Реле за контрол на напрежението: принцип на работа, диаграма, нюанси на свързване

Спадовете на напрежението далеч не са необичайни в домашните домове.Те възникват поради износване на електрическите мрежи, късо съединение и неравномерно разпределение на натоварването по отделните фази.

В резултат на това домакинските уреди или не получават достатъчно електроенергия, или изгарят от нейния излишък. За да избегнете тези проблеми, се препоръчва да инсталирате реле за контрол на напрежението (VCR).

Предлагаме да разберем какви предимства предоставя използването на такова устройство, какви са разликите между RLV и стабилизатор, как да изберем подходящо реле и да го свържете.

Защо се нуждаете от реле за регулиране на напрежението?

Правилното име за въпросното устройство е „реле за контрол на напрежението“. Но средната дума в разговорите между електротехници често изпада от този термин.

По принцип това е едно и също устройство за електрическа безопасност. Освен това, това оборудване често се нарича „защита от нулево счупване“. Защо ще стане ясно по-долу.

Не се бъркайте RCD машини и РКН. Първите предпазват линията от претоварване и късо съединение, а вторите от пренапрежение на тока. Това са устройства с различно функционално предназначение.

Основната задача на RKN е да изключва електрическите уреди от мрежата, когато напреженията в нея са твърде високи или твърде ниски, така че оборудването, свързано към захранването, да не се повреди

Надписът „~ 220 V“ е познат на всички руснаци. Домакинските уреди, свързани към контакти, работят при това променливо напрежение в къщата.Въпреки това, в действителност, максималното напрежение в домашната електрическа мрежа се колебае само около тази марка с разпространение от +/-10%.

В някои случаи разликите достигат големи стойности. Волтметърът може да покаже спадове до 70 и скокове до 380 W.

За електротехниката както прекалено ниското, така и високото напрежение са страшни. Ако компресорът на хладилника не получава достатъчно електричество, той просто няма да започне. В резултат на това оборудването неизбежно ще прегрее и ще се повреди.

При ниско напрежение обикновеният човек в повечето случаи дори не може външно да определи дали оборудването работи правилно или не в такава ситуация. Визуално можете да видите само слабо светещи крушки с нажежаема жичка, напрежението, към което се подава по-малко, отколкото трябва.

С високи изблици всичко е много по-просто. Ако приложите 300-350 W към входната мощност на телевизор, компютър или микровълнова печка, тогава в най-добрия случай предпазителят в тях ще изгори. И най-често те сами ще „изгорят“. И също така е добре, ако няма истинско запалване на оборудването и пожар.

Жилищните сгради обикновено се захранват от трифазна 380 V мрежа, а апартаментът вече има монофазно 220 V окабеляване от електрическото табло на пода

Основните проблеми с падането на напрежението във високите сгради възникват поради прекъсване на работната нула. Този проводник е повреден поради небрежност на електротехниците по време на ремонт или самият той просто изгаря от старост.

Ако къщата на линията за достъп има набор от необходимата защита на модерно ниво, тогава в резултат на такова прекъсване се задейства автоматично RCD. Всичко завършва относително нормално.

Въпреки това, в стария жилищен фонд, където няма прекъсвачи, загубата на нула води до фазов дисбаланс.И тогава в някои апартаменти напрежението става ниско (50–100 V), а в други става рязко високо (300–350 V).

Кой какво ще излезе от контакта зависи от товара, свързан към електрическата мрежа в конкретния момент. Невъзможно е точно да се изчисли и предвиди това предварително.

В резултат на това при някои цялото оборудване спира да работи, а при други изгаря от пренапрежение. Тук се нуждаете от реле за контрол на напрежението. Ако възникнат проблеми, той ще изключи мрежата, предотвратявайки повреда на телевизори, хладилници и др.

В частния сектор проблемът с пренапреженията на напрежението е малко по-различен. Ако вилата се намира на голямо разстояние от уличния трансформатор, тогава с повишено потребление на електроенергия в къщите преди него, в тази крайна точка напрежението може да падне до критично ниски нива.

В резултат на това, поради продължителна липса на „волта“, електрическите двигатели в домакинските електрически уреди неизбежно ще започнат да горят и да се повредят.

Видове ILV устройства

Всички модели релета, които изпълняват функциите на регулатор на напрежението, са разделени на еднофазни и трифазни.

Еднофазно реле. Обикновено се инсталира във вили и апартаменти - нищо повече не се изисква в панелите на къщите.

