Реле контроля напряжения

Устройства для решения проблемы

В современном мире существует множество различных устройств для защиты от перенапряжения в сети, которые несложно подключить своими руками. Изделия могут эффективно справляться не только с перепадами напряжения, но и со сверхтоками, которые также губительно влияют на домашнюю проводку.

Среди наиболее полезных для применения в доме и квартире выделяют:

1. Стабилизатор. Является своего рода предохранителем, который контролирует напряжение в сети и в случае его предельно допустимого отклонения, отключает электричество в доме. К примеру, на своем опыте могут сказать, что стабилизатор не раз спасал нашу бытовую технику от перепадов, вызванных сварочными работами, проходящими вблизи. Устройства имеют диапазон от 150 В и до 240 В (как пример). Как только значение выйдет из данного диапазона, аппарат выключится. В то же время, когда все стабилизируется, устройство защиты снова включится. О том, как подключить стабилизатор напряжения. мы рассказывали в соответствующей статье!
2. Реле. Вы наверняка не раз сталкивались с данными устройствами, которые являются миниатюрной версией стабилизатора. Чаще всего реле напряжения используется для защиты от перенапряжения одного определенного агрегата, к примеру, компьютера. Работает по такой же схеме, как и предыдущий вариант. Может быть представлен в виде электрической вилки (к примеру, ЗУБР), удлинителя и отдельного аппарата (всем известный Барьер), которое крепится на DIN-рейку щита. О том, как выбрать реле напряжения мы рассказывали в отдельной статье.
3. Устройство защитного отключения. Широко применяется для защиты сети в домашних условиях, что вызвано высоким качеством работы и небольшой стоимостью. УЗО должно работать в паре со специальным датчиком ДПН, который будет подавать сигнал на отключение, если обнаружит перенапряжение в сети. Вместо этого можно использовать альтернативный вариант для защиты дома — устройство защиты многофункциональное. О том, как работает УЗМ-51М и как его подключить, мы рассказали в отдельной статье.
4. Источник бесперебойного питания. Опять-таки, на своем опыте подтвержу его эффективность. Более десяти раз ИБП спасал мой компьютер от резкого выключения при срабатывании стабилизатора. «Бесперебойник» имеет небольшую стоимость, поэтому купить такой вариант защиты от перенапряжения при наличии ПК крайне необходимо.
5. УЗИП. От импульсных напряжений (возникают во время грозы и могут вывести технику из строя) можно защититься, установив в доме УЗИП. Данный аппарат является достаточно популярным на сегодняшний день и широко применяется как в быту, так и на производстве. Более подробно о том, что такое УЗИП и как он работает, мы рассказали в отдельной статье, с которой настоятельно рекомендуем ознакомиться. Следует отметить, что УЗИП могут также называть модульными ограничителями перенапряжения (ОПН).

Купив все эти устройства для защиты от перенапряжения в сети 220 и 380 Вольт можно не беспокоиться о том, что пострадает бытовая техника, электропроводка и главное – Ваша жизнь в опасной ситуации.

Видео пример срабатывания ДПН и УЗО

Принцип работы и функции реле контроля фаз

Итак, в каждом станке существует правильный порядок фаз, при котором все двигатели при данном подключении крутятся в правильном направлении. Если питающие фазы перепутаны, то всё тоже будет крутиться, но неправильно, и возможно недолго.

В реле контроля фаз есть схема, которая вычисляет порядок чередования фаз (Phase-sequence), и в соответствии с этим порядком срабатывают выходные контакты. Контакты эти можно подключить куда угодно — в контрольную цепь, к звонку или лампочке, разрывать цепь питания цепь питания всего устройства или катушки контактора двигателя.

Последнее применение рекомендует производитель, я же рекомендую включать его в аварийную (контрольную) цепь, чтобы весь станок, в котором установлено это реле, не мог запуститься. Естественно, если аварийная цепь выполнена правильно, как я это рекомендую в статье по приведённой ссылке.

Это главное применение.

Другое применение — защита от пропадания фазы (Phase-loss). Или от существенного понижения напряжения на одной из фаз (асимметрия, или перекос фаз) (Three-phase Asymmetry).

