Классификация защитных реле напряжения
Такая схема защищает электродвигатель от проблем с подходящим напряжением и от неисправностей пускателя, но остальное оборудование остаётся без защиты
Так, когда напряжение выйдет за дозволенные пределы катушка контактора обесточится, его контакты разомкнуться и отключатся от сети потребители.
Допускается ли установка РН до счётчика электроэнергии?
Это нужно для реализации различных схем, например формирования сигнала для запуска генератора или другой системы бесперебойной подачи электроэнергии в вашем доме, или включения аварийного освещения и отключения важных цепей.
Обратите внимание, общаются ли сотрудники фирм-производителей с пользователями
Принцип работы реле контроля фаз
Принцип работы реле контроля фаз очень простой и основан на работе гармоника обратной последовательности. При этом прибор чувствует и анализирует возвращающееся напряжение. Если все показатели соответствуют норме, подается сигнал на плату, при помощи которой производится управление, и контакты замыкаются.
В случае выхода показателей за рамки нормы, реле контроля фаз отключит оборудование от электрической сети, при этом загорается красный индикатор. Когда ситуация стабилизируется и параметры восстановятся до нормального состояния, реле автоматически подключит электроприборы. В этом случае загорится зеленая лампочка.
Более усовершенствованные модели оснащены функцией регулировки времени подключения. В простых устройствах это время соответствует постоянному показателю.
Реле контролирует параметры трехфазной электрической сети, распознает ошибки на ранних стадиях. Если возникают серьезные ошибки, устройство производит отключение установленных электроприборов.
Трехфазное реле контроля напряжения — назначение, установка и настройка
Чтобы безопасно пользоваться домашней электросетью, нужно обеспечить ее надежную защиту. Это понимает подавляющее большинство пользователей, поэтому во всех электролиниях установлены автоматические выключатели, а нередко вместе с ними монтируются и УЗО. Однако этих устройств недостаточно, чтобы защитить сеть от всех негативных факторов. Автомат спасет линию от перегрузки и КЗ, УЗО защитит человека и домашних животных от поражения током утечки. Но при возникновении неполадок в трёхфазной сети (это может быть обрыв одного из трех фазных кабелей, нулевого проводника, а также импульсный скачок напряжения, вызванный грозой) эти приборы бесполезны. Предотвратить негативные последствия можно, подключив реле контроля напряжения 3-фазное.
Ввод 3
Ниже показаны фото сборки и установки щитка на третьем вводе.
3 – процесс сборки.
Я решил использовать гибкий кабель ПВС 4х4, ибо намучился в первых предыдущих случаях с твёрдыми жилами. Но в этом случае надо обязательно использовать наконечники, т.к. под винтовые клеммы, которые применяются в Барьерах, многожилка не комильфо.
3 – Электрощит собран и установлен
В предыдущих двух версиях провода сверху вниз шли под ДИН-рейкой, что немного напрягает.
Поэтому тут я расширил сознание и расстояние между фазами, и в образовавшиеся зазоры проложил провода. Дело в том, что блок Барьер занимает на ДИН-рейке примерно 2,8 модуля, и щели по любому будут. Так почему бы их не использовать для удобного монтажа?
3 – Щиток с Барьерами установлен
3 – Общий вид
3 – Complete
Особенности различных исполнений и их возможности
Известны две разновидности приборов, используемых в составе линейных трехфазных систем: фазные реле тока и коммутаторы напряжения. Они имеют типовое исполнение, определяемое требованиями нормативной документации. Интерес представляет сравнительная оценка двух разновидностей модульных устройств.
Плюсы токовых реле
Бесспорными преимуществами токовых защитных реле (ТР) при их сравнении с устройствами контроля напряжения являются:
- независимость от ЭДС, постоянно возникающей при фазных сбоях в случае перегрузки электродвигателя;
- возможность определения отклонений в поведении электрической машины;
- допустимость контроля не только самой линии (перед ответвлением), но и подключенной к ней нагрузки.
В отличие от ТР приборы контроля напряжения не позволяют реализовать большинство из перечисленных функций. Они предназначаются в основном для установки в линейные цепи.
Обнаружение фазного сбоя
Сбой из-за обрыва фазы – рядовое явление, связанное со сгоревшим предохранителем или механическим повреждением в сети. В схожих условиях 3-хфазный двигатель, например, при пропадании одной из фаз продолжает работать за счет мощности, отбираемой от оставшихся двух. Любая попытка запустить его вновь при отсутствии одной из фаз будет безуспешной.
Длительность ее обнаружения (реакция на перегрузку) бывает настолько продолжительной, что за это время тепловая защита просто не успевает отключить агрегат. В ее отсутствии реле обрыва фазной жилы срабатывает из-за перегрева обмоток электродвигателя. Но это случается далеко не всегда, что объясняется особенностями работы недогруженного по одной из фаз устройства. В этом случае в нем начинает действовать так называемая «обратная ЭДС».
Обнаружение реверса
Возможность обнаружения реверса фазы востребована в следующих ситуациях:
- на двигателе проводится техобслуживание;
- в систему распределения энергоносителя внесены существенные изменения;
- после восстановления показателя мощности меняется фазовая последовательность.
Выявление дисбаланса
Несбалансированность в электросетях обычно проявляется как значительное различие амплитуд фазных напряжений, поступающих с районной подстанции. Такой дисбаланс наблюдается в ситуациях, когда на стороне потребителя нарушено равномерное распределение нагрузок по каждой из фаз. Его наличие в системе приводит к разбросу токов в отдельных линиях, что заметно сокращает срок службы подключенного оборудования (электродвигателей, например).
Объясняется это тем, что так называемое «слипание» фаз в линиях индуктивных нагрузок вызывает дополнительный нагрев проводов и способствует разрушению изоляции. Все это является обоснованием необходимости установки в действующие электросети указанной модели реле защиты фазы.
Ситуация, не требующая установки РН
Если дома в сети постоянно наблюдается плохое напряжение, выраженное частыми скачками или несоответствием допустимых параметров, реле здесь не поможет. Для выравнивания напряжения потребуется поставить стабилизатор. Только он доведет напряжение в квартире до нормы.
Давайте рассмотрим пример работы бытовой техники. Чтобы холодильник или стиральная машина работали, им требуется стабильные 220В. Если в квартире сеть выдает, например, 190 вольт, эти электроприборы тоже будут работать. Но возникает вопрос, насколько долго это может продлиться. Пониженное напряжение уменьшит срок службы электроприборов и уже через год или два им потребуется ремонт.
Установка в такой ситуации прибора контроля не даст положительных результатов. Реле будет часто срабатывать или просто отключит надолго подачу электроэнергии до восстановления требуемых норм.
Как я устанавливал реле напряжения в квартирный щиток
Чтобы не было вопросов – скажу сразу, что контактор устанавливать нет необходимости, поскольку теоретически реле напряжения выдерживает ток до 30 А, а согласно маркировке на внутреннем реле – до 40 А. Но это теоретически, а как на практике – покажет время, обязательно сообщу дополнительно, если что. Да и ещё есть банальная причина – в щитке элементарно нет места. Это также основная причина, почему я не поставил автомат байпаса.
Ток ограничивается автоматами по 16 А. А вот если бы при всех прочих равных условиях стояли автоматы на 25 А, то стоило бы всерьёз задуматься о контакторе. И о замене их на 16 А, поскольку проводка выполнена алюминием с сечением 4 мм2.
В процессе установки использовал моножильный провод сечением 2,5 мм2. Даже, если бы я захотел использовать 4 квадрата – у меня бы не получилось, т.к. клеммы реле напряжения могут принять только 2,5.
Самая важная точка подключения – фаза:
Подключение фазы при установке реле напряжения
Для её расключения я использовал сжим «Орех». Считаю его самым надежным способом соединения проводов, так же, как пропаянную скрутку.
На фото видно, как провод после счетчика приходит в орех снизу. Он алюминиевый, это ещё довод в пользу «Ореха».
Второй провод снизу из «Ореха» идёт на питание реле (клемма 7). И два провода, которые идут из верхней части «Ореха» – фаза на вход реле напряжения.
Почему два, а не один, а между контактами 1 и 2 не поставить перемычку? Дело в том, что соединить 2 провода «Орехом» гораздо надежнее, чем винтовой клеммой. Во-вторых – как я говорил, всунуть 2 провода по 2,5 квадрата в одну клемму проблематично. Поэтому надежность по фазе обеспечивается двумя проводами на входе (для умощнения), и тем, что входные контакты 1 и 2 намертво спаяны внутри реле (фото с пруфом есть в первой части статьи про это реле, ссылку давал выше).
