Реле контроля напряжения: принцип работы и нюансы подключения

Схемы подключения

Существует два основных способа подключения РКН — прямое, когда рабочая нагрузка проходит через контракты РКН, а также косвенное — нагрузка коммутируется через контактор. Второй способ нужен при подключении нагрузки выше 7 кВт. Рекомендации для подключения:

монтировать реле следует после прибора учета электроэнергии;
установить перед РКН средство защиты (входной автомат);
доступность прибора для обслуживания и визуального контроля работы.

Подключение однофазного РКН

Однофазные РКН подключаются к сети напрямую, а через их контакты проходит рабочий ток сети. Как правило, перед реле устанавливают УЗО или дифавтомат для защиты от утечек тока. Алгоритм подключения следующий:

Нуль с вводного автомата подключают к нулевой шине, а затем к выводу N на реле.
Фазный провод напрямую подключают к выводу L.
Третий вывод РКН предназначен для подключения нагрузки, земля и нуль для которых берется с шин.

Подключение трехфазного РКН

Для прямого подключения трехфазного РКН необходимо:

Подключить фазные провода трехполюсного входного автомата.
Установить РКН, подключив фазы и нуль к соответствующим выводам.
Присоединить фазы и нуль к выводам УЗО.
Включить нагрузку, подключив землю и фазы, а также нуль с N-шины, установленной после УЗО.

Схема подключения РКН для мощных потребителей с контактором

Когда коммутируемые токи значительно больше максимально допустимого значения РКН, устройство используют в связке с магнитным пускателем (контактором)

При выборе устройств следует обращать внимание на быстродействие — чем меньше скорость срабатывания обоих приборов, тем лучше

Схема отличается от обычного подключения тем, что после защитного автомата устанавливают контактор, который коммутирует нагрузку. Реле подключается параллельно пускателю и лишь контролирует значение напряжений. При значительных отклонениях РКН срабатывает, обесточивая катушку контактора, что приводит к отключению нагрузки.

Для чего нужно реле контроля напряжения

Бытовые электроприборы рассчитаны на напряжение 220-240 В. Периодически в электросети возникают нештатные ситуации. Напряжение в розетке прыгает в большую или меньшую сторону. Скачки способны нарушить работу бытовой техники или вовсе вывести ее из строя.

Перепады напряжения в сети

Распространенный случай перепадов напряжения — это обрыв нуля. При этом на одной фазе напряжение падает ниже допустимого уровня. На другой, наоборот, происходит существенное превышение вольтажа вплоть до 380в.

Другая ситуация свойственна старым домам с плохой электропроводкой и разболтавшимися контактами. Из-за плохого состояния кабелей и их перегрузки напряжение в розетках способно упасть до 170 В и ниже. Это опасно для электрических двигателей стиральных машин и холодильников.

На защиту электроприборов встает реле контроля напряжения. Это небольшое устройство располагается в распределительном щитке квартиры. Оно имеет компактную конструкцию, удобно крепится на дин рейку и выполняет свою задачу полностью автономно.

Что такое переменный ток

Стандартный трехфазный ввод:

С целью понимания необходимости 3 фаз электропитания и соответствующей защиты на линиях, вначале разберем о каком конкретно токе идет речь. В отличие от постоянного, движение электронов в каждой линии переменного тока происходит в соответствии с синусоидальным напряжением поля. В момент, когда оно достигает своего пика, перемещение частиц максимально в канале по направлению к нейтрали или фазового провода с текущим нулевым индексом. Последний становится таким в период, когда мощность поля в нем равна «0». Затем сила, приводящая в движение электроны своего знака, изменяет полярность и продолжает перемещать в канале уже частицы с противоположным зарядом.

