напомним: действующий ГОСТ 32144-2013 определяет напряжение с отклонением в пределах 10% в обе стороны как нормальное, то есть в сети «на законных основаниях» может быть не ровно 220, а от 198 до 242 вольт. Поэтому для очень многих нагрузок заводские установки DigiTop можно считать вполне приемлемыми, разве что для холодильника следует выставить задержку в 4-5 минут или более, если того требует его инструкция.
Реле напряжения РН-116 и РН-122
Выпускаются ООО «Новатек-Электро», эта компания занимается разработкой и производством устройств защиты и автоматики. Помимо разного рода реле и других устройств защиты, предлагаются различные контроллеры, регистраторы, переключатели, приборы индикации, стабилизаторы и источники питания.
Реле РН-116 и РН-122 относятся к серии Volt Control.
Список заявленных параметров:
| Модель | РН-116 | РН-122 | |
|---|---|---|---|
| Номинальное напряжение на входе прибора | 220/230 В | 230 В | |
| Рабочее напряжение | 120—400 В | ||
| Максимальный ток при активной нагрузке | 16 А | ||
| Максимальная мощность подключаемого оборудования | 3,6 кВт | ||
| Время срабатывания | по верхнему пределу (UMAX) | 1 с | |
| при импульсном повышении свыше 420 В и длительности импульса более 1,5 мс | ≤ 0,02 с | ||
| при повышении более 30 В от уставки по UMAX или выше 285 В | 0,12 с | ||
| по нижнему пределу (UMIN) | 7 с | ||
| при снижении более 60 В от уставки по UMIN или ниже 145 В | 0,12 с | ||
| Нижний предел отключения | 160—210 В | 160—210 В (шаг 5 В) | |
| Верхний предел отключения | 230—280 В | 230—290 В (шаг 5 В) | |
| Время задержки включения | 5—900 с | 5—900 с (шаг 5 с) | |
| Погрешность определения порога срабатывания | ≤ 3 В | ||
| Гистерезис возврата по напряжению | ≥ 4 В | 5 В | |
| Степень защиты | IP30 | ||
| Рабочие температуры (УХЛ 3.1) | от −20 до +45 °C | от −10 до +45 °C | |
| Потребление от сети в отсутствие нагрузки | ≤ 0,015 А | ≤ 1,3 Вт | |
| Коммутационный ресурс выходных контактов | нагрузка 16 А | 100 тыс. срабатываний | |
| нагрузка 5 А | 1 млн срабатываний | ||
| Габаритные размеры (включая контакты вилки) | 123×61×79 мм | 122×61×76 мм | |
| Вес устройства | ≤ 0,16 кг | ||
| Дополнительные функции | снижение уровня ВЧ-помех | регистрация мин. и макс. значений напряжения в сети защита от перегрева | |
| Описание на сайте производителя | novatek-electro.com | novatek-electro.com | |
| Ориентировочная цена | 1500 руб. | ||
| Гарантийный срок | 5 лет | ||
Модели отличаются способом установки параметров: у РН-122 используются кнопки, у РН-116 — переменные резисторы. И того, и другого по три, и расположение одинаковое — под цифровым индикатором.
Кнопочное управление и удобнее, и безопаснее: с одной стороны, ручки резисторов малы настолько, что ими неудобно пользоваться (но это не слишком большая неприятность: всё же настройки делаются не каждый день), с другой — велики достаточно, чтобы их можно было немного повернуть при случайном прикосновении, и тогда какая-то из установок будет изменена. А кнопку для этого придется нажимать несколько раз. Надежность и долговечность «крутисторов» тоже обычно бывает заметно меньше, чем у кнопок.
Корпуса этих ЗУ можно назвать наиболее элегантными среди участников обзора по форме, а светло-серая окраска представляется более практичной, чем молочно-белая у остальных. Имеющиеся надписи хорошо читаются. Причем у РН-116 надписи более контрастные, но те из них, что обозначают функции регуляторов, слишком мелкие.
Цифровой индикатор читается немного хуже, чем у моделей DigiTop. Накладка-светофильтр тоже есть, а яркость примерно такая же. Светодиод, отображающий наличие напряжения на выходе, находится справа.
В модели РН-122 имеется защита от перегрева: если температура внутри корпуса ЗУ превысит 85 °C, нагрузка отключится и на дисплее отобразится соответствующий код. Подобная забота, конечно, радует, но возникает вопрос: а с чего столь сильный нагрев вообще может произойти? На ум приходит единственная возможная причина — значительное повышение переходного сопротивления каких-то контактов, о чем мы как раз и говорили во вводной части обзора, поскольку прочая электронная начинка потребляет, как заявлено, чуть больше одного ватта, и при таких размерах корпуса не может существенно нагреть устройство.
Помимо электромеханического реле, контакты есть еще в розетке (и в вилке тоже, но она находится за пределами корпуса, а потому вряд ли способна сильно нагреть внутренности), и если производитель уверен в качестве контактов и других компонентов, имеющихся в самом ЗУ, то получается, что защита от перегрева предусмотрена лишь на случай, когда нагрузка имеет вилку, покрытую толстым слоем нагара, и при этом потребляет значительный ток.
