Схемы подключения реле напряжения в однофазной и трехфазной сети

Во всех электросетях периодически происходят скачки напряжения, которые могут вывести из строя электрооборудование. Особенно опасны скачки в сети для электроники. Чтобы защитить себя от них люди используют стабилизаторы и реле напряжения. Давайте рассмотрим, что такое и как подключить реле напряжения.

Содержание статьи

Что это такое, какие они бывают и другие часто задаваемые вопросы о реле напряжения

Реле напряжения – прибор, который отключает питающую сеть от нагрузки при ненормальных величинах напряжения в ней. На современных распространенных реле напряжения имеется дисплей или группа семисегментных светодиодных индикаторов и несколько кнопок для установки режим работы.

На дисплее или индикаторах обычно отображается напряжение. Реже их два, и на втором отображается ток. Вы можете настраивать крайние значения напряжений (верхний и нижний пределы) при которых нужно отключать питание потребителям. В зависимости от модели могут устанавливаться светодиоды-индикаторы состояния сети, режима работы и текущего положения в меню настройки.

Также вы можете настраивать время повторного включения. Реле включится через заданный промежуток времени и если напряжение в сети достигло номинального – продолжит работать, если нет – отключится.

По типу конструкции могут быть для установки на DIN-рейку или те, которые вставляются в розетку, на их корпусе распложены те же органы и розетка для подключения защищаемой нагрузки.Такие реле удобно использовать для защиты конкретного прибора или группы приборов.

Кроме того реле контроля напряжение может быть и в других исполнениях, например встроенное в удлинитель. Розеточные реле напряжения самые дешевые – их стоимость начинается от 500 р.

Какими бывают скачки напряжения и почему?

Скачки напряжения происходят из-за коммутации мощных приборов (включения и выключения), из-за проблем на линиях электропередач и оборудования подстанции. Повышенное или пониженное напряжение может быть как импульсным или кратковременным (скачком), так и длительным.

Длительные отклонения напряжения чаще всего происходят при перекосе фаз, это такое состояние трёхфазной электросети, когда она работает без нулевого проводника и её фазы нагружены неравномерно. Такое происходит, когда на подъездном электрощите многоквартирного дома отгорает нулевой проводник. Тогда в одних квартирах напряжении прыгает до 300 вольт, а в других падает ниже 200. Это крайне опасный режим работы для любого вида бытовой техники и проводки.

Чем реле напряжения отличается от стабилизатора и что лучше?

Стабилизатор напряжения устроен, так что система управления стремиться поддерживать на его выходе установленное напряжение или близкое к нему (например, 220В), при колебаниях входного напряжения в определенном диапазоне.

Бывают различных типов:

Релейные – недорогие, регулируют выходное напряжение ступенчато.

Электромеханические – плавно регулируют выходное напряжение, по типу автотрансформатора.

Электронные, на симмисторах или тиристорах или других полупроводниковых ключах, сложные и дорогие устройства.

Феррорезонансные – особенно распространены были в советское время, например стабилизатор «Украина». В большинстве случаев малоэффективны.

Время реакции таких стабилизаторов, в зависимости от их конструкции, доходит до секунды. За это время ваша техника уже может выйти из строя, тогда как время реакции реле напряжения измеряется в долях секунд.

Лучше всего использовать их в паре, а если по отдельности, то нельзя конкретно сказать, что лучше. В плане защиты от перегрузок – реле напряжения, а в плане длительной работы, конечно же, стабилизатор напряжения.

Стабилизаторы напряжения и сточники бесперебойного питания:

Как подключить реле напряжения?

Реле напряжения подключается в разрыв питающей сети, между счетчиком и группой автоматов, или вводным автоматом. Если группы автоматов нет, что чаще всего бывает в старых квартирах, то можно его смонтировать после автомата, который запитывает квартиру.

Вот приведена простейшая схема подключения реле напряжения:

В зависимости от конкретного экземпляра реле вы назначение выводов (клемм) может различаться, но основной принцип заключается в следующем:

К реле приходит два провода (фаза и ноль), а уходит один – фаза, ноль в реле не размыкается, размыкается только фаза. На той модели, что изображена на картинке другое расположение клемм.