Подобное периодическое движение электронов и служит сущностью понятия переменного тока. Его плюсы по сравнению с постоянным:

Нагрузка линии не постоянна, а значит каналы передачи энергии можно сделать физически тоньше относительно используемых при непрерывном движении электронов.
Возможность экономичной передачи тока на большие расстояния, за счет поднятия его вольтажа несложными трансформаторами в начале пути и последующим уменьшением его до рабочих характеристик, такими же аппаратами, находящимися на стороне получателя.
Упрощается создание кругового магнитного поля, что дает возможность облегчить конструкцию электромоторов.
Получение двух рабочих напряжений в трехфазных устройствах.
При симметричных характеристиках на всех трех линиях, конечный потребитель, использующий их для своего питания, не нуждается в отдельной нейтрали. Ему достаточно приходящего переменного тока. Конечно, при соответствующем соединении линий и нагрузки.

Пример системы 3 фаз без нейтрали — соединение «звездой»:

Еще один способ подключения трехфазового оборудования без нейтрали (если в его конструкции нагрузка соединена в связку типа «треугольник»). Правда, для названого случая обязателен монтаж с правильным чередованием вводных фаз.

Соединение треугольником потребителей и генераторных мощностей:

Одну из фаз вместе с нейтралью, можно использовать для питания относительно слабого по мощности потребителя, что и делается в отношении жилых помещений. На всю квартиру обычно заводят только одну линию из трех с общим нулем.

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:

повышенная стоимость;
шум при работе;
инертность при работе;
не предусмотрена возможность регулировки параметров;
большие габариты и масса.

Выбор между реле и стабилизатором.

Доступные схемы подключения

В щитке однофазное реле напряжения монтируют после счетчика. Помещать его нужно в разрыве фазного провода. Потому что контролировать прибор должен вольтаж только у него. И отсекать фазу в случае нужды.

Схем подсоединений существует две. Более распространена установка реле под прямой нагрузкой. Но можно подключить к нему дополнительный магнитный контактор. Устанавливая прибор, главное не перепутать подсоединение проводов ко входу и выходу. Правда это трудно сделать, поскольку на корпусе автоматики всего три клеммы, и они все подписаны – вход, ноль, выход.

В продажу поступают приборы с различной расчетной мощностью. Поэтому в подборе нужного для своей домашней сети проблем не возникнет. Но всегда существует возможность выполнить монтаж нескольких маломощных реле, используя параллельную схему. В этом случае к каждому контролеру подключается только своя группа электроприборов.

Видео описание

Видео объяснит, как подключить реле напряжения:

Как настроить устройства

Самые простые конструкции имеют заданные пороги срабатывания, установленные по умолчанию производителем. Как правило, диапазон работы реле выступает от 170 до 265 В

Параметры могут отличаться, поэтому при выборе нужно обращать на них внимание, поскольку перенастроить потом уже не получиться

Регулируемые реле имеют 3 настройки:

Устанавливается нижний порог для срабатывания.
Выбирается максимальное значение напряжения.
Устанавливается промежуток задержки перед повторным включением.

Подключение реле напряжения процесс серьезный. Но еще большей ответственности требует настройка. Необходимо изучить всю используемую в доме бытовую аппаратуру. И лишь затем выставлять пороги. А что касается задержек включения, то там придется искать компромисс.

Если приоритет в защите имеют приборы с компрессором (холодильник, кондиционер), то время повторной подачи напряжения необходимо ставить довольно продолжительное. От пары минут. А в некоторых случаях доводить даже да пяти. Это убережет приборы от резких скачков вольтажа.

Удлинитель с контролеромИсточник prom.st

Но если под защиту берутся лишь телевизор с компьютером, то достаточно задержки всего в 10-20 секунд. Для настройки на корпусе предусмотрены плавные регуляторы. Современные приборы комплектуются удобными сенсорами.

Некоторые эксперты рекомендуют подключать стабилизатор напряжения, а не реле контроля. Мотивируют это тем, что кроме функций последнего, он в дополнение выравнивает напряжение. Поэтому получается более надежная защита.

Но у стабилизатора есть существенные недостатки:

Он шумит при работе.
Занимает много места из-за громоздкости.
Не позволяет провести точную настройку.
Повышает сетевую силу тока и этим создает опасность для неподготовленной проводки.
При обрыве заземления, скачок напряжения остается без внимания.
Его стоимость гораздо выше обычного реле.