Вероятность подобного события представляется не очень большой, причем не только нам: у РН-116 такой защиты нет. Нет ее и в моделях DigiTop.
Нашлась и иллюстрация к нашим рассуждениям о предельных токах, приведенным выше: несмотря на заявленный максимум в 16 А, инструкция РН-122 рекомендует (цитата): «для повышения эксплуатационных характеристик используйте изделие при токах нагрузки, не превышающих 10 А». И вот тут мы совершенно согласны: обозначенные в спецификациях значения для предельных нагрузок на практике лучше делить минимум на полтора, а то и на два.
Для РН-122 заявлено запоминание минимального и максимального значений напряжения в сети. Но память для них не энергонезависимая, и если устройство отключалось или были перебои в электроснабжении, ячейки памяти обнуляются. Сбрасываются значения и сразу после просмотра, после чего начинается новый цикл регистрации. То есть практическая ценность такой функции не очень велика.
Реле напряжения R116y
Выпускается компанией «ДС Электроникс», которая с торговой маркой Rbuz выпускает реле и вольтметры, а с торговой маркой Terneo — терморегуляторы.
Вообще-то Rbuz — это слово «зубр», прочитанное наоборот; так именуется продукция компании на российском рынке, где название «Зубр» уже было зарегистрировано производителем ручного и электрического инструмента.
Список заявленных параметров:
| Номинальное напряжение на входе прибора | 230 В | |
|---|---|---|
| Рабочее напряжение | 100—420 В | |
| Максимальный ток нагрузки | 16 А | |
| Максимальная мощность нагрузки | 3,0 кВт | |
| Время отключения | по верхнему пределу | ≤ 0,04 с |
| по нижнему пределу | ≤ 1,2 с | |
| Нижний предел отключения | 120—210 В (шаг 1 В) | |
| Верхний предел отключения | 220—280 В (шаг 1 В) | |
| Время задержки включения | 3—600 с (шаг 3 с) | |
| Потребление от сети при 230 В | ≤ 76 мА | |
| Количество коммутаций | под нагрузкой | ≥ 100 тыс. |
| без нагрузки | ≥ 20 млн | |
| Степень защиты | IP20 | |
| Рабочие температуры (УХЛ 3.1) | от −5 до +45 °C | |
| Габаритные размеры (включая контакты вилки) | 124×57×83 мм | |
| Вес устройства | 0,185 кг | |
| Дополнительные функции | память последнего аварийного напряжения калибровка вольтметра блокировка кнопок отключение нагрузки кнопкой панели управления защита от перегрева выбор сценария (модели) срабатывания | |
| Описание на сайте производителя | rbuz.ru | |
| Цена на сайте производителя | 1380 руб. | |
| Гарантийный срок | 60 месяцев (5 лет) | |
Устройство выглядит чуть «веселее», чем модели DigiTop, но по экстерьеру не дотягивает до образцов Volt Control, с которыми оно имеет почти одинаковую длину.
Расположение органов иное, чем у других «кнопочных» образцов: кнопки находятся не под индикатором, а справа от него. Индикатор R116y понравился меньше всего: помимо неравномерной засветки сегментов, его яркость меньше, чем у предыдущих участников, несмотря на отсутствие светофильтра.
В инструкции есть предупреждение: данное ЗУ нельзя использовать с модифицированной синусоидой на входе, то есть включать его на выходе многих ИБП и стабилизаторов. Это связано с используемой схемой питания слаботочных цепей. Однако подобное включение — это «телега впереди лошади»: реле надо подключать к розетке, а уже к нему любое другое защитное устройство. Видимо, данный производитель просто перестраховался: схемы питания у всех пяти моделей принципиально не отличаются, а потому всем им нужен нормальный синус, но у остальных четырех подобного примечания нет.
В плане дополнительных функций в R116y собрано всё нужное и не очень, что имеется у остальных участников, включая защиту от перегрева (порог 80 °C), добавлены принудительное отключение нагрузки трёхсекундным нажатием средней кнопки, а также блокировка кнопок, что при наличии в квартире шустрых и любознательных малышей представляется полезной функцией.
Кроме того, для отключения можно выбрать один из двух сценариев (в инструкции их называют моделями, но это может вызвать путаницу с разными моделями самих реле напряжения): обычный с двумя значениями времени (они указаны выше в спецификации) и профессиональный с тремя. Конечно, название второго сценария надо отнести к чистому маркетингу, скорее его нужно называть расширенным. Суть в следующем: при «обычном» сценарии отклонения питающего напряжения вверх и вниз делятся на три диапазона, и если выбран предел, соответствующий среднему и потому не чрезмерно опасному диапазону, то время отключения будет бо́льшим из двух приведенных, а для более опасного диапазона — меньшим.
Для «профессионального» сценария таких диапазонов будет пять, а значений времени три, причем максимальное время отключения, соответствующее наименее опасному диапазону, уже не одна, а десять секунд. Средним по потенциальной опасности диапазонам соответствует время в 0,5 с, а наиболее опасным — 0,04 с. Таким образом, исключаются срабатывания от небольших кратковременных колебаний напряжения; насколько это полезно и востребовано на практике — сказать трудно: всё будет зависеть от конкретной электросети и реальных подключаемых нагрузок.
