Реле напряжения

Стабилизаторы напряжения

Начнем рассмотрение со стабилизаторов питающего напряжения и по порядку рассмотрим вначале преимущества, а затем недостатки применения этого типа устройств.

Преимущества стабилизаторов напряжения

1. Обеспечивают постоянное стабильное напряжение для питания наших электроприборов 220 В. Стабилизаторы сглаживают скачки и небольшие колебания питающего напряжения, выдавая на выходе стабильное напряжение 220 В.

При снижении напряжения обычно ниже 160 В, либо при превышении им значения 280 В, стабилизаторы отключаются от внешней питающей сети и обесточивают внутренних потребителей. Тем самым предохраняя электроприборы от выхода из строя.

2. Подключенное через стабилизаторы напряжения оборудование остается работоспособным. Такие электроприборы, как аудио- и видеотехника очень чувствительны к отклонениям питающего напряжения. Повреждение этих приборов такие колебания напряжения не вызывают, но могут сказываться на качестве его работы. Применение стабилизатора обеспечивает надежную работоспособность такого оборудования.

3. При применении стабилизаторов напряжения прекращают мерцать электрические лампочки. Это существенно продлевает срок их службы.

Недостатки стабилизаторов напряжения

1. Большие габариты. В большинстве случаев стабилизаторы напряжения довольно громоздки, и для их установки необходимо выделять дополнительное место. Габариты зависят от мощности подключаемой нагрузки. Чем больше мощность, тем больше габариты применяемого стабилизатора.

Во время своей работы эти устройства нагреваются, поэтому им необходимо достаточное место для эффективного охлаждения корпуса самого стабилизатора, и его внутренних элементов.

В трехфазных электрических сетях обычно применяют три отдельных стабилизатора напряжения, установленных в каждую фазу. Если устанавливать один трехфазный стабилизатор, то в случае короткого замыкания или пропадания одной из фаз, стабилизатор отключится.

Все однофазные потребители, подключенные к любой из фаз будут обесточены до тех пор, пока не восстановятся нормальные условия работы стабилизатора. Это очень неудобно, поэтому чаще применяется установка трех отдельных стабилизаторов напряжения в каждую из фаз. А это в свою очередь значительно увеличивает габариты.

2. Цена. Покупка хорошего стабилизатора напряжения может обойтись в приличную сумму денег.

Стабилизаторы намного дороже, чем реле контроля напряжения. В большинстве случаев стоимость является решающим фактором при выборе устройств защиты, и большинство пользователей склоняются в стороны приобретения реле напряжения.

3. Стабилизаторы чувствительны к пыли и влажности помещения, в котором они установлены. Внутри стабилизатора находится трансформатор, большое электромагнитное поле, которое притягивает пыль. Поэтому место установки должно быть хорошо защищено от пыли и влаги.

4. Чувствительность стабилизаторов напряжения к различным электрическим помехам. Если в электрической сети часты электрические помехи, это приведет к тому, что электроника стабилизаторов начнет «глючить», они могут отключиться, обесточивая тем самым всю квартиру.

Реле контроля напряжения

Следующий вид устройств для защиты от скачков и перепадов питающего напряжения — реле контроля напряжения, которые еще называют «барьерами» напряжения.

Преимущества реле контроля напряжения

1. В отличие от стабилизаторов напряжения, реле напряжения имеют малые габариты и в большинстве случаев предназначены для установки на DIN-рейку.

Также реле напряжения выпускаются для подключения в розетку. Это дает возможность защитить отдельный электроприбор (или группу приборов), не изменяя конфигурацию электропроводки. А это очень удобно.

2. Стоимость. Реле контроля напряжения намного дешевле, чем стабилизатор напряжения. Даже если мы используем несколько реле напряжения, их стоимость оказывается ниже, чем стабилизатора напряжения.

3. Автоматичность. Основная функция стабилизаторов — стабилизация питающего напряжения, в то время, как реле контроля напряжения является прибором автоматики и предназначены именно для защиты от скачков и перепадов напряжения. Их схемотехника лучше реагирует на скачки и перепады, она более быстродействующая.

Реле контроля напряжения лучше лучше справляются с защитой потребителей от выхода из строя электроприборов при превышении, либо понижении питающим напряжением допустимых пределов.

Недостатки реле контроля напряжения

1. Не устраняет колебания напряжения.

2. Для максимальной защиты необходима установка нескольких устройств.

Резюме

Как видно из выше рассмотренного, нет какого-то одного способа, который бы дал наилучший результат.