Здесь происходит подключение двух питающих проводов на вход измерительной цепочки реле, когда она детектирует отклонение напряжения сверх установленного, оно переключает само реле. При этом в вашем расположении имеется две пары контактов (нормально-замкнутая и нормально-разомкнутая), это указано в схематическом обозначении на нижней части реле.

Это нужно для реализации различных схем, например формирования сигнала для запуска генератора или другой системы бесперебойной подачи электроэнергии в вашем доме, или включения аварийного освещения и отключения важных цепей.

Далее изображена схема подключения реле в паре с УЗО или дифавтоматом, они нужны для предотвращения поражения током жильцов вашей квартиры, от корпусов электроприборов и других частей. В принципе то же самое, что и на предыдущем рисунке.

Схема для индивидуальной настройки напряжений допустимых для каждой цепи. Это удобно, если у вас грамотно сделана электропроводка, и розеточные группы каждой комнаты запитаны на разные автоматы, как и цепи освещения и мощных потребителей. Тогда вы можете использовать произвольное количество реле контроля напряжения и выставить допустимые пределы для каждого потребителя.

На практике это нужно, чтобы защитить от перепада в сети питания дорогостоящее оборудование, например холодильник и стиральную машину, но при этом свет будет продолжать гореть.

Если вы хотите разгрузить контакты реле, чтобы оно прослужило дольше или мощности вашего экземпляра недостаточно для питания ваших потребителей, поставьте между реле пускатель (контактор) или более мощное реле, тогда выходную клемму реле нужно соединить с катушкой вашего коммутационного прибора. Так, когда напряжение выйдет за дозволенные пределы катушка контактора обесточится, его контакты разомкнуться и отключатся от сети потребители.

Такую схему можно использовать и в трёхфазной электросети. При отклонении напряжения в одной из фаз, трёхфазный магнитный пускатель или контактор отключит нагрузку, таким образом, защитит её.

Для трёхфазных цепей вообще продаются трёхфазные реле контроля напряжения и перекоса фаз, а также, в них встроена и функция контроля фаз (в зависимости от модели). Подробно о нем рассказано в этом видео:

Вообще нежелательно использовать три однофазных реле контроля напряжения в трёхфазной сети, я считаю, что это может привести к порче электрооборудования, поскольку для некоторых трёхфазных потребителей.

Есть модели и попроще, схема включения напоминает схему с однофазным реле.

Здесь трёхфазное реле контролирует напряжения каждой из фаз, и в случае нештатной ситуации в сети отключает катушку трёхфазного пускателя или контактора.

Заключение

Реле контроля напряжение – это дешевый способ обезопасить проводку и бытовую технику в своей квартире. Его можно купить за 1-2 тысячи рублей, есть модели стоимостью и дороже. Для его установки не требуется много места, чего не скажешь об установке мощного стабилизатора. Оно не издает звуков во время своей работы (электромеханические и релейные стабилизаторы издают), щелкают только во время переключения.

Я считаю, что реле напряжения должно обязательно быть установлено, хотя бы для питания особо важных и дорогих потребителей, если нет возможности установить реле на всю квартиру – купить розеточные модели. Самые простые варианты не имеют настроек, а лишь отключают сеть при достижении уставок настроенных еще на этапе его проектирования.

Источник

Подключение однофазного реле напряжения

Однофазное реле напряжения используется для защиты бытовых электроприборов от недопустимых скачков напряжения в электрической сети. Прибор отключает дом, квартиру или отдельно нагрузку от электроснабжения, а когда все возвращается в норму, автоматически включает обратно. Существует два основных типа приборов: с автоматической выдержкой времени перед включением и настраиваемые вручную.

Подключаем различные модели

Реле контроля напряжения подключаются по-разному, в зависимости от модели, характеристик и назначения.