Поэтому стабилизатор напряжения привыкли использовать лишь локально. Например, для защиты только одного холодильника.

Видео описание

О том, как грамотно провести монтаж реле контроля напряжения, расскажет следующее видео:

Коротко о главном

Чтобы обезопасить домашнюю аппаратуру от перегрузок в сети, необходимо установить в ней защитную автоматику. Можно воспользоваться обычным реле, которое будет контролировать напряжение. Устройство будет постоянно замерять показания последнего. А при отходе от заданной нормы самостоятельно отключаться от источника питания.

Обеспечить защиту можно каждому отдельно подключенному бытовому аппарату. Для это выпускаются специальные переходники и удлинители. Но более разумно защитить от перенапряжения всю домашнюю электросеть, установив одно реле прямо в электрощит квартиры.

Подключение автоматики несложное. Реле устанавливают сразу после счетчика, разорвав фазный провод

Основное внимание уделяют настройке прибора. Надежную защиту обеспечит установка верхних и нижних порогов срабатывания

А также времени задержки перед повторным включением.

Принцип работы

Схема управления асинхронным двигателем с применением промежуточного реле

Основа функционирования – слаженное взаимодействие магнитного потока катушки и подвижного якоря, который этим потоком намагничивается. Якорь удерживается пружиной и не касается сердечника, пока на обмотку не будет подано напряжение.

Когда начинает проходить ток, магнитное поле намагничивает сердечник. Он притягивает якорь, форсируя натяжение пружины. Подвижные контакты на якоре перемещаются, замыкаясь или размыкаясь с неподвижными контактами. После отключения напряжения ток исчезает, сердечник размагничивается, возвратная пружина возвращает якорь и контакты в исходное положение.

Применительно к назначению реле контакты могут быть нормально разомкнутые, нормально замкнутые и перекидные. Один прибор может иметь сразу несколько групп контактов. Такая конструкция позволяет одновременно управлять несколькими электрическими цепями.

К контактам предъявляются особые требования. Они должны обладать хорошей электропроводностью, низким переходным сопротивлением, без склонности к привариванию, а также иметь большую износоустойчивость и длительный срок работы.

Изготавливают контакты из сплава твердых и тугоплавких металлов, металлокерамических составов. Чаще их делают из серебра. Материал имеет низкое сопротивление, высокую электропроводность, неплохие технологические свойства, к тому же он сравнительно недорогой.

На схемах катушка реле обозначается в виде прямоугольника с буквой «К» и порядковым номером. Контакты прописываются такой же буквой, но с двумя цифрами. Из них первая означает порядковый номер реле, а вторая – номер контактной группы, к которой оно относится. Цифры прописываются через точку. Контакты соединяются прямой штриховой линией, если они расположены рядом.

Автоматы или предохранители перед УЗИП

Чтобы сохранить в доме бесперебойное электроснабжение, необходимо также установить автоматический выключатель, который будет отключать узип. Установка этого автомата обусловлена также тем, что в момент отвода импульса, возникает так называемый сопровождающий ток.

Он не всегда дает возможность варисторному модулю вернуться в закрытое положение. Фактически тот не восстанавливается после срабатывания, как по идее должен был.

В итоге, дуга внутри устройства поддерживается и приводит к короткому замыканию и разрушениям. В том числе самого устройства.

Автомат же при таком пробое срабатывает и обесточивает защитный модуль. Бесперебойное электроснабжение дома продолжается.

При этом многие специалисты рекомендуют ставить в качестве такой защиты даже не автомат, а модульные предохранители.

Объясняется это тем, что сам автомат во время пробоя оказывается под воздействием импульсного тока. И его электромагнитные расцепители также будут под повышенным напряжением.

Это может привести к пробою отключающей катушки, подгоранию контактов и даже выходу из строя всей защиты. Фактически вы окажетесь безоружны перед возникшим КЗ.

Поэтому устанавливать УЗИП после автомата, гораздо хуже, чем после предохранителей.

Есть конечно специальные автоматические выключатели без катушек индуктивности, имеющие в своей конструкции только терморасцепители. Например Tmax XT или Formula A.

Однако рассматривать такой вариант для коттеджей не совсем рационально. Гораздо проще найти и купить модульные предохранители. При этом можно сделать выбор в пользу типа GG.

Они способны защищать во всем диапазоне сверхтоков относительно номинального. То есть, если ток вырос незначительно, GG его все равно отключит в заданный интервал времени.

Есть конечно и минус схемы с автоматом или ПК непосредственно перед УЗИП. Все мы знаем, что гроза и молния это продолжительное, а не разовое явление. И все последующие удары, могут оказаться небезопасными для вашего дома.

Защита ведь уже сработала в первый раз и автомат выбил. А вы об этом и догадываться не будете, потому как электроснабжение ваше не прерывалось.

Поэтому некоторые предпочитают ставить УЗИП сразу после вводного автомата. Чтобы при срабатывании отключалось напряжение во всем доме.

Однако и здесь есть свои подводные камни и правила. Защитный автоматический выключатель не может быть любого номинала, а выбирается согласно марки применяемого УЗИП. Вот таблица рекомендаций по выбору автоматов монтируемых перед устройствами защиты от импульсных перенапряжений:

Если вы думаете, что чем меньше по номиналу автомат будет установлен, тем надежнее будет защита, вы ошибаетесь. Импульсный ток и скачок напряжения могут быть такой величины, что они приведут к срабатыванию выключателя, еще до момента, когда УЗИП отработает.

И соответственно вы опять останетесь без защиты. Поэтому выбирайте всю защитную аппаратуру с умом и по правилам. УЗИП это тихая, но весьма своевременная защита от опасного электричества, которое включается в работу мгновенно.

Как подключить прибор контроля

Конструкции реле, осуществляющих контроль фаз, при всем имеющемся обширном ассортименте изделий, имеют унифицированный корпус.

Конструктивные элементы изделия

Клеммники для подключения электрических проводников, как правило, выведены на фронтальную часть корпуса, что удобно для проведения монтажных работ.

Сам прибор сделан под установку на рейку типа DIN либо просто на ровную плоскость.

Интерфейс клеммника обычно представляет собой стандартный надежный зажим, предназначенный под крепление медных (алюминиевых) жил сечением до 2,5 мм2.

Передняя панель прибора содержит регулятор/регуляторы настройки, а также световую контрольную индикацию. Последняя показывает присутствие/отсутствие питающего напряжения, а также состояние исполнительного механизма.

Элементы настройки потенциометра: 1 – индикатор аварий; 2 – индикатор подключенной нагрузки; 3 – потенциометр выбора режима; 4 – регулировка уровня асимметрии; 5 – регулятор падения напряжения; 6 – потенциометр регулировки задержки по времени

Подключение трехфазного напряжения выполняется на рабочих клеммах устройства, обозначенных соответствующими техническими символами (L1, L2, L3).

Монтаж нулевого проводника на таких устройствах обычно не предусматривается, но этот момент конкретно определяется исполнением реле — типом модели.

Для соединения с цепями управления используется вторая интерфейсная группа, состоящая обычно не менее чем из 6 рабочих клемм.

Одной парой контактной группы реле коммутируется цепь катушки магнитного пускателя, а через вторую — цепь управления электрооборудования.

Все достаточно просто. Однако каждая отдельная модель реле может иметь свои особенности подключения.

Поэтому применяя устройство на практике, следует всегда руководствоваться сопроводительной документацией.

Как настроить приспособление

Опять же в зависимости от исполнения, конструкция изделия может оснащаться разными схемными вариантами настройки и регулировки.

Есть модели простые, предусматривающие конструктивно вывод на панель управления одного-двух потенциометров. И есть устройства с расширенными элементами настройки.

Элементы настройки микропереключателями: 1 – блок микропереключателей; 2, 3, 4 – варианты установки рабочих напряжений; 5, 6, 7, 8 – варианты установки функций асимметрии/симметрии

Среди таких расширенных настроечных элементов часто встречаются блочные микропереключатели, расположенные непосредственно на печатной плате под корпусом прибора или в специальной открываемой нише. Установкой каждого из них в то или иное положение создается требуемая конфигурация.