Заявлено, что схемотехника обеспечивает коммутацию нагрузки максимально близко к моменту перехода синусоиды напряжения через ноль, чтобы уменьшить искрение контактов и увеличить срок службы реле. Теоретически это неплохо, но практически вряд ли может быть реализовано в подобном устройстве: электроника может отследить нужный момент и подать команду на электромагнитное реле, но время срабатывания конкретного экземпляра реле всё равно точно не известно, а потому замыкание или размыкание контактов произойдёт в произвольной точке синусоиды. Это мы проверим во время тестирования.
Общая оценка конструкций
Мы вскрыли корпуса устройств, чтобы оценить их конструктивное исполнение.
DigiTop
В доставшихся нам экземплярах на задней стенке одно из отверстий с крепежным винтом было заклеено гарантийным стикером, образцы других производителей подобным недоверием к пользователю не грешат.
Вся электроника расположена на одной плате с максимальным использованием SMD-компонентов, навесных элементов совсем немного, самые заметные — конденсаторы, гасящий и сглаживающие. Это и позволило минимизировать длину корпуса.
Управление осуществляется контроллером Microchip PIC16F1823.
Разница двух моделей заключается в типе используемого реле: у VP-16 AS это DBL JZC-22F3SC16L, по спецификации материал контактов Ag·SnO2 Ag·CdO, номинальные параметры: 16 А / 277 В (AC), допустимые параметры: 20 А, 380 В (AC), предельный пусковой ток нагрузки 80 А, максимальная коммутируемая мощность 420 Вт / 1800 В·А.
DigiTop VP-16AS
Для возможного количества срабатываний есть два значения: чисто механические (без подключения нагрузки) — не менее 10 миллионов, электрические (с номинальной нагрузкой) — от 100 тысяч.
Еще один важный параметр реле — быстродействие. Различают время срабатывания (замыкания нормально разомкнутых контактов или размыкания нормально замкнутых после подачи управляющего сигнала) и время отпускания (то есть возврата в исходное состояние после снятия управляющего сигнала). Эти величины, декларированные в datasheet электромагнитных реле большинства рассмотренных образцов, одинаковы: соответственно не более 15 и 5 миллисекунд, единственное исключение мы оговорим особо.
У VP-10AS реле NCR NRP10-C12D, материал контактов Ag·SnO2 Ag·CdO, номинальные параметры: 10 А / 240 В (AC), допустимые параметры: 15 А, 250 В (AC), предельный пусковой ток нагрузки в спецификации от производителя реле не указан, максимальная коммутируемая мощность 240 Вт / 1800 В·А. Для количества срабатываний значения те же.
DigiTop VP-10AS
Дорожки печатной платы, связанные с подключением нагрузки, сделаны широкими и максимально короткими.
Кнопки сенсорные. Розетка без защитной шторки, но по способу защиты от поражения электрическим током прибор соответствует классу 2 согласно ГОСТ 12.2.007-75.
Volt Control
Электроника также расположена на одной плате, и компоненты тоже в основном SMD, однако длина корпуса у этих ЗУ всё же получилась больше, чем у DigiTop.
Для крепления платы в обоих образцах почему-то используются саморезы с конусной (потайной) головкой вместо любых типов головок с плоским основанием; конечно, это мелочь, но она свидетельствует о не самой высокой культуре сборки.
Управление у обеих моделей осуществляется контроллером ATmega48PA.
Но платы всё же заметно разные, и дело не только в использовании для настройки резисторов или кнопок (они, кстати, у РН-122 механические). 
РН-116 
РН-122
Даже электромагнитные реле почему-то разные. В РН-116 это Fujitsu K1CK024W, по спецификации материал контактов Ag·SnO2, номинальные параметры: 16 А / 250 В (AC), допустимые параметры: 20 А, 440 В (AC), предельный пусковой ток нагрузки 80 А, максимальная коммутируемая мощность 384 Вт / 4000 В·А.
Для возможного количества срабатываний есть несколько значений: чисто механических — не менее 20 миллионов (именно столько указано в спецификации ЗУ), электрических — на переменном токе от 50 тысяч, на постоянном от 30 тысяч, при пусковых токах от 25 тысяч. Второе из имеющихся в спецификации РН-116 значение в 100 тысяч срабатываний и вовсе относится к другому типу реле из той же серии.
Дорожки печатной платы, связанные с подключением нагрузки, в РН-116 сделать очень короткими разработчикам не удалось, и пришлось покрывать их очень толстым слоем припоя.
В РН-122 реле Forward Relays NT75 1C S 0.41 5, материал контактов Ag·Ni Ag·SnO2, номинальные параметры: 12 А / 250 В (AC), допустимые параметры: 16 А, 440 В (AC), предельный пусковой ток нагрузки в спецификации от производителя реле не указан, максимальная коммутируемая мощность 480 Вт / 4000 В·А. Возможное количество срабатываний: механических — не менее 10 миллионов , электрических — не менее 100 тысяч. Лишь для этого реле заявлено время срабатывания не более 10 мс, а для времени отпускания всё те же «не более 5 мс», но тут надо понимать: речь идет о предельных значениях, и конкретный экземпляр реле с заявленными «не более 15 мс» всё же может срабатывать не дольше, чем другой, для которого заявлено «не более 10 мс».
