Реле контроля напряжения: принцип работы, устройство, схема подключения

Несколько фактов о РКН (Реле контроля напряжения)

Реле контроля напряжения – элемент или радиодеталь, осуществляющая контроль над уровнем напряжения и его возможности неконтролируемого повышения в силу внешних факторов. Такие реле устанавливаются в большинство устройств, работающих от электричества и способных перегореть при повышении тока в цепи. Причин, по которым необходимо вмонтировать такое устройство в свою цепь, несколько. Главная из низ – безопасность всего устройства или его отдельных частей.

В данной статье рассмотрены вопросы монтажа, причины, и все особенности функционирования этой радиодетали. В дополнение, статья имеет видеоролик и подробную статью по заданной тематике.

Реле контроля напряжения
Реле контроля напряжения

Откуда берутся колебания напряжения

Колебания – это процесс изменения величины за относительно длительное время. Отчего же изменяется величина напряжения в сети? Источник энергии, питающий потребителей села или многоквартирного дома, обладает конечной величиной мощности. Таким источником является силовой трансформатор на подстанции. При загрузке сверх номинальной мощности напряжение на его выводах падает. Нагрузки потребителей рассчитывались еще в прошлом веке, хоть и с запасом.

Но тогда не было такого количества бытовой техники. Теперь мощности не хватает, и в часы максимумов (обычно – вечером) величина напряжения в сети падает ниже допустимой ГОСТом. Работа при пониженном напряжении вредна для многих бытовых электроприборов. Электродвигатели снижают обороты и их обмотки сгорают. Бытовая электроника, блоки питания которой работают на грани возможного, тоже выходит из строя. Не страдают только нагревательные элементы электроплит и обогревателей, которые просто снижают эффективность работы.

Да и лампам накаливания от пониженного напряжения только лучше. Но тут возникает противоположная ситуация. Чтобы привести величину напряжения в норму в часы максимума, электрики переключают анцапфой обмотки трансформатора, повышая на его выходе напряжения. В часы максимума его величина становится нормальной. Но вот в ночные часы и утром, когда потребления мощности почти нет, напряжение наоборот – превышает допустимый уровень.

Реле контроля напряжения
Реле контроля напряжения

Алгоритм работы реле напряжения

Установите верхнюю границу допустимого диапазона напряжения (от 400 до 460 вольт межфазного напряжения) с помощью верхнего кругового переключателя “U>”- как только Вы начнете поворачивать регулятор выбранное значение будет отображаться на дисплее слева. Установите нижнюю границу допустимого диапазона напряжения (от 360 до 360 вольт межфазного напряжения) с помощью среднего кругового переключателя “U<“- как только Вы начнете поворачивать регулятор выбранное значение будет отображаться на дисплее слева.

Установите временной диапазон для значения времени задержки (от 0,1 до 10 секунд) с помощью нижнего кругового переключателя “t”- как только Вы начнете поворачивать регулятор выбранное значение будет отображаться на дисплее слева. 4 секунды спустя на дисплеи опять будет выводиться текущее значение напряжений.

В следующий раз при подключении напряжения питания в течении 2 секунд на дисплеях будут отображаться значения, заданные с помощью регуляторов “U>” и “t”, после чего будут выводиться текущие значения напряжений.

Схема подключения РКН
Схема подключения РКН

Если все межфазные напряжение в сети находятся в допустимых пределах (установленного с помощью регулятора “U>” и “U<“), то реле напряжения будет находится в рабочем состоянии – индикатор “Out” подсвечен, контакты 2-3 замкнуты. Если хотя бы одно из межфазных напряжений уходит за верхний предел диапазона, то по истечении 2 секунд индикатор  “Out” гаснет, контакты 2-3 размыкаются, а контакты 1-2 замыкаются и индикатор “U>” подсвечиваются. Все время, пока межфазное напряжение будет вне установленного диапазона соответствующий дисплей будет мигать.

