Однофазные и трехфазные реле напряжения: как выбрать?
Реле напряжения изготавливаются в трехфазном или однофазном исполнении. Т. е. они могут функционировать в цепи с соответствующим питанием у нагрузки. Функционирование всех реле напряжения (включая трехфазные ) идет в соответствии со следующим алгоритмом. Реле измеряет текущие значения напряжений, а при их возрастании / падении сверх установленного предела очень быстро (во избежание поломок) отключает питание от нагрузки. Время, за которое происходит срабатывание реле, называется его быстродействием. Оно составляет, как правило, от 0,01 до 1,2 секунд. После того, как напряжение стабилизируется в заданных пределах, реле возобновит подачу электропитания к оборудованию. Причем как дополнительный защитный фактор может использоваться встроенный таймер, подключающий питание нагрузки через задаваемое ему время задержки. Это особенно важно для агрегатов, которым противопоказаны часто повторяющиеся режимы пуска (вентиляторы, холодильные компрессоры и т. д.). Диапазон настроек времени задержки для всех представленных нами реле напряжений RBUZ составляет 3 – 600 секунд.
Основными причинами недопустимых отклонений питающего напряжения от номинальных значений являются внешние факторы, влияющие на электрические сети. Среди них:
Все реле контроля рассчитаны на работу при напряжении в границах 100 – 420 В. Поэтому такие устройства не в состоянии защищать ваши электроприборы от воздействия разрядов молнии. В таких случаях используют специальные разрядники.
Перед монтажом реле напряжения необходимо правильно выбрать его модель, тип. Для этого пользователь должен точно определить:
3-х фазные реле напряжения рекомендуется устанавливать исключительно в случае наличия в здании электрооборудования с таким же питанием. Причина этого заключается в следующем. При исчезновении напряжения на любой из трех фаз такое реле автоматически отключит питание на всех оставшихся, поскольку такой режим работы категорически недопустим для 3-х фазной техники. Аналогичная ситуация будет при незначительном отклонении (перекосе) значений фазных напряжений друг от друга. В ассортименте продукции бренда RBUZ имеется трехфазное реле напряжения модели 3F с номинальным током 5 А и мощностью нагрузки 1 кВА. Чтобы защитить трехфазных потребителей с помощью такого устройства, для их подключения следует обязательно применять контактор. 1-фазные реле контроля в случае значительного превышения паспортного значения коммутируемой мощности тоже надо подсоединять только через подобные контакторы (силовые реле, магнитные пускатели). Причем подбирать их необходимо с учетом требуемой мощи нагрузки. В том случае, если трехфазного оборудования нет и его монтаж не запланирован, достаточно смонтировать три однофазных реле напряжения, подключая их в каждую из имеющихся фаз. Такое решение гарантирует более высокую надежность энергоснабжения вашего объекта.
Подбирая реле в однофазные цепи питания, самым важным является правильное определение тока защитного устройства. Превышение мощности реле к соответствующей величине подключенной нагрузки должно составлять не меньше 20–30 %. В том случае, когда нагрузка подсоединена посредством автоматического выключателя номиналом 25 А, реле напряжения должно быть на 32 либо 40 А.
Важный нюанс – наличие встроенной защиты от перегрева, точнее, от повышения температуры внутри корпуса реле. Такая опция доступна в моделях Dt, а также R1, SR1, R2, P3, P6, подключаемых в электрическую розетку. Ее наличие практически исключает такие негативные явление как искрение, выгорание и перегрев в клеммных соединениях. Кроме всего прочего, для реле модели Dt характерна повышенная степень безопасности. В этом случае для увеличения ресурса работы контактной группы защитных устройств применено следующее решение. Нагрузку к такому реле коммутируют (подключают) в тот момент времени, когда синусоида питающего напряжения наиболее близка к переходу через ноль.
Однофазные реле напряжения торговой марки RBUZ это устройства серий D, D2, Dt, R1, SR1, R2, P3 и P6, которые являются одними из лучших моделей на рынке. Все они управляются обычными или сенсорными кнопками и имеют цифровой экран, который отражает текущее значение напряжения в сети и настройки, относящиеся к меню прибора. Модели D, Dt монтируют внутрь установочного шкафа на стандартную DIN-рейку. А R1, SR1, R2, P3 и P6 подают питание на нагрузку путем непосредственного включения в розетку. В этом случае количество защищаемого оборудования изменяется от одной до шести единиц (зависит только от моделей реле).
Какое выбрать реле напряжения для защиты бытовых приборов
На продолжительность срока службы бытовых электроприборов, в первую очередь, влияет сила и частота колебаний напряжения в сети. Чтобы избежать аварийных сбоев и удержать показатели напряжения в пределах нормы, потребуется установка специального защитного реле. Выбрать подходящую модель поможет подробная информация о функциях, способе применения и основных характеристиках устройства.
Защитное реле – назначение и принцип действия
Защитными или реле контроля напряжения называются специальные коммутационные электроприборы. Их задача – устанавливать и выполнять разрыв соединения в электрической цепи, если входная величина напряжения начинает скачкообразно изменяться.
Защитное реле на щитке
РКН не выполняет функции стабилизатора напряжения. Зато эффективно оградит бытовую технику от аварийных ситуаций, если:
РКН защищает бытовые электроприборы благодаря способности к мгновенному прекращению подачи тока микропроцессором, если возникает аварийная ситуация. Возобновление электропитания сети происходит не ранее 6 минут после отключения.
Реле контроля заслуживает внимания благодаря ряду преимуществ:
Дополнительный плюс – во время работы РКН не оказывает никакого влияния на интенсивность освещения. Задача устройства – выполнить мгновенное отключение аварийного участка.
Видео — Реле напряжения
Виды защитных реле контроля
По типу нагрузки
Модели РКН делятся на однофазные и трехфазные. Первый вид предназначен для монтажа в загородных частных домах и в квартирах многоэтажек. Второй устанавливается в условиях промышленного производства. Например, для защиты станков, климатических установок, компрессоров, либо промышленного оборудования с электроприводом.
Трехфазные реле также можно использовать и в домах для систем, которые контролируют полнофазность и стабильность напряжения в сети. При условии оборудования помещения трехфазным вводом. Однако такой вид РКН может преподносить сюрпризы. Например, в случае незначительного фазового перекоса, от электропитания будет отключена вся многоэтажка. Даже если фазы будут демонстрировать приемлемый для работы техники уровень напряжения.
Тип подключения
По этому параметру реле подразделяются на:
Если защита требуется одному или двум приборам в квартире, то реле «розетка-вилка» – лучший выбор. Устройство подключается прямо в розетку и рассчитано на силу тока в 16 А. Электропитание отключает специальный электромагнитный расщепитель, расположенные внутри РКН. Управление с помощью кнопок и цифрового дисплея.
Удлинители РКН способны защитить одновременно несколько маломощных приборов благодаря наличию нескольких розеток. Безопасность работы двух или более мощных устройств такое реле обеспечить не сможет.
Место монтажа реле защиты под Din-рейку – распределительный щит. Такие РКН защищают от перепадов напряжения не только квартиру, но и весь дом. Расчетная мощность – 7 кВт. Нужно больше – потребуется дополнительная установка магнитного контактора.
База и дополнительные функции
Микропроцессорная основа или устройство на основе простого компаратора. Первый вариант базы предполагает более дорогое, но надежное реле защиты. Микропроцессорная база обеспечивает плавное и точное регулирование порогов срабатывания.
Устройство реле напряжения
К дополнительным функциям относятся температурные датчики, наличие светодиодов или табло, а также возможность регулировки порогов срабатывания с помощью потенциометра. Градуированная шкала в современных моделях чаще уступает место дисплею.
Защищаем технику от перепадов напряжения: выбираем реле контроля
Установив в щиток реле контроля напряжения, можно защитить не отдельный электроприбор, а всю домашнюю технику сразу. Рассказываем, какими бывают РКН и как правильно рассчитать, какое реле вам подойдет.
Как повышение, так и понижение напряжения в сети может привести к выходу из строя бытовой техники и электроники. Наряду с другой защитной автоматикой применяется реле контроля напряжения, которое отсекает подачу напряжения на заданном участке при сильном перепаде напряжения. Как работает РКН, каким бывает и как подобрать подходящую модель для дома? Ответ профессионального электрика в нашей статье.
Принцип работы РКН
Реле контроля напряжения состоит из двух блоков: электронного модуля (1) и собственно реле (2). Электронный модуль контролирует стабильность напряжения в сети, и при сильных перепадах подает сигнал на реле. Магнитный разъединитель в реле размыкает контакт, прекращая подачу напряжения на бытовые приборы. Каждый прибор имеет свой допустимый коммутируемый ток (или суммарную мощность устройств, подключенных через реле). Например, реле, рассчитанное на ток в 16 А способно работать с устройствами, суммарной мощностью до 3,5 кВт.
Обычно в РКН стандартно устанавливается диапазон перепада напряжения от 170 до 260 В. Когда показатель напряжения в сети выходит за эти пределы, то РКН отключает питание. Однако многие модели позволяют настроить диапазон напряжения под свои нужды. Скорость срабатывания прибора при повышении напряжения составляет около 0,02 — 0,05 с — за это время подключенное устройство сгореть не успеет. После нормализации напряжения в сети, реле включается вновь, и подача напряжения возобновляется.
Куда установить: в розетку или электрощиток?
Существует два способа монтажа: на DIN-рейку в электрощиток или в отдельную розетку. Реле под DIN-рейку предназначены для защиты всей электросети в квартире или доме и устанавливаются в электрощитовую. Они рассчитаны на большую нагрузку и могут работать с высоким коммутирующим током. Например, РКН МЕАНДР УЗМ-51М рассчитан на ток в 63 А, что позволяет устанавливать прибор в сеть, от которой будут запитаны устройства суммарной мощностью до 13,5 кВт. То есть защищены будут все приборы от обычной лампочки до отопительного котла. Минус этого прибора в сложности монтажа — без должных навыков и инструментов установить будет проблематично, и, возможно, придется привлекать электрика.
Розеточные РКН просты в монтаже: достаточно включить в розетку и подключить бытовую технику. Розеточные приборы рассчитаны на меньшую нагрузку и могут защищать лишь несколько устройств. Например, РКН RBUZ R116Y может защитить приборы суммарной мощностью до 3 кВт, например, водонагреватель и холодильник. Его плюс в том, что никаких навыков и инструментов для монтажа не нужно — просто включил в розетку и пользуйся.
Розеточные устройства удобны для дачи, так как там обычно не так много разных приборов. Также их можно брать с собой на выездные работы, чтобы через них подключать дрель, перфоратор и другой электроинструмент. Особенно это важно, когда приходится работать в сельской местности на большом удалении от подстанции, и линия часто сильно проседает — чтоб не повредить инструмент лучше подключить его через РКН.
Какое реле напряжения купить себе домой?
Если вам необходимо защитить технику в доме или квартире, где проживаете постоянно, тогда лучше брать реле под DIN-рейку. Для того, чтобы подобрать подходящее РКН, необходимо рассчитать, с каким коммутируемым током ему придется работать. Для этого стоит воспользоваться следующей формулой:
Pr = P*K, где Pr — мощность, на которую рассчитано РКН; P — суммарная мощность всех электроприборов в доме; К — поправочный коэффициент работы электроприборов. Так как практически не бывает, чтоб все приборы работали одновременно, то поправочный коэффициент берется 0,8. Однако если у вас все устройства будут работать одновременно, тогда берите коэффициент 1.
Предположим нам необходимо защитить бойлер на 2 кВт, стиральную машину на 2,4 кВт, микроволновку мощностью 1 кВт и котел на 7 кВт. Тогда Pr = (2+2,4+1+7)*0,8 = 11 кВт. Так как в характеристиках к прибору указывается коммутируемый ток, то переводим 11 кВт в амперы. 11000/220 = 50 А. Выбираем ближайшее подходящее, например, RBUZ D-50t на 50 А.
Также стоит обратить внимание на количество фаз, с которыми может работать прибор. Розеточные устройства предназначены для однофазных сетей. Для трехфазной сети потребуется соответствующее РКН. Причем прибор будет показывать рабочее напряжение для каждой фазы отдельно. Трехфазные реле рекомендуется устанавливать для защиты станков, работающих от трехфазного двигателя.
Чем отличается реле напряжения от стабилизатора?
Напоследок хотелось бы объяснить, в чем разница между реле контроля напряжения и стабилизатором напряжения. Оба этих прибора отключают питание при падении или повышении напряжения до критических показателей. Однако в отличие от реле, стабилизатор также может выравнивать напряжение до показателя в 220 В. То есть если в сети будет длительное время напряжение в 180 В, то реле работающее в диапазоне от 170 до 260 В будет передавать такое напряжение приборам, что конечно же может плохо на них сказаться. А стабилизатор при этом выровняет напряжение и подаст на приборы 220 В. В этом и заключается их принципиальная разница.
Однако стабилизатор напряжения стоит гораздо дороже реле, он больше в размерах и шумноват. Если вы живете в многоквартирном доме и напряжение обычно не падает/повышается, достаточно защитить от серьезных скачков установкой реле. Стабилизатор же потребуется для жителей сельской местности, где линия часто сильно проседает.