В этой модели реле расположено удачнее, чем в РН-116: силовые дорожки короткие и широкие, поэтому обошлось без «заливки» их припоем.
Каких-либо элементов защиты от ВЧ помех у РН-116 мы не обнаружили.
Термодатчик у РН-122 расположен на ближнем к розетке краю платы, хотя ближе к нему находятся не контакты розетки, а корпус реле, причем фактически вплотную. Это косвенно указывает, что разработчики сомневаются именно в реле.
Розетки у обеих моделей одинаковые, они оснащены защитной шторкой, но конструкция шторки оставляет сомнения в ее долговечности.
R116y
ЗУ выполнено на двух платах: слаботочной и силовой.
Слаботочная плата содержит контроллер ATmega88PA, кнопки и индикатор. На размере этой платы явно сэкономили: отверстия под крепежные саморезы пришлось делать настолько близко к краям, что кое-где они частично вышли за контур платы; если усердно нажимать на кнопки, плата в местах крепления может попросту надломиться.
На силовой плате находятся два выпрямителя на дискретных диодах, несколько конденсаторов (гасящих и сглаживающих), а также электромагнитное реле и управляющий им транзистор.
Реле того же типа, что и в Volt Control РН-116 — Fujitsu K1CK024W. Дорожки печатной платы, связанные с подключением нагрузки, сделаны довольно короткими, но, видимо, разработчики сочли их недостаточно широкими, а потому покрыли толстым слоем припоя, хотя имеется достаточно места и для более широких печатных проводников.
Термодатчик находится в промежутке между вилкой и розеткой.
Кнопки механические. Розетка оснащена защитной шторкой — такой же, как у Volt Control: конструкция сомнительной долговечности и надежности.
Итог сравнения
Если внешне самыми «симпатичными» являются модели Volt Control, то внутри больше понравились образцы DigiTop, в том числе по качеству розетки.
Был проведен тест на горючесть пластика корпусов. У DigiTop и Volt Control в пламени зажигалки он чернеет и деформируется, но не горит, у образца Rbuz горение продолжалось и после того, как зажигалку убрали.
Тестирование
Поскольку калибровка есть не у всех моделей, к тому же не каждый владелец будет проводить такую процедуру, для начала мы сравнили показания встроенных вольтметров с нашим лабораторным, причем в диапазоне входных напряжений.
| Вольтметр | VP-10AS | VP-16AS | РН-116 | РН-122 | R116y |
|---|---|---|---|---|---|
| 120 В | 121 В | 123 В | 118 В | 116 В | 121 В |
| 220 В | 218 В | 222 В | 222 В | 219 В | 223 В |
| 250 В | 249 В | 253 В | 254 В | 250 В | 254 В |
Конечно, абсолютного совпадения ожидать и не приходится, но результат порадовал, причем для всех моделей: разброс не превышал 2%-3% — для практических целей точность вполне приемлемая. Но это подтверждает бессмысленность установки порогов с точностью до вольта.
Следующий этап: проверим, в каком диапазоне ЗУ сохраняют работоспособность и не выключаются сами. Верхний предел замерить сложно — он явно превышает 400 В, к тому же наверняка будет связан с физической поломкой устройства, сопровождаемой «драматическими эффектами», поэтому ограничились нижним.
| VP-10AS | VP-16AS | РН-116 | РН-122 | R116y |
|---|---|---|---|---|
| 15 В | 27 В | 50 В | 46 В | 40 В |
Особой практической ценности этот тест не имеет, поскольку нагрузки давно будут отключены, но он показывает, до какого предела (нижнего) можно хотя бы контролировать состояние сети по показаниям встроенного вольтметра.
Дольше всех продержались изделия DigiTop — правда, ниже 30 В для VP-10AS и 35 В для VP-16AS начала уменьшаться яркость индикаторов.
Теперь оценим, как ведут себя реле при включении и выключении — значительный ли у них дребезг контактов, приводящий к кратковременным, но, возможно, значительным колебаниям напряжения на нагрузке.
Тесты проводились с резистивной нагрузкой 100 Вт, на всех приводимых осциллограммах одно деление по горизонтали — это 5 миллисекунд.
При отключении нагрузки все исследуемые образцы показали себя одинаково хорошо: дребезга практически не наблюдалось. Для примера приводим две осциллограммы, у остальных они выглядят фактически так же.
РН-116, отключение нагрузки
R116y, отключение нагрузки
Говорить о времени срабатывания по этим осциллограммам нельзя, для этого нужны более сложные замеры, которые выходят за рамки нашего обзора.
При включении уже не всё так замечательно. Минимальным дребезг оказался у обоих устройств DigiTop и у Volt Control РН-122:
VP-10AS, подключение нагрузки
VP-16AS, подключение нагрузки
РН-122, подключение нагрузки
У Volt Control РН-116 и Rbuz R116y, имеющих одинаковое электромагнитное реле, ситуация хуже:
РН-116, подключение нагрузки
R116y, подключение нагрузки
Для изделия Rbuz, как мы отмечали выше, заявлена коммутация нагрузки максимально близко к моменту перехода синусоиды напряжения через ноль для уменьшения искрения контактов и увеличения срока службы реле. Как видно на осциллограммах для этой модели, этого нет ни при включении, ни при отключении — именно так мы и предполагали.