Будет интересно➡  Что такое твердотельное реле?

Если хотя бы одно из межфазных напряжений уходит за нижний предел диапазона, то по после отсчета времени “t” индикатор  “Out” гаснет, контакты 2-3 размыкаются, а контакты 1-2 замыкаются и индикатор “U<” подсвечиваются. Все время, пока межфазное напряжение будет вне установленного диапазона соответствующий дисплей будет мигать. Как только напряжение в сети вернется в заданный диапазон (более чем на 5 вольт) начинается отсчет времени установленный с помощью переключателя “t”. После этого реле возвращается в рабочее состояние.

Интересный материал для ознакомления: что нужно знать об устройстве силового трансформатора.

Если в какой-то момент времени нарушится последовательность чередования фаз, то реле разомкнет контакты 2-3, замкнет 1-2 , потушит индикатор  “Out” и подсветит индикатор. Кроме этого в данном реле контроля напряжения реализована функция отслеживания за критической температурой нагрева электродвигателя. Повышение температуры корпуса или обмоток может привести к заклиниванию и поломке электродвигателя. Современные двигатели снабжаются температурным датчиком PTC (резистивный), сопротивление которого меняется в зависимости от его температуры.

Схемы применения и подключения реле контроля фаз и напряжения
Схемы применения и подключения реле контроля фаз и напряжения

Реле напряжения: какие бывают, как выбрать и подключить

На сегодняшний момент существует огромное количество самых разнообразных бытовых приборов, которые с каждым годом оснащаются все более умной электроникой, уменьшаются в размерах, изменяют свой дизайн, форму и цвет. Но все же, несмотря на это, одно остается неизменным уже на протяжении многих лет: сегодня, как и десять, и двадцать лет назад, стабильная работа электрооборудования полностью зависит от качества электроэнергии.

Сколько бед натворили в быту и на производстве резкие провалы и пиковые всплески сетевого напряжения? Лучше всех об этом знают работники сервисных мастерских и противопожарные службы. Можно ли свести к минимуму количество отказов бытовой техники и оборудования из-за нестабильного напряжения? Оказывается можно. Достаточно только в цепи нагрузок выполнить электромонтаж реле напряжения. Это устройство защиты способно в доли секунды обесточить электросеть при любом скачке или падении напряжения.

Будет интересно➡  Как используется фотореле для уличного освещения?

Реле напряжения – это прибор, представляющий собой совокупность электронного устройства контроля напряжения и силовой части разъединителя нагрузки, собранные в одном корпусе. «Сердце» реле напряжения может быть изготовлено на базе микропроцессора или простого компаратора. При этом микропроцессорные реле напряжения отличаются более плавной регулировкой верхнего и нижнего порога срабатывания. Главным параметром реле напряжения является быстродействие.

Реле в электрическом щитке в квартире
Реле в электрическом щитке в квартире

При этом время срабатывания некоторых реле составляет всего лишь десятки наносекунд. Установка порога срабатывания осуществляется потенциометром по градуированной шкале. В отличие от стабилизатора напряжения реле напряжения не выравнивает напряжение в сети, а только мгновенно отключает защищаемый участок при повышении или понижении напряжения и автоматически включает его при стабилизации напряжения в сети. Поэтому оно весьма эффективно при аварийных ситуациях, которые возникают в результате обрыва нейтрали, перегрузки, перекоса фаз и т.п.

Такое реле напряжения устанавливается непосредственно в розетку и используется для защиты отдельных потребителей или их групп. Реле управляется при помощи микроконтроллера, который осуществляет анализ текущего питающего напряжения и отображает его действующее значение на цифровом табло. Отключение нагрузки осуществляется электромагнитным реле. Для установки допустимых пределов и времени задержки используются кнопки.