Передаем опыт домашним мастерам:
Как выбрать реле напряжения, тока
Реле – устройство, которое автоматически отключает электрооборудование от питания в случае выхода параметров сети за допустимые границы (напряжение, сила тока, мощность). Это позволяет избежать преждевременного выхода из строя бытовой техники и ее возгорания.
Реле напряжения – оптимально в комбинации с автоматическим выключателем или предохранителем («пробкой»), срабатывающими только при повышении силы тока.
Реле тока – выполняет ту же функцию, что и автоматический выключатель, но реагирует и на уменьшение силы тока. Защищает холодильник, котел отопления, кондиционер и другую технику.
Реле мощности – позволяет контролировать потребление электроэнергии бытовой техникой.
Реле многофункциональное – устройство «2 в 1», объединяет в себе возможности реле напряжения и тока / мощности. Правда, такие устройства срабатывают только в случае превышения верхней границы указанных параметров.
Важно: реле напряжения защищает технику при сравнительно небольших колебаниях напряжения в сети (до 10%). Если же наблюдаются значительные скачки вольтажа, то стоит выбрать более дорогой и громоздкий стабилизатор напряжения. Учтите, что реле не защищает от перепадов напряжения в границах нижнего и верхнего порогов. А вот стабилизатор корректирует входное напряжение.
Количество фаз
1 фаза (220 В) – защищает бытовые приборы. Оптимальный выбор.
3 фазы (380 В) – защищает промышленное оборудование. Трехфазное реле плохо переносит асимметрию фаз.
Важно: при подключении бытовой техники к трехфазной сети рекомендуется использовать три однофазных реле вместо одного трехфазного. В этом случае при неполадках в сети питание пропадет лишь на одном участке.
Максимальная мощность нагрузки
Этот показатель означает суммарную мощность приборов, на которую рассчитано реле. Зависит от количества и мощности используемой техники.
В однокомнатную квартиру с холодильником, электрическим чайником, мультиваркой и микроволновой печью выбирают реле на 7-8 кВт. А вот для частного дома или многокомнатной квартиры подойдет устройство на 13-17 кВт.
Следует различать активную и полную мощность нагрузки. Активная измеряется в киловаттах (кВт), а полная – в киловольт-амперах (кВА). Второй параметр вычисляется сложением активной и реактивной мощности. В большинстве случаев необходимо учитывать активную мощность, а полная мощность понадобится только при использовании приборов с мощными электрическими моторами.
Номинальный ток нагрузки
Этот параметр указывает на суммарный ток нагрузки приборов, с которым работает реле в штатном режиме. Единица измерения – ампер (А). Данная величина имеет тот же смысл, что и мощность нагрузки. Производители реле чаще всего применяют показатель максимального тока в качестве главной характеристики своей продукции.
От номинального тока следует отличать максимальный ток нагрузки (превышает в 1.2-1.25 раза), который допускается лишь в течение небольшого времени (до 10 минут).
Чтобы перевести мощность в номинальный ток пользуются табличными данными:
Важно: приобретайте реле с запасом по мощности и току нагрузки в 30%. Такой выбор позволит продлить срок службы устройства и станет надежной страховкой, если номинальные значения завышены производителем или при подсчете мощности и тока допущена ошибка.
Измерения
В зависимости от вида реле выполняют диагностику состояния сети по напряжению, силе тока, мощности. Наиболее важный параметр – диапазон измерения входного напряжения, обозначающий напряжение, на которое рассчитано реле и в пределах которого проводятся замеры. Данная характеристика обычно превышает порог отключения нагрузки. Стандартное значение – 50-400 В или 100-400 В.
Обратите внимание и на точность измерения: 3-5% – не лучший вариант, 1-3% – оптимальный выбор, до 1% – очень высокая точность.
Индикация
Дисплей – отображает сведения о работе реле (ток, мощность, напряжение) и служит для регулировки параметров.
Светодиоды – сообщают о режиме работы реле с помощью световой сигнализации (зеленый – штатный, красный – активация защиты). Светодиоды не являются полноценной альтернативой дисплею. Поэтому многие реле оснащаются двумя индикаторами.
Способ регулировки
Механический – предполагает настройку параметров вручную посредством отвертки или другого инструмента. Подобные реле надежны и относительно дешевы. Минус – неудобная регулировка.
Кнопки (цифровой) – регулировка осуществляется нажатием на кнопки.
Такой вариант точнее и проще, чем предыдущий способ. Недостаток – более высокая цена.
Сенсорный (цифровой) – настройка параметров выполняется прикосновением пальцев к сенсорным кнопкам. Теоретически такое решение удобнее и долговечнее, но на практике возможна блокировка или ложное срабатывание этих кнопок (из-за восприимчивости к сильным помехам и электромагнитным полям).
Без регулировки – такое реле обойдется дешевле, но менее функционально.
Функции и возможности
Сохранение настроек, параметров сети – актуально в случае отключения питания.
Wi-Fi – дает возможность управлять реле на дистанции с помощью смартфона или другого устройства. Облегчает работу с прибором.
2 канала – предназначены для защиты двух участков сети с разной нагрузкой. Подойдет, если один канал работает с восприимчивой к сбоям бытовой техникой, а второй –питает нетребовательные устройства.
Термозащита – предотвращает выход из строя реле из-за перегрева.
Контроль фаз, сети
Обрыв фаз – отключение нагрузки при исчезновении напряжения даже на одной из фаз.
Чередование фаз – отключение нагрузки, если нарушен порядок чередования фаз или произошло их «слипание».
Асимметрия (перекос) фаз – отключение нагрузки при выходе напряжения на одной из фаз за допустимые значения, установленные пользователем.
Тип контактов
Замыкающие (N/C) – замкнутые в ситуации, когда тока нет в катушке реле.
Размыкающие (N/O) – разомкнутые в ситуации, когда тока нет в катушке реле.
Переключающие (C/O) – содержат контакты N/C и N/O.
Дополнительные параметры
Износостойкость электрическая (коммутационная) – число рабочих циклов (включения-отключения; В-О) под номинальной нагрузкой, на которое рассчитано реле. На основании этого показателя оценивают срок службы прибора. Хороший выбор – устройство, выдерживающее до 100 000 рабочих циклов.
Износостойкость механическая – число рабочих циклов без номинальной нагрузки. Этот параметр всегда больше электрической износостойкости.
Порог отключения по напряжению – нижнее и верхнее значение напряжения тока, при выходе за пределы которых реле отключает электрооборудование от питания. Порог отключения задается пользователем. В характеристиках приборов указывается диапазон – 100-290 В. На практике чаще всего реле защищает от перепадов напряжения в пределах 160-260 В.
В реле тока аналогичное значение имеет верхний предел отключения по току, который также может регулироваться пользователем в определенном диапазоне.
Время отключения нагрузки – интервал времени, в течение которого срабатывает реле. Чем ниже этот показатель, тем быстрее прибор отключит питание. В итоге уменьшается риск поломки техники.
Производители приводят время отключения при выходе за верхнюю и нижнюю границу напряжения / тока. Обычно слишком высокое напряжение опаснее, чем очень низкое. В среднем этот параметр составляет 0.02-0.1 с (при повышенном) и 1.2 с (при пониженном).
Время задержки – промежуток времени, по прошествии которого реле включает питание. Этот параметр регулируется пользователем, что позволяет настроить работу устройства под конкретную ситуацию. В разных моделях минимальное время задержки находится в пределах 3-10 с, а максимальное – 360-600 с.
Если колебания в сети связаны с серьезными неполадками, то устанавливают наибольшее время задержки, в противном случае подойдет наименьшее значение. Во многих устройствах эта функция отключается.
Конструктивное исполнение
На DIN-рейку – устанавливается в распределительный щиток. Защищает всю бытовую технику, находящуюся в квартире. Недостаток – сложный монтаж, требующий специальных знаний и умений.
В розетку – проще в эксплуатации, чем предыдущий вариант. Такой прибор устанавливают в разных местах. Оснащен одной розеткой и вилкой. Минусы: скромный набор функций, обеспечивается защита отдельного устройства, например, холодильника или телевизора.
В розетку (удлинитель) – прибор «2 в 1», в котором объединены возможности реле и удлинителя. В отличие от предыдущего варианта снабжается кабелем и несколькими розетками (2-6), что расширяет количество защищаемой техники.
Степень защиты корпуса
Этот параметр обозначается в виде кода IPXX, где первая цифра указывает на степень защиты от пыли, вторая – на степень влагозащиты (в данном случае не предусматривается).
Степень защиты от пыли и посторонних предметов:
Производитель
Сегодня на рынке представлено не слишком большое количество брендов. Основные из них: ADECS, Digitop, TESSLA, Volter, ZUBR, Новатек-Электро, РУБЕЖ. В целом обладают хорошим сочетанием удобства монтажа и надежной защиты оборудования от скачков напряжения. Цена чаще всего варьируется от популярности и страны-производителя бренда, а также функциональности.
