Однофазное реле напряжения

      Здравствуйте! Реле контроля однофазного напряжения, или просто однофазное реле по вольтажу — это электротехнический прибор контроля скачков напряжения в электросети, применяющийся для защиты домашней бытовой электротехники от выхода из строя при скачках напряжения в бытовой сети.

     Однофазное реле напряжения защищает бытовые электроприборы от скачков напряжения, выходящих за рамки заданной нормы, методом автоматического обесточивания всех элементов, подключенных как нагрузка. Когда напряжение на входе реле выравнивается и входит в заданные границы нормы, реле автоматически включает нагрузку обратно.

Особенности работы и подключения

     Общеизвестно, что напряжение бытовой домашней сети в России должно быть равно 220 В, частота 50 Гц переменного тока. На практике эти значения колеблются в диапазоне 210...230 вольт. Небольшие колебания величины напряжения являются вариантом нормы. Они происходят из-за особенностей работы данного участка сети, количества и мощности одновременно включенных потребителей в «час пик», состояния электропроводки, наличия токов утечки и других факторов.

Обратите внимание: по ГОСТу 13109-97, действующему в настоящий момент, диапазон допустимых отклонений по напряжению для бытовой домашней сети варьируется от 198 до 242 В.

     Считается, что большая часть домашней электротехники способна переживать такие скачки, однако некоторые сложные приборы могут выйти из строя, особенно при резком, одномоментном «прыжке» напряжения. Чтобы этого не произошло, в электрическую сеть дома или квартиры последовательно, до или после электросчетчика, встраивается реле контроля напряжения. Рекомендуется установка реле после вводного автомата, но до электросчетчика.

     При этом номинал автомата по току не должен быть выше номинала реле. Наоборот, рекомендуется, чтобы штатный ток, являющийся пределом для реле, на 20-30% был выше максимального тока для вводного автомата. Например, если установлен автомат на 25А, то реле подойдет на 32А. На его работу большая величина данного параметра не повлияет, т. к. срабатывание прибора происходит по вольтажу, а не силе тока.

Отличие от других приборов защиты

     Озаботившись электробезопасностью своего дома, учтите, что различные приборы электрозащиты выполняют различные функции. Помимо реле контроля, на страже Вашего жилища стоят:

• вводные автоматы;

• устройства защитного отключения;

• стабилизаторы напряжения.

     Но все они выполняют разные функции. Так, вводный автомат защищает сеть от перегрузки по току, а также от короткого замыкания. Если подключить к сети потребитель, берущий больше, чем она может дать без вреда для проводки, например мощный сварочный аппарат, то в этом случае автомат отключит сеть. Также обесточивание произойдет, если случится короткое замыкание, например, пробой изоляции двух близко расположенных проводников.

     Устройство защитного отключения (УЗО) призвано обезопасить квартиру от токов утечки, которые могут быть причиной электрической травмы. Несколько упрощая, оно нужно, только чтобы батарея, стиральная машина или микроволновка не били хозяев электричеством.

     Из всех этих устройств близкую функцию — защиту от скачков напряжения — выполняют только стабилизаторы по вольтажу. Но эти устройства дороже, конструктивно намного сложнее и работают по иному принципу: они сглаживают скачки напряжения, подаваемое на входе, до ровных 220 В на выходе. Некоторые модели стабилизаторов обладают функцией автоматического отключения при слишком большом «просаживании», но не все.

     Однофазное реле напряжения автоматически обесточивает все потребители, подсоединенные к клеммам выхода, при выходе напряжения за установленные границы, и автоматически же подает питание, как только показатели снова входят в диапазон нормы. Это — аварийный прибор, поэтому его не следует использовать для защиты от скачков напряжения, например, компьютерной техники. Резкое обесточивание почти также вредно для нее.

Из чего оно состоит

     Реле контроля напряжения конструктивно состоит из двух элементов: электронного регистратора величины напряжения (подобного тому, какой установлен в вольтметре) и силового разъединителя нагрузки. Оно может быть изготовлено на разных типах элементной базы — микропроцессорном устройстве или компараторе. Считается, что первые имеют более высокое быстродействие, но вторые конструктивно проще.

Основные параметры и классификация

     У реле напряжения главных параметров два — точность измерения и скорость срабатывания. Чем выше и то, и другое, тем лучше. У лучших, профессиональных моделей порог точности определяется до десятых и сотых долей вольта, а скорость срабатывания составляет от 0,1 секунды до нескольких наносекунд — с точки зрения человека, практически мгновенно.

     На рынке присутствует огромное количество разнообразных моделей реле контроля напряжения. Они отличаются:

• формфактором;

• типом монтажа;

• конструкцией;

• отсутствием или наличием функции гибкой настройки порога и времени срабатывания.

     Последний параметр означает, что устройство может иметь как жестко фиксированную величину времени и минимального и максимального порога срабатывания, например 210 и 235 В, так и возможности гибкой настройки под нужды и желания пользователя. В некоторых моделях присутствуют регуляторы (чаще всего под плоскую отвертку) для установки величины максимального и минимального напряжения и времени выдержки при включении и выключении (от нескольких десятых секунды до нескольких десятков секунд), в других реализованы иные способы изменения величины данных параметров.

     Общий принцип: чем дешевле устройство, тем меньше у него функций. У наиболее недорогих предусмотренные конструкцией параметры изменить нельзя.

Классификация по типу монтажа подразумевает следующие виды:

1. Реле-штепсель для непосредственного включения в розетку. Оно оборудовано собственной розеткой для прямого легкого подключения одного конкретного потребителя (некоторые модели допускают подключение нескольких — через тройник или другой разветвитель). Как правило, имеет дисплей, отображающий величину напряжения, и один или несколько регуляторов установок.

2. Реле на базе удлинителя. Внешне напоминает известный сетевой фильтр, в просторечии «пилот», одним из вариантов которого и является, только, напомним, не выравнивает напряжение, а обеспечивает автоматическое выключение нагрузки в момент опасности.

3. Реле для монтажа на DIN-рейку. Стационарный вариант исполнения, применяемый в любых электрощитках. Стандартный вариант рассчитан на 35-мм рейку. В настоящее время большая часть таких реле занимает на рейке 2 или 3 места — это различие по формфактору.

     Существуют также модели, подходящие для монтажа на любую ровную поверхность с помощью саморезов.

Типовая конструкция

     Любое однофазное реле содержит две пары клемм — L – фаза, и N — ноль. У большинства из них напряжение на вход подается на клеммы в нижней части устройства, а на выход — в верхней. То есть именно к нижним клеммам подключается питание непосредственно от автомата или счетчика. Внутри реле проводник N — ноль — обычно имеет прямое проключение вход-выход, тогда как L — фаза — проходит через логическую цепь устройства. Размыкателем служит электромагнит, который физически рассоединяет L-контакты при резком падении или возрастании напряжения.

     Корпус качественных моделей производится из огнестойкого пластика степени защиты IP20. Кроме того, некоторые модели обладают дополнительными функциями, такими, как термозащита — они отключаются при нагреве свыше 80 градусов Цельсия.

Важно: если через такое реле подключаются мощные потребители тока (мощнее 25 ампер), то в цепь необходимо включать еще и контактор. Он монтируется между реле и потребителями тока.

Модели и производители

     Однофазные (как, впрочем, и трехфазные) реле контроля напряжения для бытового и промышленного применения производит большое количество иностранных и отечественных компаний. Среди них можно назвать:

• «Новатек-Электро» — Россия, модельный ряд РН;

• «Меандр» — Россия, модельный ряд УЗМ;

• «DigiTop» — ДНР, модельный ряд Protector;

• “Zubr (Rbuz)” — ДНР, модельный ряд Zubr;

• зарубежные компании «ABB», «Legrand» и другие.

     Для дома рекомендуется приобретать продукцию известного бренда, сохраняя заполненный гарантийный талон. Реле контроля напряжения — не такая вещь, на которой следует экономить.

Диапазоны допустимых напряжений для разных видов техники

     Разные бытовые потребители имеют разную потребность в соблюдении интервалов питающего напряжения. Так, например, наименее требовательны к «скачкам», точнее, их отсутствию, электронагревательные приборы, особенно самые простые, без электронных управляющих плат. Они могут спокойно работать при скачках от 170 до 250 В, но завышенное напряжение существенно снижает потенциальный ресурс их работы.

     Следующая группа по чувствительности — бытовые электродвигатели, и вся техника, что их содержит.

Это:

• стиральные машины;

• холодильники;

• посудомоечные машины;

• кондиционеры и сплит-системы.

     Их рабочий диапазон значительно уже, он составляет 190...235 В. Просадки и резкие повышения вольтажа за данные рамки весьма негативно сказывается на ресурсе электродвигателей.

     Самая чувствительная группа бытовой техники — сложная электроника, лишенная собственного блока питания и/или стабилизатора.

Это:

• компьютеры (кроме ноутбуков);

• телевизоры;

• аудио- и видеомагнитофоны;

• домашние кинотеатры, и т. п.

     Им требуется точное нахождение питающего напряжения в диапазоне 200-230 В.

Подключение нескольких реле

     Если в Вашей местности часты сильные перепады напряжения (по любым внешним причинам), Вы озабочены безопасностью домашней электросистемы, но не хотите при каждом скачке оставаться без света, то рекомендуется организовать схему из нескольких реле контроля времени — двух или трех, соединенных последовательно.

     При этом на первом реле установить максимально широкий диапазон, на втором — уже, на третьем — минимальный, и разные группы потребителей подключить к разным защитным устройствам. Так, освещение может быть подключено к первому реле, холодильник — ко второму, плазменный телевизор — к третьему. В этом случае, если скачок напряжения выйдет за рамки 200...230 В, то отключится только телевизор, свет останется гореть, холодильник — работать. При падении вольтажа ниже 190 В отключатся холодильник и ТВ, но освещение сохранится. И только при экстренно сильном скачке произойдет полное обесточивание всего дома.


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *