Реле контроля напряжения в трехфазной сети 380В

Реле контроля напряжения в трехфазной сети 380В

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта elektrik-sam.info!

В этой публикации мы рассмотрим, как обезопаситься от перепадов и скачков напряжения в трехфазных электрических сетях 380В.

О том, как влияют перепады напряжения на электропроводку и подключенные к ней приборы я уже подробно рассматривал. Напомню вкратце.

Повышение напряжения выше допустимого приводит к выходу из строя бытовой техники – она просто сгорает.

Снижение напряжения ниже допустимого уровня опасно для бытовой техники с электродвигателями, поскольку увеличиваются пусковые токи, что может привести к повреждению их обмоток.

Поэтому, с целью защиты электропроводки и подключаемых к ней электроприборов, применяют реле контроля напряжения, которые также еще называют реле перенапряжения, «барьерами» или реле максимального и минимального напряжения.

Эти реле осуществляют контроль действующего значения напряжения в электрической сети и, в случае выхода его за установленный диапазон, отключают внешнюю питающую электрическую сеть от внутренней сети, защищаю саму внутреннюю электропроводку и подключенные к ней электрические приборы.

В этой статье мы рассмотрим две различные схемы и два различных варианта использования реле напряжения в трехфазных электрических сетях 380В на примере реле напряжения DigiTOP.

Цель этой статьи – показать схематичное решение по защите от перепадов напряжения в трехфазных электрических сетях. Можно применять реле других производителей, принцип остается такой же.

Подробно описание принципа работы самого реле напряжения и схемы я рассматривал в статье по реле напряжения в однофазных сетях. Подробную инструкцию на само реле вы можете скачать в интернете, здесь напомню вкратце, что реле имеет две уставки:

— первая при превышении напряжением максимального значения, по умолчнию 250В;
— вторая уставка при снижении напряжения ниже 170В (по умолчнию).

Эти параметры выставляются на передней панели самого реле с помощью кнопок.

При выходе напряжения за этот диапазон, реле размыкает свой силовой контакт и отключает внешнюю электрическую сеть от внутренней.

Также можно задать время задержки на повторное подключение. После того, как реле отключилось, схематехника реле отслеживает значение напряжения, и когда оно снова возвращается в рабочий диапазон, спустя задержку времени реле снова замыкает свой силовой контакт и подключает внешнюю электрическую сеть к внутренней.

В тех квартирах и домах, где электропроводка трехфазная, все равно в основном используются однофазные потребители – обычные бытовые приборы и техника.

Потребители группируются по фазам, чтобы по возможности была равномерная нагрузка по каждой из фаз.

Давайте рассмотрим все это на конкретном примере.

Трехфазное напряжение подводится через вводной автоматический выключатель, трехфазный счетчик электрической энергии к электропроводке квартиры.

Потребители сгруппированы по каждой из трех фаз следующим образом:

— в первую фазу LA подключена электроплита;
— во вторую фазу LB подключены кондиционер, стиральная машина и розетки одной из комнат;
— в третью фазу LC подключены розетки кухни, розетки другой комнаты и освещение.

Для того, чтобы при выходе напряжения за свои допустимые значения при срабатывании реле контроля напряжения не обесточивалась сразу вся квартира, вместо одного общего устанавливают три отдельных реле напряжения в каждую фазу.

Если в одной из фаз напряжение выйдет за свой рабочий диапазон, сработает соответствующее реле и отключит внутреннюю проводку только в этой фазе. В оставшихся фазах, если величина напряжения находится в заданном диапазоне, потребители останутся подключенными и работоспособными.

Подробно пошаговую работу этой схемы смотрите в видео внизу этой статьи.

В случае подключения трехфазных потребителей применяется несколько другая схемотехника.

Для этого применяют специальное трехфазное реле напряжения, которое позволяет контролировать напряжение в каждой отдельной фазе, последовательность чередования фаз и контроль перекоса фаз.

Схема подключения в этом случае будет выглядеть следующим образом.