Нет чего-то подобного и у других образцов; близость отключения к переходу через ноль можно заметить на приведенной выше осциллограмме подключения для VP-10AS, но это случайность: мы повторяли процедуры по несколько раз для каждого ЗУ, и нигде систематического отключения близко к нулю не было. Но заметим: в описаниях всех прочих устройств ничего подобного и не заявляется.
Еще одно наблюдение: все образцы даже на холостом ходу немного нагреваются — сказываются особенности схемы с гасящим конденсатором. Но нагрев слабый, корпус становится лишь на 12-15 °C теплее — DigiTop чуть больше, поскольку они самые маленькие по размеру, остальные чуть меньше.
Надеемся, наш обзор помог читателю понять принципы работы и возможности реле напряжения.
Из рассмотренных «розеточных» образцов нам в целом больше понравилась обе модели DigiTop («Росток-Электро»), пусть даже самые скромные по внешнему виду. К тому же они еще и самые компактные.
Устройства Volt Control компании «Новатек-Электро» неоднозначны: если РН-122 немногим уступает моделям DigiTop (в основном за счет сомнений на тему «зачем всё же нужна защита от перегрева в устройстве, которое в исправном состоянии не должно сильно нагреваться?»), то РН-116 не только менее удобно при настройке, но и имеет электромагнитное реле с заметным дребезгом контактов.
Устройству Rbuz («ДС Электроникс»), соответственно, досталось пятое место. Правда, у него есть отсутствующие у других образцов дополнительные функции, которые в ряде случаев могут быть небесполезны. Но есть и определенные сомнения относительно горючести материала, из которого изготовлен корпус — по крайней мере, у доставшегося нам образца.
Как работает реле напряжения: виды, выбор, расчет и много полезных нюансов
Сегодня мы расскажем, как работает реле напряжения, зачем его устанавливать в щиток, и в каком порядке. Начнем с самого важного: как обеспечить полную защиту человека и домашних приборов с помощью сборки щитовой. Реле контроля напряжения используется в этой связке только для защиты оборудования от скачков напряжения.
Итак, правильная последовательность защитных компонентов: в начале стоит вводной автоматический выключатель двухполюсного типа (одновременно отключает ноль и фазу), далее — реле напряжения (РН) с номиналом на ступень выше, чем у вводного автомата, еще дальше — устройство защитного отключения (УЗО), оберегающее человека от поражения током. УЗО монтируется сразу после реле, номинал выбираем выше на 1—2 ступени, чем у АВ. Советуем как можно скорее купить РН, и вот почему.
Зачем нужно реле напряжения
Для тех, кто не знает, что такое реле напряжения, проясняем ситуацию. Реле напряжения — это прибор, следящий за величиной напряжения сети, отсекающий питание в момент, когда напряжение выходит за границы нормы. Это нужно для того, чтобы избежать перегорания и быстрого износа бытовой техники. Также РН возвращает нагрузку, когда напряжение сети возвращается в норму.
Что считать нормальными показателями U-ния? В идеале рабочий интервал реле составляет 100—400V, а питающее и контролируемое напряжение к электроприборам — 220V(+10/-15%). У популярной марки Digitop представлен самый широкий модельный ряд защитных приборов:
- вилка розетка;
- РН для всего дома и квартиры;
- устройства с термозащитой и RMS;
- реле + термозащита + контроль переменного тока;
- 3-фазные модели.
Номинальный ток активной нагрузки у многофункциональной защиты можно выбрать в пределах 32—63 А, а в самой продвинутой MP-63A — от 1 до 60 Ампер.
Подытожим, что делает реле контроля напряжения. Главное назначение РН — в защите потребителей от чрезмерного или недостаточного сетевого напряжения. По такому же принципу работает реле контроля фаз в сети 380V.
Реле напряжения принцип работы
Принцип работы основан на микросхеме, следящей за величиной U и передающей сигнал на электромагнитное реле для отключения нагрузки. Условно говоря, есть электронная и силовая часть, то есть контроллер и распределитель нагрузки. На передней панели владелец программирует диапазон напряжений, выход за который повлечет отключение электросети в доме.
Принцип действия реле напряжения немного дополнен у многозадачных устройств — таких, которые контролируют еще и силу тока. Внутренняя сеть здания будет отключена, если произойдет обрыв нулевого провода или межфазное замыкание, также в памяти установлены нормальные пределы потребления тока (скачок выше запрограммированного значения разъединит питание).
Если смотреть на защиту по низкой цене, оптимальное соотношение стоимости и качества дает производитель Zubr (RBUZ) (по сравнению с импортными аналогами):
- розеточный форм-фактор — от 1420 руб.;
- DIN-формат с термозащитой и RMS — от 2040 руб.;
- с контролем тока — от 2120 руб.;
- трехфазные — от 3190 руб.