От пропадания фазы для защиты электродвигателей также применяется мотор-автомат или тепловое реле, но они срабатывают по тепловой перегрузке, а это уже критический режим. А реле контроля фаз — электронное устройство, и сработает раньше (1-3 сек), не дав двигателю перегреться. В случае выравнивания фаз включение происходит тоже не сразу, а через необходимое время (5-10 сек).

Уровень напряжения асимметрии можно выставить во всех реле контроля фаз, а вот время включения/выключения, как правило, регулируется лишь в навороченных моделях. Кроме того, для функции обнаружения асимметрии существует такой полезный параметр, как гистерезис, который обеспечивает более «плавную» работу устройства. Он тоже, как правило, не регулируется.

Таким образом, можно сказать, что реле контроля фаз — устройство, которое контролирует качество трехфазного питающего напряжения в промышленном оборудовании. И естественно, что реле контроля фаз – 3-х фазное устройство.

Схема подключения и установка реле напряжения

Элементы реле

Прибор будет выполнять свои функции независимо от положения. Но каждая модель обладает своей схемой подключения. Ее можно посмотреть на корпусе.

Для всех устройств существуют одинаковые правила, которые предназначены для контроля процесса соединения реле с электрической цепью.

Вводные контакты к сети присоединяют через контактор или пускатель. Проводники всех фаз совмещают с клеммами, которые находятся с верхней части прибора. Элементы помечают так:

1. Фазы буквами А, В и С.
2. N – клемма нулевого провода.
3. 1,2,3 – нижние клеммы.

Сначала из клеммы 1 проводник подсоединяют к выходу катушки, которая находится в контакторе. Клемму 3 подключают к любой фазе. Второй выход присоединяют к нулевому проводнику трехфазной сети.

Силовые элементы соединяют так:

1. Каждую фазу, которая подает ток, подключают к входной клемме контактора.
2. Проводники соединяют с выходными клеммами.
3. Чтобы подключить нулевые проводники, в распределительном щитке устанавливают общую нулевую шину.

Для обеспечения надежного контакта используют специальные наконечники.

Принцип работы

Схема реле оборудована специальным микроконтроллером, непосредственно выполняющим функцию слежения и дающим возможность контролировать разность потенциалов на каждой фазе. В случае каких-либо изменений на одном из проводников этот микроконтроллер включает в работу реле электромагнитного действия. Данная операция выполняется в автоматическом режиме. В результате происходит размыкание контактов прибора и течение электрического тока прекращается. Когда показатели напряжения вновь станут нормальными, контакты замыкаются и питание начинает поступать в цепь.

Работоспособность прибора проверяется с помощью тестера. Щупами нужно коснуться контактов 1 и 3, после чего на дисплее мультиметра появится цифра 1, свидетельствующая об исправности прибора. Для контроля нужно замкнуть контакты 2 и 3. Экран покажет цифру 0, что также указывает на нормальное рабочее состояние реле напряжения.

Подключаем реле контроля напряжения своими руками

Классификация защитных реле напряжения Реле могут быть предназначены для всего дома и для одной розетки.

С монтажом все предельно просто. Для стабилизатора придётся изготавливать защитный ящик для установки возле щитка, или врезаться в сеть, при установке в квартире.

Постоянные включения и выключения не пойдут на пользу как подключенной к сети технике, так и самому регулятору напряжения.

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. Время повторного включения от 3 до сек. Электронные, на симмисторах или тиристорах или других полупроводниковых ключах, сложные и дорогие устройства.

Как подключить реле напряжения

Схема подключения реле напряжения РН Рассчитаны РН на небольшие токи до 16А или мощность до 3,5 кВт, но для подключения более высокой нагрузки, РН можно включать совместно с контакторами магнитными пускателями. Обеспечивать стационарную установку реле напряжения таким образом, чтобы имелся доступ для его параметрирования и обслуживания.

Особенно остро вопрос защиты электроприборов от перепадов напряжения стоит в жилых многоквартирных домах старой постройки, а так же частных жилых домах подключенных к старым линиям электропередач. Однофазные реле напряжения отключают одну фазу, а трехфазные — одновременно все три фазы. Установка на рейку более удобна по нескольким причинам: РКН, установленное на din-рейку, защищает электроаппаратуру всей квартиры; приобретение маломощных приборов для несколько розеток обойдётся дороже, чем одного мощного; Прибор на din-рейке малозаметен, а в розетке выпирает из стены и есть опасность его сломать. Цифровая индикация в большинстве случаев оказывается ненужной, хотя она облегчает процесс настройки прибора.

ТЕСТ: Попробуйте ответить на вопросы и оценить свои знания того, какое выбрать защитное устройство. Эта схема применяется, если номинальный ток автомата меньше тока устройства. Эта организация изготавливает изделия под торговой маркой DigiTop. Настройка реле напряжения Введение. Как установить реле контроля напряжения в щиток квартиры самостоятельно

Как установить реле контроля напряжения в щиток квартиры самостоятельно

{SOURCE}

Устройство

Само защитное устройство является твердотельным корпусом, в котором объединены два функционала – элемент для контроля уровня напряжения и силовой разъединитель. Реле контроля может изготавливаться со специальными клеммами для фазного подсоединения к распределительному щитку, с вилкой для подключения в розетку, а также в виде удлинителя, к которому можно подключить несколько бытовых приборов сразу. Современные образцы имеют широкий диапазон настроек и мощности для разных целей.

При выборе реле контроля напряжения для однофазной электрической проводки с переменным током необходимо учитывать особенности и преимущества определенного устройства. Приведем пример самых распространенных твердотельных защитных устройств с фазным подключением.

PH-113. Применение PH-113 рассчитано на подключение к однофазной электрической линии с переменным током. Чаще всего PH-113 устанавливают в частных домах, квартирах и общественных местах. PH-113 более оптимальная модель, чем предыдущие конструкции, так как фазное подключение проводится для проводки с сечением 6 мм 2 и с силой тока до 32 ампер. Твердотельный прибор PH-113 имеет циферблат, выводящий текущее напряжение в сети, не занимает много места в распределительном щитке.

Допустимая мощность проводки для PH-113 – 7 000 вольт. Желательно вместе с защитными модулями устанавливать специальные автоматы для защиты контакторов. Имеет 4 независимых режима работы с возможностью произвольно устанавливать минимальный и максимальный уровень допустимого напряжения в сети, регулирование времени задержки срабатывания. Срок службы более трех лет.

Прибор PH-113 пользуется большей популярностью, так как устройства PH-111 и PH-111M рассчитаны на малую силу переменного тока (16-25 ампер). В связи с этим таких модулей нужно ставить больше, что приводит к значительным тратам.

ABB. ABB является высококачественным образцом. Приборы ABB имеют твердотельный корпус, который должен устанавливаться на DIN-рейку. Компания ABB производит множество типов реле для контроля напряжения на линии для постоянного и переменного тока, также они предусматривают подсоединение не только к однофазному кабелю, но и трехфазному. ABB работают в четырех режимах. ABB конструкции также предусматривают установку допустимого диапазона работы прибора, задержку времени срабатывания. Также производство реле контроля для переменного тока может быть рассчитано на 220 вольт в электрической сети и 380.

Продукция ABB имеет доступную цену, хорошее качество и распространено в странах СНГ. Zubr. Твердотельное защитное устройство для контроля напряжения переменного тока. Обычно производится для фазного подключения с высокой скоростью срабатывания. В отличии от ABB не так распространен, однако имеет высокую надежность. Гарантия до 5 лет. Модель Zubr D63t один из самых оптимальных образцов защитного оборудования данного производителя.

Digitop. Также имеет твердотельную конструкцию. Данное реле контроля производится отдельно для номинального переменного и постоянного тока в 16, 20, 32, 40, 50 и 63 ампера. Прибор, рассчитанный на силу тока в 63 ампера, является самым мощным. Его достаточно для установки в любом частном доме.

Преимущества РН перед стабилизатором

Когда проблемы с электричеством требуют 100% установки реле контроля, здесь все ясно. Но иногда возникает вопрос: а что если вместо РН поставить стабилизатор? Ведь, кроме защиты сети он вдобавок улучшит качество напряжения. Разобраться с этим вопросом помогут некоторые преимущества РН перед стабилизатором:

1. Многие модели стабилизаторов, особенно дешевые, уступают реле по быстроте срабатывания защиты при возникновении критических показателей напряжения. Конкурировать в вопросе защиты с РН могут только симисторные стабилизаторы, но такие приборы имеют высокую стоимость.
2. РН отличается компактными размерами, что не скажешь о внушительном корпусе стабилизатора. Эта характеристика существенно упростит монтаж. Установка реле может быть выполнена на DIN рейку непосредственно в квартирном щитке. Хозяину останется только подсоединить к контактам провода. Установка стабилизатора требует изготовления ниши или защитного ящика возле щитка. А при невозможности сделать это за пределами помещения, прибор придется размещать в квартире.
3. Главной положительной чертой реле контроля является его мгновенная реакция на критический показатель напряжения, которая измеряется миллисекундами.
4. И последнее, надо отметить вопрос комфорта. Каков бы ни был стабилизатор, он будет создавать шум во время работы. Пусть не сразу, но со временем точно. Это связано с тем, что его электрическая схема имеет силовой трансформатор. Именно он с продолжительностью работы начинает издавать неприятный гул. В свою очередь, реле контроля защищает домашнюю сеть бесшумно.

Рассмотрев эти важные нюансы, можно сделать вывод, что если вместо стабилизатора можно обойтись установкой РН, то лучше отдать предпочтение последнему.

Что лучше: реле или стабилизатор

Некоторые пользователи вместо реле контроля применяют в доме типовой стабилизатор напряжения. В ряде случаев такое решение считается оправданным. Однако отмечено несколько нюансов, учитываемых при выборе надежного способа защита электроприборов. Прежде всего, нужно иметь в виду, что они выполняют схожие функции и могут отключать нагрузку в аварийной ситуации. Но разница в их работе все же имеется и проявляется в следующем:

• стабилизаторы отличаются повышенным уровнем шумности и стоят значительно дороже;
• они более инерционны, особенно при отслеживании резких перепадов напряжения;
• в них не предусмотрена возможность регулировки установочных параметров;
• эти приборы занимают значительно больше места.

При уменьшении входного сигнала стабилизатор начинает потреблять больше тока, что объясняется необходимостью поддерживать на неизменном уровне напряжение на выходе.

Как я устанавливал реле напряжения в квартирный щиток

Чтобы не было вопросов – скажу сразу, что контактор устанавливать нет необходимости, поскольку теоретически реле напряжения выдерживает ток до 30 А, а согласно маркировке на внутреннем реле – до 40 А. Но это теоретически, а как на практике – покажет время, обязательно сообщу дополнительно, если что. Да и ещё есть банальная причина – в щитке элементарно нет места. Это также основная причина, почему я не поставил автомат байпаса.

Ток ограничивается автоматами по 16 А. А вот если бы при всех прочих равных условиях стояли автоматы на 25 А, то стоило бы всерьёз задуматься о контакторе. И о замене их на 16 А, поскольку проводка выполнена алюминием с сечением 4 мм2.

В процессе установки использовал моножильный провод сечением 2,5 мм2. Даже, если бы я захотел использовать 4 квадрата – у меня бы не получилось, т.к. клеммы реле напряжения могут принять только 2,5.

Самая важная точка подключения – фаза:

Подключение фазы при установке реле напряжения

Для её расключения я использовал сжим «Орех». Считаю его самым надежным способом соединения проводов, так же, как пропаянную скрутку.

На фото видно, как провод после счетчика приходит в орех снизу. Он алюминиевый, это ещё довод в пользу «Ореха».

Второй провод снизу из «Ореха» идёт на питание реле (клемма 7). И два провода, которые идут из верхней части «Ореха» – фаза на вход реле напряжения.

Почему два, а не один, а между контактами 1 и 2 не поставить перемычку? Дело в том, что соединить 2 провода «Орехом» гораздо надежнее, чем винтовой клеммой. Во-вторых – как я говорил, всунуть 2 провода по 2,5 квадрата в одну клемму проблематично. Поэтому надежность по фазе обеспечивается двумя проводами на входе (для умощнения), и тем, что входные контакты 1 и 2 намертво спаяны внутри реле (фото с пруфом есть в первой части статьи про это реле, ссылку давал выше).