К реле напряжения подключаются все три фазы и ноль, чтобы контроллер реле контролировал напряжение отдельно по каждой из фаз, правильность чередования фаз и контроль перекоса фаз.

Через силовые контакты реле контроля напряжения подключен контактор К1. Один конец обмотки контактора подключен к нулевому проводу, второй через силовые контакты реле подключен к одной из фаз. На нашей схеме к фазе LA.

Силовые нормально-разомкнутые контакты К1.1, К1.2, К1.3 контактора подключают внешнюю трехфазную электрическую сеть к трехфазной нагрузке. Это могут быть электродвигатели, мощные калориферы, проточные водонагреватели и др.

Реле напряжения контролирует уровень действующих напряжений во всех трех фазах и, если они находятся в допуске, то через силовой контакт реле подается питание на контактор К1. Контакты контактора находятся в замкнутом состоянии и трехфазное напряжение внешней сети подается к нагрузке.

Читайте также:  Ремонт люминесцентных ламп

Если в одной из фаз напряжение выходит за установленный диапазон, реле напряжения размыкает свой силовой контакт, снимая питание с обмотки контактора К1. Контакты контактора размыкаются, отключая нагрузку от внешней трехфазной сети.

Когда напряжение вернется в свой рабочий диапазон, реле напряжения, спустя выдержку времени, вновь замкнет свой силовой контакт, подавая питание на обмотку контактора.

Контакты контактора замкнутся и нагрузка снова подключится к питающей сети.

Таким вот образом работает эта схема. В быту эта схема применяется редко, это больше промышленный вариант, чаще всего применяется первая схема.

Более подробно пошагово смотрите работу этих схем в видео:

Реле контроля напряжения. Защита от скачков напряжения в трехфазных сетях

Рекомендую материалы по теме:

Защищаем технику от перепадов напряжения: выбираем реле контроля

Установив в щиток реле контроля напряжения, можно защитить не отдельный электроприбор, а всю домашнюю технику сразу. Рассказываем, какими бывают РКН и как правильно рассчитать, какое реле вам подойдет.

Как повышение, так и понижение напряжения в сети может привести к выходу из строя бытовой техники и электроники. Наряду с другой защитной автоматикой применяется реле контроля напряжения, которое отсекает подачу напряжения на заданном участке при сильном перепаде напряжения. Как работает РКН, каким бывает и как подобрать подходящую модель для дома? Ответ профессионального электрика в нашей статье.

Принцип работы РКН

Реле контроля напряжения состоит из двух блоков: электронного модуля (1) и собственно реле (2). Электронный модуль контролирует стабильность напряжения в сети, и при сильных перепадах подает сигнал на реле. Магнитный разъединитель в реле размыкает контакт, прекращая подачу напряжения на бытовые приборы. Каждый прибор имеет свой допустимый коммутируемый ток (или суммарную мощность устройств, подключенных через реле). Например, реле, рассчитанное на ток в 16 А способно работать с устройствами, суммарной мощностью до 3,5 кВт.

Обычно в РКН стандартно устанавливается диапазон перепада напряжения от 170 до 260 В. Когда показатель напряжения в сети выходит за эти пределы, то РКН отключает питание. Однако многие модели позволяют настроить диапазон напряжения под свои нужды. Скорость срабатывания прибора при повышении напряжения составляет около 0,02 — 0,05 с — за это время подключенное устройство сгореть не успеет. После нормализации напряжения в сети, реле включается вновь, и подача напряжения возобновляется.

Куда установить: в розетку или электрощиток?

Существует два способа монтажа: на DIN-рейку в электрощиток или в отдельную розетку. Реле под DIN-рейку предназначены для защиты всей электросети в квартире или доме и устанавливаются в электрощитовую. Они рассчитаны на большую нагрузку и могут работать с высоким коммутирующим током. Например, РКН МЕАНДР УЗМ-51М рассчитан на ток в 63 А, что позволяет устанавливать прибор в сеть, от которой будут запитаны устройства суммарной мощностью до 13,5 кВт. То есть защищены будут все приборы от обычной лампочки до отопительного котла. Минус этого прибора в сложности монтажа — без должных навыков и инструментов установить будет проблематично, и, возможно, придется привлекать электрика.

Розеточные РКН просты в монтаже: достаточно включить в розетку и подключить бытовую технику. Розеточные приборы рассчитаны на меньшую нагрузку и могут защищать лишь несколько устройств. Например, РКН RBUZ R116Y может защитить приборы суммарной мощностью до 3 кВт, например, водонагреватель и холодильник. Его плюс в том, что никаких навыков и инструментов для монтажа не нужно — просто включил в розетку и пользуйся.

Розеточные устройства удобны для дачи, так как там обычно не так много разных приборов. Также их можно брать с собой на выездные работы, чтобы через них подключать дрель, перфоратор и другой электроинструмент. Особенно это важно, когда приходится работать в сельской местности на большом удалении от подстанции, и линия часто сильно проседает — чтоб не повредить инструмент лучше подключить его через РКН.

Какое реле напряжения купить себе домой?

Если вам необходимо защитить технику в доме или квартире, где проживаете постоянно, тогда лучше брать реле под DIN-рейку. Для того, чтобы подобрать подходящее РКН, необходимо рассчитать, с каким коммутируемым током ему придется работать. Для этого стоит воспользоваться следующей формулой:

Pr = P*K, где Pr — мощность, на которую рассчитано РКН; P — суммарная мощность всех электроприборов в доме; К — поправочный коэффициент работы электроприборов. Так как практически не бывает, чтоб все приборы работали одновременно, то поправочный коэффициент берется 0,8. Однако если у вас все устройства будут работать одновременно, тогда берите коэффициент 1.

Читайте также:  Классификация ламп освещения

Предположим нам необходимо защитить бойлер на 2 кВт, стиральную машину на 2,4 кВт, микроволновку мощностью 1 кВт и котел на 7 кВт. Тогда Pr = (2+2,4+1+7)*0,8 = 11 кВт. Так как в характеристиках к прибору указывается коммутируемый ток, то переводим 11 кВт в амперы. 11000/220 = 50 А. Выбираем ближайшее подходящее, например, RBUZ D-50t на 50 А.

Также стоит обратить внимание на количество фаз, с которыми может работать прибор. Розеточные устройства предназначены для однофазных сетей. Для трехфазной сети потребуется соответствующее РКН. Причем прибор будет показывать рабочее напряжение для каждой фазы отдельно. Трехфазные реле рекомендуется устанавливать для защиты станков, работающих от трехфазного двигателя.

Чем отличается реле напряжения от стабилизатора?

Напоследок хотелось бы объяснить, в чем разница между реле контроля напряжения и стабилизатором напряжения. Оба этих прибора отключают питание при падении или повышении напряжения до критических показателей. Однако в отличие от реле, стабилизатор также может выравнивать напряжение до показателя в 220 В. То есть если в сети будет длительное время напряжение в 180 В, то реле работающее в диапазоне от 170 до 260 В будет передавать такое напряжение приборам, что конечно же может плохо на них сказаться. А стабилизатор при этом выровняет напряжение и подаст на приборы 220 В. В этом и заключается их принципиальная разница.

Однако стабилизатор напряжения стоит гораздо дороже реле, он больше в размерах и шумноват. Если вы живете в многоквартирном доме и напряжение обычно не падает/повышается, достаточно защитить от серьезных скачков установкой реле. Стабилизатор же потребуется для жителей сельской местности, где линия часто сильно проседает.

Передаем опыт домашним мастерам:

Как работает реле контроля напряжения: принцип работы защиты и нюансы подключения реле контроля для дома или квартиры

Реле напряжения – это специальное устройство, подключающееся в электрическую сеть для защиты электроприборов от неисправностей, обусловленных перепадами напряжения. Последние порой приводят к серьезным поломкам и необходимости дорогостоящего ремонта.