Как выбрать реле напряжения
Довольно просто подобрать реле напряжения, если вы знаете характеристики своей сети. Если неуверенны, что именно подойдет для вас, обратитесь к консультантам хорошего магазина. Они помогут сделать правильный выбор, сориентируют по бюджету, гарантии, безопасной эксплуатации, контролю времени срабатывания и верхнему порогу сетевого напряжения.
Какие бывают релейные устройства
В первую очередь надо отталкиваться от количества фаз вашей сети. Для сети 220V подходит однофазное реле, в которых важно рассчитать мощность с запасом. Для трехфазной сети предназначены трехфазные защиты или 3 однофазных реле — по одному на каждую линию питающего напряжения.
Реле контроля напряжения на 3 фазы выбрать проще, так как они производятся как целое готовое устройство от 32 до 60А, так и под внешний четырехполюсный контактор любого токового номинала от 16А до 200—300А.
Удачные примеры трехфазного реле напряжения представлены в каталоге. В приборах реализованы такие плюсы: моментальное срабатывание, универсальная мощность, функция отключения чередования фаз, информативная цифровая индикация по току и напряжению.
Как рассчитать реле напряжения
Прежде чем поставить в квартиру контроль напряжения, необходимо провести несложные подсчеты. На корпусе указан номинал силы тока — он означает, ток какой силы прибор может через себя пропустить. Но не разомкнуть! Производители настаивают, что нужно учитывать данный факт и брать с запасом по току 20—30%. К слову, бренд Digitop в маркировке использует ток отсечки, поскольку так понятнее пользователям.
Пример: на вводном автомате написано 25А — присмотритесь к моделям реле напряжения для квартиры 32А или 40А. Если автомат на вводе рассчитан на 40А, подойдет реле до 63А, и т. д.
Мы рекомендуем выбрать для частного дома реле контроля фаз трехфазное, только если внутри работает оборудование такого же типа. Когда напряжение пропадет на одной из фаз или зафиксируется незначительный перекос (отклонение перепадов напряжения), 3 фазное реле напряжения выключит питание всем потребителям (если нет асинхронного режима). Для защиты 1-фазной техники разумнее подключать через 3 однофазных отсекателя для надежного энергоснабжения.
Какой производитель лучше
Ввиду огромного ассортимента выбор реле напряжения может стать стрессом для части покупателей. Рекомендуем интернет магазин Фантом для грамотной консультации и удобных фильтров на сайте. Также попробуйте функцию сравнения реле напряжения — это действительно удобно.
Что до вопроса, какое реле напряжения выбрать по бренду, у нас есть ряд замечаний. Во-первых, не обязательно платить больше за элитный импорт. Тот же Зубр и Диджитоп выдают инновации и отменное качество по приемлемому прайсу. У них обширный модельный ряд контроллеров напряжения для сетей 220 вольт и 380 вольт. Некоторые реле защиты от перенапряжения устанавливаются в розетку, другие монтируются на DIN-рейку — каждый найдет свое.
Настройка реле напряжения
Чтобы не допустить перегрузки оборудования, надо внимательно выбирать прибор и правильно его устанавливать. Настройка защитного реле напряжения — еще один важный этап.
Реле напряжения: сколько выставить верхний и нижний порог
Обычно пользователи обходятся заводским набором настроек. В случае необходимости можно регулировать защиту своими руками, например, после монтажа стабилизатора. Что можно переустановить на свое усмотрение:
- в реле минимальное напряжение, нижний порог выставляется на уровне 120—200V (при стандарте 198V);
- верхний порог можно настроить в пределах 210—270V (на заводе устанавливают 242V);
По нормативам в сети 220V допустимым для большинства электроприборов будет значение напряжения 192—242V, менее требовательны к параметрам сети бойлеры, нагреватели, электроплитки.
Как проверить реле контроля напряжения
Проверить РН в бытовых условиях крайне сложно. Для этого нужно собрать электрическую схему из трансформатора повышения-понижения напряжения, патрона с лампой и соединительной проводкой (как сигнальное приспособление), эталонного вольтметра с True RMS для контроля релейных показаний.
Ввиду того, что специфическое оборудование трудно достать, лучше на этапе покупки выбирать защиту от авторитетного производители (Диджитоп, Зубр, RBUZ, ADECS). Гарантия избавит от проблем с проверкой.
Реле напряжения. Выбор, описание, параметры.
Сетевые организации не спешат делать реконструкции и модернизации линий электропередач, подстанций и трансформаторов. Тем временем ситуация только усугубляется, поэтому колебания напряжения в наших сетях довольно частое явление.
Согласно ГОСТ 29322-92 напряжение в электросети нашей страны должно быть в пределах 230 В при одной фазе и 400 В между фазами. Но если вы живете в сельской местности или недалеко от города, то проблемы с постоянной величиной напряжения очень высоки, да и в самом городе этого исключать не стоит, особенно в старом жилом фонде. Перепады напряжения очень пагубно влияют на электроприборы в доме. Например, из-за низкого напряжения может сгореть холодильник или кондиционер (компрессор не запустится и перегреется), сильно снижается мощность микроволновки, тускло светят лампы накаливания. Ну а высокое напряжение просто “убьет” вашу бытовую технику. Уверен, что многие слышали про “отгорание нуля” в многоэтажках, и как целыми подъездами носят в мастерские ремонтировать бытовую технику.
