Как выбрать реле напряжения для квартиры и дома
Многие кто не знает, что такое реле напряжения, очень часто его путают со стабилизатором. Однако, общего между этими двумя устройствами не так уж и много. Путаница возникает из-за того, что, как и в случае со стабилизатором напряжения, реле позволяет автоматически контролировать параметры тока, но не регулировать его (повышать или понижать, как это умеет делать стабилизатор напряжения).
Основные функции реле напряжения, это контроль:
- Вы можете запрограммировать реле напряжения на верхний и нижний диапазон срабатывания. Например, реле будет выключаться, в том случае, если напряжение в электросети упадёт до 160 Вольт или же наоборот, поднимется до 240 Вольт;
- Можете самостоятельно регулировать показания индикатора напряжения, если оно некорректно отображается на дисплее реле;
- Выставлять задержку реле напряжения (время, через которое реле начнёт контроль напряжения, чтобы включиться заново).
Как было сказано выше, главным параметром реле напряжения является скорость срабатывания. Чем ниже будет скорость отключения, тем быстрее сработает реле напряжения. Для современных устройств защиты, данный параметр колеблется в районе 0,02-0,05 секунд.
Что нужно знать про мощность реле контроля напряжения
Также, при выборе защитного реле нужно учитывать мощность подключаемых приборов и фазность. Бывают трехфазные и однофазные реле напряжения. Именно однофазные реле, чаще всего выбираются для установки в домах и квартирах. При этом реле напряжения может устанавливаться на специальную DIN рейку, когда через него будет подключен весь дом или к обычной розетке, если требуется защитить только отдельные электроприборы.
Не менее важным параметром при выборе защитного реле является мощность. Если неправильно подобрать мощность реле напряжения на весь дом, то в случае превышения допустимой нагрузки, реле будет выключаться. В свою очередь, реле гораздо большей мощности, чем нужно, выключаться не будет, однако его стоимость обойдется на порядок выше.
Поэтому при выборе реле напряжения по мощности следует учитывать номинал установленных автоматических выключателей в доме и потребляемую нагрузку. Если стоят автоматы на 25А, то потребуется реле напряжения на 32-40А, чтобы защитить весь дом. Иногда требуется выбрать реле напряжения и мощнее, например, на 50-63А, здесь все во многом зависит от того, какая нагрузка к нему будет подключена.
Основные критерии при выборе защитного реле
Итак, чтобы правильно выбрать реле напряжения, нужно учесть:
- Фазность;
- Мощность;
- Скорость срабатывания;
- Диапазон настраиваемых напряжений (если в сети будет напряжение ниже, чем оно может быть выставлено в реле, то устройство защиты будет все время выключаться, а нормально использовать его не получится);
- Возможность самостоятельной регулировки индикатора напряжения (при его искажении на дисплее);
- Наличие термозащиты от внутреннего перегрева реле напряжения.
Итак, разобравшись с выбором защитного устройства, следует добавить, что его установка на весь дом или квартиру, является как плюсом, так и минусом. К преимуществам относится то, что в таком случае будут защищены абсолютно все потребители электричества в доме. Что же касается недостатков, то при сильном перепаде напряжения будет обесточен весь дом, что совсем неудобно.
Проверяем работу устройства
Чтобы проверить работоспособность изделия потребуется собрать электрическую схему, включающую источник питания, нагрузку, предохранитель-автомат и реле. Для подачи питания используется трансформатор лабораторного типа ЛАТР, оснащенный рукояткой для плавной корректировки напряжения в диапазоне от 0 до 250 В. После программирования порогов срабатывания производится включение цепи питания, а затем выполняется понижение и повышение вольтажа. Для проверки значения параметра используется тестовый прибор, переключенный в режим вольтметра.
Если мощности не хватает
Нередки ситуации, когда нужно установить защитные реле на мощное оборудование, но при этом сам защитный блок по техническим данным не подходит. Есть способ увеличить значение номинального тока за счет установки промежуточного реле. Идея очень проста: нагрузка подключается к сети через мощный контактор, катушки которого, в свою очередь, включены через защитный блок. В результате, основная нагрузка идет не через реле, которое не перегружено.
Подключение проводится в такой последовательности:
- Крепим на дин-рейку рядом друг с другом реле защиты и пускатель.
- При отключенном питании подключаем на вход питания реле «фазу» и «ноль».
- Проводом нужного сечения подключаем «фазу» на вход размыкающего контакта пускателя.
- Выход этого контакта — к нагрузке. «Ноль» берем непосредственно с линии.
- На катушку пускателя подключаем два провода. Один подводим к нулевой шине, другой — к выходу разрывающих контактов реле защиты (внизу корпуса прибора).
- Вход разрывающих контактов реле подключаем к фазному проводу сети.