Реле отслеживает напряжение в сети и, если оно опускается или поднимается ниже (выше) заданного уровня, автоматически отключает прибор. Особенно важно использовать данное устройство для защиты холодильников, кондиционеров, телевизоров, компьютеров и прочей дорогостоящей техники.

Принцип действия реле напряжения заключается именно в моментальном отключении техники от сети при отклонении напряжения от нормы.

Краткое содержимое статьи:

Почему стоит использовать реле контроля напряжения?

Можно выделить несколько основных причин установки данного устройства:

  • обрыв на воздушной линии с попаданием линейного провода (L) на нейтральный (N), вследствие чего в здание поступает ток с напряжением 380 В;
  • обрыв нейтрального провода (N). Достаточно частое явление, особенно в многоквартирных домах со старой проводкой. Также приводит к повышению напряжения в электросети до 380 В;
  • в случае значительного расстояния между зданием и электроподстанцией, вследствие чего напряжение просаживается до слишком низкого значения;
  • высокая нагрузка на одной из фаз при подключении высокомощного потребителя. Если в сети недостаточно мощности, может произойти выход из строя электродвигателя.

Принцип действия реле контроля напряжения

Конструкция реле напряжения базируется на специальном микроконтроллере, отвечающем за управление устройством. Микроконтроллер отвечает за подачу сигнала на электромагнитное реле, непосредственно размыкающее и замыкающее цепь.

Микросхема постоянно контролирует напряжение и отправляет соответствующие сигналы на реле. После нормализации напряжения контроллер подает сигнал на включение, причем обычно можно установить определенный период задержки.

Сферы использования реле контроля напряжения

Главная задача прибора – своевременно защитить подключенные к сети устройства от поломки из-за крайне низкого или высокого напряжения. Есть модели реле как для сетей с одной, так и тремя фазами. Прибор нивелирует негативные последствия перепадов напряжения, перекосов фаз, обрыва нейтрального провода.

Реле позволяет обеспечить эффективную защиту абсолютного любого оборудования. Как видно по фото реле напряжения, устройства могут иметь различное исполнение, что позволяет применять их в разных условиях и целях. Особенно актуально его применение при использовании техники, требующей наличия стабильного напряжения.

Классификация реле контроля напряжения

Существуют различные типы реле напряжения, отличающиеся функциями, целями использования и вариантом исполнения. Прежде всего устройства принято классифицировать по типу сети – однофазная или трехфазная.

Как защитить технику от перепадов напряжения

Внезапные перепады напряжения грозят плачевными последствиями для бытовой техники: выход из строя без надежды на ремонт. А для загородного дома в период летних гроз эта проблема становится наиболее актуальной. Почему происходят перепады и чем они опасны для техники? Как надежно защититься от скачков напряжения?

Читайте также:  Ремонт светодиодной лампочки своими руками

Чем опасны перепады напряжения

Перепад напряжения может быть вызван одновременным отключением нескольких мощных устройств, аварией на электросетях, нестабильной работой подстанции из-за перегрузки, эксплуатацией сварочного аппарата, низким качеством материалов электропроводки или ее монтажа. Нередко к существенному скачку напряжения приводит и удар молнии по линии электропередач.

Большинство перепадов незначительны и остаются незамеченными нами, но не техникой. Любой скачок, из-за которого напряжение в сети становится выше 250 Вольт, снижает срок службы подключенных устройств или дестабилизирует их работу. Даже несущественные отклонения на 5-10 %, происходящие регулярно, приводят к сбоям в управляющих блоках, сбросу настроек, возникновению помех. Перепады на 10-25 % сокращают срок службы приборов почти вдвое. А скачки напряжения до 300 Вольт выводят из строя блоки питания, управляющие и сенсорные панели, электродвигатели, сетевое оборудование.

В большинстве многоквартирных домов качество электропроводки оставляет желать лучшего, они не выдерживают нагрузки, ведь в каждой квартире одновременно работают десятки приборов. Безусловно, лучше поменять в квартире проводку, чтобы минимизировать вероятность перепадов и не довести до пожара. Но даже если нет такой возможности, обезопасить себя и родных можно.

Основной параметр при выборе устройств, способных защитить от перепадов напряжения, — это выходная мощность, которая берется из силы тока (указывается в амперах А) умноженной на напряжение (указывается в вольтах В). Ее величина, указываемая в вольт-амперах (ВA), должна соответствовать общей мощности, потребляемой приборами. Поэтому перед приобретением нужно посчитать общую мощность техники, которую вы планируете подключить.

Сетевые фильтры

Так называемый сетевой фильтр — это зачастую просто разветвитель/удлиннитель, защитные функции у которого либо фактически отсутствуют, либо являются минимальными и способны защитить только от перегрузки или короткого замыкания.

Однако среди «обманок» прячутся и настоящие сетевые фильтры, которые с помощью LC-контура фильтруют высокочастотные помехи в сети. Стоимость таких устройств, естественно, выше, но для некоторых видов техники наличие полноценной фильтрации необходимо. У приборов с LC-контуром есть характеристика «Подавление электромагнитных / радиочастотных шумов». Если вам нужен такой вариант, обращайте на нее внимание.

Стабилизаторы напряжения

Если подаваемое напряжение в сети не соответствует заданным нормам, стабилизатор нормализует его. К тому же стабилизатор повторяет функции хорошего сетевого фильтра: защита от короткого замыкания, от перенапряжения и высоковольтных импульсов, а также фильтрация помех. Маломощные стабилизаторы можно устанавливать для отдельного электроприбора, например, для холодильника, так как этот прибор наиболее болезненно реагирует на скачки напряжения. Супермощные стабилизаторы устанавливаются для всей сети, такие модели наиболее полезны для загородных домов или в районах, где с напряжением постоянные проблемы.

В сетях 220 Вольт используются однофазные стабилизаторы, в сетях 380 Вольт — три однофазных либо один трехфазный. Хороший стабилизатор хоть и стоит в разы дороже сетевого фильтра, однако он реально защищает технику от серьезных перепадов напряжения и обеспечивает стабильную работу.

Источники бесперебойного питания (ИБП)

ИБП объединяет в себе функции сетевого фильтра и стабилизатора (кроме резервного типа), но помимо этого позволяет технике работать еще какое-то время после отключения электропитания. Бесперебойники бывают трех типов: резервные, интерактивные и с двойным преобразованием.

Резервный вариант — самое простое и дешевое решение. Он пропускает ток через LC-контур, как в хороших сетевых фильтрах, а если необходимое напряжение отсутствует, осуществляется переключение на аккумуляторы. К недостаткам резервных бесперебойников можно отнести задержку при переключении на батареи (5 – 15 миллисекунд).

Интерактивные ИБП оснащены ступенчатым стабилизатором, позволяющим поддерживать надлежащее напряжение на выходе без использования батарей, что увеличивает срок их службы. Такие источники бесперебойного питания годятся для ПК и значительной части бытовой техники.

Бесперебойникис двойным преобразованиемпреобразуют полученный переменный ток в постоянный, а на выходе подают снова переменный с необходимым напряжением. Аккумуляторные батареи при этом все время подключены к сети, переключение не производится. ИБП данного типа отличаются более высокой стоимостью, в то же время создают больший шум при эксплуатации и сильнее нагреваются. Применяются в основном для требовательного к надежности питания оборудования: серверов, медицинское оборудования.

Реле напряжения

Реле напряжения, также называемые реле-прерывателями, производят размыкание электрических цепей при перепадах напряжения. После отключения питания реле через небольшие временные интервалы проверяет состояние напряжения, и при нормальных значениях возобновляет подачу тока.

Некоторые модели оснащения регуляторами, позволяющие настраивать реле под разные приборы, устанавливая верхний и нижний предел перепадов для отключения, а также время последующей активации. Существуют модели реле-прерывателей как для монтирования в электрощиток, так и для отдельной установки в розетку.