Зачем нужны реле контроля напряжения?
Реле контроля напряжения защитят бытовые электроприборы в случае обрыва воздушной линии, попадания линейного провода (L) на провод нейтрали (N), то есть когда напряжение в сети может достичь 380 В при норме 220 В.
Кроме того, устройства предотвратят поломку техники при резком скачке напряжения в результате обрыва нейтрали (N), а также при перегрузке одной из фаз в трехфазной системе распределения.
Проблемой для электрооборудования является и падение напряжения ниже допустимых значений, так что если дом находится на большом удалении от распределительной подстанции, то без РКН просто не обойтись.
РКН эффективны в аварийных ситуациях и не предназначены для стабилизации напряжения. Они лишь отключают питание и, при установлении допустимых значений напряжения, возобновляют его.
Какими они бывают?
Реле напряжения бывают одно- и трёхфазными. При наличии в доме трёхфазного ввода можно установить трёхфазное реле, но надо иметь в виду, что если пропадет одна из фаз, то устройство отключит и две остальные. Помимо этого, реле будет срабатывать даже при небольшом перекосе фаз. Так что лучше поставить на каждую фазу свое РКН.
Также устройства различаются по типу подключения. Существуют модификации для одного прибора (предназначены для монтажа в розетку), для нескольких приборов (в виде удлинителя или тройника) и для дома в целом. Чтобы запитать модели первого и второго типа, нужно всего лишь вставить вилку реле в розетку. Такие устройства рассчитаны на электроприборы с потребляемой мощностью до 3,5 кВт. Диапазон срабатывания — 160–210 В, предельное значение напряжения — 230–280 В, время повторного включения — от 5 до 250 сек.
Современные модели РКН включают в себя плату с микропроцессором и электромагнитный выключатель. Транзисторы, резисторы и диоды уходят в прошлое.
РКН на DIN-рейке
Для защиты всей бытовой техники в доме служат реле, устанавливаемые на DIN-рейку в электрощитке. Такие РКН могут управлять нагрузкой самостоятельно (если она не превышает 8,5 кВА) либо при помощи более мощных контактов: магнитного пускателя, контактора, автоматического выключателя соответствующей мощности. Устройства имеют широкий диапазон регулировок и способны работать в нескольких независимых режимах: реле допустимого напряжения, реле минимального напряжения, реле максимального напряжения и т. д.
Реле напряжения могут быть оснащены температурным датчиком, который сигнализирует о перегреве элементов устройства из-за плохих контактов.
Как они работают?
Когда значения напряжения выходят за рамки заданного диапазона (190–250 В), микропроцессор РКН обесточивает сеть. Реле продолжает отслеживать входное напряжение и, по достижении им нормальных величин, возобновляет электропитание. Реакция устройства на отключение мгновенна — 0,02–0,10 сек. Включение же сети отсрочено на 5–6 мин. Причина в том, что резкий запуск и остановка двигателя для большинства электроприборов нежелательны и могут привести к их поломке. Недаром во многих инструкциях по эксплуатации бытовой техники время повторного включения оговорено особо (обычно 5–10 мин).
Выбираем реле с запасом
Чем больше в доме электроприборов, тем мощнее должно быть РКН. Есть устройства на 16, 25, 32, 40, 50 и 63 А. Желательно выбирать защитное реле с запасом по току 20–30%, чтобы предотвратить выгорание его контактов. Дело в том, что у находящейся в РКН катушки, размыкающей контакты, номинальное значение силы тока ниже, чем у реле. Так что при максимальной силе тока в сети, скажем, 25 А рекомендуется установить РКН на 32 А.
Реле контроля напряжения: как выбрать и подключить
Реле напряжения однофазное (РКН) – устройство, позволяющее защитить бытовые приборы, электроинструмент и другое электрооборудование, запитанные от электрической сети. Оно служит для непрерывного контроля напряжения и отключения потребителей при выходе его значения за допустимые пределы, которые задаются в настройках. РКН чаще всего устанавливают в зданиях старого жилого фонда, сельской местности и других местах, для которых характерно нестабильное напряжение.
Назначение РКН
Выясним, для чего нужно реле контроля напряжения. При достижении критически высокого или критически низкого значения напряжения реле обесточит электросеть и защитит электрические аппараты от повреждений, требующих дорогостоящего ремонта, или полного выхода из строя. При восстановлении нормальных параметров тока РКН генерирует команду на включение приборов с определенной выдержкой по времени.
Возможные причины срабатывания РКН:
- Обрыв проводов линии воздушных передач. Перехлестывание фазного и нулевого проводов приводит к резкому росту напряжения в фазном проводе.
- Обрыв нулевого провода в трехфазной системе. Приводит к опасному явлению, которое называется перекосом фаз. При обрыве нулевого проводника на одной из фаз вольтаж может резко понизиться, а на другой – возрасти.
- Включение высокомощного потребителя. Становится причиной резкого падения напряжения и перекоса фаз.
Принцип работы реле напряжения
Прибор состоит из двух блоков – измерительного и исполнительного. Измерительный блок контролирует напряжение в электросети. При выходе его значения за обозначенные в настройках пределы измерительный блок формирует сигнал, в соответствии с которым исполнительный механизм немедленно отключает электропотребителей. После нормализации параметров электротока в сети измерительный блок формирует сигнал исполнительному механизму на включение потребителей. Временная выдержка может длиться от нескольких секунд до 15 минут.
Реле контроля напряжения работает на основе таких устройств, как компараторы или микропроцессоры. Первый вариант является более простым и дешевым, а второй способен обеспечить более точную настройку устройства. Большинство современных моделей РКН оснащены именно микропроцессорной базой.
Самые простые РКН имеют два светодиода, показывающие наличие напряжения на входе и выходе. Технически более совершенные устройства оснащены дисплеем, на котором отображаются: текущий вольтаж в электросети и заданные допустимые пределы напряжения.
Для регулирования пороговых вольтажей предназначены: потенциометр с градуированной шкалой или кнопки. В последнем случае выставляемые пороговые значения отображаются на экране.
Реле, обеспечивающее коммутацию электрических цепей, построено по бистабильной схеме. Оно имеет два стабильных состояния, для сохранения которых затраты электроэнергии не требуются. Энергия затрачивается только при переходе из одного стабильного состояния в другое.
Типы реле напряжения
По способу установки приборы бывают стационарными и переносными.
Стационарные
Устройства стационарного монтажа делятся на две группы – встроенные в розетку (розеточные) и располагаемые на электрощитках.
Розеточные модели используются в случае, если прибор невозможно установить в электрощитке или в ситуациях, когда конкретный потребитель нуждается в индивидуальной защите. Розеточные устройства часто сочетают с основной защитой – реле напряжения, установленным в распределительном шкафу. Например, после нормализации параметров сети РКН, встроенное в щиток, включает нагрузки с выдержкой в 1 минуту. Компрессорные потребители (холодильники, кондиционеры) требуют более длительное время выдержки – не менее 300 сек. Для них устанавливают индивидуальное розеточное реле.
Приборы, предназначенные для установки на электрощитке, обеспечивают защиту всех электропотребителей объекта, что избавляет от необходимости индивидуально защищать каждую нагрузку. Обычно такие РКН имеют широкий диапазон настроек и возможность работать в нескольких независимых режимах: как устройства наибольшего или наименьшего напряжения, с задержкой времени на включение.
