Как работает и для чего используется реле напряжения

Как работает и для чего используется реле напряжения?

  • Для чего используется?
  • Конструктивные особенности
  • Настройка параметров

Для чего используется?

Данное защитное устройство необходимо, как и автоматический выключатель. Однако у этого аппарата другое назначение — следить за напряжением.

Перенапряжение в сети частая причина выхода дорогой аппаратуры из строя, ремонт и замена которой обходится в копеечку, поскольку поломка от перенапряжения не является гарантийным обязательством. И как правило, такие скачки длятся несколько секунд, пока на подстанции не сработает защита, этого вполне хватит чтобы электроника в доме вышла из строя. Посмотрите сколько у вас включено приборов в розетку, даже если ими не пользуетесь, в данный момент, все они в потенциальной угрозе.

Чтобы этого избежать создано реле напряжения, которое круглосуточно следит за состоянием электрического потенциала в вашей квартире, и мгновенно обесточит сеть в случае его нештатного изменения.

Обратите внимание на однофазное реле РН-104 volt control от производителя Новатек Электро. Простое в настройке и эксплуатации оно станет на страже электрической сети вашего дома либо квартиры. Ниже мы рассмотрим конструкцию и принцип работы реле контроля напряжения.

Конструктивные особенности

Оно выполнено в корпусе с креплением под DIN рейку, для установки в щиток учета рядом с автоматическими выключателями, что видно на фото ниже.

На передней панели имеется трех сегментный индикатор, который показывает текущее состояние электросети. Три регулятора и три клеммы для соединения, все предельно просто.

С правой стороны корпуса нарисована схема подключения, 1 вход фазы L от автомата, 2 провод N от нулевой шины или от второго автомата, зависит от вашего щитка, дальше ноль с этой клеммы идет на потребителей. С третьей клеммы выходит фаза на потребителей или группу автоматов, опять же зависит от вашего щитка, ставите вы новый или модернизируете старый. Подробно о том, как подключить реле напряжения к сети, мы рассказывали в соответствующей статье.

Вскрыв аппарат мы можем внимательно посмотреть устройство, из чего оно состоит. Аккуратная пайка указывает на то, что человек не принимал участия в сборке электронных компонентов, это сделано на автоматической линии. Участие человека сведено к минимуму только на этапе сборки в корпус, тестирования и упаковке.

Конструктивно контроллер выполнен из двух плат, силовой части и управления. Практически всю поверхность силовой схемы занимает коммутирующее мощное реле на 40 ампер. Это позволяет легко включать нагрузку суммарно в 9 кВт, чего вполне достаточно для дома и квартиры. Выводы с него приварены к медным поводкам и выводятся на винтовые клеммы.

Настройка параметров

Производители Новатек-Электро, разрабатывая это реле, пошли людям навстречу и запрограммировали в данное устройство основные функции, а пользователю оставив простой выбор из нескольких вариантов, таких как:

  • время автоматического повторного включения (АПВ) от 5 до 900 секунд (15 минут);
  • нижний порог отсечки (Umin) от 160 — 210 вольт;
  • верхний порог отсечки (Umax) от 230 — 280 вольт.

Вращая потенциометр РН-104 выдает на индикатор цифровое представление о параметре, что несомненно удобно и не нужно угадывать.

Мы рекомендуем осуществить настройку характеристик реле напряжения таким образом:

  • время АПВ 180 секунд;
  • Umin 190;
  • Umax 245.

На практике бывают моменты когда напряжение практически совпадает с установленным порогом довольно длительное время и чтобы избежать непрерывного включения и выключения реле, введен гистерезис 4-5 вольт от установленного. В этом случае устройство автоматически вводит дополнительный порог и не включится пока напряжение не станет ниже установки на величину гистерезиса. Если это явление носит циклический характер и периодически повторяется, то пересмотрите установку параметров и измените их.

Стоит отдельно сказать про отличительные особенности volt control РН-104 Новатек Электро. Чтобы избежать ложного отключения во время работы, установлен интеллектуальный контроль за состоянием сети. Если напряжение плавно возросло и вышло за установленные пределы, но не выше чем +30 вольт от установленного порога, реле выжидает 1 секунду до отключения. При резком скачке выше установленного порога более +60 или выше 285 вольт реле срабатывает моментально за 0,02 секунды.

Известно, что при включении мощного потребителя происходит просадка напряжения, ими могут быть холодильник или кондиционер. При плавной просадке напряжения менее установленного порога на -60 вольт, устройство выжидает 7-12 секунд, что хватает для запуска двигателя потребителя. Если же напряжение упало ниже 145 вольт устройство срабатывает за 0,12 секунды.

Наглядно увидеть принцип работы реле напряжения вы можете на видео ниже:

Кстати, производитель гарантирует время работы реле 10 лет, а гарантийную поддержку в течение 5 лет.

В целом устройство выглядит мощно и надежно, так что когда решите приобрести себе Volt Control делайте выбор в пользу описанного в нашей статье аппарата, мы оставляем про него положительный отзыв. На этом и завершается наша инструкция по описанию устройства, назначения и принципа действия реле напряжения РН-104 40 А.

Полезное по теме:

Реле контроля напряжения — назначение, выбор и подключение своими руками

Наилучшим способом защиты домашней сети от скачков напряжения является установка правильно подобранного стабилизатора. Однако стоят эти устройства достаточно дорого, и если напряжение в линии в целом стабильно и перепады разности потенциалов случаются нечасто, то устранить неполадки можно с помощью реле напряжения. Оно имеет небольшую стоимость, и если перенапряжения в линии редки, вполне справляется с защитной функцией. Более того, если оборвется нулевой провод или замкнут обвисшие кабели, реле сетевого напряжения сработает даже быстрее, чем стабилизатор. В этом материале мы расскажем о том, что такое реле контроля напряжения (РКН), разберемся с его принципом работы и объясним, как выбрать и подключить реле к электросети.

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.
Читайте также:  Как работать мультиметром

  • 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.

Принцип работы контрольного устройства

Работает реле контроля напряжения по следующему принципу. Схема этого прибора сконструирована так, что электроэнергия постоянно поступает в него из сети. Элемент измеряет разность потенциалов, и если полученное значение находится в допустимых пределах, то встроенные в РКН ключи остаются открытыми, и поток электронов беспрепятственно поступает к потребителям.

Наглядно про реле на видео:

При возникновении перекоса фаз в цепи или появлении мощного импульса, вызванного ударом молнии или коммутацией, ключи мгновенно закрываются, происходит срабатывание устройства, и подача электричества в сеть прекращается. Это позволяет не допустить повреждения подключенных бытовых приборов. Процесс срабатывания занимает несколько миллисекунд.

После нормализации параметров потока электронов включается таймер задержки. Она предусмотрена схемой таких приборов, как кондиционеры, холодильники и морозильные камеры, и должна соблюдаться для их правильной работы.

Контрольные устройства регулируют время задержки, выдерживая нужный период. Когда запрограммированное время истечет, подача электричества возобновится в обычном порядке.

Подключение реле в однофазных сетях

Разберемся, как подключить однофазное реле в домашней сети 220В. Коммутация происходит по фазному кабелю. Нулевой провод должен быть подключен для подачи энергии к внутренней схеме. Схема подключения реле напряжения может быть выполнена одним из двух способов:

  • Сквозное (прямое) подключение устройства.
  • Совместное подключение прибора с контактором, выполняющим коммутацию.

Монтаж и подсоединение однофазного РКН рекомендуется производить перед электросчетчиком, чтобы при перенапряжении также обеспечить его защиту, но после автомата ввода. Когда на счетчике уже стоит пломба, то контрольный элемент подключают за ним. Если сразу за опломбированным счетчиком установлен автоматический выключатель, реле придется установить после него, отделив провод от выхода АВ и подсоединив к входу устройства контроля разности потенциалов.

Подключение выхода РКН производится на клемму, к которой ранее подсоединялся кабель от электросчетчика или ВА. Ноль на контрольном элементе подключается от нулевой шины с помощью отдельного проводника.

Следует помнить, что защита от КЗ и превышения тока не является задачей реле контроля напряжения, поэтому оно не может заменить автомат. Эти устройства подключаются к линии вместе, а номинал РКН должен превышать номинальный ток автоматического выключателя на одно значение.

Наглядно про монтаж реле напряжения на видео:

Совместная установка реле и контактора

Дополнительный контактор устанавливается в случае, когда величина коммутируемых токов слишком велика. Зачастую установка реле вместе с контактором обходится дешевле покупки РКН, которое будет соответствовать параметрам потока электронов.

К номинальному току контрольного элемента в таком случае одно требование – он должен превышать значение, при котором срабатывает контактор. Последний полностью возьмет на себя токовую нагрузку.

У этого варианта подключения имеется один, но довольно существенный, недостаток – пониженное быстродействие. Оно обусловлено тем, что к миллисекундам, нужным для срабатывания прибора контроля, добавляется время, необходимое для реакции контактора. Исходя из этого, при выборе обоих устройств нужно обращать внимание на максимально высокое быстродействие каждого из них.

При подключении этой связки фазный провод от ВА подсоединяется к нормально разомкнутому контакту.

Им является вход контакторной цепи. Фазный вход РКН должен подключаться посредством отдельного кабеля. Он может подсоединяться к клемме входа контактора или к контакту выхода ВА.

Поскольку фазный вход контрольного элемента подключается проводником меньшего сечения, необходимо обратить внимание на надежность соединения. Чтобы он не выпадал из гнезда, в котором находится более толстый кабель, оба провода нужно скрутить вместе и зафиксировать припоем или опрессовать специальной гильзой.

При выполнении монтажа нужно убедиться, что проводник, подходящий к реле, прочно закреплен. Для подключения выхода РКН к клемме соленоида контактора используется кабель диаметром 1 – 1,5 кв.мм. Ноль контрольного элемента и вторая клемма катушки подсоединяются к нулевой шине.

Выход контактора соединяется с распределительной шиной с помощью силового фазного проводника.

Как подключается реле напряжения в трехфазных сетях?

Трехфазное РКН при наличии перенапряжения хотя бы на одной из фаз отключает питание на всех трех. От автомата ввода три фазы идут к входному контакту реле, такое же количество фазных жил – на выходной. Соленоид контактора подключается к любому выходу контрольного устройства.

Подключаемый контактор также должен иметь три фазы, к которым подсоединяются силовые фазные кабели. Подключая трехфазное оборудование, нужно быть внимательным, чтобы не перепутать фазы. Подключать к каждой из них отдельное РКН не нужно – отсоединив одну жилу, можно вывести из строя оборудование.

Подключение реле напряжения в трехфазной сети на видео:

Читайте также:  Как узнать ток зная мощность и напряжение

Нюансы выбора устройства

Выбирая реле напряжения, необходимо обращать внимание на следующие параметры:

  • Быстродействие элемента.
  • Возможность регулирования (выставления нужного времени задержки, а также пределов срабатывания).
  • Номинальная величина тока.

Если устройство имеет цифровой индикатор, его будет легче настраивать, но в целом наличие такого компонента не играет существенной роли. Перед тем, как отправиться за покупкой или заказать прибор через Интернет, неплохо будет посетить специализированные форумы и ознакомиться с отзывами.

Обратите внимание, общаются ли сотрудники фирм-производителей с пользователями. Открытость свидетельствует о том, что компания уверена в своей продукции.

Заключение

В этой статье мы подробно рассказали о том, что такое реле контроля напряжения, каковы его преимущества и слабые стороны, и объясняли, как правильно подключать это устройство и на что обратить внимание при выборе. Эта информация пригодится нашим читателям, собирающимся установить в домашней сети прибор защиты от перенапряжений.

Как работает реле контроля напряжения

Реле контроля напряжения – прибор, который контролирует уровень напряжения в сети и не допускает перегрузку работающих электроприборов при слишком высоком или слишком низком напряжении.

В каких случаях стоит установить это устройство

Реле контроля напряжения пригодится, если:

  • высока вероятность обрыва линии, когда линейный провод попадает на провод нейтрали, и линейное напряжение оказывается равным 380 В вместо стандартных 220 В;
  • дом находится далеко от трансформаторной подстанции, из-за чего напряжение по мере его распределения может снизиться до очень невысоких показателей;
  • подключается мощный потребитель, из-за чего в трехфазной системе распределения случается перекос.

Принцип работы

В реле контроля напряжения есть микроконтроллер и электромагнитное реле. Как только микроконтроллер регистрирует отклонение напряжения от нормы, срабатывает электромагнитное реле, и все бытовые приборы отключаются. Если напряжение нормализуется, то подается сигнал на включение, и электрооборудование начинает работать.

От стабилизатора реле контроля напряжения отличается тем, что оно отключает внешнюю питающую электрическую сеть от внутренней (вместе с этим выключаются все приборы, которые к ней подключены) при отклонении напряжения от нормы, в то время как стабилизатор регулирует напряжение.

Существует несколько видов реле контроля напряжения:

  • трехфазное, подходящее для защиты большинства электропотребителей, являющееся элементом схем управления питанием и схем автоматического ввода резерва;
  • автономное, работающее от розетки, с минимальным порогом срабатывания 160-210 В, максимальным порогом срабатывания 230-280 В и временем повторного включения 5-250 с;
  • однофазное, устанавливающееся в распределительном щите на DIN-рейку и защищающее весь дом или квартиру (оно может разрывать питание самостоятельно при нагрузке до 3,5 кВт, а при нагрузке более 3,5 кВт необходим магнитный пускатель);
  • в виде удлинителя (чтобы начать использовать этот прибор, его вилку нужно просто воткнуть в розетку, и уже в него подключать приборы, которые нуждаются в особой защите).

Область применения

Реле контроля напряжения может использоваться для защиты приборов, подключенных к однофазной или трехфазной сети, при возникновении аварийной ситуации:

  • в домах и квартирах;
  • в общественных заведениях (школы, магазины, больницы, кинотеатры);
  • на заводах и фабриках.

Преимущества и недостатки

Этот прибор имеет следующие преимущества:

  • широкий диапазон рабочих температур (от -20 до +40), что позволяет его устанавливать не только внутри, но и вне помещений;
  • большой выбор устройств, различающихся по предназначению и стоимости;
  • предотвращение поломки дорогостоящей техники;
  • легкость монтажа;
  • привлекательность дизайна, благодаря которому устройство легко вписывается в интерьер любого помещения.

Реле контроля напряжения не способно защитить от разряда молнии, поскольку прибор работает в диапазоне от 100 В до 400 В, а разряд молнии исчисляется тысячами В. В случае если в вашей сети напряжение все время занижено (160-190 В), то установка реле контроля напряжения не поможет. Это устройство просто будет очень часто отключать электроснабжение, и такие бытовые электроприборы, как холодильник, не смогут функционировать должным образом. Если же в вашей сети иногда происходят сильные скачки напряжения или обрывы, то покупка и установка подходящего по мощности реле контроля напряжения будет вполне уместной.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Несколько фактов о РКН (Реле контроля напряжения)

Реле контроля напряжения – элемент или радиодеталь, осуществляющая контроль над уровнем напряжения и его возможности неконтролируемого повышения в силу внешних факторов. Такие реле устанавливаются в большинство устройств, работающих от электричества и способных перегореть при повышении тока в цепи. Причин, по которым необходимо вмонтировать такое устройство в свою цепь, несколько. Главная из низ – безопасность всего устройства или его отдельных частей.

В данной статье рассмотрены вопросы монтажа, причины, и все особенности функционирования этой радиодетали. В дополнение, статья имеет видеоролик и подробную статью по заданной тематике.

Откуда берутся колебания напряжения

Колебания – это процесс изменения величины за относительно длительное время. Отчего же изменяется величина напряжения в сети? Источник энергии, питающий потребителей села или многоквартирного дома, обладает конечной величиной мощности. Таким источником является силовой трансформатор на подстанции. При загрузке сверх номинальной мощности напряжение на его выводах падает. Нагрузки потребителей рассчитывались еще в прошлом веке, хоть и с запасом.

Да и лампам накаливания от пониженного напряжения только лучше. Но тут возникает противоположная ситуация. Чтобы привести величину напряжения в норму в часы максимума, электрики переключают анцапфой обмотки трансформатора, повышая на его выходе напряжения. В часы максимума его величина становится нормальной. Но вот в ночные часы и утром, когда потребления мощности почти нет, напряжение наоборот – превышает допустимый уровень.

Алгоритм работы реле напряжения

Установите верхнюю границу допустимого диапазона напряжения (от 400 до 460 вольт межфазного напряжения) с помощью верхнего кругового переключателя “U>”- как только Вы начнете поворачивать регулятор выбранное значение будет отображаться на дисплее слева. Установите нижнюю границу допустимого диапазона напряжения (от 360 до 360 вольт межфазного напряжения) с помощью среднего кругового переключателя “U

Читайте также:  Как обозначается постоянный ток

В следующий раз при подключении напряжения питания в течении 2 секунд на дисплеях будут отображаться значения, заданные с помощью регуляторов “U>” и “t”, после чего будут выводиться текущие значения напряжений.

Если все межфазные напряжение в сети находятся в допустимых пределах (установленного с помощью регулятора “U>” и “U ” подсвечиваются. Все время, пока межфазное напряжение будет вне установленного диапазона соответствующий дисплей будет мигать.

Реле напряжения: какие бывают, как выбрать и подключить

На сегодняшний момент существует огромное количество самых разнообразных бытовых приборов, которые с каждым годом оснащаются все более умной электроникой, уменьшаются в размерах, изменяют свой дизайн, форму и цвет. Но все же, несмотря на это, одно остается неизменным уже на протяжении многих лет: сегодня, как и десять, и двадцать лет назад, стабильная работа электрооборудования полностью зависит от качества электроэнергии.

Сколько бед натворили в быту и на производстве резкие провалы и пиковые всплески сетевого напряжения? Лучше всех об этом знают работники сервисных мастерских и противопожарные службы. Можно ли свести к минимуму количество отказов бытовой техники и оборудования из-за нестабильного напряжения? Оказывается можно. Достаточно только в цепи нагрузок выполнить электромонтаж реле напряжения. Это устройство защиты способно в доли секунды обесточить электросеть при любом скачке или падении напряжения.

Реле напряжения – это прибор, представляющий собой совокупность электронного устройства контроля напряжения и силовой части разъединителя нагрузки, собранные в одном корпусе. «Сердце» реле напряжения может быть изготовлено на базе микропроцессора или простого компаратора. При этом микропроцессорные реле напряжения отличаются более плавной регулировкой верхнего и нижнего порога срабатывания. Главным параметром реле напряжения является быстродействие.

При этом время срабатывания некоторых реле составляет всего лишь десятки наносекунд. Установка порога срабатывания осуществляется потенциометром по градуированной шкале. В отличие от стабилизатора напряжения реле напряжения не выравнивает напряжение в сети, а только мгновенно отключает защищаемый участок при повышении или понижении напряжения и автоматически включает его при стабилизации напряжения в сети. Поэтому оно весьма эффективно при аварийных ситуациях, которые возникают в результате обрыва нейтрали, перегрузки, перекоса фаз и т.п.

Такое реле напряжения устанавливается непосредственно в розетку и используется для защиты отдельных потребителей или их групп. Реле управляется при помощи микроконтроллера, который осуществляет анализ текущего питающего напряжения и отображает его действующее значение на цифровом табло. Отключение нагрузки осуществляется электромагнитным реле. Для установки допустимых пределов и времени задержки используются кнопки.

  • Данный прибор аналогичен предыдущему, единственное отличие состоит в том, что реле напряжения-удлинитель может иметь две и более розетки. То есть с его помощью можно одновременно защитить, например: холодильник и телевизор или стиральную машинку, холодильник и кондиционер;
  • Это реле предназначено для установки в распределительном шкафу. Большим достоинством данного прибора является то, что с его помощью можно защитить не только определенную группу потребителей, но и весь дом или квартиру.
  • Обычно такие реле имеют широкий диапазон регулировок и могут работать в нескольких независимых режимах, например: как реле напряжения, как реле минимального напряжения, как реле максимального напряжения, как реле времени с задержкой на включение.
  • Коммутация нагрузки, мощность которой не превышает 8,5 кВА, осуществляется непосредственно контактами реле напряжение. Если же мощность нагрузки превышает 8,5 кВА, то для ее отключения используют магнитный пускатель, контактор или автоматический выключатель, соответствующей мощности.

Так же реле напряжения делятся на однофазные и трехфазные. Понятно, что если нагрузка однофазная, то для ее защиты следует использовать однофазные реле.

Трехфазные реле напряжения используется для защиты трехфазных двигателей и трехфазного оборудования. Они прекрасно подойдут для защиты от перенапряжения и пропадания фазы кондиционерных, холодильных, компрессорных установок, станков и другого оборудования, имеющего электропривод. Не менее эффективно их применяют и в системах контроля полнофазности и качества сетевого напряжения. Если помещение оборудовано трехфазным вводом, то вы можете в качестве защиты от скачков напряжения, конечно же, поставить трехфазное реле. Но, при пропадании одной из фаз, трехфазное реле напряжения будет отключать и оставшиеся две, поскольку работа трехфазных двигателей в таком режиме недопустима.

Кроме этого трехфазное реле будет срабатывать даже при небольшом перекосе фаз, так как это тоже является опасным режимом для двигателей. К примеру: если у вас на одной фазе будут 220 В, а на второй 230 В, трехфазное реле обесточит весь дом, даже несмотря на то, что такое напряжения является абсолютно нормальным для питания большинства бытовых приборов. Поэтому, если у вас нет трехфазных потребителей, лучше всего будет поставить на каждую фазу по однофазному реле напряжения.

Выбирать реле напряжения необходимо с 20 – 30 % запасом по мощности. Поскольку номинал силы тока, на который рассчитано реле напряжения, означает силу тока, которую способно пропустить реле, но никак не разомкнуть. То есть если на вашем автоматическом выключателе написано 25 А, то вы можете взять реле напряжения на 32 А или 40 А. Защита оборудования и бытовой техники от повышенного напряжения. Данная тема актуальна для старого фонда, там где проводка выполнена по старым нормам, не расчитанным на обилие в каждой квартире бытовой техники.

Может ли реле контроля напряжения защитить от молнии?

Нет, не может. Реле работает в диапазоне 100В – 400В. Импульсный разряд молнии может достигать нескольких тысяч вольт. Для защиты от молнии используются четырех ступенчатые газонаполненные разрядники об этом можно прочитать в статье Ограничитель перенапряжения — эффективная защита от молнии. Первая ступень устанавливается на вводе опорного столба, другие ступени в металлическом распределительном щите. Устанавливают при наличии заземления, для того чтобы импульсное перенапряжение отвести в землю.

Заключение

В данной статье представлена работа и функции реле контроля напряжения. Более подробно можно узнать об этом устройстве, прочитав статью что такое реле напряжения.