Причины возникновения колебаний напряжения в сети бывают разные:
- Замыкание одной из фаз на нейтраль, в итоге в розетке будет 380 Вольт.
- Отгорание (обрыв) нуля, если у вас в это время низкая нагрузка, то напряжение будет тоже стремится к 380 В.
- Неравномерное распределение нагрузки по фазам (перекос), в итоге на наиболее загруженной фазе напряжение снижается, и если к ней подключены холодильник и кондиционеры, то высокая вероятность, что они “сгорят”.
Пример видео, где показана работа реле напряжения
Решать проблему скачков напряжения в сетях помогают специальные устройства – реле контроля напряжения. Принцип действия таких реле достаточно прост, есть “электронный блок”, который следит, чтобы напряжение находилось в заданных уставками пределах и при отклонениях сигнализирует расцепителю (силовой части), который отключает сеть. Все бытовые реле контроля напряжения включаются автоматически через определенное время. Для обычных потребителей достаточно задержки в несколько секунд, но для холодильников и кондиционеров с компрессорами нужна задержка в несколько минут.
Реле контроля напряжения бывают однофазные и трехфазные. Однофазные реле напряжения отключают одну фазу, а трехфазные – одновременно все три фазы. При трехфазном подключении в быту, следует применять однофазные реле напряжение, чтобы колебания напряжения на одной фазе, не привели к отключению других фаз. Трехфазные используют для защиты двигателей и других трехфазных потребителей.
Я разделяю приборы защиты от перенапряжений на три типа: УЗМ-51М от “Меандра”, Zubr от “Электроникс” и все остальные. Никому ничего не навязываю – это мое личное мнение.
Реле напряжения Zubr (Rbuz)
Данное устройство предназначено для защиты от перепадов напряжения (отгорания нуля). Производят ЗУБР в Донецке.
Отмечу особенности этого реле напряжения .
Индикация напряжения на устройстве – показывает значение напряжения в реальном времени. Это достаточно удобно и необходимо для оценки ситуации с напряжением в сети. Погрешность показаний низкая, разница относительно высокоточного мультиметра Fluke 87 всего 1-2 Вольта .
Реле напряжения Zubr выпускают на различные номинальные токи: 25, 32, 40, 50 и 63А. Устройство при номинальном токе на 63А выдерживает в течение 10 минут ток 80А.
Верхнее значение по напряжению выставляется от 220 до 280 В с шагом 1 Вольт, нижнее – от 120 до 210 В. Время повторного включения от 3 до 600 сек., с шагом 3 секунды.
Я выставляю на реле Zubr, максимальное (верхнее) значение по напряжению 250 Вольт, а нижнее значение – 190 Вольт.
У приборов с индексом t в названии, например Zubr D63t, есть термозащита от внутреннего перегрева. Т.е. при увеличении температуры самого прибора до 80 градусов (например из-за нагрева контактов) – он отключается.
Реле Zubr занимает 3 модуля или 53 мм на дин-рейке и бывают только однофазными.
В паспорте и приведенных схемах подключения Зубр, не сказано про ограничения по току, но в старой документации, ранее указывалось, что не более 0,75 от номинального.
Схема подключения реле напряжения Zubr
В настоящее время, производители уверяют, что реле можно подключать по номиналу. Если номинал Зубра меньше номинала вводного автомата, тогда нужно применять в схеме подключения реле напряжения – контактор.
Гарантию на реле напряжения Zubr производитель дает целых 5 лет! Имеет очень хорошие отзывы от коллег – форумчан . И также, как у Меандра на форуме МастерСити есть представитель Zubra, который не боится общаться публично. И кстати, показательно на примере УЗМ и Зубра, что представители производителей качественной продукции не боятся общаться на форумах.
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.
Реле напряжения РН-111, РН-111М, РН-113 от Новатек
Данные реле напряжения производятся у нас в России. Как видно из заголовка у Новатека можно приобрести три типа реле напряжения.
РН-111 и РН-111М по параметрам практически одно и тоже устройство, главное различие у них в том, что у реле РН-111М есть индикация напряжения, а у РН-111 ее нет.
Верхний предел напряжения от 230 до 280 В, нижний – от 160 до 220 В. Время автоматического повторного включения от 5 до 900 сек. Гарантия на эти реле 3 года.
Схема подключения реле напряжения РН-111
Рассчитаны РН-111 на небольшие токи до 16А или мощность до 3,5 кВт, но для подключения более высокой нагрузки, РН-111 можно включать совместно с контакторами (магнитными пускателями).
Схема подключения реле напряжения с контактором
Это значительно увеличивает стоимость, так как хороший контактор сейчас будет стоить около 4-5 тыс. рублей, понадобится бОльшее количество модулей в щитке, а также автомат для защиты катушки контактора. Вышеуказанная схема подключения реле с контактором для РН-111, справедлива для любого другого реле с учетом особенностей его схемы.
Реле РН-113 уже более улучшенное относительно РН-111, диапазоны по напряжению и время АПВ такие же, как у РН-111, но максимальный ток на который можно включать РН-113 до 32А или если по мощности до 7 кВт.