Настройка обычно сводится к тому, чтобы выставить посредством вращения потенциометров или расположением микропереключателей номинальные значения защиты.

Например, для контроля состояния контактов уровень чувствительности разницы напряжений (ΔU) обычно ставят на значение 0,5 В.

Если необходимо контролировать линии питания нагрузки, регулятор чувствительности разницы напряжений (ΔU) настраивают на такое граничное положение, где отмечается точка перехода от рабочего сигнала к аварийному с небольшим допуском в сторону номинала.

Как правило, все нюансы настройки приборов доходчиво описывает сопроводительная документация.

Маркировка устройства контроля фаз

Приборы классического исполнения маркируются просто. На передней или боковой панели корпуса наносится символьно-цифровая последовательность или же обозначение отмечается в паспорте.

Вариант маркировки одного из популярных устройств отечественного производства. Обозначение вынесено на фронтальной панели, но встречаются также вариации с размещением на боковинах

Так, устройство российского производства на подключение без нулевого провода маркируется:

ЕЛ-13М-15 АС400В

где: ЕЛ-13М-15 – наименование серии, АС400В – допустимое напряжение переменного тока.

Образцы импортной продукции имеют маркировку несколько иную. Например, реле серии «PAHA» отмечено следующей аббревиатурой:

PAHA B400 A A 3 C

Расшифровка примерно такая:

PAHA — наименование серии.
B400 – стандартное напряжение 400 В или подключенное от трансформатора.
А – регулировка потенциометрами и микропереключателями.
А (Е) – тип корпуса под монтаж на DIN рейку или в специальный разъем.
3 – размер корпуса в 35 мм.
С – конец кодовой маркировки.

На некоторых моделях перед пунктом 2 может добавляться еще одно значение. Например, «400-1» или «400-2», а последовательность остальных не изменяется.

Так маркируются аппараты контроля фаз, наделенные дополнительным интерфейсом питания под внешний источник. В первом случае напряжение питания 10-100 В, во втором 100-1000 В.

Реле напряжения РН-111 и разновидности РН-113, РН-111М

Данное реле в основном применяется в связке с контактором, так как непосредственно подключить через него можно нагрузку не более 16А (3,5квт).

И то если это моножила. Для многожильных с условием последующего обжатия наконечниками НШВИ — лучше всего только 4мм2, иначе жилы попросту не влезут в клеммные зажимы.

Для подключение большей нагрузки (до 7квт) можно приобрести РН-113. Но и его контакты выполнены довольно хилыми, поэтому для прямого подключения нагрузки через реле заявленный номинальный ток лучше поделить в 1,5 раза. Световое индикаторное табло имеется только у марок с буквой М и РН-113.

Индикация начинает отображаться при напряжении от 40В. Погрешность показаний замеренного напряжения в диапазоне от 175 до 350В — 1-2 Вольта.

Трехфазные реле напряжения – Новатек-Электро – производство электротехнической продукции

Реле контроля напряжения 3-х фазное – защитное устройство, предназначенное для обеспечения работы трехфазных потребителей переменного тока при недопустимых колебаниях сетевого напряжения, обрыве, перекосе, нарушении чередования или слипания фаз.

В случае изменения напряжения в сети – превышения допустимых значений или их снижение, ниже минимального уровня, любой электродвигатель промышленного назначения и бытовая техника, могут выйти из строя

Именно поэтому, важность установки трехфазного реле для контроля электрической нагрузки актуальна и, безусловно, оправдана

Новатек-Электро – компания-производитель, реализующая реле контроля трехфазного напряжения оптом и в розницу. Мы предлагаем выгодные условия продажи всем нашим покупателям и дилерам, в том числе. Наша продукция, в число которой входит и трехфазное реле контроля фаз, благодаря своей функциональности, практичности и адекватной цене, популярна и востребована.

Особенности устройства и область применения

Защита трехфазного электродвигателя от перегрузки необходима как в бытовом обиходе, так и во многих производственных сферах.

