Реле напряжения. выбор, описание, параметры

Отличия реле напряжения от стабилизатора

Современная квартира напичкана многочисленными электрическими и электронными приборами, многие из которых достаточно чувствительны к изменению напряжения. В то же время, даже в крупных городах электрическая сеть грешит нестабильностью, а что говорить о сельской местности. От любого скачка напряжения домашняя электроника может просто выйти из строя.

Защита бытовой техники от скачков напряжения и перенапряжения в сети обеспечивается в основном двумя типами устройств – стабилизатор и реле контроля максимального и минимального напряжения. Их работа основывается на различных принципах, и выбор проводится с учетом особенностей.

Стабилизаторы напряжения

Стабилизатор – это прибор, который поддерживает напряжение на заданном уровне при его колебании в сети в определенных пределах. Обычно в бытовых условиях применяется стабилизатор, удерживающий значение 220 В ±5% при колебании входного сигнала от 160 до 260 В. При скачке за пределы возможностей прибор просто отключает сеть.

Конструктивно стабилизаторы подразделяются на несколько типов. Наиболее распространены приборы ступенчатого типа, включающие трансформатор и силовые ключи (релейные или полупроводниковые). Плавная установка обеспечивается в электромеханических стабилизаторах, в которых трансформатор имеет регулировку первичной и вторичной обмотки. Этот прибор снижает нижний предел входного напряжения до 120-130 В.

Наиболее совершенным, но и самым дорогим, является инверторный стабилизатор, содержащий накопительную ёмкость. Она способна сгладить перепады напряжения в пределах 100-300 В, а выходной сигнал имеет значение 220 В ± (1-3)% с практически идеальной синусоидальной формой.

Реле напряжения

Реле контроля – это устройство, контролирующее нижнюю или верхнюю границу допустимого значения напряжения. Соответственно, существуют реле минимального и максимального напряжения. Для защиты от перенапряжений используется реле максимального напряжения. Если входное напряжение превысит установленное значение (например, 230 В), то нагрузка отключается. При возврате его величины в нужные пределы сеть снова включается.

Чаще используется принцип задержки включения. В таких реле есть настройка времени отключения. Например, если осуществлена установка 2 с, то после истечения этого времени сеть снова включится, и ток поступит на бытовое оборудование.

Надо отметить, что при коротких импульсах скачка реле может не сработать. Для таких случаев существует многофункциональное реле МР-63, которое выполняет роль максимального и минимального реле, а также реагирует на мгновенные импульсы значительной амплитуды.

В чем заключается различие

Предыдущий анализ показывает, что рассматриваемые устройства имеют принципиальные различия. Оба прибора отключают подачу электроэнергии, если напряжение превышает минимально или максимально допустимое значение. Однако, стабилизатор в пределах между экстремальными значениями еще и выравнивает напряжение, поддерживая его на заданном уровне. Реле осуществляет только контроль предельных величин, после чего отключает сеть, но включает снова при исправлении положения.

Таким образом, бытовая техника при использовании стабилизатора не только защищена от скачков напряжения и перенапряжения в сети, но и получает стабильный электросигнал, что повышает её работоспособность. В то же время, нельзя говорить о полном превосходстве стабилизаторов над реле. Для составления полной картины необходимо разобраться со всеми плюсами и минусами этих приборов.

Как я устанавливал реле напряжения в квартирный щиток

Чтобы не было вопросов – скажу сразу, что контактор устанавливать нет необходимости, поскольку теоретически реле напряжения выдерживает ток до 30 А, а согласно маркировке на внутреннем реле – до 40 А. Но это теоретически, а как на практике – покажет время, обязательно сообщу дополнительно, если что. Да и ещё есть банальная причина – в щитке элементарно нет места. Это также основная причина, почему я не поставил автомат байпаса.

Ток ограничивается автоматами по 16 А. А вот если бы при всех прочих равных условиях стояли автоматы на 25 А, то стоило бы всерьёз задуматься о контакторе. И о замене их на 16 А, поскольку проводка выполнена алюминием с сечением 4 мм2.

В процессе установки использовал моножильный провод сечением 2,5 мм2. Даже, если бы я захотел использовать 4 квадрата – у меня бы не получилось, т.к. клеммы реле напряжения могут принять только 2,5.

Самая важная точка подключения – фаза:

Подключение фазы при установке реле напряжения

Для её расключения я использовал сжим «Орех». Считаю его самым надежным способом соединения проводов, так же, как пропаянную скрутку.

На фото видно, как провод после счетчика приходит в орех снизу. Он алюминиевый, это ещё довод в пользу «Ореха».

Второй провод снизу из «Ореха» идёт на питание реле (клемма 7). И два провода, которые идут из верхней части «Ореха» – фаза на вход реле напряжения.

Почему два, а не один, а между контактами 1 и 2 не поставить перемычку? Дело в том, что соединить 2 провода «Орехом» гораздо надежнее, чем винтовой клеммой. Во-вторых – как я говорил, всунуть 2 провода по 2,5 квадрата в одну клемму проблематично. Поэтому надежность по фазе обеспечивается двумя проводами на входе (для умощнения), и тем, что входные контакты 1 и 2 намертво спаяны внутри реле (фото с пруфом есть в первой части статьи про это реле, ссылку давал выше).