Максимальную защиту электроприборов в наших квартирах обеспечивает совместное применение стабилизаторов напряжения и реле контроля напряжения.

В этом случае наши потребители будут иметь максимальную защиту от возможных критических изменений напряжения в наших питающих электрических сетях.

Более подробно преимущества и недостатки каждого из устройств я рассмотрел в видео:

Стабилизатор или реле контроля напряжения?

Также рекомендую посмотреть

Реле контроля напряжения. Защита от скачков напряжения.

Подключение нескольких реле напряжения.

Реле контроля напряжения в трехфазной сети 380В.

Реле приоритета. Автоматическое управление нагрузкой.

В современных бытовых приборах используется чувствительная электроника, что делает эти устройства уязвимыми перед перепадами напряжения. Поскольку устранить их не представляется возможным, необходима надежная защита. К сожалению, ее организация не входит в сферу обязанностей службы ЖКХ, поэтому заниматься этим вопросом приходится самостоятельно. Благо защитные устройства приобрести сегодня не проблема. Прежде чем перейти к описанию и принципу действия таких приборов, кратко расскажем о причинах, вызывающих скачки напряжения, и их последствиях.

Что такое перепад напряжения и его природа?

Под этим термином подразумевается краткосрочное изменение амплитуды напряжения электросети, с последующим восстановлением, близким к первоначальному уровню. Как правило, длительность такого импульса исчисляется я миллисекундами. Существует несколько причин для его возникновения:

1. Атмосферные явления в виде грозовых разрядов, они способны вызвать перенапряжение в несколько киловольт, что не только гарантированно выведет электроприборы из строя, а и может стать причиной пожара. В данном случае жителям многоэтажек проще, поскольку организация защиты от таких предсказуемых явлений входит в обязанности поставщиков электричества. Что касается частных домов (особенно с воздушным вводом), то их жильцы должны самостоятельно заниматься этим вопросом или обращаться к специалистам.
2. Скачки при коммутационных процессах, когда происходит подключение-отключение мощных потребителей.
3. Электростатическая индукция.
4. Подключение определенного оборудования (сварка, коллекторный электродвигатель и т.д.).

На рисунке ниже наглядно продемонстрирована величина грозового (Uгр) и коммутационного импульса (Uк) по отношению к номинальному напряжению сети (Uн).

Грозовой и коммутационный импульсы перенапряжения

Для полноты картины следует упомянуть и о долгосрочном повышении и понижении напряжения. Причиной первого является авария на линии, в результате которой происходит обрыв нулевого провода, что вызывает повышение до 380 вольт. Нормализовать ситуации никакими приборами не получится, потребуется ждать устранения аварии.

Длительное снижение напряжения можно часто наблюдать в сельской местности или дачных поселках. Это связано с недостаточной мощностью трансформатора на подстанции.

Защитные устройства

Существует несколько видов защитных устройств различающихся как по функциональности, так и по стоимости, одни из них обеспечивают защиту только одному бытовому прибору, другие – всем имеющимся в доме. Перечислим хорошо зарекомендовавшие себя и наиболее распространенные защитные устройства.

Сетевой фильтр

Наиболее простой и доступный по деньгам вариант защиты маломощного бытового оборудования. Отлично зарекомендовал себя при бросках до 400-450 вольт. На более высокие импульсы устройство не рассчитано (в лучшем случае оно примет удар на себя, спасая дорогостоящую аппаратуру).

Фильтр удлинитель Swen Fort Pro

Основной элемент защиты у такого устройства – варистор (полупроводниковый элемент изменяющий сопротивление в зависимости от приложенного напряжения). Именно он выходит из строя при импульсе более 450 В. Вторая важная функция фильтра – защита от высокочастотных помех (возникают при работе электродвигателя, сварки и т.д.) отрицательно влияющих на электронику. Третьим элементом защиты является плавкий предохранитель, срабатывающий при КЗ.

Не следует путать фильтры с обычными удлинителями, которые не обладают защитными функциями, но похожи по внешнему виду. Чтобы различить их достаточно посмотреть паспорт изделия, где приведены полные характеристики. Отсутствие такового должно само по себе вызывать подозрение.

Стабилизатор

В отличие от предыдущего типа приборы этого класса позволяют нормализовать напряжение в соответствии с номинальным. Например, установив границу в пределах 110-250 В, на выходе устройства будет стабильные 220 В. Если напряжение выйдет за пределы допустимого, прибор отключит питание и возобновит его подачу после нормализации работы электросети.