Локальная защита

Розеточное реле

Чтобы защитить один прибор (холодильник, телевизор, компьютер) достаточно приобрести защиту, которую достаточно просто воткнуть в розетку. Порядок действий такой:

На панели либо могут быть дополнительные элементы настройки, либо это может оказаться автоматический прибор, запрограммированный на заводе. В таком случае делать больше ничего не надо — включаем и пользуемся.

Обратите внимание! Данные реле не являются стабилизаторами напряжения. При необходимости их нужно приобретать отдельно.

Если у прибора есть панель настроек, его необходимо грамотно настроить. Для правильной настройки устанавливают максимальное и минимальное рабочее напряжение, указанное в паспорте того аппарата, который нужно защитить.

Удлинитель

Защитное реле, выполненное в виде удлинителя, работает таким же образом. Разница лишь в количестве розеток — здесь их несколько, что позволяет одновременно подключать несколько потребителей.

Комплексная защита

Теперь разберемся, как правильно установить и смонтировать более сложные модели. Общее у них одно: они устанавливаются в электрощитах рядом с электросчетчиком и силовым автоматом. Схема подключения реле напряжения очень проста, однако могут быть нюансы, на которые будем обращать внимание.

Дальше начинаются различия. Каждый производитель создает собственный дизайн, не влияющий на характеристики прибора, но вызывающий сложности у новичков.

Один из вариантов: УЗМ

Подключение реле такого типа выполняется в несколько шагов:

Прибор готов к работе, подаем питание. В зависимости от настроек, он должен войти в рабочий режим через определенное время. Это время может быть жестко задано в настройках и недоступно для корректировки, а может корректироваться вручную.

С односторонним подключением

Следующий тип приборов защиты выглядит по-другому: все контакты находятся с одной стороны, к тому же их не четыре, а три. Разберемся, как его смонтировать и запустить в работу. Поможет общая для этого типа реле напряжения схема.

Первые шаги такие же, как и в предыдущем случае: определить фазу, обесточить цепь, убедиться в отсутствии напряжения. Дальше устанавливаем реле на его место. Коммутация производится таким образом:

Как видно на схеме, к первой клемме подходит провод с автомата и отсюда идет дальше к нагрузке. При грамотном монтаже электрощита должна быть нулевая шина, тогда не придется в одну клемму зажимать два конца. Она позволит сделать столько ответвлений, сколько нужно и при этом сохранить надежный контакт.

Модель РН-104

Совсем по-другому подключается такой тип защитного реле. На первый взгляд, оно ничем не отличается от предыдущего, но есть существенные различия в схеме. Ключом к пониманию является маркировка в верхней части корпуса и схема, нарисованная сбоку. Согласно ей, вход — клемма 1, выход — клемма 3. Контакт номер два — общий. Он используется и как вход питания реле, и как выход к нагрузке.

Подключая этот прибор своими руками нужно провод «фаза» подключить на крайний левый контакт, «ноль» на средний. К этому же болту подводим другой провод — к нагрузке, и оба хорошо зажимаем. При наличии нулевой шины к среднему контакту подводим провод с нее, таким образом на этом контакте будет только одно подсоединение. К нагрузке идут проводники с крайней клеммы прибора и с нулевой шины.

Реле с несколькими режимами работы

Только что были рассмотрены самые простые виды моделей реле контроля напряжения, подключение которых не вызывает особых сложностей. Стоит обратить внимание на более сложные разработки. Одна из них — РН-113. Этот аппарат может работать в нескольких режимах, поэтому схема его подключения немного отличается.

Во-первых, в верхней части на клеммнике четыре болта. Но это сдвоенные контакты: слева пара и справа пара. Такая особенность.

Во-вторых, здесь не имеет значения фазировка. Хотя логичнее всего разрывать фазу — намного безопаснее, когда потребитель в отключенном состоянии без напряжения.

В-третьих, питание на электронику подключается сверху, а снизу находятся переключающие контакты, на которые необходимо обратить особое внимание: аппарат может иметь несколько режимов работы. Рассмотрим схему.