В електрически табла на частни и жилищни сгради обикновено се използват еднофазни релета в компактен дизайн на DIN шина (+)

Трифазно реле. Такива РНК са предназначени за промишлена употреба. Те често се използват в вериги за защита на трифазни металорежещи машини. Освен това, ако такъв трифазен ключ е необходим на входа на такова сложно оборудване, тогава той често се избира в комбинирана версия с контрол не само на напрежението, но и на фазовата синхронизация.

Основният недостатък и в същото време предимство на трифазното реле е пълното изключване на захранването на изхода, когато напрежението скочи дори в една от фазовите линии на входа. В индустрията това е само от полза. Но в ежедневието колебанията на напрежението в една фаза често не са критични и RKN поема и изключва защитената мрежа.

В някои случаи е необходимо такова високонадеждно презастраховане. Въпреки това, в по-голямата част от ситуациите това е ненужно.

По вид и размери

Цялата гама от релета за напрежение е разделена на три типа:

• адаптери щепсел-гнездо;
• удължители с 1-6 гнезда;
• компактни “чанти” за DIN шина.

Първите две опции се използват за защита на един конкретен електрически уред или група. Включват се в обикновен вътрешен контакт.

Третият вариант е за монтаж в ел. табло като част от защитната система на електрическата мрежа на апартамент или вила.

Адапторите и удължителите на въпросните регулатори са доста големи.Производителите се опитват да ги направят възможно най-малки, за да не развалят интериора с външния си вид.

Но вътрешните компоненти на релето за напрежение имат свои собствени твърди размери и те също трябва да бъдат подредени в един корпус с гнездо и щепсел. По отношение на дизайна тук не можете да се обърнете.

Релетата на DIN шина за монтаж в разпределително табло имат по-компактни размери, в тях няма нищо излишно. Те са свързани към мрежата чрез връзки на проводници и клеми.

По базови и допълнителни функции

Вътрешната логика и работа на релето за контрол на напрежението са изградени на базата на микропроцесор или по-прост компаратор. Първият вариант е по-скъп, но включва по-точна и плавна настройка на праговете на реакция на ILV. Повечето от продаваните защитни устройства сега са базирани на микропроцесори.

Горният (Umax) и долният (Umin) прагове са двата основни регулируеми параметъра на RKN - ако входното напрежение е извън зададения диапазон, релето изключва изходната линия от електрическия ток (+)

На тялото на релето има минимум двойка светодиоди, които могат да се използват за определяне на наличието на напрежение на входа и изхода. По-модерните устройства са оборудвани с дисплеи, показващи зададените допустими граници и наличното напрежение в линията.

Праговите стойности се регулират с помощта на потенциометър с градуирана скала или бутони с параметри, показани на дисплея.

Самото реле, отговорно за превключването вътре в RKN, е направено съгласно бистабилна верига. Тази намотка има две стабилни състояния. Енергията се изразходва само за превключване на резето. Не е необходимо електричество за задържане на контактите в затворено или отворено положение.

От една страна, това минимизира консумацията на енергия, а от друга гарантира, че бобината не се нагрява, когато регулаторът работи.

Когато избирате реле за напрежение в параметрите, трябва да разгледате:

• работен диапазон във волтове;
• възможност за задаване на горен и долен праг на реакция;
• наличие/отсъствие на индикатори за ниво на напрежение;
• време на изключване при задействане на ILV;
• време на забавяне за възстановяване на електрозахранването;
• максимална комутирана мощност в kW или предаван ток в ампери.

Според последния параметър релето трябва да се вземе с марж от 20–25%. Ако няма RV превключвател, подходящ за съществуващите високи натоварвания в линията, тогава се взема модел с ниска мощност и на изхода му се свързва магнитен стартер.

Ситуацията с определянето на прагове е следната. Ако са зададени твърде строго, честотата на работа на релето ще бъде висока. Тук ще трябва да има компромис.

Тези параметри трябва да бъдат настроени така, че да осигурят правилното ниво на защита, но да не позволяват ILV да се превключва твърде често. Постоянното включване и изключване няма да е от полза както за свързаното към мрежата оборудване, така и за самия регулатор на напрежението.

Освен това някои релета изобщо нямат възможност за независимо регулиране на праговете. Те са поставени "твърдо". Например фабрично е зададена долната граница на 170 V, а горната граница на 265 V.

Такива ILV са по-евтини, но трябва да бъдат избрани по-внимателно. Тогава няма да е възможно да преконфигурирате тези устройства; ако има грешки в изчисленията, ще трябва да закупите нови, за да замените тези, които не са подходящи.

Изборът на времеви параметри за изключване и възобновяване на захранването към изходната линия зависи от свързания товар и характеристиките на конкретна мрежа (+)

Ако в електрическата мрежа постоянно се появяват краткотрайни (части от секундата) леки спадове на напрежението, тогава е по-добре да настроите времето за изключване на долния праг на максимум. По този начин ще има по-малко аларми и заплахата за захранваното оборудване ще бъде минимална.

Забавянето на включване трябва да бъде избрано в зависимост от вида на електрическите уреди, включени в контакта. Ако свързаното оборудване има компресор или електродвигател, тогава времето за подаване на напрежение трябва да се увеличи до 1-2 минути.

Това ще избегне внезапни скокове на напрежение и ток при възстановяване на захранването в мрежата, което ще предпази хладилниците и климатиците от повреди.

А за компютри и телевизори този параметър може да бъде намален до 10–20 секунди.

Кое е по-добро: стабилизатор срещу реле

Често, вместо да свързват контролни релета в таблото, електротехниците препоръчват да ги инсталирате в къщата Волтажен регулатор. В някои случаи това може да е оправдано. Съществуват обаче редица нюанси, които трябва да се запомнят при избора на една или друга опция за защита на електрически уреди.

Що се отнася до функционалността, стабилизаторът не само изравнява напрежението, но и се изключва, когато напрежението е твърде високо. Релето за напрежение е изключително защитно автоматично устройство. Изглежда, че първото включва функциите на второто.

Но в сравнение със стабилизатора RKN:

• по-скъпи и шумни;
• по-инертен при резки промени;
• няма възможност за настройка на параметри;
• заема много повече място.

Когато входното напрежение се намали, така че изходът на стабилизатора да има необходимите показатели, той започва да "тегли" повече ток от мрежата. И това е пряк път към изгаряне на кабелите, ако първоначално не е проектиран за това.

Вторият основен недостатък на стабилизатора в сравнение с контролното реле е неговата неспособност да прихване рязък скок на напрежението, когато нулата е счупена.

Буквално половин секунда с 350-380 W в контакта е достатъчна, за да изгори цялото оборудване в къщата. Но повечето стабилизатори не са в състояние да се адаптират към такива промени и преминават високо напрежение, като се изключват само 1-2 секунди след началото на скока.

В допълнение към стабилизаторите и релетата, за защита на линията от пренапрежения в мрежата могат да се използват и освобождаващи устройства за пренапрежение и понижено напрежение. Но те имат по-дълго време за реакция в сравнение с RLV. Плюс това, те не включват отново захранването автоматично; тяхната работа е по-скоро като RCD.

След прекъсване на захранването тези изпускания ще трябва да бъдат нулирани ръчно.

ILV схеми на свързване

В панела релето за напрежение винаги се монтира след измервателния уред в прекъсването на фазовия проводник. Той трябва да контролира и, ако е необходимо, да прекъсне „фазата“. Няма друг начин да го свържете.

Най-често за монофазни консуматори се използва стандартна схема с директно натоварване през реле (+).

Има две основни вериги за свързване на еднофазни релета на регулатора на мрежовото напрежение:

• с директно натоварване през РНВ;
• с връзка на товара чрез контактор - с свързване на магнитен стартер.

При монтаж на ел. табло в къща почти винаги се използва първият вариант. В продажба има много различни ILV модели с необходимата мощност. Освен това, ако е необходимо, тези релета могат да бъдат инсталирани в паралелна верига и няколко, като към всеки от тях се свърже отделна група електрически уреди.

Монтажът е изключително лесен.На тялото на стандартно еднофазно реле има три клеми - „нула“ плюс фаза „вход“ и „изход“. Просто се уверете, че не смесвате свързаните кабели.

Изводи и полезно видео по темата

За да ви улесним да навигирате в схемите за свързване и да изберете подходящо реле за регулатор на напрежението, направихме селекция от видеоклипове, описващи всички нюанси на работата на това устройство.

Как да защитите оборудването от пренапрежение с помощта на RKN:

Настройка на релето за напрежение:

Релето за контрол на мрежовото напрежение е отлична защита срещу "нулево прекъсване" и резки промени в напрежението. Лесно се свързва. Просто трябва да поставите подходящите проводници в клемите и да ги затегнете. В почти всички случаи се използва стандартна схема с директно натоварване през ILV.

Споделете с читателите опита си от свързването и използването на релета за напрежение. Моля, оставете коментари, задавайте въпроси по темата на статията и участвайте в дискусии - формулярът за обратна връзка се намира по-долу.