Теперь можно контролировать нагрузку, значительно превышающую номинальное значение защитного реле.
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.
УЗО схема подключения
В квартирах подключение трехфазной сети встречается редко. Этот вариант популярен для частных домов. Аппарат защиты в них подключается несколькими способами:
Реле напряжения 380 В 2-полюсное для дома не подходит. Используют 4-полюсные аналоги. К ним подключают 1 нулевую жилу и 3 фазных. Схема усложнена тем, что каждая линия оснащена своим прибором УЗО
Важно правильно подобрать провода. Для однофазной сети подойдет стандартный вариант ВВГ, но для 3-фазной нужен устойчивый к возгоранию ВВГнг.
Общее УЗО для 3-фазной сети + счетчик. В схеме присутствует счетчик электроэнергии
Групповые УЗО находятся в системе обслуживания отдельных линий. Эта схема требует установки большого электрощита с множеством проводов и электроприборов.
В схеме присутствует счетчик электроэнергии. Групповые УЗО находятся в системе обслуживания отдельных линий. Эта схема требует установки большого электрощита с множеством проводов и электроприборов.
Устройство и принцип действия
Реле оснащается корпусом из специального пластика, внутри располагается измерительный блок и контактная группа. Модуль измерения обеспечивает замер напряжения в цепи, полученный результат сравнивается с заранее запрограммированным интервалом. Если цифры совпадают, то контакты исполнительного блока находятся в замкнутом состоянии, поддерживая работоспособность внешней цепи. Контактная группа не требует непрерывной подачи электроэнергии для удержания пластин в замкнутом или разомкнутом состояниях, ток подается только в момент переключения.
Измеритель осуществляет постоянный мониторинг напряжения, при отклонении параметра от запрограммированного интервала формируется управляющий сигнал. Импульс передается к контактной группе, которая отсекает питание от оборудования в квартире или жилом доме. В конструкции оборудования предусматривается энергонезависимая память, в которой хранится информация о последнем аварийном срабатывании. Контроль напряжения осуществляется микропроцессором или сравнивающим устройством (компаратором).
Существуют упрощенные реле, из конструкции которых удален жидкокристаллический дисплей. Для изменения параметров используются рукоятки, оснащенные измерительной шкалой. В схеме предусматриваются сигнальные светодиоды, позволяющие определить причину срабатывания контактной группы. Электронный контроллер и механическая релейная часть остаются неизменными.
Функции реле напряжения.
В конструкции всех защитных реле предусмотрен регулируемый таймер задержки включения питания. Устройство необходимо для корректного подсоединения оборудования, оснащенного электрическими двигателями. Например, компрессор холодильника рекомендуется подключать к сети через 1-2 минуты после аварийного отключения. В зависимости от производителя используются таймеры, рассчитанные на установку задержки на время от 15 секунд до 15 минут.
Разновидности
Существует несколько форм-факторов реле контроля напряжения:
- Вилка-розетка. Самый простой тип устройства. С одной стороны, у него обычная вилка, которая вставляется в любую евророзетку. С другой, располагается такая же розетка для подключения любого прибора. Также имеются рычажки регулировки и дисплей.
- Удлинитель. Его устройство аналогично предыдущему, только дополнительно комплектуется проводом нужной длины и несколькими гнездами для вилок.
- С установкой на дин-рейку. Наиболее распространенный тип устройства. Их установка производится в распределительном шкафу, на специальную монтажную пластину. Преимуществом таких моделей является возможность защитить помещение целиком, а также большой выбор регулировок.
Как видите, оптимальное решение – это установка на дин-рейку в распределительный щиток. А переносные устройства подойдут тогда, когда необходима временная защита электроприборов в местности с неустойчивым напряжением.
Классификация и виды
Реле напряжения классифицируются по:
- месту размещения и установке;
- количеству фаз электрической сети.
По типу подключения
Существует три способа размещения и установки подобных приборов, определяющих тип их включения в электрическую сеть:
Модель «РН-116» типа вилка-розетка
Данный тип размещения позволяет контролировать напряжение, подающееся только к одному потребителю, подключаемому к блоку вилка-розетка. В этом случае напряжение, подающееся к прочим элементам нагрузки, не отслеживается и не контролируется.
Этот тип электротехнического оборудования представляет из себя удлинитель, оснащённый встроенным реле контроля. При его использовании можно запитать группу бытовых приборов и устройств, тем самым обезопасить их от скачков напряжения.
В этом случае основным ограничением использования будет максимально допустимая мощность подключаемых приборов, определяемая величиной нагрузочного тока.