После установки на дин-рейку (при отключенном силовом автомате), на контакты 4-7 подсоединяем вход 220 вольт. Затем фазный провод зажимаем на контакт 3 (внизу). Теперь нужно определиться, что и как мы хотим защищать.

Если нужен обычный режим — защита от повышенного и пониженного скачка — выход берем с контакта 2, как видно на рисунке, позиция 1. Переключатели Umin и Umax на корпусе реле должны быть включены оба. Подключаем нулевой проводник непосредственно к нагрузке. Можно подавать электропитание.

Для режима защиты от минимального напряжения (включен только переключатель Umin) — фаза на разрыв также подключается на контакты 2–3.

Защита от перенапряжения (включен только Umax) — фазный провод включен как на рисунке, позиция 2 — клеммы 1–3.

Четвертый режим работы — автоматическое отключение при напряжении ниже 155 вольт. Оба переключателя отключены и ручные настройки не задействованы. Нагрузка разрывается контактами 2–3, после устранения режима аварии возврат в рабочий режим происходит через установленное время.

РН-112

Другой тип подключения у этого типа реле. Выходные контакты — независимые друг от друга, подсоединение нагрузки зависит от выбранных функций. Этот аппарат больше подходит для защиты специфического оборудования в домашних мастерских, поскольку имеет рабочий режим 100 вольт.

Прибор имеет три режима работы: контроль напряжения ниже нормы, выше нормы и оба режима одновременно. На верхней планке два контакта 1 и 2 — подача питания.

Для работы в режиме общего контроля (превышение значений максимума и минимума) правый нижний регулятор поворачивается стрелкой вверх. Фазный провод подключается к контакту 5, выход к нагрузке берем с контакта 6.

Режим защиты от пониженного напряжения. Правый нижний регулятор ставим в значение «min». Нагрузка также разрывается контактами 5–6.

Защита от превышения допустимого значения напряжения. Регулятор ставим в значение «max», нагрузку подключаем к контактам 3–4.

Настройка рабочих режимов

Для нормальной работы реле контроля напряжения недостаточно его закрепить и подсоединить. Некоторые модели имеют выведенные на корпус настройки — максимальное и минимальное напряжение, при котором будет обесточена нагрузка, и время задержки включения. Этот параметр позволяет убедиться, что аварийная ситуация устранена.

Заводские настройки обычно составляют такие значения: max — 250 В, min — 175 В, время задержки — 5–15 секунд (каждый завод по-своему). Разумнее всего оставить как есть. Но если в сети сильный разброс, вызывающий частые срабатывания, можно на пять вольт изменить значения, но не более.

Подключение несколько реле контроля напряжения

Технические условия допускают подключение к частному дому или квартире трех фаз. Если для защиты электрооборудования использовать трехфазные блоки, то при аварийной ситуации на одном ответвлении обесточиваться будет все оборудование, что не очень удобно. Эта проблема решается тремя реле, подключенными отдельно на каждую фазу.

С нижней клеммы автомата производим подсоединение ко входу первого блока. С другой клеммы — на вход следующего блока. Для удобства обслуживания и ремонта делать это нужно разноцветными проводами, при этом помнить, что синий цвет — всегда «ноль». Нулевой провод выводим на нулевую шину.

Можно установить отдельные входные автоматы, чтобы в случае необходимости обесточить нужное реле, если вдруг придется его отключать. Как видим, монтаж ничем не отличается от рассмотренных примеров выше, только вместо одного блока — сразу три, каждый на свою фазу.

Выходы реле подключаем на автоматы, которые идут каждый непосредственно на свою нагрузку: освещение, розетки, бойлер. В соответствии с этим каждое реле можно настроить на разное время задержки.

Если мощности не хватает

Нередки ситуации, когда нужно установить защитные реле на мощное оборудование, но при этом сам защитный блок по техническим данным не подходит. Есть способ увеличить значение номинального тока за счет установки промежуточного реле. Идея очень проста: нагрузка подключается к сети через мощный контактор, катушки которого, в свою очередь, включены через защитный блок. В результате, основная нагрузка идет не через реле, которое не перегружено.

Подключение проводится в такой последовательности:

Теперь можно контролировать нагрузку, значительно превышающую номинальное значение защитного реле.

Видео по теме

Источник

Реле напряжения для квартиры. Схемы подключения

Для передачи электроэнергии от распределительных подстанций используются магистральные линии, в которых возможны колебания напряжения. Для предотвращения пагубного воздействия скачков на электронику используются реле напряжения. В случае изменения параметров в сети устройство обеспечивает автоматический разрыв цепи питания с подачей предупредительного сигнала.

Зачем нужно регулирующее напряжение реле

В жилых помещениях используется однофазная сеть переменного тока, состоящая из фазового и нулевого проводников. При нормальных условиях работы вольтаж в цепи составляет от 210 до 240 В, что не оказывает негативного воздействия на электрические или электронные приборы. При падении значения наблюдается снижение яркости работы ламп накаливания, а часть оборудования не включается (например, электродвигатели стиральных машин или компрессоров холодильников). Подобное явление неприятно, но оно не наносит вреда бытовой технике.

Скачок вольтажа до 270 В и выше приводит к выходу из строя блоков питания и электронных компонентов. Основной причиной резкого повышения напряжения в сети является обрыв нулевого проводника, приводящий к смещению фаз. Для предотвращения негативных последствий в жилых домах, построенных после 2010 г., устанавливается защитная автоматика. В зданиях ранней постройки предохранительные блоки отсутствуют, в квартирах таких домов рекомендуется устанавливать реле контроля вольтажа, позволяющее защитить бытовую технику.

Технические характеристики

Для оценки рабочих параметров защитного блока необходимо учитывать максимальный ток нагрузки, передаваемый контактными элементами. Сила тока определяет допустимую мощность приборов, которые можно подключить к блоку. Хорошие изделия выдерживают ток до 63 А, что позволяет подсоединять оборудование мощностью до 13,9 кВт. Важным эксплуатационным параметром является защищенность корпуса от пробоя электрическим током, согласно стандарту изделия должны соответствовать нормативам IP20.

Устройство и принцип действия

Реле оснащается корпусом из специального пластика, внутри располагается измерительный блок и контактная группа. Модуль измерения обеспечивает замер напряжения в цепи, полученный результат сравнивается с заранее запрограммированным интервалом. Если цифры совпадают, то контакты исполнительного блока находятся в замкнутом состоянии, поддерживая работоспособность внешней цепи. Контактная группа не требует непрерывной подачи электроэнергии для удержания пластин в замкнутом или разомкнутом состояниях, ток подается только в момент переключения.

Измеритель осуществляет постоянный мониторинг напряжения, при отклонении параметра от запрограммированного интервала формируется управляющий сигнал. Импульс передается к контактной группе, которая отсекает питание от оборудования в квартире или жилом доме. В конструкции оборудования предусматривается энергонезависимая память, в которой хранится информация о последнем аварийном срабатывании. Контроль напряжения осуществляется микропроцессором или сравнивающим устройством (компаратором).

В конструкции всех защитных реле предусмотрен регулируемый таймер задержки включения питания. Устройство необходимо для корректного подсоединения оборудования, оснащенного электрическими двигателями. Например, компрессор холодильника рекомендуется подключать к сети через 1-2 минуты после аварийного отключения. В зависимости от производителя используются таймеры, рассчитанные на установку задержки на время от 15 секунд до 15 минут.

Классификация реле

Защитные реле классифицируются по 2 признакам:

По типу подключения

Способы коммутации блоков зависят от конструкции изделия:

По количеству фаз

Существуют реле для бытовой однофазной сети напряжением 220 В и устройства промышленного назначения, адаптированные под трехфазную систему питания напряжением 380 В. Оборудование 2 типа оснащается тройной индикацией напряжения, при обрыве одной фазы происходит автоматическое отключение всех проводников. Блок фиксирует момент перекоса фаз, отключая подачу тока к потребителям. Если в помещении отсутствует нагрузка с трехфазным питанием, то рекомендуется развести магистраль на 3 линии и оснастить каждую однофазным реле.

Что лучше: стабилизатор или реле

Стабилизатор позволяет выравнивать напряжение в выходной цепи, а при фиксации повышенных параметров на входе автоматически отключает подачу тока к потребителям. При падении напряжения на входе блок стабилизации пытается отрегулировать значение до требуемых параметров, увеличивая силу тока в цепи. Из-за наращивания энергопотребления происходит нагрев электропроводки и разрушение изоляции, что может привести к коротким замыканиям и возгоранию.

Дополнительные недостатки стабилизаторов электрического тока:

Стабилизатор не обеспечивает защиту оборудования при обрыве нулевого проводника в цепи, допуская подачу повышенного напряжения к потребителям. Изделие фиксирует повышение параметров только через 1-2 секунды, в то время как реле обеспечивает мгновенное размыкание контактов. Допускается совместная установка стабилизирующего блока и реле (при условии использования медной электропроводки во входящей цепи, рассчитанной на повышенное энергопотребление стабилизатора при понижении вольтажа).

Как выбрать реле напряжения

Выбор реле напряжения для жилого помещения осуществляется на основе следующих критериев:

В жилом секторе используется однофазная электрическая сеть переменного тока напряжением 220 В. Для коммутации домашнего оборудования трехфазная сеть напряжением 380 В не применяется. Для определения мощности приборов необходимо просуммировать энергопотребление всей техники и добавить резерв 20-30%. Если планируется защита выделенной магистрали, то учитывается мощность оборудования, подключенного к цепи. Например, если блок климатической установки потребляет ток 7 А, то требуется изделие, рассчитанное на силу тока 10 А.

Существуют устройства с упрощенной конструкцией, лишенные рукояток корректировки верхнего и нижнего порогов напряжения. Производитель жестко фиксирует диапазон вольтажа в интервале от 170 до 265 В. Оборудование отличается пониженной стоимостью, но не обеспечивает должного уровня защиты. Блоки рассчитаны на уменьшенную мощность, поэтому при установке в помещении дополнительного оборудования (например, стиральной машины или кондиционера) потребуется замена реле напряжения.

При установке реле на входе в квартиру учитывается номинал автоматического предохранителя. Например, если устройство рассчитано на срабатывание при силе тока более 25 А, то контактная группа реле должна выдерживать ток силой 32-40 А. При установке предохранителя на ток 32 А рекомендуется ставить реле с номиналом до 50 А. При подборе устройства следует обращать внимание на качество изготовления корпуса и контактов. Рекомендуется покупать реле напряжения, поставляемые под брендами Zubr (RBUZ), УЗМ или DigiTop.

Схемы подключения

Методики подключения реле к однофазной сети:

При использовании трехфазной сети на входе ставится специальный прибор учета, от которого идут 4 кабеля. Каждая фаза последовательно подключается к автоматическому предохранителю и однофазному реле. Выходной провод с нулевым кабелем обеспечивает получение напряжения 220 В. Всего на выходе из данной схемы получается 3 линии переменного тока, позволяющих подсоединять бытовое оборудование.

Если в помещении находится установка, рассчитанная на напряжение 380 В (например, электрический котел или плита с повышенной мощностью), то в схему вводится трехфазное реле. Прибор работает совместно с магнитным пускателем, обеспечивающим размыкание цепи при увеличенной силе тока.

Проверяем работу устройства

Чтобы проверить работоспособность изделия потребуется собрать электрическую схему, включающую источник питания, нагрузку, предохранитель-автомат и реле. Для подачи питания используется трансформатор лабораторного типа ЛАТР, оснащенный рукояткой для плавной корректировки напряжения в диапазоне от 0 до 250 В. После программирования порогов срабатывания производится включение цепи питания, а затем выполняется понижение и повышение вольтажа. Для проверки значения параметра используется тестовый прибор, переключенный в режим вольтметра.

Источник