Выходные клеммы 3 и 4 так же спаяны внутри реле, и на каждую клемму я прикрутил по проводу. Но только эти провода дальше нигде не контачат – они идут каждый на свой автомат (хотя, перемычка не помешает, но она не обязательна).
Монтаж реле напряжения в щитке через Орех
Надеюсь, на фото хорошо всё просматривается – после автоматов фазные провода (уже алюминий) идут на квартиру. Нулевые подключены к клеммам чуть повыше автоматов.
Кому интересно рассмотреть всё в подробностях, сделал ещё парочку фото монтажа:
Монтаж реле напряжения – вид сверху
Пример монтажа реле напряжения в квартирный щиток
Небольшой лайфхак: в ответственных местах я стараюсь не просто вставлять зачищенный конец провода в клемму, а делаю петельку. Таким образом я вдвое увеличиваю площадь контакта (и уменьшаю пресловутое переходное сопротивление), и исключаю возможность прокручивания провода в случае ослабления зажима. Да и механическая прочность соединения от этого только выигрывает.
Предвосхищая комментарии касательно некрасивого монтажа, скажу – делал это я во время воскресного прайм-тайма, и моим главным опасением было потревожить соседей во время их телевизионного вечера. Это святое)
Да, красота – не моя стихия, но за надёжность я ручаюсь!
Вот, что получилось в итоге:
Итог установки реле контроля напряжения ФиФ
Рабочий диапазон установил 175-245 В. Считаю, что это самый широкий возможный диапазон, пригодный для тех, кто не хочет частых срабатываний этого реле. Если в приоритете сохранность техники, можну немного сузить диапазон, примерно по 5 В с обоих краёв.
После установки этого реле прошёл почти год, полёт нормальный. Было пару отключений по низкому напряжению, больше сказать нечего.
Схема подключения
Подключение однофазных реле контроля напряжения к сети 220 вольт может быть выполнено двумя способами:
- Первый вариант предусматривает непосредственное управление нагрузкой контактами реле, через которые течет весь потребляемый ток.
- Во втором случае управление контактов реле осуществляется через обмотку контактора. Для подключения нагрузки к сети используются силовые контакты. За счет этого происходит разгрузка контактов самого реле и повышение надежности его работы.
Чаще всего используется первая схема подключения, когда установка реле контроля производится за прибором учета. Провод фазы, идущий от счетчика, подключается к клемме 2. Затем по силовому контакту происходит подача фазы от клеммы 3 в домашнюю сеть. Нулевой провод подключается к клемме 1 и обеспечивает питание микросхемы самого реле. Таким образом, разрыва нуля не будет, а для управления контактами используется лишь фазный провод.
Питание на реле контроля подается после включения вводного автомата. Если напряжение находится в пределах нормы, то через некоторое время наступает замыкание контактов устройства и ток начинает поступать в сеть. Время задержки включения регулируется кнопками, расположенными на передней панели. При скачке напряжения, например, в сторону увеличения, наступает превышение верхнего порога, составляющего 250 вольт. Данное изменение фиксируется защитным устройством, после чего происходит размыкание силового контакта и последующий разрыв фазного провода. Таким образом, бытовая техника и оборудование оказываются защищенными от перенапряжения.
После возврата напряжения в пределы рабочего диапазона, контакты вновь замыкаются после установленной задержки времени, и схема возвращается в рабочее положение. Точно так же устройство реагирует на недопустимое снижение напряжения.
Данная схема подключения требует выбора контрольного прибора, превышающего по току параметры вводного автомата. Этот запас позволит защитить реле, если на него поступит максимальная нагрузка. Подобный выбор можно не делать при условии использования реле совместно с контактором, когда два прибора объединяются в одном.
Реле контроля трехфазного напряжения: предназначение и применение
Предпосылки
Электроснабжение по трёхфазной схеме используется не только для подключения потребителей, нагружающих три фазы единовременно.
Жилые дома во всех населённых пунктах, дачные посёлки, частный сектор, административные здания и не только тоже подключены к трёхфазной сети. Но при этом они являются потребителями фазной сети 220 Вольт.
А все три фазы распределяются между потребителями так, чтобы предположительно получалась одинаковая нагрузка для каждой фазы.
Схематически сеть с тремя фазами напряжения изображается, как равносторонний треугольник. Вершины его являются фазами А, В и С. Длина каждой стороны соответствует величине 380 Вольт при отсутствии нагрузки или при её малой величине.
Отрезок медианы от вершины до точки пересечения медиан это фазное напряжение. При симметричной нагрузке длина каждой стороны, то есть линейное значение, уменьшается одинаково. Это же относится и к фазным значениям.
Но поскольку реальные потребители могут быть какими угодно нагрузка всегда получается несимметричной.
Совет
И поэтому треугольник получается разносторонним, иллюстрируя отклонения напряжения от 380 и 220 Вольт. Хорошо заметно, что при несимметричной нагрузке изменились все фазные величины. Поэтому потребители, подключенные к фазе с минимальным напряжением и у которых в это время идёт помол кофе, не смогут его качественно приготовить. Кофемолки будут работать при пониженных оборотах.
Трёхфазные электродвигатели, особенно нагруженные, начнут работать с качаниями ротора. А это может привести к разрушению конвейерных лент, тросов из-за рывков.
Ещё хуже придётся всем без исключения потребителям, если произойдёт обрыв нейтрали. При этом изменение фазных напряжений может значительно превысить величину 220 Вольт. А это опасно для бытовых электроприборов.
Не говоря уже о нагруженных трёхфазных двигателях.
Принцип работы
Чтобы избежать проблемы, которые возникают в нагрузке при перекосе фаз, обрывах нуля, неправильной последовательности фаз её отключают специальным реле.
На рынке есть много моделей таких реле более или менее сложных по своей конструкции. В некоторых из них применяются полупроводниковые приборы, и даже микропроцессоры.
Для электросетей в жилых домах, дачах и частном секторе трехфазные реле напряжения устанавливаются на распределительных подстанциях.
Катушки реле контроля напряжения в трёхфазной сети срабатывают от сигнала, который выделяется из электросети специальными гармоническими фильтрами. При появлении такого сигнала катушка пускателя или аналогичного выключателя обесточивается контактами реле и нагрузка отключается.
Большинство моделей таких реле снабжены регуляторами настроек тех или иных параметров для получения необходимых контролируемых величин трёхфазного напряжения и времени между отключением и повторным включением нагрузки.
Работа реле по защите нагрузки от несоответствия параметров трёхфазной сети происходит чаще всего в автоматическом режиме.
Обратите внимание
Вмешательство человека обычно требуется только при продолжительных авариях. В таких случаях происходят повторные срабатывания, и тогда приходится вручную отключать входной выключатель. Но возможно автоматизировать и этот процесс. После нескольких повторных включений и выключений будет сформирован сигнал для автоматического выключения входного выключателя.
Подключение однофазного РН
У однофазного РН коммутация происходит по одному проводу – L. Подсоединение нуля N требуется для питания собственной схемы РН. Схема подключения РН на DIN рейке к домашней сети имеет два варианта:
- сквозной вариант предусматривает отключение подачи напряжения в сеть внутри реле;
- вариант совместного подключения с контактором, выполняющим коммутацию.
Обычно на корпусе имеется две клеммы: вход и выход, для подключения фазного провода L. Одна нулевая клемма – N. Но их может быть две, соединенных внутри между собой перемычкой. Это сделано для удобства подключения.
Если однофазное РН установить до электросчетчика, то он тоже будет защищен. Но такой вариант не всегда выполним. Это невозможно сделать, если счетчик опломбирован или такие действия запрещены соответствующими учреждениями.
Чаще всего РН подключают сразу после электросчетчика или стоящего после него автомата.
Порядок подключения РН после счетчика следующий:
- От распределительной шины отсоединяют провод, идущий от выхода счетчика или автомата, и подсоединяют его к контакту входа на корпусе реле с обозначением L.
- Свободным куском провода соединяют выход реле, так же обозначенный буквой L, с распределительной шиной.
- От нулевой шины подводят провод к реле и подсоединяют на контакт с обозначением N.
На этом этапе монтаж завершен. Надо знать, что само реле не сможет обеспечить защиту от замыкания и сверхтоков, поэтому наличие в паре автомата защиты обязательно. Номинальный ток автомата должен иметь меньшее значение на один стандартный ряд номиналов, относительно значения тока РН.
Порядок подключения
Разобраться с порядком подключения реле поможет предварительное ознакомление с особенностями его конструкции. Заметно облегчит этот процесс понимание принципа работы, а также умение настраивать прибор непосредственно перед запуском.
Конструктивные элементы
Конструкция реле контроля напряжения Корпус реле рассчитан для установки на DIN рейку или на заранее подготовленную ровную поверхность. Вынесенный наружу разъем позволяет подключать его к электросети с помощью типовых зажимов, к которым подводятся медные жилы сечением до 2,5 мм2. На передней панели располагаются органы настройки, а также контрольная лампочка индикации включения прибора.
В рабочей схеме предусмотрены индикаторы аварийной ситуации и подключенной нагрузки, а также переключатели режима, регуляторы асимметрии и задержки по времени. Для подключения устройства используются три клеммы, имеющие обозначение L1, L2 и L3. Подобно автоматам защиты в них не предусмотрено подсоединение нулевого проводника (это справедливо не для всех моделей реле).
На корпусе устройства имеется еще одна контактная группа из 6-ти клемм, используемая для соединения с цепями управления. С этой целью в разводке силового оборудования предусматривается жгут, содержащий соответствующее количество проводов. Одна из контактных групп управляет цепью катушки магнитного пускателя, а вторая – коммутацией подключенного к линии оборудования.
Элементы настройки
Инструкция по подключению и настройке предполагает наличие различных схемных решений самого прибора. В простейших моделях на лицевую панель выводится не более одного или двух регуляторов. Этим они отличаются от образцов с расширенными настройками. В моделях с большим числом регулирующих элементов (их называют мультифункциональными) предусмотрен отдельный блок микропереключателей. Он располагается на печатной плате, размещенной прямо под корпусом прибора или в специальной скрытой нише.
Выбираем фазность и номинальный ток аппарата
РН подразделяются на трехфазные и однофазные. Трехфазные модели применяются в сетях 380 вольт для защиты электрических приводов. Для квартирной сети 220 вольт следует выбрать однофазное реле напряжения.
Также не менее важно выбрать номинальный ток РН. Для этого первоначально нужно определить потребляемую мощность электроприборов и подобрать характеристики аппарата с запасом в 20-30%. К примеру, если вам нужно выбрать РН для кондиционера, номинальный ток которого 5 Ампер, вполне достаточно приобрести реле, рассчитанное на номинальный ток 10 Ампер
К примеру, если вам нужно выбрать РН для кондиционера, номинальный ток которого 5 Ампер, вполне достаточно приобрести реле, рассчитанное на номинальный ток 10 Ампер
Если же вам нужно защитить всю электропроводку в квартире либо доме, обратите внимание на номинал автоматического выключателя. Если стоит автомат на 25А, нужно выбрать реле на 32А либо 40А. Если же номинальный ток автомата составляет 32А, ток РН должен составлять 40, а лучше 50 А
Если же номинальный ток автомата составляет 32А, ток РН должен составлять 40, а лучше 50 А.
Чтобы вы понимали, однофазные реле напряжения для установки в розетку рассчитаны на ток от 6 до 16 Ампер. Аппараты, устанавливаемые на DIN-рейку может выдерживать нагрузку от 8 и вплоть до 80А (максимальный ток, при этом номинальный составляет 63А, модель VA-protector 63A).
Остается немаловажный вопрос, какую марку аппарата лучше выбрать для обеспечения защиты электрооборудования квартиры. На российском рынке наиболее популярна линейка ZUBR компании DC Electronics. Для справки необходимо отметить, что ZUBR – это устаревшее название бренда, в настоящее время продукция фирмы поставляется в РФ под названием RBUZ.
Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:
Советы экспертов
Теперь вы знаете, как выбрать реле напряжения для дома и квартиры. Как вы видите, критерии выбора достаточно простые: нужно определиться с вариантом исполнения аппарата, фазностью, номинальным током и маркой.
Будет полезно прочитать:
- Что такое устройство защиты от импульсных перенапряжений
- Как выбрать стабилизатор для дома
- Как разделить электропроводку на группы