Переносные
Переносные РКН разделяют на два типа: вилка-розетка и удлинитель. Такие устройства удобны своей мобильностью, отсутствием необходимости монтажных работ, возможностью задавать индивидуальные настройки для конкретных потребителей (как и в случае стационарных розеточных моделей).
- Вилка-розетка вставляется непосредственно в розетку. Ее работа управляется микроконтроллером, который анализирует текущий вольтаж и отображает его на экране. Допустимые пределы устанавливаются кнопками.
- Удлинитель – устройство, по принципу действия аналогичное вилке-розетке. Но он может иметь две и более розеток и защищать сразу несколько потребителей.
Какие параметры учитывают при выборе реле напряжения РКН
Перед тем как выбрать реле контроля напряжения, необходимо определиться, какие технические характеристики РКН подходят для конкретных условий применения. Это:
- рабочий диапазон;
- допустимые верхний и нижний пороги срабатывания;
- наличие или отсутствие индикаторов, показывающих уровень напряжения;
- быстродействие – время, требуемое для обесточивания нагрузки при срабатывании РКН;
- время задержки после нормализации вольтажа в сети;
- наличие или отсутствие функции защиты устройства от перегрева;
- максимальную коммутируемую мощность или максимальный пропускаемый ток, по этим характеристикам необходим запас не менее 20 %.
При эксплуатации удобны модели с дисплеем, позволяющим визуально контролировать вольтаж электросети. Материал корпуса должен быть прочным, не поддерживающим горение.
Особенности настройки РКН
Реле напряжения имеют три основные настройки:
- Установка порогового срабатывания по максимальному значению – Umax.
- Установка минимального значения, при котором происходит срабатывание устройства – Umin.
- Установка времени задержки коммутации после нормализации параметров электрической сети.
При установке пороговых значений необходимо соблюдать «золотую середину». Если пороги заданы слишком широко, то потребители могут не получить эффективную защиту. Пороги, заданные слишком жестко, становятся причиной слишком частого срабатывания РКН. Частые включения и выключения негативно влияют на эксплуатационный период как самого реле контроля напряжения, так и подключаемых нагрузок.
Управление настройками реле контроля напряжения может быть электромеханическим или цифровым. В первом случае пороговые значения устанавливаются переменным резистором, расположенным на передней панели, во втором – кнопками с отображением значений на LED-экране.
Некоторые РКН не имеют возможности настройки пороговых значений. Обычно нижний предел равен 170 В, а верхний – 265 В. Пороги определяются в заводских условиях, и изменить их самостоятельно невозможно. Эти приборы стоят дешевле. Но перед покупкой необходимо удостовериться, что такой допустимый диапазон соответствует эксплуатационным условиям.
Общие рекомендации по установке реле контроля напряжения
РКН являются достаточно дорогими устройствами, поэтому при их монтаже необходимо соблюдать несколько условий, среди них:
- Установка перед РКН автоматического выключателя стандартного исполнения, токовая нагрузка которого ниже максимальной токовой нагрузки реле напряжения на 20 %. Эта мера обеспечивает защиту прибора от короткого замыкания.
- Использование в комплексе с реле дополнительных защитных устройств – УЗО и стабилизаторов.
- При стационарной установке – обеспечение доступа для осмотра, обслуживания и параметрирования прибора.
Схемы подключения однофазных реле контроля напряжения
В зависимости от производителя РКН могут иметь разные варианты подключения. Перед тем как подключить реле контроля напряжения необходимо ознакомиться со схемой, указанной в инструкции или на его корпусе.
Реле обычно подключают в электросеть напрямую, то есть через их контакты протекает рабочий ток электросети. РКН монтируют в разрыве между электрическим счетчиком и группой потребителей. Для защиты от сверхтоков перед ним устанавливают дифавтомат. До прибора учета устанавливают вводный автомат, поэтому проведение монтажных работ при выключенном вводном АВ совершенно безопасно.
Реле напряжения — зачем нужно его ставить в каждый дом?
Начну с небольших объяснений понятным языком по поводу его применения.
Если есть фото и марки производителя, то пост носит ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО ИНФОРМАЦИОННЫЙ ХАРАКТЕР, рекламировать никого не собираюсь и не буду!
Реле напряжения никаким волшебным образом не стабилизирует напряжение.
ЭТО, мать его, РЕЛЕ!
Оно контролирует напряжения в пределах заданных настроек и только включает/отключает потребителя, если что не так.
Есть кипа бумаг, в которых написано про нормативы напряжения для электроприборов.
Стандартно в России за эталон бытового напряжения признаны 220В, а теперь уже во многих регионах 230В.
Допустимое разрешенное изменение данного эталона может быть 20%, то есть у нас получается просто адский диапазон 176-264 вольт! Любая техника как бы должна работать в этом диапазоне. Но ничего подобного! Есть много приборов, которые разработаны злобными пидарасами на одно напряжение — 220В и все! Меньше/больше — сгорит.
Например газовый котел одной фирмы «Valiant» при 200 и ниже вольтах начинает выдавать ошибку и не включается — а если в хороший мороз так произойдет, когда никого не будет дома? Хана отоплению и водопроводу — все замерзнет.
Реле используется для защиты бытовых (и не очень) электроприборов.
От чего же это реле защищает?
1. Низкое напряжение.
Опасно тем что от него чаще всего горят двигатели и компрессоры ну и другие электроприборы тоже.
Если объяснять проще, то двигатель при напряжении ниже 170 вольт, начинает сильно греться в виду недостаточного напряжения — у него падают обороты и ему тяжелее крутить. Чем ниже напряжение, тем сильнее его нагрев.
Самый простой пример с мясорубкой — когда она без мяса работает, то крутится спокойно и ничего ей не мешает, но стоит закинуть в нее мясо (особенно жилистое), то двигатель вместе с редуктором получают кратковременную нагрузку, и у двигателя начинается небольшой нагрев.
Так же и с компрессором холодильника — при нормальном напряжении компрессор (рассчитанный по мощности инженерами на заводе) работает с запасом мощности (чтобы не сгорел и не было горы возвратов во время гарантийного срока).
Но стоит понизить напряжение, то бедный компрессор начинает греться от тяжести, которая на него упала — давление то в системе хорошее, попробуй его прокачать. Естественно, спустя час после непрерывной работы он тупо сгорит или заклинит и тоже сгорит.
2. Повышенное напряжение.
Более коварный враг техники. Быстрый, резкий как пуля дерзкий! От него в долю секунды может сгореть жопа абсолютно вся техника, подключенная в розетки. И чем выше напряжение, тем больше жопа шансов сгореть всему — даже сараю и хате!
Большинство нормальных электроприборов сделано на работу в диапазоне 200-240 вольт
Есть достаточное количество техники, которая работает от 100 до 240 вольт — это техника заморская! Она более адаптирована к нашим суровым колебаниям напряжения.
Но почему же 240? А потому что! Это очень скользкая тема и я не хочу о ней говорить! (Шутка).
3. Отгорание ноля (приход 380В в гости)
Это лютейший ад для всего живого. Выгорает вся техника — принцип работы см. п.2
В интернете полно видео по поводу этой темы.