Выходные клеммы 3 и 4 так же спаяны внутри реле, и на каждую клемму я прикрутил по проводу. Но только эти провода дальше нигде не контачат – они идут каждый на свой автомат (хотя, перемычка не помешает, но она не обязательна).

Монтаж реле напряжения в щитке через Орех

Надеюсь, на фото хорошо всё просматривается – после автоматов фазные провода (уже алюминий) идут на квартиру. Нулевые подключены к клеммам чуть повыше автоматов.

Кому интересно рассмотреть всё в подробностях, сделал ещё парочку фото монтажа:

Монтаж реле напряжения – вид сверху

Пример монтажа реле напряжения в квартирный щиток

Небольшой лайфхак: в ответственных местах я стараюсь не просто вставлять зачищенный конец провода в клемму, а делаю петельку. Таким образом я вдвое увеличиваю площадь контакта (и уменьшаю пресловутое переходное сопротивление), и исключаю возможность прокручивания провода в случае ослабления зажима. Да и механическая прочность соединения от этого только выигрывает.

Предвосхищая комментарии касательно некрасивого монтажа, скажу – делал это я во время воскресного прайм-тайма, и моим главным опасением было потревожить соседей во время их телевизионного вечера. Это святое)

Да, красота – не моя стихия, но за надёжность я ручаюсь!

Вот, что получилось в итоге:

Итог установки реле контроля напряжения ФиФ

Рабочий диапазон установил 175-245 В. Считаю, что это самый широкий возможный диапазон, пригодный для тех, кто не хочет частых срабатываний этого реле. Если в приоритете сохранность техники, можну немного сузить диапазон, примерно по 5 В с обоих краёв.

После установки этого реле прошёл почти год, полёт нормальный. Было пару отключений по низкому напряжению, больше сказать нечего.

Распространенные схемы подключения

Отличия существуют и в мощности потребителей, которые подключаются через РН. Одним достаточно для питания фазы и нуля. Другие требуют трехфазное питание. Для каждой категории мощности нагрузки необходима соответствующая схема подключения реле. Поэтому принято выделять 3 способа включения этих защитных устройств:

• однофазное РН;
• трехфазное;
• схема подключения через контактор.

Подключение однофазного РН

Схема применяется для подключения потребителей на 220 В. Она пригодна как для квартиры, так и для отдельного устройства.

Первоначально имеется однофазное РН, питающая и отходящая линии. Монтаж схемы производится по нижеизложенному плану:

1. Подключается общий нулевой провод. Соответствующая клемма имеется на реле. Она обозначается буквой «N». В зависимости от модели прибора нулевых клемм может быть и две. В таком случае на один контакт подключается ноль от питающей линии, а на другой от отходящей.
2. Затем подсоединяется фазный провод отходящей линии. На корпусе прибора эта клемма имеет маркировку «L2», «выход L» или «out L».
3. Третий этап — подключение фазного провода питающей линии. Напряжение на нем присутствует всегда и независимо от того, сработало РН или нет. В стандартном электрощите этот проводник идет от выхода прибора учета или дифавтомата.

Схема для трехфазного реле контроля напряжения

Разные модели трехфазных реле контроля напряжения имеют отличающийся набор клемм для подключения проводов. В стандартной комплектации их 8. Клеммы напряжения сети (4 шт.) нужны для подачи в устройство трех контролируемых фаз и нуля. На корпусе прибора они обозначаются L1, L2, L3 и N. Выходные релейные клеммы (4 шт.) используются для подключения последующих устройств защиты и автоматики. Они имеют маркировку «NO» у нормально открытых контактов, и «NC» у нормально закрытых.

Схема подключения собирается в 2 этапа:

К клеммам РН подключаются фазные и нулевые провода питающей линии

Здесь необходимо обратить внимание на максимальный допустимый ток контактов. Как правило, если потребитель трехфазный, то он потребляет большие мощности

Реле должно быть рассчитано на эти значения.
К релейному выходу подключаются последующие устройства. Например, контактор, различные устройства сигнализации или индикаторные лампы «авария».

Обратите внимание! Дорогостоящие трехфазные РН способны контролировать не только напряжение, но и ряд других параметров сети. Например, критический перекос фаз и правильность их чередования

Эти функции важны для правильной работы асинхронных двигателей и тиристорных преобразователей.

Подключение нагрузок свыше 100 кВт с помощью контактора

Некоторые потребители электроэнергии берут от сети токи в сотни ампер. Никакое РН не способно справиться с такими мощностями. В этой ситуации используют отдельный контактор. Его необходимо соединить с выходным реле.

В этой схеме РН просто контролирует состояние сети и формирует слаботочный сигнал управления для контактора. Его втягивающая катушка подключается последовательно с выходом реле контроля напряжения. Основной ток нагрузки протекает непосредственно через контактор.

Важно! Не следует ставить РН рядом с мощными источниками радиопомех, например, трансформаторами или беспроводными телефонами. Испускаемые ими помехи способны повлиять на измерительную цепь реле и привести к ложным срабатываниям

Ввод 2

Здесь автомат на вводе я сфотографировал:

2 – Вводной автомат (рубильник) до счетчика

А электрощиток имел такой вид:

2 – внешний вид электрощитка

На счетчике стоит магнитная пломба. Для чего она нужна – отсылаю к статье про Способы кражи электроэнергии. Но ещё раз говорю – жить нужно честно!

2 – Магнитная пломба на трехфазном счетчике

Внешний вид места, где будет разрыв для подключения наших реле контроля напряжения:

2 – выходы счетчика

Поближе, нас интересует верхнее подключение к рубильнику, слева:

2 – провода между счетчиком и переключателем, куда будет подключаться трехфазное реле напряжения

Там ещё мешается вольтметр, но его придётся оставить.

Показан процесс сборки второго щитка с тремя реле контроля напряжения Барьер:

2 – Трехфазное реле контроля напряжения на основе реле Барьер

Вот каким образом подключен этот щиток:

2 – Подключение реле напряжения в разрыв после счетчика

Это соединение очень важно, поскольку через него идёт всё питание офиса. Поэтому я его сделал через клеммные колодки (зажимы) винтового типа

Синие провода, которые раньше шли на клеммы переключателя, теперь через клеммы уходят на щиток реле напряжения. А с выходов Барьеров провода подключаются напрямую к клеммам переключателя.

Соединения в щитке показаны на фото:

2 – Соединения в щитке трехфазного реле контроля напряжения

По вводному кабелю идут три фазы и ноль. По нулевому проводу ток более чем в 100 раз меньше, чем по фазным, поэтому им можно пренебречь.

Во втором, выходном кабеле используется три жилы, четвертая – запасная (резерв).

В итоге, токи в кабелях одинаковы, кабель используется на 75%, что оптимально с точки зрения перегрева.

Вторая электрощитовая приняла такой вид:

2 – Электрощитовая с новым щитком

Поближе наш щиток:

2 – Щиток с трехфазным реле контроля напряжения

Выводы и полезное видео по теме

Этот ролик показывает, как и на базе каких электронных компонентов можно сделать твердотельное реле. Автор доходчиво рассказывает обо всех деталях практики изготовления, с какими он столкнулся лично в процессе производства электронного коммутатора:

Как сделать твердотельное реле

Видео о проблеме, с которой можно столкнуться после приобретения однофазного ТТР у продавцов из Китая. Попутно проводит своеобразный обзор устройства прибора коммутации:

Твердотельное реле из Китая

Самостоятельное изготовление твердотельных реле – вполне возможное решение, но применительно к изделиям под низковольтную нагрузку, потребляющую относительно малую мощность.

Более мощные и высоковольтные приборы сделать своими руками сложно. Да и обойдётся эта затея по финансам в такую же сумму, какой оценивается заводской экземпляр. Так что в случае надобности проще купить готовый прибор промышленного изготовления.

Если у вас появились вопросы по сборке твердотельного реле, пожалуйста, задайте их в блоке с комментариями, а мы постараемся дать на них предельно понятный ответ. Там же можно поделиться опытом самостоятельного изготовления реле или сообщить ценную информацию по теме статьи.