Стабилизатор EDR-1000 от производителя Luxeon

В некоторых случаях (например, в сельской местности) установка стабилизатора является единственным способом повысить напряжение до необходимой нормы. Бытовые стабилизаторы выпускают двух модификаций:

• Линейные. Они предназначены для подключения одного или нескольких бытовых приборов.
• Магистральные, устанавливаются на входе электросети здания или квартиры.

И первые, и вторые следует подбирать исходя из мощности нагрузки.

Источники бесперебойного питания

Основное отличие от предыдущего типа является возможность продолжения подачи питания подключенного устройства после срабатывания защиты или полного отключения электричества. Время работы в таком режиме напрямую зависит от емкости аккумуляторной батареи и мощности нагрузки.

Бесперебойный блок питания APC, модель SC-420

В быту эти устройства в основном используются для подключения стационарных компьютеров, чтобы при проблемах с электросетью не потерять данные. При срабатывании защиты ИБП будет продолжать подачу питания в течение определенного времени, как правило, не более получаса (зависит характеристик устройства). Этого времени вполне достаточно, чтобы сохранить необходимые данные и корректно отключить компьютер.

Современные модели ИБП могут самостоятельно управлять работой компьютера через USB интерфейс, например, закрыть текстовый редактор (предварительно сохранив открытые документы), после чего произвести отключение. Это довольно полезная функция, если пользователь при срабатывании защиты не находился рядом.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений

Все перечисленные выше приборы обладают общим недостатком, у них не реализована действенная защита от импульса высокого напряжения. Если таковой произойдет, он, практически гарантированно выведет такие устройства из строя. Следовательно, защита должна быть организована таким образом, чтобы после срабатывания можно было оперативно привести ее в рабочее состояние. Этому требованию, как нельзя лучше отвечают УЗИП. На их основе организуется многоуровневая система защиты внутренних линий частного дома.

Одна из принятых классификаций таких устройств показана в таблице.

Таблица 1. Классификация УЗИП

Категория	Применение
В (I)	Обеспечивают защиту при прямом попадании грозового разряда по системе молниезащиты. Место установки – вводно-распределительное устройство или главный распределительный щит. Основная нормирующая характеристика – величина импульсного тока.
С (II)	Защищают токораспределительную сеть от коммутационных импульсов, а также играют роль второго защитного уровня при грозовом разряде. Место установки – распределительный щит.
D (III)	Обеспечивают последний уровень защиты, при которой к потребителям не допускаются остаточные броски напряжения и дифференциальные перенапряжения. Помимо этого обеспечивается фильтрация высокочастотных помех. Установка производится перед потребителем. Могут быть выполнены в виде модуля под розетку, удлинителя и т.д.

Пример организации трехуровневой защиты продемонстрирован ниже.

Организация трехуровневой защиты от перенапряжения

Конструктивные особенности УЗИП.

Устройство представляет собой платформу (С на рис. 6) со сменным модулем (В), внутри которого находятся варисторы. При их выходе из строя индикатор (А) изменит цвет (в приведенной на рисунке модели на красный).

УЗИП Finder (категория II)

Внешне устройство напоминает автоматический выключатель, крепление – такое же (под DIN рейку).

Особенностью УЗИП является необходимость замены модулей при выходе варисторов из строя (что довольно просто). Конструкция модулей выполнена таким образом, что установить их на платформу с другим номиналом невозможно. Единственный серьезный недостаток связан с характерными особенностями варисторов. Им необходимо время, чтобы остыть, многократное попадание грозового разряда существенно усложняет этот процесс.

Защитное реле

В завершении рассмотрим реле контроля напряжения (РКН), эти устройства способны обеспечить защиту бытовых приборов от коммутационных импульсов, перекоса фаз, а также пониженного напряжения. С грозовыми импульсами они не справятся, поскольку на это не рассчитаны. Их сфера применения – защита внутренней сети квартиры, то есть там, где обеспечение грозозащиты входит в обязанности электрокомпаний.

Приборы могут устанавливаться во входном щитке, непосредственно, после электросчетчика, для этого предусмотрено крепление под DIN рейку.

РКН можно подключать после счетчика

Помимо этого выпускаются модификации приборов в виде удлинителей питания и модулей под розетку.

РКН в виде удлинителя и розеточного модуля

Данные устройства могут произвести только защитное отключение сети, при выходе напряжения за указанные пределы (устанавливается кнопками управления), после нормализации электросети производится ее подключение. Стабилизация и фильтрация не производятся.

Предостережения

Не следует доверять защиту своего дома самодельным конструкциям, в бытовых условиях бывает проблематично настроить собранную схему и протестировать ее работу в критических режимах.