  • Данный прибор аналогичен предыдущему, единственное отличие состоит в том, что реле напряжения-удлинитель может иметь две и более розетки. То есть с его помощью можно одновременно защитить, например: холодильник и телевизор или стиральную машинку, холодильник и кондиционер;
  • Это реле предназначено для установки в распределительном шкафу. Большим достоинством данного прибора является то, что с его помощью можно защитить не только определенную группу потребителей, но и весь дом или квартиру.
  • Обычно такие реле имеют широкий диапазон регулировок и могут работать в нескольких независимых режимах, например: как реле напряжения, как реле минимального напряжения, как реле максимального напряжения, как реле времени с задержкой на включение.
  • Коммутация нагрузки, мощность которой не превышает 8,5 кВА, осуществляется непосредственно контактами реле напряжение. Если же мощность нагрузки превышает 8,5 кВА, то для ее отключения используют магнитный пускатель, контактор или автоматический выключатель, соответствующей мощности.

Так же реле напряжения делятся на однофазные и трехфазные. Понятно, что если нагрузка однофазная, то для ее защиты следует использовать однофазные реле.

Подключение реле контроля напряжения
Подключение реле контроля напряжения

Трехфазные реле напряжения используется для защиты трехфазных двигателей и трехфазного оборудования. Они прекрасно подойдут для защиты от перенапряжения и пропадания фазы кондиционерных, холодильных, компрессорных установок, станков и другого оборудования, имеющего электропривод. Не менее эффективно их применяют и в системах контроля полнофазности и качества сетевого напряжения. Если помещение оборудовано трехфазным вводом, то вы можете в качестве защиты от скачков напряжения, конечно же, поставить трехфазное реле. Но, при пропадании одной из фаз, трехфазное реле напряжения будет отключать и оставшиеся две, поскольку работа трехфазных двигателей в таком режиме недопустима.

Будет интересно➡  Герконовое реле: устройство и принцип работы

Кроме этого трехфазное реле будет срабатывать даже при небольшом перекосе фаз, так как это тоже является опасным режимом для двигателей. К примеру: если у вас на одной фазе будут 220 В, а на второй 230 В, трехфазное реле обесточит весь дом, даже несмотря на то, что такое напряжения является абсолютно нормальным для питания большинства бытовых приборов. Поэтому, если у вас нет трехфазных потребителей, лучше всего будет поставить на каждую фазу по однофазному реле напряжения.

Материал в тему: устройство подстроечного резистора.

Выбирать реле напряжения необходимо с 20 – 30 % запасом по мощности. Поскольку номинал силы тока, на который рассчитано реле напряжения, означает силу тока, которую способно пропустить реле, но никак не разомкнуть. То есть если на вашем автоматическом выключателе написано 25 А, то вы можете взять реле напряжения на 32 А или 40 А. Защита оборудования и бытовой техники от повышенного напряжения. Данная тема актуальна для старого фонда, там где проводка выполнена по старым нормам, не расчитанным на обилие в каждой квартире бытовой техники.

Защита от скачков на 220 В
Защита от скачков на 220 В

Может ли реле контроля напряжения защитить от молнии?

Нет, не может. Реле работает в диапазоне 100В – 400В. Импульсный разряд молнии может достигать нескольких тысяч вольт. Для защиты от молнии используются четырех ступенчатые газонаполненные разрядники об этом можно прочитать в статье Ограничитель перенапряжения — эффективная защита от молнии. Первая ступень устанавливается на вводе опорного столба, другие ступени в металлическом распределительном щите. Устанавливают при наличии заземления, для того чтобы импульсное перенапряжение отвести в землю.

Заключение

В данной статье представлена работа и функции реле контроля напряжения. Более подробно можно узнать об этом устройстве, прочитав статью что такое реле напряжения. 

В нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессиональных электронщиков. Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vk.com/electroinfonet. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:

www.electric-tolk.ru

www.electrik.info

www.principale.ru

Предыдущая
РелеКак используется фотореле для уличного освещения?
Следующая
РелеРеле времени: что это такое и где применяется
Ссылка на основную публикацию
Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять