Реле напряжения для чего

Для чего нужны реле напряжения, и как определиться с их выбором

Довольно частая ситуация в СНТ, частных домохозяйствах или жилых домах со старой проводкой — выход из строя домашней техники в результате скачков напряжения на линиях питания вследствие ударов молний, повреждений линии или включения/ выключения вблизи зданий крупных потребителей. Использование сварочного аппарата соседом по даче легко может обернуться сгоревшей электроникой бойлера или сигнализации.

Можно ли защититься от таких скачков напряжения? Да, и причём такая защита не потребует больших капиталовложений. Специально для защиты домашней техники и внутри домов разработано специальное устройство — реле напряжения.

Реле напряжения устанавливается в электрических щитах квартир, частных домов и небольших коммерческих объектов с однофазным питанием для защиты электрооборудования от повреждений, вызванных длительным повышением или понижением напряжения.

Для объектов с 3-фазным вводом используется установка реле напряжения на каждую фазу на вводе электрического щита в случаях, если по местным условиям возникают или могут возникать колебания напряжения, вызванные, например, несоблюдением баланса нагрузок на фазах.

Причиной длительного повышения или понижения напряжения могут стать перекос фаз, вызванный небалансом нагрузок или обрыв рабочего нуля. Небаланс фаз может наблюдаться в самых различных случаях, как в домах и квартирах старой постройки, так и новостройках т.к. причиной является как правило поведение потребителей, а не техническое состояние сетей и оборудования.

Обрыв нуля как правило возникает по причине изношенности электрических сетей, долгого отсутствия ремонта и обслуживания. Наиболее часто такое явление возникает в домах старой постройки, сети которых находятся в ненадлежащем техническом состоянии. В современных домах и коммерческих объектах причиной обрыва нуля могут стать ошибки при ремонтах и обслуживании электрических сетей.

Зачастую причиной пониженного напряжения сети является перегруженность, вызванная недостаточной мощностью питающей сети. Такая картина характерна для большого количества деревень и поселков.

Таким образом, риск повреждения оборудования от пониженного или повышенного напряжения велик, независимо от возраста строения, состояния сетей и применение реле напряжения с ценой около 2,5 тыс. руб может защитить владельцев от ущерба в несколько десятков, а иногда и сотен тысяч рублей.

Настройки и пороги отключения

Приведём пример подбора и настройки реле напряжения на примере одной из наиболее распространённых моделей линейки Easy 9. Реле EZ9C1240 имеет предустановленные с завода основные настройки контроля напряжения и срабатывания: 265 Вольт на отключение по повышенному напряжению и 160 Вольт на отключение по пониженному напряжению. Выдержка времени на включение реле, после отключения установлена на уровне 30 сек. Заводская настройка реле напряжения упрощает установку реле в уже имеющийся электрический щит и защищает пользователя и домашнюю технику от ошибочных настроек, которые могут повредить подключенное оборудование.

Указанный порог отключения по повышению напряжения выбран исходя из максимального значения рабочего напряжения бытовых приборов. Для большинства современных бытовых устройств рабочим напряжением является 230 или 230-240 В. Учитывая, что существующий ГОСТ устанавливает требования к колебанию напряжения в пределах +/- 10%, максимальным будет напряжение 264 В, с учетом погрешности — 265 В.

Хочется сказать несколько слов и о необходимости защиты от пониженного напряжения. Действительно, современные бытовые приборы с импульсными блоками питания нормально работают при снижении питающего напряжениям до 120-150 В. Однако есть устройства, для которых понижение напряжения может быть губительно. К таким относятся холодильники, морозильные камеры, кондиционеры, стиральные и посудомоечные машины и другие устройства, в которых есть электрические двигатели. Дело в том, что для нормальной работы электрического двигателя необходима определенная мощность, потребляемая из сети. Напомним, что электрическая мощность — это произведение тока на напряжение.

При снижении напряжения двигатель начинает потреблять из сети больший ток, чтобы компенсировать снижение мощности, что приводит к повышенному нагреву двигателя и быстрому выходу его из строя. Еще более сложная ситуация с пуском двигателя при пониженном напряжении. Даже при нормальных параметрах электрической сети ток, потребляемый двигателем, превышает рабочий в 3-5 раз (иногда больше в зависимости от вида прибора). При пониженном напряжении зачастую двигателю просто не хватает мощности, чтобы запуститься, или пуск затягивается во времени, что гарантировано выводит электродвигатель из строя. Именно поэтому при опасном понижении напряжения оборудование также должно отключаться от сети.

Порог отключения по пониженному напряжению в приведённом в нашем примере реле напряжения Easy 9 принят исходя из нескольких факторов: с одной стороны, необходимо минимизировать количество отключений, но при этом необходимо максимально защитить оборудование, наиболее чувствительное к понижению напряжения.

С учетом этих условий, порог отключения по пониженному напряжению составляет 160 В. Именно на этом напряжении еще возможен относительно безопасный пуск двигателя холодильников, кондиционеров и т.д. Отмечу, что на большинстве стабилизаторов напряжения 160 В (+/-10 В) также является нижним пределом работы, после которого стабилизатор отключается от сети. И если вы купите реле напряжения, позволяющее вносить корректировки в настройки порогов срабатывания, то рекомендую выбрать именно такое значение для нижнего порога отключения.

Итог

Внутренняя конструкция реле напряжения EZ9C1240 из линейки Easy 9 рассчитана на долгую и безотказную работу. В частности, все внутри реле есть гибкие соединители, которые имеют ряд преимуществ по сравнению с другими типами электрических соединений. Дело в том, что реле является необслуживаемым устройством, и все внутренние соединения выполняются с помощью точечной сварки, качество и надежность которой напрямую влияет на срок службы изделия.

Именно гибкое соединение позволяет получить максимально надежный контакт, который к тому же не подвержен механическим нагрузкам т.к. такое соединение делается с запасом по длине. Кроме того, гибкие соединения являются более устойчивыми к вибрациям, которые неизбежно возникают при работе электрооборудования.

По этой причине подобного рода соединения применяются практически повсеместно в электрооборудовании, например, в модульных автоматических выключателях и дифференциальных устройствах любых производителей, в автоматических выключателях литого исполнения до 630 А и даже в оборудовании среднего напряжения 6-10 кВ (например, автоматический выключатель Evolis от Schneider Electric). Устанавливается реле напряжения на входе в электрощит, сразу после вводного автомата.

Источник: Компания «АСберг АС» по материалам Schneider Electric

�� Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Реле напряжения: назначение и как выбрать Статья

Мы уже рассказывали про реле разных типов, а также в принципе о том, какие они бывают, а в этой статье поговорим про еще один тип — реле напряжения. Официально оно называется реле контроля напряжения, но название чаще всего сокращают. Как и другие виды реле, этот вид относится к защитной автоматике. Сразу скажем, что не стоит путать его со стабилизатором напряжения, который собственно стабилизирует напряжение в сети, реле так не делает, оно отключает сеть, либо сигнализирует об отклонениях. В этой статье мы подробно разберем устройство и принцип действия реле напряжения, поговорим о том, для чего оно нужно и как его правильно выбирать. Забегая вперед скажем, что это устройство очень полезное и поможет сохранить бытовую технику и электроприборы в сохранности. Но не стоит забывать, что полноценная защита это не только реле напряжения, существуют и другие устройства, которые выполняют защитные функции.

Устройство и принцип действия реле напряжения

Реле напряжения обычно выполнено в пластиковом корпусе, габариты его небольшие. Состоит из силовой части и электронной схемы, что актуально для наиболее распространенных сегодня электромагнитных реле. На корпусе имеются элементы управления, которые позволяют настраивать реле (об этом еще поговорим ниже), входы для проводников, клеммы для подключения нагрузки, а также индикаторы. Существует несколько видов, про это мы поговорим дальше, их немного и коротко стоит описать каждый.

Принцип действия реле напряжения объясняет, зачем он в принципе нужен. В приборе есть блок, который непрерывно отслеживает напряжение в сети, измеряет его. У блока есть параметры контроля, то есть, максимально и минимально допустимое напряжение. В устройствах попроще это регулируется производителем, в более сложных эти параметры можно устанавливать самостоятельно. Как только напряжение выходит за пределы установленной нормы, не важно, в большую или в меньшую сторону, блок подает сигнал на модуль, который отключает нагрузку на линии. При этом измерительный блок продолжает свою работу, если параметры вернулись в норму, то линию включат, если не вернулись, то прибор продолжит наблюдения. Процесс этот цикличный и пока напряжение не придет в норму, линия не будет подключена. В этом и отличие от стабилизатора, который способен стабилизировать напряжение в сети в определенных пределах, тогда как реле отключит линию. Зачастую эти приборы могут использовать вместе, на самом деле, это неплохое решение. Стабилизатор способен исправлять незначительные отклонения, тогда как реле защитит от серьезных перепадов. Реле напряжения срабатывает из-за трех факторов:

• Перекос напряжения по фазам.
• Обрыв нуля
• Замыкание фазы

Могут быть и другие причины, мы указали лишь наиболее распространенные. Современная бытовая техники и электроприборы зачастую могут иметь свои предохранительные элементы, которые позволяют им работать при небольших отклонениях в напряжении. Обычно это не больше 10В в любую сторону. Тут можно долго говорить, у каждого электроприбора свои особенности, некоторые выдерживают куда более существенные отклонения, вплоть до -+50В. Но если фазу замкнуло, то напряжение может подскочить до 380В. И вот это уже очень опасно для большинства бытовых электроприборов. И реле напряжения как раз в таких случаях и отключит линию, предотвратив негативные последствия. А они могут быть очень плачевными, вплоть до пожара.

Падение напряжение также бывает по разным причинам, оно по своей сути менее опасно, но может вывести из строя некоторые электроприборы. Например, те, которые имеют электрические моторы, наиболее подвержены этому. В общем, полезность реле напряжения очевидна, при своей невысокой стоимости это действительно необходимое защитное устройство. Но важно отметить, что оно защищает только в определенных пределах, например, от удара молнией оно не защитит, напряжение в этом случае слишком большое, оно попросту может разрушить реле. Для защиты от мощных импульсных перенапряжений используют УЗИП, это устройство, которое как раз и предназначено для таких целей. Про них мы рассказывали в отдельной статье, тут упомянули лишь для того, чтобы вы поняли, что реле напряжения не защищает от всего.

Виды реле напряжения

Как мы писали выше, существует всего несколько видов реле напряжения, тут мы имеем в виду их исполнение, а не незначительные отличия в конструкции, вроде разных элементов управления и индикаторов. Про каждый тип имеет смысл рассказать отдельно, хотя бы коротко и в общих чертах.

Реле напряжения вилка-розетка. Компактное устройство, которое устанавливается непосредственно в розетку. Современные имеют цифровое табло, которое показывает текущее напряжение, нагрузка отключается электромагнитным реле. Устроен просто и надежно, также имеет элементы управления. Этот вид используют для защиты конкретных потребителей, которые подключаются к этой розетке, тут можно сказать, что реле выполняет роль переходника.

Реле напряжения для установки на DIN-рейку. Отдельный тип, который устанавливается в распределительный шкаф. Дороже остальных типов, более крупный, но имеет возможность для широкой настройки. Зачастую способны работать в нескольких режимах одновременно, выполняя функции других реле, например, реле максимального напряжения. Плюс их в том, что они защищают не конкретных потребителей, а весь дом целиком. Правда, если проблемы возникнут в самом доме, подобное реле может и не выполнить свои защитные функции.

Реле напряжения-удлинитель. Это аналог реле вилка-розетка, но он имеет несколько розеток, то есть, к нему можно подключить несколько электроприборов. Довольно неплохой вариант, когда нужно подключить несколько потребителей, которые расположены в одной зоне.

Также реле разделяют на однофазные и трехфазные, но это характерно для большинства защитных устройств, это больше относится не к классификации, а к вопросам выбора. Тут выбор делают исходя из параметров вашей электросети, придумывать ничего не нужно.

Как выбрать реле напряжения

Выбрать реле напряжения не так уж и сложно, параметров у него немного, хотя некоторые нужно обязательно учитывать, как и дополнительные функции, которые могут быть полезными. В первую очередь нужно начать с того, о чем мы говорили выше. То есть, с выбора вида реле, а также с фазности, после этого уже смотреть на другие характеристики, о которых речь пойдет ниже. Их на самом деле не так уж и много, поэтому о них мы расскажем коротко:

• Допустимый ток. Может быть разным, зависит от того, где именно вы устанавливаете реле. Так, для квартиры или дома подойдет значение от 30 до 40 А, больше просто не нужно, так как домашняя проводка попросту не способна на большее за редкими исключениями. Если реле напряжение ставится на входе в квартиру, то здесь нужно смотреть на значения от 40 А. Да и в целом, модификации под DIN-рейку всегда мощнее.
• Напряжение. Тут подразумевается диапазон напряжения, то есть, верхняя и нижняя границы, при которых прибор сработает. Например, 180-255В, но могут быть и другие варианты. Также у ряда моделей может быть возможность настраивать этот диапазон.
• Цифровой индикатор. Позволяет визуально контролировать рабочие параметры сети, не то что он совсем уж необходим, но довольно полезен. Да и большинство современных реле напряжения имеют цифровой индикатор, за исключением самых дешевых моделей.
• Регулировка времени защитного отключения. Если эта функция есть, то вы сможете регулировать время защитного отключения, что предотвратит частое срабатывание реле. В целом, функция довольно полезная, хотя нужна далеко не всегда. Суть функции в том, что вы можете устанавливать время, после которого реле включит нагрузку, но при условии, что напряжение восстановилось в допустимом диапазоне. Кстати, есть рекомендация, что для электроприборов с компрессором это должно быть не меньше 5 минут, для таких нужно покупать реле с возможностью регулировки времени.
• Защита от перегрева. У реле также может быть функция защиты от его перегрева.

Настройка и схемы подключения

Про схемы подключения особого смысла рассказывать нет, они есть в документации, которая должна быть в комплекте с самим реле. Чаще всего подключают либо через контактор, либо с прямой нагрузкой на РКН. Само подключение не представляет особой сложности, главное тут не перепутать. Однофазные реле подключаются напрямую, они в этом смысле проще. Тут можно еще очень долго рассказывать, разбирая каждую схему, но повторимся, все есть в документации с самим прибором, разбирать это в рамках нашей статьи мы не будем, тут мы говорим про реле напряжения в общем.

Про настройку также можно сказать, что говорить про это особого смысла нет, так как тут все зависит от электроприборов, которые вы защищаете, да и в целом от конфигурации домашней электросети. Да, тут каждый случай будет иметь свои индивидуальные особенности, но при этом есть и общие советы, которые можно назвать универсальными. Например, напряжение в розетке редко бывает ровно 220 В, а точнее, практически никогда. Реально это от 200 до 240, а иногда оно может выходить даже за эти границы. Поэтому не стоит нижний предел настраивать больше, чем на 200 В. Некоторые вообще ставят 210, а потом удивляются, что реле постоянно срабатывает. Особенно это актуально для дачных поселков и деревень, где может быть старая энергетическая инфраструктура, которую строили лет 40-50 назад, когда не было столько мощных потребителей электроэнергии.

Также не стоит забывать про пусковые токи, ряд электроприборов при включении могут потреблять большие токи. Это приводит к снижению напряжения в сети, что также может привести к ненужному срабатыванию реле. Ночью, когда электроприборы могут быть выключены, напряжение в сети может повышаться и это также стоит учитывать. Универсального совета по настройке нет, тут нужно только изучить электроприборы, которые установлены в вашем доме. Так, для многих нормальным будет диапазон от 190 до 250 В, но в отдельных случаях могут потребоваться и другие значения. А если у вас есть электроприборы, для которых уже 200 В является низким значением и они не могут нормально работать, то здесь вам нужно уже не реле, а стабилизатор напряжения. Как мы писали выше, эти приборы могут работать в паре.

Реле напряжения это часть защитной автоматики, которое в совокупности с другими приборами может надежно защитить ваши домашние электроприборы от поломки из-за перепадов напряжения, а также от других негативных последствий, вроде пожара. Это недорогие приборы, самые простые и дешевые реле стоят меньше тысячи рублей, поэтому экономить на них нет никакого смысла. Ваша задача купить подходящий по характеристикам, правильно установить его и настроить с учетом особенностей вашего дома или квартиры.

Зачем нужно реле контроля напряжения?

РНК (реле контроля напряжения)

Устройство, которое предназначено для постоянного контроля напряжения и отключения подачи питания электрической сети, если показатели напряжения вышли за пределы установленного диапазона.

Один из самых распространенных вопросов, которые нам задают, — почему мы используем реле напряжения в связке с контактором. Практически все монтажники в нашей стране устанавливают реле прямого включения.

Перед тем, как применить конкретное решение, мы обязаны обратиться к нормативным документам и узнать, как правильно его организовать. Но, когда речь заходит о реле напряжения, нормативные документы едва ли упоминают об этом. Единственное упоминание реле напряжения в нормативных документах можно найти в пункте 7.1.21 Правил устройства электроустановок (ПУЭ) 7 издания.

пункт 7.1.21. — ПЭУ издание 7

При питании однофазных потребителей зданий от многофазной распределительной сети допускается для разных групп однофазных потребителей иметь общие N и РЕ проводники (пятипроводная сеть), проложенные непосредственно от ВРУ, объединение N и РЕ проводников (четырехпроводная сеть с РЕN проводником) не допускается. При питании однофазных потребителей от многофазной питающей сети ответвлениями от воздушных линий, когда РЕN проводник воздушной линии является общим для групп однофазных потребителей, питающихся от разных фаз, рекомендуется предусматривать защитное отключение потребителей при превышении напряжения выше допустимого, возникающего из-за несимметрии нагрузки при обрыве РЕN проводника. Отключение должно производиться на вводе в здание, например воздействием на независимый расцепитель вводного автоматического выключателя посредством реле максимального напряжения, при этом должны отключаться как фазный (L), так и нулевой рабочий (N) проводники. При выборе аппаратов и приборов, устанавливаемых на вводе, предпочтение, при прочих равных условиях, должно отдаваться аппаратам и приборам, сохраняющим работоспособность при превышении напряжения выше допустимого, возникающего из-за несимметрии нагрузки при обрыве РЕN или N проводника, при этом их коммутационные и другие рабочие характеристики могут не выполняться. Во всех случаях в цепях РЕ и РЕN проводников запрещается иметь коммутирующие контактные и бесконтактные элементы. Допускаются соединения, которые могут быть разобраны при помощи инструмента, а также специально предназначенные для этих целей соединители.

Этот пункт относится только к однофазным подключениям к трехфазной воздушной линии и лишь рекомендует установку реле напряжения в таких случаях. Однако, если мы все же установили реле контроля напряжения, то оно должно разрывать как фазный, так и нулевой проводник. Простыми словами, установка реле прямого включения при однофазном питании частного дома является нарушением требований нормативных документов, поскольку на рынке нет устройств, способных разрывать N-проводник.

Но что делать с контролем напряжения в квартирах?

По этому вопросу нормативные документы не предоставляют ясных указаний. Я хочу сразу отметить, что все, о чем я буду говорить дальше, основано на нашей практике и личных умозаключениях. Нормативы не регулируют этот вопрос, и установка реле прямого включения в квартирах не является нарушением.

Тем не менее, давайте сравним схему подключения дома к воздушной линии и схему подключения квартиры в этажном щите в нормальных условиях. Если монтаж проводился квалифицированными специалистами, то PEN-проводник воздушной линии будет повторно заземлен каждые 100 метров, а на вводе в каждый частный дом проводник будет разделен на рабочий ноль и PE-защитный проводник. При этом будет выполнена еще одна повторная заземляющая проводка. В общем, при идеальных условиях подключения частных домов к электросети мы никогда не заметим, что где-то на линии разорван проводник, так как он будет контролироваться реле напряжения.

В плане электроснабжения многоквартирных зданий и частных домов есть заметные различия. Главное отличие заключается в способе подключения нулевого проводника. В частных домах нулевой проводник разделен на защитной вводе в здание и не объединяется с рабочим проводником. Каждая квартира получает питание напрямую от этого разделенного нулевого проводника. Эта схема подключения создает определенные проблемы, особенно при обрыве магистрального нуля.

Отгорание магистрального нуля в такой схеме может привести к серьезным последствиям, так как напряжение по нулевому проводнику продолжает поступать в квартиру в аварийном режиме. Фактически, электроустановка в квартире остается под напряжением, даже в случае обрыва магистрального нуля. Это создает дополнительные риски безопасности.

Учитывая эту особенность и опираясь на нашу практику, мы рекомендуем использовать реле напряжения в квартирах для защиты от обрыва нулевого проводника. Это позволяет обесточить аварийно электроустановку в случае обрыва магистрального нуля и предотвратить потенциально опасные ситуации.

Надеюсь, данная информация помогла вам лучше понять принципы и рекомендации по использованию реле напряжения в частных домах и многоквартирных зданиях.

Нужно отметить, что вопросы фазировки и правильного подключения проводников часто игнорируются работниками управляющих компаний. Никто не может гарантировать, что после проведения работ вашими специалистами в щите этажа реле напряжения будет правильно отключать фазный проводник, а не нулевой. Кстати, реле прямого включения работает одинаково при любой полярности, и это также применимо к однофазным сетям. В связи с этим, мы рекомендуем устанавливать двухполюсные реле напряжения для обеспечения надежной защиты.

Кроме того, следует обратить внимание на сам механизм отключения в реле прямого включения. Обычно он представлен небольшим реле размером меньше спичечного коробка, которое не является полноценным разъединителем. В то время как модульные контакторы являются полноценными пусковыми устройствами. Разница между ними очевидна, и выбор в пользу контакторов кажется предпочтительным.

Надеюсь, эта информация помогла вам понять, почему мы используем реле напряжения в связке с контактором и поможет вам принять решение и выбрать наиболее подходящий вариант для защиты вашей электроустановки.

Давайте рассмотрим основные моменты тезисно, чтобы лучше запомнить информацию. Во-первых, реле прямого включения запрещено использовать в частных домах с однофазным питанием, так как оно не обрывает нулевой провод. Во-вторых, схема питания в квартирах более рискованная, поэтому мы можем использовать аргумент, касающийся частных домов, и применить его к квартирам. В-третьих, реле прямого включения не отключает электричество полностью при аварии. И, наконец, полноценный контактор является более надежным вариантом, чем маленькое реле, которое встроено в устройство прямого включения.

Теперь предлагаю рассмотреть несколько возражений. Я столкнулся с двумя основными аргументами против использования реле напряжения в связке с контактором. Самыми популярными из них являются цена и сложность реализации. Для нашей схемы нам понадобятся реле контроля напряжения, контактор и автоматическое устройство защиты цепи управления. При этом цепи питания реле и катушки контактора нужно защищать отдельно. С другой стороны, реле прямого включения требует только самого себя и может быть просто установлено в последовательность с вводным автоматом. Да, схема с контактором действительно более сложная и дорогая.

Надеюсь, эта информация поможет вам лучше понять преимущества и недостатки обоих вариантов, чтобы сделать правильный выбор в соответствии с вашими потребностями.

Давайте поставим перед собой вопрос: нужна ли нам надежная защита для нашей бытовой техники или цена становится решающим фактором?

Когда дело касается безопасности, мы должны готовы платить. Но нельзя не отметить доводы противников использования реле напряжения с контактором. Один из них заключается в том, что контактор имеет время задержки, в результате чего бытовая техника, якобы, должна успеть повредиться перед отключением. Однако этот довод несостоятелен. Давайте рассмотрим его более подробно на вашем примере.

Кривые безопасной работы оборудования, которые показывают, сколько времени и с каким превышением по напряжению может работать бытовая техника в идеальных условиях в соответствии с государственными стандартами. Отклонение напряжения питающей сети не должно превышать 10 процентов, но давайте будем реалистами и примем 20 процентов в качестве запаса. Далее идет простая математика: время отключения реле — максимум 60 миллисекунд, время отключения контактора — 70 миллисекунд. В сумме получаем 130 миллисекунд. Анализируя таблицу, мы видим, что оборудование может спокойно работать при напряжении выше номинального на 20 процентов до 500 миллисекунд. Это почти в четыре раза больше, чем время отключения обоих устройств вместе взятых.

Я постарался дать простое объяснение, используя пример, и конечно, в интернете можно найти более подробные объяснения с применением осциллографа. В результате, все сводится к одному: установка реле напряжения прямого включения в квартирах не ограничена никакими факторами, и мы не пытаемся навязать свои рекомендации. Мы просто делимся своими наработками. А решать, следовать им или нет, остается на ваше усмотрение.

Реле контроля напряжения: принцип работы, схема, нюансы подключения

Перепады напряжения – далеко не редкость в отечественных домах. Происходят они из-за изношенности электросетей, замыканий и неравномерности распределения нагрузки по отдельным фазам.

В результате бытовая техника либо недополучает электроэнергию, либо перегорает от ее переизбытка. Чтобы избежать перечисленных проблем, рекомендуется устанавливать реле контроля напряжения (РКН).

Предлагаем разобраться, какие преимущества дает применение такого устройства, каковы отличия РКН от стабилизатора, как выбрать подходящее реле и осуществить его подключения.

Зачем нужно регулирующее напряжение реле

Грамотное название рассматриваемого устройства – «реле контроля напряжения». Но среднее слово в разговорах электриков между собой нередко выпадает из этого термина.

В принципе, это один и тот же электротехнический прибор защитной автоматики. Плюс данное оборудование часто называют еще и «защитой от обрыва нуля». Почему – станет понятно ниже.

Не стоит путать автоматы УЗО и РКН. Первые защищают линию от перегруза и короткого замыкания, а вторые от скачков напряжения. Это разные по функциональному предназначению приборы.

Главная задача РКН – это отключение электроприборов от сети при слишком высоких и слишком низких напряжениях в ней, чтобы подключенная к электропитанию техника не вышла из строя

Надпись «~220 В» привычна всем россиянам. На таком переменном вольтаже работает в доме бытовая техника, подключенная к розеткам. Однако по факту максимум напряжения в домашней электросети только колеблется вокруг этой отметки с разбросом +/-10%.

В отдельных случаях перепады достигают и больших величин. Вольтметр вполне может показывать падения до 70 и всплески до 380 Вт.

Для электротехники страшно излишне как низкое, так и высокое напряжение. Если компрессор холодильника “недополучит” электроэнергии, то он просто не запустится. В итоге техника неизбежно перегреется и сломается.

При низком вольтаже обыватель в большинстве случаев даже не в состоянии внешне определить, исправно или нет работает оборудование в такой ситуации. Визуально можно лишь увидеть тускло светящиеся лампочки накаливания, напряжение к которым подается меньшее, чем положено.

С высокими всплесками все гораздо проще. Если на вход питания телевизора, компьютера или микроволновки подать 300–350 Вт, то в лучшем случае в них перегорит предохранитель. А чаще всего они “сгорят” сами. И хорошо еще, если при этом не произойдет реального возгорания техники и возникновения пожара.

Многоквартирные дома обычно запитаны от трехфазной сети 380 В, а к квартире уже идет однофазная проводка на 220 В от электрощита на этаже

Основные проблемы с перепадами напряжения в многоэтажках возникают из-за обрыва рабочего нуля. Этот провод повреждают по неосторожности электрики во время ремонта либо он сам просто перегорает от старости.

Если в доме на подъездной линии стоит комплект необходимой защиты современного уровня, то в результате такого обрыва происходит срабатывание автоматики УЗО. Все заканчивается относительно нормально.

Однако в старом жилом фонде, где не стоят защитные автоматы, пропадание нуля приводит к перекосу фаз. И тогда в одних квартирах напряжение становится низким (50–100 В), а в других резко высоким (300–350 В).

У кого что в результате выйдет в розетке, зависит от подключенной в данный конкретный момент к электросети нагрузки. Заранее точно рассчитать и предугадать это невозможно.

В итоге у одних вся техника перестает работать, а у других сгорает от перенапряжения. Здесь-то и нужно реле контроля напряжения. При возникновении проблем оно отключит сеть, предупредив поломку телевизоров, холодильников и т.п.

В частном секторе проблема с перепадами напряжения несколько иная. Если коттедж расположен на большом удалении от уличного трансформатора, то при повышенном потреблении электроэнергии в домах до него в этой крайней точке вольтаж может упасть до критически низких отметок.

В результате из-за длительной нехватки «вольт» электродвигатели в бытовых электроприборах неизбежно начнут гореть и выходить из строя.

Разновидности устройства РКН

Все модели реле, выполняющих функции регулятора напряжения, подразделяются на однофазные и трехфазные.

Однофазное реле. Обычно устанавливают в коттеджах и квартирах — большего в домовых щитках не требуется.

В электрических щитах частных и многоквартирных домов обычно применяются однофазные реле в компактном исполнении на DIN-рейку (+)

Трехфазное реле. Такие РНК предназначены для промышленного применения. Их часто используют в схемах защиты трехфазных станков. Причем если на входе подобной сложной техники требуется такой трехфазник, то его зачастую выбирают в комбинированном исполнении с контролем не только по напряжению, но и по синхронизации фаз.

Главный недостаток и одновременно плюс трехфазного реле – полное отключение питания на выходе при скачке вольтажа даже в одной из фазных линий на входе. В промышленности это идет только на пользу. Но в быту часто колебания напряжения в одной фазе не являются критичными, а РКН берет и отключает защищаемую сеть.

В отдельных случаях такая сверхнадежная перестраховка нужна. Однако в подавляющем большинстве ситуаций она излишня.

По типу исполнения и габаритам

Весь модельный ряд реле напряжения делится на три вида:

• переходники «вилка-розетка»;
• удлинители с 1-6 розетками;
• компактные “пакетники” на DIN-рейку.

Первые два варианта используются для защиты одного конкретного электроприбора или какой-либо группы. Они включаются в обычную комнатную розетку.

Третий вариант предназначен для монтажа в электрощитке в составе защитной системы электросети квартиры или коттеджа.

Галерея изображений

Модель с проводом-удлинителем на несколько электроприборов (подходит для подключения компьютера с сопутствующим оборудованием или домашнего кинотеатра с акустикой)

Трехфазное РКН, монтируемое в схемах с мощным электропотреблением – в основном применяется на промышленных объектах

Типовое реле под DIN-рейку для монтажа в распределительном шкафу или щите – чаще всего используется при необходимости регулировки напряжения в электросети

Вариант розеточного типа предназначен для защиты какого-либо одного электрического прибора в комнате
Регулятор с проводом-удлинителем
Трехфазное реле для линий с большой нагрузкой
Реле для установки в электрическом щитке
Реле-переходник для подключения через розетку

Переходники и удлинители рассматриваемых регуляторов имеют достаточно большие размеры. Производители стараются сделать их как можно меньше, чтобы они не портили своими видом интерьер.

Но у внутренних компонентов реле напряжения свои жесткие габариты, к тому же их еще надо скомпоновать в одном корпусе с розеткой и вилкой. В плане дизайна здесь не развернешься.

Реле на DIN-рейку для монтажа в распределительном щитке имеют более компактные размеры, в них нет ничего лишнего. Подключение их в сеть производится посредством соединения проводов и клемм.

По базе и дополнительным функциям

Внутренняя логика и работа реле для контроля напряжения выстраиваются на основе микропроцессора либо более простого компаратора. Первый вариант дороже, но предполагает более точную и плавную регулировку порогов срабатывания РКН. Большинство продаваемых защитных приборов сейчас выстроено на микропроцессорной базе.

Верхний (Umax) и нижний (Umin) пороги являются двумя основными регулируемыми параметрами РКН – если входное напряжение выходит за установленный диапазон, то реле отключает выходную линию от электротока (+)

Как минимум, на корпусе реле присутствует пара светодиодов, по которым можно определить наличие напряжения на входе и выходе. Более продвинутые приборы оснащаются дисплеями, показывающими выставленные допустимые пределы и имеющийся в линии вольтаж.

Регулировка пороговых значений производится потенциометром с градуированной шкалой либо кнопками с отображением параметров на табло.

Само отвечающее за коммутацию реле внутри РКН выполнено по бистабильной схеме. У этой катушки два устойчивых состояния. Энергия затрачивается только на переключение защелки. Для удержания контактов в сомкнутом или разомкнутом положении электричество не требуется.

С одной стороны это минимизирует энергопотребление, а с другой – гарантирует, что катушка не станет греться при работе регулятора.

При выборе реле напряжения в параметрах надо смотреть на:

• рабочий диапазон в Вольтах;
• возможности по установки верхнего и нижнего порогов срабатывания;
• наличие/отсутствие индикаторов уровня напряжения;
• время отключения при срабатывании РКН;
• время задержки возобновления подачи электричества;
• максимальную коммутируемую мощность в кВт или пропускаемый ток в Амперах.

По последнему параметру реле следует брать с запасом в 20–25%. Если подходящего под существующие в линии высокие нагрузки РКН нет, то берется маломощная модель, а на ее выходе подсоединяется магнитный пускатель.

С установкой порогов ситуация следующая. Если их задать слишком жестко, то частота срабатывания реле получится высокой. Здесь придется идти на компромисс.

Регулировку этих параметров надо выполнять так, чтобы они обеспечивали должный уровень защиты, но не допускали слишком частого переключения РКН. Постоянные включения и выключения не пойдут на пользу как подключенной к сети технике, так и самому регулятору напряжения.

При этом некоторые реле вообще не имеют возможности самостоятельно корректировать пороги. Они у них установлены “жестко”. Например, уставка по нижнему пределу заводом выполнена на 170 В, а во верхнему – на 265 В.

Такие РКН дешевле, но подбирать их надо более внимательно. Потом перенастроить эти приборы не получится, при ошибках в расчетах придется приобретать новые на замену неподошедшим.

Выбор временных параметров отключения и возобновления питания линии на выходе зависит от подключенной нагрузки и особенностей конкретной сети (+)

Если в электросети постоянно возникают кратковременные (на доли секунды) несильные падения напряжения, то время отключения по нижнему порогу лучше установить по максимуму. Так срабатываний выйдет меньше, а угроза запитанному оборудованию будет минимальной.

Задержку на включение следует подбирать в зависимости от типа включенных в розетку электроприборов. Если подключенная техника имеет компрессор или электромотор, то время подачи напряжения стоит увеличить до 1–2 минут.

Это позволит избежать резких скачков вольтажа и тока при возобновлении питания в сети, что убережет холодильники и кондиционеры от поломок.

А для компьютеров и телевизоров этот параметр можно снизить и до 10–20 секунд.

Что лучше: стабилизатор vs реле

Нередко вместо подключения в щитке реле контроля электрики рекомендуют устанавливать в доме стабилизатор напряжения. В отдельных случаях это бывает оправдано. Однако есть ряд нюансов, о которых надо помнить при выборе того или иного варианта защита электроприборов.

В плане функционала стабилизатор не только выравнивает напряжение, но и отключается при слишком высоких показателях последнего. А реле напряжения – это исключительно защитная автоматика. Вроде бы первый включает в себя функции второго.

Но по сравнению с РКН стабилизатор:

• дороже и шумит;
• более инертен при резких перепадах;
• не имеет возможностей для регулировки параметров;
• занимает гораздо больше места.

При уменьшении входного напряжения, чтобы на выходе стабилизатора были нужные показатели, он начинает “втягивать” в себя больше тока из сети. А это прямой путь к перегоранию проводки, если она изначально не рассчитана на подобное.

Второй основной минус стабилизатора в сравнении с реле контроля – это его неспособность перехватить резкий скачок напряжения при обрыве нуля.

Достаточно буквально полусекунды с 350–380 Вт в розетке, чтобы вся техника в доме погорела. А большинство стабилизаторов не способно подстроиться под такие изменения и пропускает высокий вольтаж, отключаясь только через 1–2 секунды после начала всплеска.

Помимо стабилизаторов и реле для защиты линии от перепадов вольтажа в сети также можно применять расцепители максимального и минимального напряжения. Но у них в сравнении с РКН большее время срабатывания. Плюс они не включают питание обратно в автоматическом режиме, по работе больше походят на УЗО.

После отключения электроэнергии эти расцепители придется переключать в исходное состояние вручную.

Схемы подключения РКН

В щитке реле напряжения всегда устанавливается после счетчика в разрыв фазного провода. Он должен контролировать и по необходимости отсекать именно «фазу». Никак по-другому его подключать нельзя.

Чаще всего для однофазных потребителей применяется стандартная схема с прямой нагрузкой через реле (+)

Основных схем подсоединения однофазных реле регулятора сетевого напряжения существует две:

• с прямой нагрузкой через РКН;
• с подсоединением нагрузки через контактор — с подключением магнитного пускателя.

При монтаже электрощита в доме практически всегда применяется первый вариант. Разнообразных моделей РКН с необходимой мощностью в продаже предостаточно. Плюс при необходимости этих реле можно установить по параллельной схеме и несколько, подключив к каждому из них отдельную группу электроприборов.

С монтажом все предельно просто. На корпусе стандартного однофазного реле имеется три клеммы – «нуль» плюс фазные «вход» и «выход». Надо лишь не перепутать подсоединяемые провода.

Выводы и полезное видео по теме

Чтобы Вам проще было сориентироваться в схемах подключения и выборе подходящего реле регулятора напряжения, мы сделали подборку видеоматериалов с описанием всех нюансов работы этого прибора.

Как защитить оборудование от перепадов в электросети с помощью РКН:

Настройка реле напряжения:

Реле контроля сетевого напряжения – это отличная защита от «обрыва нуля» и резких перепадов вольтажа. Подключить его несложно. Надо лишь вставить соответствующие провода в клеммы и затянуть их. Практически во всех случаях применяется стандартная схема с прямой нагрузкой через РКН.

Поделитесь с читателями вашим опытом подключения и применения реле напряжения. Пожалуйста, оставляйте комментарии, задавайте вопросы по теме статьи и участвуйте в обсуждениях – форма для отзывов расположена ниже.