Если ваш подъездный щит выглядит так:
То просто необходимо подумать об установке реле напряжения.
4. Частые отключения электроэнергии
Когда например частота отключения 1-2 минуты, то это может критично сказаться на многих приборах. Опять тот же холодильник может сгореть или, например, плата питания газового котла. На некоторых моделях реле можно настроить время включения от 5 секунд до 30 минут.
Полный перечень от чего защищает, любой производитель красиво расписывает в инструкции к своим приборам.
Вернемся к нашим Релешкам.
Реле напряжения бывают однофазные и трехфазные, главный принцип их работы один — больше/меньше параметра — отключить потребителя.
Трехфазные реле управляют через другое реле (контактор). Больше всего их используют для защиты электродвигателей. Например в том же лифте это реле стоит на плате управления лифтом — если реле не будет, может сгореть двигатель и пешочком, пешочком.
Однофазные не так узконаправленные — можно на весь дом/квартиру поставить и жить спокойно. Вся техника под защитой.
Основные вещи, которые есть в реле:
Индикатор напряжения — почти у всех есть (у кого нет, там стоит светодиод)
Индикатор тока — для любителей циферок
Индикатор мощности — для любителей чтобы было еще больше циферок
Кнопки настройки или крутилки — ну тут понятно
Контактные группы — для подключения стационарного реле
Ну а теперь немного фото с подписями и честно стыренных из инета:
Реле напряжения со свисто-перделками и прочими плюшками Provolt-63А в работе:
Амперметр и Ваттметр? Зачем? Ну чтобы было!
Еще эта бешеная ебалайка истошно пищит перед включением и отключением, но пищалка отключается.
Плюс этого реле в том, что у него есть настройка по температуре! Если реле нагревается больше заданной температуры, то оно отключит напряжение.
Так же есть отключение по максимальному току (средний индикатор) — удобство этой функции в том, что бывают случаи, когда есть гнилые старые провода на вводе (ну так сделали или было) а от них запитана вся квартира на 3 комнаты. И есть жители этой квартиры, которые любят включать все электроприборы сразу. Если не будет реле, то отгорят вводные провода и придется портить дорогой ремонт, чтобы провести новую вводную линию.
Цена за все эти навороты 4560р ( на момент написания поста).
Есть еще реле напряжения розеточного типа.
Данное реле на 16 ампер (3520Вт) помогает защитить ваши электроприборы подключённые только через него.
Очень удобный вариант для тех, кто снимает жилье, и для тех, кто боится, что реле своруют из щитка.
Ценник бюджетный — 1480р, но опять же надо минимум несколько реле.
Реле от бывшего производителя пушек для фошЫсткой Германии
Это самое простое реле — нет настроек, нет индикаторов и пищалок. В подъездном щитке будет незаметным и тихим. Работает как часы, но время не показывает.
Всего за 2460р будет серой мышкой-ниндзя в шкафу.
Реле от Российского производителя с «енотом», принцип абсолютно одинаковый как и у реле выше, но с крутилками — можно настроить верхний и нижний порог отключения. 2640р
Очень, кстати, спорная модель — одни ее говном поливают, другие называют самой офигенской.
Я с ней пару раз работал — реле как реле ничего плохого и хорошего в ней не нашел.
Все зависит от производителя.
Если есть частный дом, то непременно ставь себе такую махину! Сразу все 3 фазы контроллирует и без костылей и палок!
Первое в России реле на 3 фазы прямого подключения. Принцип однофазного, только сразу всё отключать будет за скромные 6670р.
Квадрактиш, практиш релешн от немцев — только 3 фазы, только для двигателя, но и цена за него не маленькая 8660, к нему надо еще докупить контактор (еще 500-3000р)
Подведу итог этого обзора и ликбеза:
На своей практике повидал много случаев сгорания бытовой техники и дорогостоящей аппаратуры из-за простого скачка напряжения или приходы в гости 380В.
Если бы стояло реле от 1500 рублей, то таких проблем не было.
Из моего личного опыта:
Ставлю реле в обязательном порядке. Будет или не будет скачок напряжения, но пусть лучше есть защита, чем потом нести в ремонт или на помойку сгоревшую технику.
Рекомендую вместе с реле использовать стабилизатор напряжения для чувствительной к прыгающему напряжению аппаратуры. Если будет интересно напишу про них отдельно.
Стабильного Вам напряжения! Спасибо, что Вам интересны мои посты.
Реле от АВВ в бытовой щиток поставить не получится. Эта дура для промышленных щитов. Даже если вырезать пластрон под реле, у дешманских бытовых щитков не закроется дверь.
С котлами мякотка в том, что когда на него приходит пониженное напряжение — он падает в ошибку и без (ручного) перезапуска по питанию эта ошибка не проходит.
А иногда надо и несколько минут держать его выключенным что бы «мозги попустило».
А если не дать «низкому напряжению» прийти в котёл и отрубить его раньше — то при восстановлении питания котёл отдупляется и продолжит работать в штатном режиме.
Расскажу глупую историю. Как то одним моим другом был приобретен телевизор, ЖК, они тогда только появлялись и были жуткой редкостью. Так вот, телек отказался работать по причине высокого напряжения сети. Замерили мультиметром — показало 280В. Пошли в ЖЭУ жаловаться. Пришел электрик, с ВНИМАНИЕ! лампочкой контрольной и недоуменно — «у вас же свет есть, чего звали?». Минут 40 пытались до него донести, что нужно уменьшить напряжение.. не донесли. Пошли обратно в ЖЭУ, обьяснили, что нужно анцапфу на внутриквартальном трансформаторе переключить для понижения напряжения. Два дня разбирательств с ЖЭУ и сетевой — они делили трансформатор и кто переключать должен. В итоге я сам под надзором ЖЭУшного электрика и представителя сетевой (он по высокой щит отключал) переключал анцапфу.
Очень, знаете ли мне эта релюшка помогла бы в этой ситуации.
Но у реле с реле напряжения есть не всегда положительные моменты. Например у нас на одной фазе, постоянно скачет напряжение, оно то есть, то на мгновение нет, свет моргает, но провал на столько кратковременный, что оборудование обычно не успевает выключиться, в результате этих скачков реле выключает питание, а потом снова включает
С другими фазами таких провалов в питании нет, но там другая беда, днем на них 230 вольт, а ночью доходит до 250. Как мне быть ?
Не совсем понятно, как наличие реле спасет в ситуации с газовым котлом «Valiant» (который при 200 и ниже вольтах начинает выдавать ошибку и не включается)? Реле же просто отрубит потребителей, так что котёл точно так же не включится. Т.е. хана отоплению и водопроводу полюбому.
По реле: важно понимать, что ценен не бренд, а внутренности. Основное требование: расчётный ток. Отключение будет производиться маленькой релюшкой, но все шансы что при полной нагрузке. Редко какая железяка умеет производить переключение при проходе волны по 0 (чтобы уменьшить износ реле), соответственно имеет 2 измерителя — один блочит при проходе по 0, другой моментально — зависимо от того, насколько процентов превышена напруга.
Кстати, при проходе волны напруги через 0 умеют отключать ADECS ADC-0110 или ADC-0111, это Харьков, не уверен что они в Россию поставляются. У них 4 узла замера напруги — кратковременное [моментальное отключение], и длительное [требуется превышение в течение задаваемого количества секунд], аналогично на верхнее и нижнее напряжение. Есть модели под разный ток, по сути это допустимый ток самого реле. Разница в цене незначительна. Отличие ADC-0111 — оно показывает ток потребления и по амперажу тоже умеет отсекать.
У меня стоят именно такие, могу рекомендовать. На гарантию пока ни одно не ушло, а гарантия у них 5 лет.
Плюсы этого реле, что может отключать как все три фазы сразу, так и отдельно (синхронный и асинхронный режим).
ТС, спасибо за обзор.
Что думаешь про АПФ? Что лучше в доме с тремя фазами — УЗМ или АПФ? Смущает, что если на какой-то фазе прибыло, то на другой на столько же убыло, нет? Куда переключаться-то?
Как оно вообще работает на практике,часы на микроволновке не успевают сброситься?
Просьба пояснить насчет УЗО. В чем функциональное отличие от данного реле, является ли альтернативой, что лучше?
Обещали пост про стабилизаторы, интересно, ждем))
поставил реле на холодильник..узнал что в сети постоянные перепады,и что холодильник может не запускаться пару часиков.естественно все размораживалось.так что реле хорошо,но не вариант.надо еще стабилизатор
В однофазной сети мне кажется не актуальным или есть аргументы?
Индикатор мощности — для любителей чтобы было еще больше циферок
да вот нифига))) это для тех у кого кулькулятора нет)))
Учитывая, что газовому котлу высокое напряжение нужно не сильно, а ещё точнее не нужно нахуй, просто попроси умного человека с паяльником снять нахуй эту защиту. В идеале б конечно заменить значение в прошивке.
Так вот, всё что ему нужно — блок питания логики, искра для запала, вытяжка. И всё это будет работать хоть при 272В, хоть при 110В.
Как определить напряжение ЛЭП по изоляторам
Даже не все опытные электрики внешне могут отличить опоры ВЛ, рассчитанные на разное напряжение. Но это необходимо знать и обычным людям, хотя бы для того, чтобы понимать, на каком расстоянии от ВЛ будет безопасно. Напряжение определяют по изоляторам ЛЭП, а дополнительно учитывают внешний вид самой конструкции и число проводов.
Для обеспечения безопасности все виды ЛЭП имеют минимальные расстояния, на которые к ним можно приближаться. Их величину можно найти в Таблице 1 Приказа Минтруда России от 24.07.2013 г. № 328н. В таблице представлены минимальные расстояния для каждой категории напряжения.
Виды изоляторов ВЛ
Изолятор ВЛ – это электротехническое устройство, необходимое для крепления и изоляции проводов на опорах ВЛ (воздушной линии электропередачи). При изготовлении изоляторов используют фарфор, стекло или полимеры.
По назначению изоляторы делятся на следующие группы:
Линейные. Для крепления жестких или гибких токоведущих частей. Имеют развитые ребра, которые увеличивают ток утечки и напряжение пробоя.
Аппаратные. Используют, чтобы отделить токоведущие части от нейтральных и заземленных элементов.
Проходные. Применяются, чтобы провести провод или шину сквозь конструкции, например, когда нужно выполнить ввод в подстанцию. Отделяют токоведущие части от конструкций здания и прочих заземленных предметов.
Еще изоляторы классифицируют по методу крепления:
Изоляторы штыревые (ИШ). Используются для фиксации на траверсах опор изолированных СИП-3 и неизолированных проводов АС. Крепятся на штырях или крюках. Встречаются на опорах ВЛ до 35 кВ.
Подвесные изоляторы (ПС, ПСД, ПСВ). Чаще всего производятся из закаленного стекла. При креплении собираются в гирлянду.
Опорные изоляторы (СА, ИО, ИОР, ОНШП). Используются для закрепления токопроводящих элементов в распределительных установках и на других видах электрооборудования. Применяются на линиях 6-35 кВ. Устанавливаются на консоли или кронштейны, к которым сверху жестко крепятся провода.
Стержневые изоляторы (ИС, ИОС). Используются при напряжении более 1 кВ. Бывают из стекла или фарфора, имеют винтовые ребра. Устанавливаются вертикально, как и опорные, но могут воспринимать нагрузку в любой плоскости, т. е. могут быть опорой или оттяжкой.
Как узнать напряжение ЛЭП по изоляторам.
В первую очередь стоит разобраться, какие изоляторы чаще всего используют при разном напряжении:
ВЛ до 1 кВ. Применимы только штыревые изоляторы.
ВЛ 6-20 кВ: на промежуточных опорах – любой из видов, на анкерных – подвесные и иногда штыревые изоляторы.
ВЛ 35 кВ: подвесные и стержневые, также допускаются штыревые.
ВЛ более 110 кВ: подвесные, стержневые и опорные.
Количество изоляторов на гирлянде ЛЭП в зависимости от напряжения:
35 кВ – 3-5 шт.
110 кВ – 6-7 шт.
150 кВ – 8-9 шт.
220 кВ – 10-14 шт.
330 кВ – 14-20 шт.
500 кВ – 20 шт.
750 кВ – от 20 шт.
Все виды опор ВЛ, которые можно узнать по числу проводов и изоляторов:
0,4 кВ. Низковольтные линии, встречающиеся в населенных пунктах. Имеют обычные штыревые изоляторы, по одному на проводе.
6 и 10 кВ. Имеют 3 провода, в каждом по 2 изолятора или один, но рассчитанный на больший номинал
35 кВ. Имеют гирлянду из 3-5 подвесных изоляторов для каждого из трех фазных проводов. Такие линии обычно проходят уже за городом.
110 кВ. Каждый провод монтируют на гирлянде с 6-9 изоляторами.
220 кВ. Имеют 10-14 изоляторов. Обычно применяются на подводах к крупным подстанциям.
330 кВ. Имеют 2 провода на одну фазу с 14-20 изоляторами в гирлянде.
550 кВ. В гирлянде 20 изоляторов, а фаза делится на 3-5 проводов.
750 кВ. Фаза с 4-5 проводниками, с более чем 20 изоляторами.
1150 кВ. Имеет больше всего изоляторов (от 50 шт.) и проводов в фазе (8 шт.). В России такую линию можно увидеть на участке магистрали «Сибирь – Центр».
При определении напряжения ЛЭП лишь по числу изоляторов не стоит полностью полагаться на приведенные данные. Конструктивные решения могут различаться в зависимости от климатических особенностей. Для людей безопаснее просто не приближаться к опорам, поскольку даже указанные выше минимальные значения приводятся для специалистов, участвующих в обслуживании и ремонте ЛЭП.
Миллионы рублей за 1/100 секунды
Продолжаем цикл пикабу-познавательного, про современные устройства защиты у вас в электрощитке. На очереди устройства, которые окупаются за 1/100 секунды.
В посте вы узнаете — почему может сгореть нейтральный проводник, откуда берутся «скачки электроэнергии» и для чего нужны реле контроля напряжения.
Это пост здорового пикабушника, к видео версии прилагается полная текстовая версия:
Почти наверняка вам попадались новости с описанием того как «из-за скачка электроэнергии сгорела бытовая техника в подъезде многоэтажки». К счастью, чаще всего новость не содержит информации о пожаре или погибших, но убытки часто исчисляются миллионами рублей.
Чаще всего возмещение убытков со стороны виновного лица происходит после долгих и изматывающих юридических процедур и часто далеко не полное.
Природа мифического “скачка”.
И правда, при обрыве нейтрального проводника возможна ситуация под жаргонным названием “перекос фаз” когда напряжение в розетке вместо 230В может как понизиться, так и повыситься вплоть до 400В. Причем это не кратковременный всплеск из-за переходных процессов от коммутации мощных нагрузок, а длительное явление, при котором начинает выходить из строя бытовая техника. Разберемся, откуда же этот “скачок” электроэнергии берется.
Исторически так сложилось, что в энергетике обрела популярность система переменного тока, имеющая три фазы. Возможны системы с иным количеством фаз, но именно трехфазная стал а самой популярной в силу своих достоинств. Генератор (или трансформатор на подстанции) имеет три обмотки, на каждой из которых наводится ток, который и передается потребителю. Да простят меня электрики за повторное объяснение общеизвестных вещей.
На картинке есть ошибка, если вы ее нашли — вы помните электротехнику.
Ток наводится в обмотках с небольшой разницей во времени. Для удобства, эту разницу выражают не в секундах, а как величину угла, где за полный круг принимают один период тока. Очень наглядно трехфазный ток показан на этой анимации:
Представьте, что черная стрелка делает полный оборот с частотой сети, 50 раз в секунду. В зависимости от текущего положения — в обмотках генератора наводятся токи, длинна вектора-стрелки соответствует величине напряжения на обмотках (на анимации фазы обозначены буквами U, V, W). Как видите, в любой момент времени значения напряжения разных фаз меняется, поэтому угол меж векторов учитывают, используя тригонометрию, или складывая их графически. Максимально возможное напряжение получается при подключении меж фаз, и получается сложением векторов, что показано на анимации. Внутренний черный круг соответствует фазному напряжению 230В (между общей точкой N и любой из фаз), наружный круг — линейному напряжению 400В (между любыми двумя фазами).
Идеальным для такой системы электроснабжения является трехфазный потребитель, например асинхронный электродвигатель. Он забирает ток от генератора поровну по всем трем фазам и баланс токов не нарушается. На картинке выше показан нейтральный проводник N («нуль» на жаргоне электриков), если величина нагрузки по всем трем фазам одинаковая, при сложении всех векторов напряжений и токов потенциал точки N будет равным нулю. Это часто изображают векторной диаграмме, на ней часто также обозначают три вектора линейных напряжений, и располагают так, чтобы получился треугольник, я заменил их пунктиром.
(Для упрощения изложения будем считать, что у тока нет реактивной составляющей, тоесть фаза тока и напряжения не отличаются.)
Увы, не все потребители такие удобные. Почти все бытовые электроприборы используют лишь одну фазу переменного тока. В таком случае всех потребителей, делят на три примерно равные по мощности группы и подключают к генератору. Например в многоквартирном доме на каждую из фаз подключается примерно 1/3 квартир, и для трансформатора на подстанции весь дом — просто еще один трехфазный потребитель. Но в реальности идеального баланса нагрузок по всем трем фазам добиться невозможно, поэтому нейтральный проводник начинает играть важную роль — по нему начинает протекать уравнивающий ток, и чем больше дисбаланс потребления токов по фазам, тем больше уравнивающий ток.
Если потребителей достаточно много и они распределены по фазам равномерно, то можно посчитать статистику и обнаружить, что уравнивающий ток через нулевой проводник по величине обычно меньше, чем ток любой из фаз. А если проводник не используется в полной мере, то его сечение можно сократить, сэкономив ценный металл. В некоторых старых домах такое можно встретить — нейтральный проводник имеет сечение меньше, чем фазный. И это работало, до недавнего времени.
Итак, еще раз. В трехфазных сетях при сбалансированной нагрузке через нейтральный проводник («нуль») ток к генератору отсутствует. Если нагрузки по фазам не сбалансированы — то нейтральный проводник становится критически важным для поддержания равного напряжения по фазам, но ток через него заметно меньше тока любого из фазных проводников.
Так почему же отгорает ноль?
Есть две проблемы, которые приводят к росту значения тока через нейтральный проводник — это сильная асимметрия нагрузки, которую посмотрим чуть позже, и гармоники тока кратные трём. А так как в старых сетях нейтральный и защитный проводник совмещены (система TN-C), то никаких устройств защиты его от перегрузки (предохранитель, автоматический выключатель) не устанавливается. Это и приводит к тому, что через нейтральный проводник незамеченным может течь ток свыше предельно допустимого. А если по проводнику гуляют токи — он нагревается, и при больших токах может перегореть. Чаще всего это происходит в местах подключения, плохой контакт тоже греется и порождает шутки про суровый светодиод:
Откуда берутся гармоники и почему они приводят к росту тока через нейтральный проводник? Если нагрузка нелинейная, например в виде импульсного блока питания, то ток из сети каждый период колебаний напряжения потребляется неравномерно, что очень сильно искажает форму питающего напряжения. Если подключить осциллограф к сети, то вместо красивенькой ровненькой синусоиды мы можем увидеть странную горбатую кривую. Небольшое количество черной математической магии, в виде преобразования Фурье, позволяет разложить любую периодическую, сколь угодно горбатую кривую, на сумму простых синусоид, которые составляют ее спектр. Синусоиды спектра, частота которых кратна основной называются гармониками.
Видно, что корявую кривую слева можно заменить суммой простых синусоид. Каждая газоразрядная лампа, сварочный аппарат, светодиодная лампа с импульсным драйвером и т.д. из-за своей нелинейности искажают форму сетевого напряжения, что можно представить как протекание токов, частота которых кратно выше частоты сети. И чем сильнее форма потребляемого тока отличается от синусоиды, тем мощнее вклад гармоник.
Самые вредные для нас гармоники, частота которых кратна трём — тоесть 150Гц, 300 Гц, 450 Гц и т.д. Их особенность в том, что что они синхронны во всех трех фазах! Смотрите картинку:
В итоге они складываются в общей точке и заставляют течь через нейтральный проводник токи с частотами кратными 3. В итоге мы можем идеально распределить мощности по фазам, но из-за нелинейности нагрузок токи высших гармоник сложатся в нулевом проводе и ток через него может быть весьма ощутимым, и даже больше, чем у любого из фазных! А где большие токи — там нагрев проводника с опасностью перегореть.
Различные нормативные документы строго ограничивают величину помех и гармоник, создаваемых устройствами при работе от электросети как раз в том числе из-за этой проблемы. Но добавление фильтров, блоков корректора коэффициента мощности (PFC) и других мер делает устройства дороже. Сделанные в китае абы-как светодиодные лампочки/зарядники/блоки питания, из-за низкой цены более популярны, и это только ухудшает ситуацию с токами высших гармоник в сети.
Вторая причина протекания через нейтральный проводник тока — асимметричная нагрузка по фазам. Для иллюстрации представим что у нас многоквартирный дом с тремя подъездами, и электрики подключили каждый подъезд на одну фазу. Вверху над домом подписана суммарная мощность потребителей каждого подъезда. При такой конфигурации по нулевому проводнику будет течь уравнивающий ток около 27А.
Когда значение токов и напряжений по трем фазам начинает значительно отличаться, то это явление жаргонно называют “перекос фаз“.
А теперь представим, что нейтральный проводник не выдержал протекающего по нему тока (как было сказано выше — в некоторых старых проектах его сечение меньше фазных, так как в нормальных условиях ток через него небольшой), и перегорел. В таком случае уравнивающий ток не протекает, и напряжение получаемое потребителем каждой фазы зависит от мощности нагрузок на соседних фазах. В худшем случае оно может стать равным линейному — 400В (380В по старинке) например если у соседей включены обогреватели, а у вас только одна маленькая лампочка. Понятное дело, что электроприборы рассчитанные на 230В повышение напряжения (вплоть до 400В) воспринимают с энтузиазмом в виде дыма и других пиротехнических эффектов. В нашем примере обрыв нейтрального проводника вызовет следующие изменения напряжений в каждом из подъездов:
Теперь вы понимаете откуда взялся «скачок» напряжения. Причем такого рода аварии происходят не только в старом жилом фонде или у нерадивых УК, которые в принципе решили экономить на плановом обслуживании электрохозяйства. Такого рода аварии случаются иногда и при ошибке персонала — электричество отключили для плановых работ на подстанции, включают обратно, а лампочки как то подозрительно ярко горят и гарью начинает пахнуть…
Защита от повышенного напряжения.
Специально для защиты от таких аварийных ситуаций, когда напряжение в сети начинает превышать норму, придумали устройства под названием «Реле контроля напряжения». Это как раз то, что называется «маст хэв», поскольку окупается практически мгновенно при первой аварийной ситуации. Не смотря на простую функцию устройств на рынке представлено много и у несколько отличаются функции и подходы к реализации защиты. На фото разные варианты реле контроля напряжения, что я наскреб у себя по сусекам:
В самом простом случае это некоторый пороговый элемент: если напряжение превысило допустимое — устройство отключает нагрузку. А вот дальше есть нюансы:
Устройство не должно быть чересчур быстродействующим, так как по сети гуляют помехи, которые можно наблюдать как «иголку» амплитудой выше допустимого, но в силу очень малой ширины делающее отключение бесполезным. Для борьбы с такими помехами служат другие устройства (фильтры, УЗИП), а реле контроля напряжения на такие помехи реагировать не должно.
Устройства часто имеют регулировку пороговых значений напряжения отключения. К сожалению не везде напряжение соответствует ГОСТ, и на длинных линиях, в коллективных садах к примеру, может заметно «плавать». Поэтому жесткая привязка к допустимым отклонениям по ГОСТ будет вызывать у некоторых постоянные срабатывания, например по ночам, хотя лишние 5-10 вольт как правило к аварии не приводят.
Наличие гистерезиса и таймера повторного включения. Многие реле контроля напряжения предназначены включить всех потребителей, как только напряжение нормализовалось. Если это делать сразу, да еще без гистерезиса (тоесть разницей между порогом отключения и порогом включения), то можно получить неприятное циклическое включение-отключение. Реле будет быстро отключать нагрузку, от чего напряжение в сети изменяется (у проводов есть свое сопротивление) и реле вынуждено снова включить нагрузку, от чего напряжение снова уползает за порог и нужно опять отключать… Кроме того, например некоторые компрессоры холодильников могут не запуститься сразу после повторного включения, пока давление не выровнялось. Для них адекватной будет задержка в несколько минут!
Почему пониженное напряжение — тоже плохо
Увы пониженное напряжение тоже может закончиться бедой. Пониженное напряжение опасно для асинхронных электродвигателей. При низком напряжении пусковой момент электродвигателя снижается, ему просто не хватит сил раскрутиться с механизмом до номинальной скорости и перейти в рабочий режим. Это значит, что пусковой ток, который гораздо больше номинального будет разогревать обмотки мотора не доли секунды, а десятки секунд. Если защита двигателя не сработает должным образом, то двигатель сгорит.
Особой изюминки добавляет то, что часто единственный асинхронный электродвигатель в доме расположен в компрессоре холодильника (и кондиционера). А двигатель мало того, что работает в герметичном корпусе частично погруженный в масло, так и в качестве хладагента все чаще используется не фреон, а горючий изобутан (r600a). А что, звучит безопасно.
Остальные приборы при пониженном напряжении в сети просто работают хуже — обогреватели нагреваются меньше. Микроволновые печи перестают греть, но при этом вращая блюдо как ни в чем не бывало. Лампы накаливания светят тускло. Устройства с импульсными блоками питания — зарядники, компьютеры, светодиодные лампы и т.д. вообще не замечают низкого напряжения. То что напряжение в сети провалилось до 190В я узнал только потому, что мне пожаловались что микроволновая печь плохо греет. Светодиодные лампы, телевизор, компьютер, холодильник работали нормально.
Поэтому, если среди потребителей есть устройства с асинхронными электродвигателями, необходимо отключение как по повышенному, так и по пониженному напряжению. Если же защищается например сторожка с телевизором и обогревателем, то защита от пониженного напряжения будет избыточна, нужна защита только от повышенного напряжения.
Особые потребности трехфазных потребителей
Нельзя просто так взять и поставить три обычных реле контроля напряжения, если у вас трехфазный ввод. Три отдельных устройства вместо специализированного, трехфазного, не позволят вам реализовать две важные функции.
1.Контроль обрыва одной из фаз. Если пропустить этот момент, то трехфазным электродвигателям станет плохо, и если они не имеют своей защиты, то это чревато аварийным режимом работы.
2.Контроль последовательности фаз. Если где-то ошибется электрик и перепутает две фазы, то изменится их последовательность, а значит направление вращения всех подключенных к сети трехфазных двигателей, что опять таки может привести к механическим поломкам.
Поэтому если у вас дома/в мастерской/цеху/гараже есть потребители использующие одновременно три фазы, то и реле напряжения должно быть трехфазным.
Это так не работает
Возможно читатель, уже ознакомившийся с моим материалом про УЗИП может задастся вопросом — а может просто поставить на входе УЗИП? Ведь они предназначены как раз срабатывать при превышении номинального напряжения, при превышении напряжения они сработают, устроят короткое замыкание и отключат вводной автомат. Рассуждение не лишено логики, но так не делают — защита получается очень дорогой и одноразовой, и служить заменой реле контроля напряжения они не могут. Кроме того, ограничители импульсных перенапряжений часто делают на номинальное напряжение 400В, тоесть в нашей задаче они вообще будут бесполезны.
Также, не стоит полагаться на стабилизаторы напряжения как на защиту. К сожалению, некоторые модели стабилизаторов столь упрощены, что выполнять функцию защиты при обрыве нуля не будут, и 400В на входе их убьет столь же быстро, как и остальную бытовую технику.
Практическая реализация
Существует как минимум три варианта реализации устройств защиты от обрыва нуля.
1. Использование специализированных устройств все-в-одном. Например устройство Новатек РН-104 и Меандр УЗМ-51МД на этом фото:
Внутри устройства уже есть реле, которое своими контактами будет отключать нагрузку, поэтому никаких дополнительных манипуляций для подключения не требуется. Впрочем компактность заставляет идти на компромиссы, поэтому максимальная нагрузка по току таких устройств всё же ограничена.
2. Реле напряжения требующее отдельного контактора. На фото такое реле IEK OV-01 и контактор КМ20-11М (контактор взял для демонстрации, в реальном применении стоит взять контактор помощнее).
Преимущество тут в том, что контактор может быть большим и брутальным, чьи контакты в состоянии выносить мощные броски тока, а также в состоянии разрывать цепь при больших токах или большой индуктивной составляющей. Огромное количество импульсных блоков питания в современной технике создает весьма ощутимые токи при включении, способные сварить маленькие контакты встроенных реле. Контакторы гораздо более устойчивы к этому просто в силу размеров и создаваемых усилий.
Если вместо контактора использовать внешний электромагнитный расщепитель к автоматическому выключателю, то мы потеряем возможность включиться обратно при нормализации напряжения, но зато у нас не будет постоянно включенного (гудящего и греющегося) контактора. Возможность задать свои собственные уставки срабатывания при этом сохраняются.
Также внешний контактор можно всегда подключить и к устройствам «все-в-одном», но стоимость такого решения будет выше.
3. Аксессуары к автоматическим выключателям. На фото такой вариант, РММ47 к автоматическим выключателям IEK ВА47-29
Такая «нашлепка» на автоматический выключатель имеет рычажок, которым способна его отключить, если напряжение превысит пороговое. Автоматическое повторное включение в таком случае невозможно, но схема получается крайне простая, дешевая и сердитая, имеющая право на жизнь например в щите управления уличным освещением. Или если защиту добавить очень хочется, а места в щите осталось всего на 1 модуль.
Такие внешние расцепители есть в каталогах многих производителей модульных автоматов защиты, но чаще всего они отключают только по превышению напряжения, внимательно смотрите документацию.
4. Почти бесплатно — защита от повышенного напряжения как часть УЗДП (устройств защиты от дугового пробоя).
Многие УЗДП представленные на отечественном рынке имеют встроенную защиту — они отключаются если напряжение питания превышает порог, который как правило нерегулируемый. Такая защита удовлетворяет не всегда, но в некоторых вариантах вполне достаточна. Если из стоимости УЗДП вычесть стоимость самого простого реле контроля напряжения, то этот вид защиты становится гораздо более привлекательным.
5. Устройства в формате вилки. Такие устройства вообще не требуют вмешательства в электрохозяйство, но за раз защищают лишь одну розетку.
1. В электросетях возможна аварийная ситуация, когда из-за обрыва нейтрального проводника напряжение в розетке в квартире может случайным образом как понизиться, так и повыситься вплоть до 400В. Предотвратить такую ситуацию вы не можете.
2. Для защиты от таких ситуаций придумали реле контроля напряжения. Реле отключит всех потребителей если напряжение в сети выйдет за допустимый диапазон.
3. Если у вас есть электроприборы с асинхронными двигателями (холодильник, кондиционер и т.д.) то вам необходима защита еще и от пониженного напряжения. Для асинхронных двигателей пониженное напряжение также опасно как и повышенное.
4. Если у вас систематически пониженное/повышенное напряжение, то вам нужно тормошить электросетевую компанию, или ставить стабилизатор.
Хочу выразить благодарность @buravik72, Евгению, @ChoBolit за ценные замечания и дополнения при рецензировании черновика.
Реле контроля напряжения: принцип работы, схема, нюансы подключения
Перепады напряжения – далеко не редкость в отечественных домах. Происходят они из-за изношенности электросетей, замыканий и неравномерности распределения нагрузки по отдельным фазам.
В результате бытовая техника либо недополучает электроэнергию, либо перегорает от ее переизбытка. Чтобы избежать перечисленных проблем, рекомендуется устанавливать реле контроля напряжения (РКН).
Предлагаем разобраться, какие преимущества дает применение такого устройства, каковы отличия РКН от стабилизатора, как выбрать подходящее реле и осуществить его подключения.
Зачем нужно регулирующее напряжение реле
Грамотное название рассматриваемого устройства – «реле контроля напряжения». Но среднее слово в разговорах электриков между собой нередко выпадает из этого термина.
В принципе, это один и тот же электротехнический прибор защитной автоматики. Плюс данное оборудование часто называют еще и «защитой от обрыва нуля». Почему – станет понятно ниже.
Не стоит путать автоматы УЗО и РКН. Первые защищают линию от перегруза и короткого замыкания, а вторые от скачков напряжения. Это разные по функциональному предназначению приборы.
Главная задача РКН – это отключение электроприборов от сети при слишком высоких и слишком низких напряжениях в ней, чтобы подключенная к электропитанию техника не вышла из строя
220 В» привычна всем россиянам. На таком переменном вольтаже работает в доме бытовая техника, подключенная к розеткам. Однако по факту максимум напряжения в домашней электросети только колеблется вокруг этой отметки с разбросом +/-10%.
В отдельных случаях перепады достигают и больших величин. Вольтметр вполне может показывать падения до 70 и всплески до 380 Вт.
Для электротехники страшно излишне как низкое, так и высокое напряжение. Если компрессор холодильника “недополучит” электроэнергии, то он просто не запустится. В итоге техника неизбежно перегреется и сломается.
При низком вольтаже обыватель в большинстве случаев даже не в состоянии внешне определить, исправно или нет работает оборудование в такой ситуации. Визуально можно лишь увидеть тускло светящиеся лампочки накаливания, напряжение к которым подается меньшее, чем положено.
С высокими всплесками все гораздо проще. Если на вход питания телевизора, компьютера или микроволновки подать 300–350 Вт, то в лучшем случае в них перегорит предохранитель. А чаще всего они “сгорят” сами. И хорошо еще, если при этом не произойдет реального возгорания техники и возникновения пожара.
Многоквартирные дома обычно запитаны от трехфазной сети 380 В, а к квартире уже идет однофазная проводка на 220 В от электрощита на этаже
Основные проблемы с перепадами напряжения в многоэтажках возникают из-за обрыва рабочего нуля. Этот провод повреждают по неосторожности электрики во время ремонта либо он сам просто перегорает от старости.
Если в доме на подъездной линии стоит комплект необходимой защиты современного уровня, то в результате такого обрыва происходит срабатывание автоматики УЗО. Все заканчивается относительно нормально.
Однако в старом жилом фонде, где не стоят защитные автоматы, пропадание нуля приводит к перекосу фаз. И тогда в одних квартирах напряжение становится низким (50–100 В), а в других резко высоким (300–350 В).
У кого что в результате выйдет в розетке, зависит от подключенной в данный конкретный момент к электросети нагрузки. Заранее точно рассчитать и предугадать это невозможно.
В итоге у одних вся техника перестает работать, а у других сгорает от перенапряжения. Здесь-то и нужно реле контроля напряжения. При возникновении проблем оно отключит сеть, предупредив поломку телевизоров, холодильников и т.п.
В частном секторе проблема с перепадами напряжения несколько иная. Если коттедж расположен на большом удалении от уличного трансформатора, то при повышенном потреблении электроэнергии в домах до него в этой крайней точке вольтаж может упасть до критически низких отметок.
В результате из-за длительной нехватки «вольт» электродвигатели в бытовых электроприборах неизбежно начнут гореть и выходить из строя.
Разновидности устройства РКН
Все модели реле, выполняющих функции регулятора напряжения, подразделяются на однофазные и трехфазные.
Однофазное реле . Обычно устанавливают в коттеджах и квартирах — большего в домовых щитках не требуется.
В электрических щитах частных и многоквартирных домов обычно применяются однофазные реле в компактном исполнении на DIN-рейку (+)
Трехфазное реле . Такие РНК предназначены для промышленного применения. Их часто используют в схемах защиты трехфазных станков. Причем если на входе подобной сложной техники требуется такой трехфазник, то его зачастую выбирают в комбинированном исполнении с контролем не только по напряжению, но и по синхронизации фаз.
Главный недостаток и одновременно плюс трехфазного реле – полное отключение питания на выходе при скачке вольтажа даже в одной из фазных линий на входе. В промышленности это идет только на пользу. Но в быту часто колебания напряжения в одной фазе не являются критичными, а РКН берет и отключает защищаемую сеть.
В отдельных случаях такая сверхнадежная перестраховка нужна. Однако в подавляющем большинстве ситуаций она излишня.
По типу исполнения и габаритам
Весь модельный ряд реле напряжения делится на три вида:
- переходники «вилка-розетка»;
- удлинители с 1-6 розетками;
- компактные “пакетники” на DIN-рейку.
Первые два варианта используются для защиты одного конкретного электроприбора или какой-либо группы. Они включаются в обычную комнатную розетку.
Третий вариант предназначен для монтажа в электрощитке в составе защитной системы электросети квартиры или коттеджа.
Переходники и удлинители рассматриваемых регуляторов имеют достаточно большие размеры. Производители стараются сделать их как можно меньше, чтобы они не портили своими видом интерьер.
Но у внутренних компонентов реле напряжения свои жесткие габариты, к тому же их еще надо скомпоновать в одном корпусе с розеткой и вилкой. В плане дизайна здесь не развернешься.
Реле на DIN-рейку для монтажа в распределительном щитке имеют более компактные размеры, в них нет ничего лишнего. Подключение их в сеть производится посредством соединения проводов и клемм .
По базе и дополнительным функциям
Внутренняя логика и работа реле для контроля напряжения выстраиваются на основе микропроцессора либо более простого компаратора. Первый вариант дороже, но предполагает более точную и плавную регулировку порогов срабатывания РКН. Большинство продаваемых защитных приборов сейчас выстроено на микропроцессорной базе.
Верхний (Umax) и нижний (Umin) пороги являются двумя основными регулируемыми параметрами РКН – если входное напряжение выходит за установленный диапазон, то реле отключает выходную линию от электротока (+)
Как минимум, на корпусе реле присутствует пара светодиодов, по которым можно определить наличие напряжения на входе и выходе. Более продвинутые приборы оснащаются дисплеями, показывающими выставленные допустимые пределы и имеющийся в линии вольтаж.
Регулировка пороговых значений производится потенциометром с градуированной шкалой либо кнопками с отображением параметров на табло.
Само отвечающее за коммутацию реле внутри РКН выполнено по бистабильной схеме. У этой катушки два устойчивых состояния. Энергия затрачивается только на переключение защелки. Для удержания контактов в сомкнутом или разомкнутом положении электричество не требуется.
С одной стороны это минимизирует энергопотребление, а с другой – гарантирует, что катушка не станет греться при работе регулятора.
При выборе реле напряжения в параметрах надо смотреть на:
- рабочий диапазон в Вольтах;
- возможности по установки верхнего и нижнего порогов срабатывания;
- наличие/отсутствие индикаторов уровня напряжения;
- время отключения при срабатывании РКН;
- время задержки возобновления подачи электричества;
- максимальную коммутируемую мощность в кВт или пропускаемый ток в Амперах.
По последнему параметру реле следует брать с запасом в 20–25%. Если подходящего под существующие в линии высокие нагрузки РКН нет, то берется маломощная модель, а на ее выходе подсоединяется магнитный пускатель.
С установкой порогов ситуация следующая. Если их задать слишком жестко, то частота срабатывания реле получится высокой. Здесь придется идти на компромисс.
Регулировку этих параметров надо выполнять так, чтобы они обеспечивали должный уровень защиты, но не допускали слишком частого переключения РКН. Постоянные включения и выключения не пойдут на пользу как подключенной к сети технике, так и самому регулятору напряжения.
При этом некоторые реле вообще не имеют возможности самостоятельно корректировать пороги. Они у них установлены “жестко”. Например, уставка по нижнему пределу заводом выполнена на 170 В, а во верхнему – на 265 В.
Такие РКН дешевле, но подбирать их надо более внимательно. Потом перенастроить эти приборы не получится, при ошибках в расчетах придется приобретать новые на замену неподошедшим.
Выбор временных параметров отключения и возобновления питания линии на выходе зависит от подключенной нагрузки и особенностей конкретной сети (+)
Если в электросети постоянно возникают кратковременные (на доли секунды) несильные падения напряжения, то время отключения по нижнему порогу лучше установить по максимуму. Так срабатываний выйдет меньше, а угроза запитанному оборудованию будет минимальной.
Задержку на включение следует подбирать в зависимости от типа включенных в розетку электроприборов. Если подключенная техника имеет компрессор или электромотор, то время подачи напряжения стоит увеличить до 1–2 минут.
Это позволит избежать резких скачков вольтажа и тока при возобновлении питания в сети, что убережет холодильники и кондиционеры от поломок.
А для компьютеров и телевизоров этот параметр можно снизить и до 10–20 секунд.
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 Вт 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 походят на УЗО.
После отключения электроэнергии эти расцепители придется переключать в исходное состояние вручную.
Схемы подключения РКН
В щитке реле напряжения всегда устанавливается после счетчика в разрыв фазного провода. Он должен контролировать и по необходимости отсекать именно «фазу». Никак по-другому его подключать нельзя.
Чаще всего для однофазных потребителей применяется стандартная схема с прямой нагрузкой через реле (+)
Основных схем подсоединения однофазных реле регулятора сетевого напряжения существует две:
- с прямой нагрузкой через РКН;
- с подсоединением нагрузки через контактор — с подключением магнитного пускателя .
При монтаже электрощита в доме практически всегда применяется первый вариант. Разнообразных моделей РКН с необходимой мощностью в продаже предостаточно. Плюс при необходимости этих реле можно установить по параллельной схеме и несколько, подключив к каждому из них отдельную группу электроприборов.
С монтажом все предельно просто. На корпусе стандартного однофазного реле имеется три клеммы – «нуль» плюс фазные «вход» и «выход». Надо лишь не перепутать подсоединяемые провода.
Как защитить оборудование от перепадов в электросети с помощью РКН:
Настройка реле напряжения:
Реле контроля сетевого напряжения – это отличная защита от «обрыва нуля» и резких перепадов вольтажа. Подключить его несложно. Надо лишь вставить соответствующие провода в клеммы и затянуть их. Практически во всех случаях применяется стандартная схема с прямой нагрузкой через РКН.