Трехфазное реле напряжения применяют для обеспечения правильной работы:

Систем кондиционирования;

Холодильного оборудования;

В оборудовании со схемой АВР и любого другого оборудования, использующего электродвигательную нагрузку.

Реле напряжения трехфазные от Новатек Электро выпускаются в разной модификации, с учетом потребностей проблемных сетей, где можно наблюдать не только перебои в напряжении, но также коммутационные и импульсные помехи. Устройства оснащены специальной задержкой при посадках напряжения, что делает цифровое реле напряжения трехфазное эффективным в работе при кратковременных просадках напряжения.

Приборы трехфазного реле напряжения монтируются на стандартную DIN-рейку, они легкие и малогабаритные, что делает процесс установки и дальнейшего обслуживания устройства, простым и безопасным.

Подключение прибора происходит параллельно нагрузке, но, что примечательно, его работа не зависит от мощности нагрузки. Трехфазное реле защиты на выходах имеет две группы контактов (замкнутую и разомкнутую), независимых друг от друга и способных коммутировать нагрузки до 5А.

Ассортимент продукции

Трехфазное реле контроля напряжения представлено следующим модельным рядом:

РНПП-311 – устройство обеспечивает работу потребителя при условии возможных основных видов аварий в элктросети, таких, как, превышение допустимых порогов значений сетевого напряжения, слипание фаз или изменение их последовательности, нарушение полнофазности;

РНПП-311М – контроль трехфазного напряжения выполняется на тех же условиях, что и в случае применения прибора РНПП-311. Однако, светодиодная панель индикации в данной модели, усовершенствована и, помимо наличия сетевого напряжения, а также состояния нагрузки, указывает на тип аварийной ситуации, что значительно облегчает последующие действия пользователя.

РНПП-301 – в данной модификации трехфазное реле напряжения и контроля фаз, обеспечивает работу устройства в режимах линейного и фазного напряжения, имеет 6 потенциометров для установки параметров и регулировки работы устройства.

РНПП-302 – прибор имеет более-расширенное меню, которое помимо основных функций позволяет устанавливать временной интервал задержки при нарушении, заданных параметров, с возможностью автоматического запуска, после восстановления допустимых сетевых значений.

РНПП-311-1 – данный прибор двухканальный и помимо основных функций, возложенных на реле напряжение трехфазное, может контролировать частоту сети.

РНПП-311-2 – устройство двухканальное, осуществляющее контроль 3-х фазной сети 380В/50Гц с высокой точностью, а также оснащено сигнальными индикаторами, которые подают информацию пользователю о полнофазности сети или частичном пропадании фазы.

В комплекте с устройством прилагается гарантия от производителя, а также полная детализированная инструкция, которая поможет пользователю правильно установить прибор, обслуживать его в действии и верно «читать» показания индикационной панели.

Назначение кнопок и выводов

На передней панели стандартного реле ограничения напряжения имеется 3 контакта. Они предназначены для подключения нулевого и фазных проводников. Если смотреть слева направо, то контакты имеют следующее назначение:

Общий нулевой провод. Этот контакт бывает раздвоен на 2 точки.
Вход питающего напряжения. К нему подключается фаза, идущая от счетчика.
Выход на квартиру. Этот провод отключится при скачке или просадке напряжения.

Выводы 2 и 3 — это нормально разомкнутые силовые контакты. Если напряжение между 1 и 2 находится в пределах нормы, то 2 и 3 замкнуты, и фаза может свободно проходить в сеть квартиры.

Устройство реле напряжения

Задержка времени включения

Для РН свойственна задержка включения. Если вольтаж провалился ниже допустимой нормы, то устройство выключится и разорвет контакты 2 и 3. Когда напряжение снова входит в норму, реле не включается. Оно выжидает некоторое время. Например, 15 секунд. Это необходимо, чтобы избежать ложных включений РН. Регулятор для настройки этого параметра предусмотрен на передней панели устройства.

На корпусе реле имеются кнопки с дисплеем. Они позволяют настроить диапазон рабочего напряжения и время задержки срабатывания. Подробная информация о настройке прибора содержится в руководстве по эксплуатации.