Схема подключения реле напряжения РН-113
Но я бы не стал этого делать, так как контакты у РН-113 достаточно слабые для провода сечением 6 мм 2 , а именно такое сечение необходимо для подключения на 32А.
Надежнее РН-113 также подключать с контакторами , без контакторов максимум на 25А. Я не использую в своих щитах реле напряжения от Новатек, поэтому фото позаимствовал у одного из электромонтажников с форума Avs1753.
Смотрится, конечно, красиво, но такое подключение занимает на 3-4 модуля больше и раза в два дороже по стоимости, чем если бы применили УЗМ-51М или Zubr.
А вот, что бывает, с РН-113, если его подключить без контакторов на 32А.
К сожалению какой-либо информации об испытаниях, как у УЗМ-51М и Зубра я не нашел на форумах.
Реле DigiTop
Также как и Зубр, данные реле выпускают в Донецке. Производитель выпускает несколько серий приборов с защитой от скачков напряжения.
Реле напряжения серии V-protektor предназначено только для защиты от перепадов напряжения. Выпускается на номинальные токи 16, 20, 32, 40, 50, 63 А в однофазном исполнении, имеет встроенную термозащиту от перегрева, срабатывающую при 100 градусах. Верхний порог срабатывания от 210 до 270 В, нижний – от 120 до 200 В. Время автоматического включения от 5 до 600 сек. Есть и трехфазное реле V-protektor 380, достаточно компактное 35 мм (два модуля), но максимальный ток в фазе не более 10А.
На однофазное реле напряжения Protektor гарантия 5 лет, на трехфазное реле только 2 года.
Схема подключения реле напряжения V-Protektor DigiTop
Диджитоп выпускает и совмещенное в одном устройстве реле напряжения и реле тока VA-protektor. Помимо защиты от перенапряжений, прибор обеспечивает и ограничение по току (мощности). Выпускают на номинальные токи 32, 40, 50 и 63 А. Все параметры по напряжению такие же, как и у V-protektor. По номинальному и максимальному току VA контролирует нагрузку и при превышении номинального отключает сеть через 10 мин., а максимального – через 0,04 сек. На дисплее прибора отображается и напряжение и ток. Гарантия на VA-protektor 2 года.
Ну и самый продвинутый из серии реле напряжений от ТМ DigiTop – многофункциональное реле МР-63. Собственно всё тоже самое, как и у предыдущего VA-protektor, только МР-63 показывает помимо тока и напряжения, еще и активную мощность .
Данное реле МР-63 и V-protektor проходили независимые испытания форумчан, отзывы средние.
Я постарался охватить в своей статье, наиболее распространенные устройства защиты от перепадов напряжения. Конечно, есть еще производители приборов для подобного рода защит, но информации об их применении очень мало.
Обзор решений реле напряжения с термозащитой
Реле напряжения с термозащитой подбирать не так сложно, как кажется. Основной критерий выбора можно описать коротко: чем большее количество электроприборов вы планируете подключить к сети и защитить с помощью реле, тем мощнее подойдет реле-автомат от перепадов напряжения. Лучше даже взять с запасом по номиналу тока. Для трехфазных сетей оптимальный ток рассчитывается по максимально возможной нагрузке на каждую фазу. Защита от перенапряжения является важным фактором для сохранности техники и самого устройства в критических ситуациях перегрева.
Что означает наличие термозащиты? Это предотвращение неконтролируемого перегрева и выхода из строя, и даже возможного оплавления корпуса, при перегрузках или плохом обжиме силовых клемм. Около коммутационных клемм и силовых жил, внутри корпуса, помещен температурный датчик, который измеряет текущие показатели температур и контролирует, чтобы они не дошли до критического уровня.
Какие решения предлагает рынок
Рекомендуем обратить пристальное внимание на украинский бренд Зубр , который выпускает следующие модификации реле сетевого напряжения (с термозащитой):
- ZUBR D25t;
- ZUBR D32t;
- ZUBR D40t;
- ZUBR D50t;
- ZUBR D63t.
Цифровой индекс обозначает, какую максимальную транзитную нагрузку тока сможет выдержать прибор. Защитные вводные автоматы по номиналу должны быть меньше или равны, указанному в названии числу.
Особенности
В корпусе таких устройств совмещены быстродействующая измерительная часть и высококачественное силовое реле, поэтому при высоком напряжении и перепадах вся бытовая техника будет гарантированно сохранена. Срок службы реле напряжения Зубр увеличивается примерно в два раза из-за контроля температурного режима. Важной особенностью есть выбор режима работы устройства, цифровая индикация входящего напряжения, светодиод-контролер подключения нагрузки. Дополнительные возможности добавляет функция True-RMS. Аббревиатура расшифровывается как «root mean square», то есть среднеквадратическое значение. True-RMS применяет особый алгоритм определения напряжения для снижения влияния сетевых помех на точность определения текущего напряжения. А если вас интересует, чем важна профессиональная модель задержки времени отключения в линейке реле с терморегулятором, мы объясним: с ней число аварийных отключений снижается, если напряжение незначительно выходит за предустановленные границы на минимально-короткий промежуток времени, что незначительно для основной массы «некапризных» электропотребителей.
Человеком программируются такие показатели, как верхний и нижний уровень отключения, а также задержка на включение.