Модель «Зубр Р616Y»
Это наиболее функциональный вариант размещения подобных элементов защиты и обусловлено тем, что реле такой конструкции устанавливается в главном распределительном щите (ГРЩ), вводно-распределительном устройстве (ВРУ) или щитке освещения, тем самым появляется возможность защитить всю электрическую сеть квартиры или загородного дома. Основным условием выбора при установке таким образом будет соответствие мощности устройства, суммарной мощности подключаемой нагрузки.
Статья по теме:
По количеству фаз
Всем известно, что электрические сети бывают однофазные и трёхфазные, соответственно, и электротехнические устройства бывают рассчитаны на эти классы напряжения. Реле контроля однофазное – это устройство, предназначенное для работы в электрических сетях различного назначения с рабочим напряжением в 220 Вольт. Конструкция и способы размещения подобных средств защиты рассмотрены выше.
Модель «РНПП-301», устанавливаемая на ДИН-рейку
Трёхфазные модели устанавливаются в ВРУ или ГРЩ загородного дома (коттеджа), если схемой их электроснабжения предусмотрено подключение по трёхфазной цепи напряжением 380 Вольт.
В этом случае можно выполнить защиту всей внутренней сети электроснабжения, как и в случае использования реле напряжения, устанавливаемого в осветительном (квартирном) щитке.
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.
Реле напряжения РН-111 и разновидности РН-113, РН-111М
Данное реле в основном применяется в связке с контактором, так как непосредственно подключить через него можно нагрузку не более 16А (3,5квт).
И то если это моножила. Для многожильных с условием последующего обжатия наконечниками НШВИ — лучше всего только 4мм2, иначе жилы попросту не влезут в клеммные зажимы.
Для подключение большей нагрузки (до 7квт) можно приобрести РН-113. Но и его контакты выполнены довольно хилыми, поэтому для прямого подключения нагрузки через реле заявленный номинальный ток лучше поделить в 1,5 раза.
Световое индикаторное табло имеется только у марок с буквой М и РН-113.
Индикация начинает отображаться при напряжении от 40В. Погрешность показаний замеренного напряжения в диапазоне от 175 до 350В — 1-2 Вольта.
Как работает защита
Принцип работы реле напряжения прост. В прибор вмонтирован блок слежения за нагрузкой в сети. Параметры контроля обычно закладывает производитель. Но собственник вправе установить свои пределы.
Блок постоянно занят измерением напряжения на линии. И если оно отходит от нормы в любую из сторон, то об этом мгновенно подается сигнал на исполнительный модуль. Последний сразу же отключает нагрузку на линии, уберегая работающие приборы.
Но измерительный блок продолжает свою работу в цикличном режиме. Через определенный промежуток времени модуль снимает показания с линии. Если нарушения сохранились, то автоматика бездействует. Она ждет следующего временного отрезка для измерений.
Прибор для контроля напряжения Источник prom.st
Его также можно установить вручную. Или оставить заводские настройки. Когда замеры покажут заданную норму, то исполнительный блок также оповещается об этом. И тот замыкает силовой контакт, возобновляя подключение к внешним источникам электропитания.
Преимущества реле по сравнению со стабилизаторами
Использование реле напряжения для квартиры или для дома, если это позволяет устойчивость линии, во многом предпочтительнее, чем установка стабилизаторов. Перечислим основные преимущества РКН:
Компактность. Этот прибор занимает намного меньше места, чем любой стабилизатор.
- Простота монтажа. Элемент контроля напряжения в сети может быть установлен внутри электрощита на ДИН-рейку, при этом даже не придется долго возиться с подключением кабелей. А чтобы установить стабилизатор, придется врезаться в линию (при монтаже прибора в помещении) или размещать устройство внутри специально изготовленного защитного ящика, рядом со щитком.
- Быстрота реакции. Это основной плюс реле контроля напряжения. При внезапном скачке разности потенциалов срабатывание элемента происходит всего через несколько миллисекунд. В этом вопросе с РКН могут конкурировать только симисторные стабилизаторы, цена которых на порядок выше.
- Бесшумность. Реле работают тихо, в то время как работающий стабилизатор слышно даже на довольно большом расстоянии.
- Экономичность. В сравнении со стабилизирующими аппаратами элементы контроля разности потенциалов потребляют ничтожно малое количество электроэнергии.
- Низкая цена. Как уже говорилось, реле контроля напряжения стоят во много раз дешевле стабилизаторов.
Учитывая вышеперечисленные преимущества РКН, становится понятно, почему при возможности следует выбирать именно их. И все же, ознакомившись с достоинствами этих элементов, увлекаться и ставить их везде вместо стабилизаторов не нужно.
Если вы используете реле как отсекатель напряжения для холодильника, а разность потенциалов в сети регулярно скачет, то постоянные включения и отключения питания закончатся тем, что дорогостоящий агрегат через несколько месяцев выйдет из строя.