Не имея практического опыта в организации грозозащиты, не стоит пытаться реализовать ее самостоятельно, эту работу лучше доверить профессионалам. Рекомендуем рассматривать эту часть статьи как информационную.

Все манипуляции с электрощитом, приборами и проводкой необходимо проводить только при отключенном электропитании.

Как подключить РН — 3 способа подключения. Топ 5 фирм-производителей. 3 ошибки при установке. Тест для выбора реле контроля напряжения!

Всё электрическое оборудование, установленное в доме, рассчитано на определённое напряжение сети. О том, как выбрать реле напряжения, защищающее электроприборы от нерасчётных параметров, рассказывает эта статья.

Установка реле напряжения(РН) — 3 причины это сделать

Реле напряжения

РКН имеет преимущества перед стабилизаторами или отсутствием защиты:

1. Все электроприборы рассчитаны на работу от сети напряжением 220В с допусками. При выходе значений за эти допуска возможна поломка электрооборудования. Реле напряжения (РН) ведёт контроль напряжения в сети 220в и отключает подключённое к ней оборудование.
2. Устройство дешевле стабилизатора, занимает меньше места. Особенно это заметно в приборах большой мощности. Если аппарат устанавливается на Din-рейку, то установочные габариты всего 2-3 модуля.
3. Этот прибор во много раз дешевле защищаемого оборудования.

В доме моей тёщи на вводе в дом отгорел нулевой провод. Это привело к перекосу фаз и росту напряжения в розетках. Она была дома и успела отключить всю электроаппаратуру. А в тех квартирах, где все были на работе, сгорело большое количество электроприборов. ЖЭК им ничего не компенсировал. После этого случая я установил РН в своей и её квартире.

ТЕСТ:

Попробуйте ответить на вопросы и оценить свои знания того, какое выбрать защитное устройство.

1.Номинальный ток реле напряжения выбирается больше или меньше тока вводного автомата?

а)больше;

б)меньше.

2.Допустимо ли в трёхфазной сети использовать однофазное реле?

а)нет;

б)да, если установить три однофазных устройства.

3.Допустимо ли к реле с номинальным током 10А подключить нагрузку с током 50А?

а)нет;

б)да, если нагрузку подключить через пускатель.

4.Допускается ли установка РН до счётчика электроэнергии?

а)нет;

б)да, с предварительным согласованием в электроснабжающей организации.

Варианты ответов:

1. а,б,б,б – у вас достаточно знаний для самостоятельного выбора РН;
2. б,а,а,а — вам необходимо изучить эту статью и дополнительные материалы в сети интернет;
3. остальные варианты — знания у вас есть, но их недостаточно для того, чтобы выбрать реле самостоятельно.

Все подключения РКН должны соответствовать ПУЭ (Правилам Устройства Электроустановок), главе 3.1, пунктам 3.1.3, 3.1.14 и 3.1.18.

Подключение РН 111м с контактором — 3 способа

Производится это прибор компанией «Новатек-Электро».

РН 111м предназначено для отключения нагрузки в случае выхода параметров сети за допустимые пределы. При возврате этих значений к номинальным значениям, устройство снова подаёт питание в сеть.

На лицевой панели есть два светодиода, сигнализирующих о наличии напряжения в питающей сети и состоянии самого прибора — включенный или выключенный.

Регулировка прибора производится тремя ручками:

• верхнее значение срабатывания устройства;
• нижнее значение;
• время задержки перед повторным включением.

Схемы подключения реле

Ответы на 3 вопроса о способах подключить реле

1. Допускается ли подключение электроприборов прямо после устройства? Это подключение применяется, если нагрузка не превышает номинальную мощность устройства 16А или 3,5кВт.
2. Как подключить контактор? Контактор подключается к выходным клеммам устройства, а к нему подключаются все электроприборы .
3. Какой ещё есть способ подключения? Смешанный. В этом случае часть оборудования подключается прямо к РН 111м, а часть (самое мощное, чаще всего электротопление или электроплита) через пускатель.

Подключение пускателя к РН

Реле напряжения РН 113, способы подключения и 4 режима его работы

РН-113 предназначено для отключения потребителей при недопустимых колебаниях напряжения в питающей сети 220В. После восстановлении параметров питающей сети реле самостоятельно восстанавливает питание электроприборов.

На передней панели находится семисегментный ЖК индикатор, показывающий:

• напряжение сети;
• значение устанавливаемого параметра;
• параметры сети при отключении (моргание индикатора);
• время до включения.

Установка параметров производится ручками на передней панели.

Номинальный ток устройства — 32А. При необходимости подключить нагрузку большей мощности, она подключается через пускатель.

Важно! Необходим запас по мощности 20%.

Режимы работы

Устройство работает в четырёх режимах:

1. Обычное реле напряжения. При этом осуществляется полноценная защита потребителей.
2. Максимальная защита. Отключение производится только при перенапряжении питающей сети выше заданных пределов.
3. Минимальная защита. Срабатывает при понижении потенциала ниже допустимого.
4. Реле времени с выдержкой времени на включение.

Перед тем, как подключить РН 113, можно посмотреть видео на эту тему в сети интернет.

На картинке изображена схема подключения реле напряжения РН 113 для дома сх к сети 220В.

Подключение РН-113

Сравнение 2 защитных устройств — РН 106 или УЗМ 51М

При выборе защиты иногда встает вопрос — что лучше, УЗМ 51 или РН 106. Попробуем разобраться.

Реле напряжения РН-106 защищает от перенапряжения электроприборы мощностью до 14кВт. При выходе значений напряжения сети за установленные пределы оно мгновенно отключает потребителей. Включение происходит через заранее установленный промежуток времени после нормализации показателей.

В УЗМ 51, кроме обычной защиты от перенапряжения, есть варисторная защита и некоторые другие особенности:

• Два временных интервала, необходимых для отключения — при перенапряжении > 242…286 В /( 0,2 с) > 300В /( 20 мс), а при пониженном напряжении < 154…198/ (10 с ) < 130В /(100 мс)от 0,2с при 286В до 20мс при 300В верхнего предела защиты и от 10с при 198В до < 130В /(100 мс). Это помогает избежать ложных срабатываний защиты.
• Варисторная защита предохраняет электрооборудование от высоковольтных импульсов и грозовых разрядов. Это не отменяет необходимости установки громоотвода и является дополнительной защитой.
• Включение питания происходит во время перехода напряжения через «0» синусоиды. Это позволяет избежать переходных процессов.

Поэтому УЗМ 51 удобнее в эксплуатации. Оно надёжнее защищает электроприборы, чем РН 106

Подключение УЗМ 51М изображено на следующей фотографии.

Схема подключения УЗМ 51М

Реле напряжения. Защита от перепадов (скачков) напряжения

5 преимуществ реле контроля напряжения Zubr

РН Zubr, как и все РН, предназначено для защиты бытовых электроприборов от повышенного и пониженного потенциала сети. Оно оборудовано ЖК индикатором, показывающем параметры сети при работе или при отключения.

Устройство имеет ряд положительных качеств:

• Два вида исполнения — розеточный и на din-рейку. Это позволяет выбрать удобный вариант установки.
• Простота настроек — всего три кнопки. Верхняя устанавливает максимальное значение отключения, нижняя — минимальное, средняя — время задержки повторного включения.
• Большой выбор номинальных токов.
• Допустимая кратковременная перегрузка 20%. Это значит, что при номинальном токе 32А устройство кратковременно выдерживает ток 38А.
• Есть модели, маркированные буквой «t». Эти устройства обладают встроенной тепловой защитой. Такая защита отключает устройство при перегрузке, а также, если греется клемма на подключении.

Эту неисправность устранить намного дешевле и проще, чем заменить выгоревшее реле.

Схема подключения и упрощённая внутренняя схема РН Zubr-63

Подключение трехфазного РН — 4 схемы

Трёхфазное реле предназначено первую очередь для защиты электродвигателей переменного тока, подключенных к трёхфазной сети 380В. При отсутствии трехфазных нагрузок устанавливается три однофазных устройства.

Есть четыре основные схемы подключения этого прибора:

• Всё оборудование подключается прямо от устройства, без контактора. Этот вариант применяется при мощности нагрузок до 7кВт.
• Часть оборудования с лампами освещения, подключена через прибор, а часть через дополнительный пускатель. Такая схема после появления питания включает освещение, а электродвигатели необходимо запускать вручную. Это нужно для проверки состояния оборудования после аварийной остановки.
• До пускателя (после вводного автомата). Эта схема защищает всё установленное оборудование от проблем в подходящей сети. У неё есть недостаток — при выходе из строя контактора (выгорании одного из контактов) электродвигатель остаётся под напряжением, работает «на две фазы» и за несколько минут, а иногда и секунд, выходит из строя.
• После пускателя. Такая схема защищает электродвигатель от проблем с подходящим напряжением и от неисправностей пускателя, но остальное оборудование остаётся без защиты.

Схема подключения трехфазного пускателя к РН