Выходные клеммы 3 и 4 так же спаяны внутри реле, и на каждую клемму я прикрутил по проводу. Но только эти провода дальше нигде не контачат – они идут каждый на свой автомат (хотя, перемычка не помешает, но она не обязательна).

Монтаж реле напряжения в щитке через Орех

Надеюсь, на фото хорошо всё просматривается – после автоматов фазные провода (уже алюминий) идут на квартиру. Нулевые подключены к клеммам чуть повыше автоматов.

Кому интересно рассмотреть всё в подробностях, сделал ещё парочку фото монтажа:

Монтаж реле напряжения – вид сверху

Пример монтажа реле напряжения в квартирный щиток

Небольшой лайфхак: в ответственных местах я стараюсь не просто вставлять зачищенный конец провода в клемму, а делаю петельку. Таким образом я вдвое увеличиваю площадь контакта (и уменьшаю пресловутое переходное сопротивление), и исключаю возможность прокручивания провода в случае ослабления зажима. Да и механическая прочность соединения от этого только выигрывает.

Предвосхищая комментарии касательно некрасивого монтажа, скажу – делал это я во время воскресного прайм-тайма, и моим главным опасением было потревожить соседей во время их телевизионного вечера. Это святое)

Да, красота – не моя стихия, но за надёжность я ручаюсь!

Вот, что получилось в итоге:

Итог установки реле контроля напряжения ФиФ

Рабочий диапазон установил 175-245 В. Считаю, что это самый широкий возможный диапазон, пригодный для тех, кто не хочет частых срабатываний этого реле. Если в приоритете сохранность техники, можну немного сузить диапазон, примерно по 5 В с обоих краёв.

После установки этого реле прошёл почти год, полёт нормальный. Было пару отключений по низкому напряжению, больше сказать нечего.

Критерии выбора РН: что нужно знать при приобретении

Приобретая реле напряжения, следует обратить внимание на несколько параметров домашней сети:

• диапазон напряжений, при котором работает устройство, и есть ли возможность его настройки самостоятельно;
• наличие дополнительного функционала (термозащиты);
• потребляемый ток. Не стоит опираться на то, что все приборы одновременно не работают. Лучше иметь небольшой запас. Если техническая документация прибора утеряна, а на корпусе лишь данные по потребляемой мощности, то по количеству Ватт также можно вычислить ток;
• важным критерием является и большое количество отзывов о выбранной модели в сети Интернет. Многие не придают этому значения, а зря.

Мнение эксперта
Игорь Мармазов
Инженер-проектировщик ЭС, ЭМ, ЭО (электроснабжение, электрооборудование, внутреннее освещение) ООО «АСП Северо-Запад»

“Приобретайте подобное оборудование только у проверенных продавцов. В магазине (а тем более на интернет-ресурсах) испытать вам его не удастся, а гарантийный ремонт – довольно затратная по времени процедура”.

Такое оборудование устанавливается как снаружи, так и внутри квартиры или частного дома

Что такое и для чего служит реле напряжения для дома

Многие путают такие устройства, как «реле напряжения» и «стабилизатор», что в корне неверно. Несмотря на то, что ими выполняется похожая работа – защита бытовых электроприборов, делается это по-разному. Стабилизатор сглаживает скачки без отключения электричества, а вот реле максимального напряжения отключает сеть при критическом снижении или повышении. Стоимость стабилизатора значительно выше, да и по габаритам он крупнее. Реле напряжения 220 В по размерам напоминает обычный автомат (речь идёт об устройстве, монтируемом на DIN-рейку).

Реле напряжения 220 В для дома: зачем оно нужно

Опытные электромонтёры советуют подключать дорогую бытовую технику только через подобные устройства, независимо от наличия перепадов напряжения в квартире или частном доме. Приведём пример. На подстанции произошла авария – фазный провод замкнул на нулевой. В этом случае ноль отгорает, а в квартиру начинает подаваться 2 фазы, что вкупе составит 380 В. В результате все включённые в сеть бытовые приборы выходят из строя.

Такие устройства легко устанавливаются в распределительный щит или бокс

Ещё одна ситуация. На две фазы из трёх в многоквартирном доме создана слишком большая нагрузка, с которой подстанция справиться не может. В результате перекоса фаз на третью напряжения не хватает

И если для ламп накаливания это не столь важно (только свечение станет тускнеть), то для холодильника и кондиционера такая ситуация губительна. Это приведёт к выходу из строя компрессора, который не сможет запуститься и перегреется

Виды реле

Реле напряжения состоит из электронного блока и силовой части, собранных в одном корпусе. Самый главный параметр реле – его быстродействие, причем порог срабатывания вы можете устанавливать сами по заданной шкале.

Основные типы реле напряжения:

• реле по типу розетка-вилка
• реле удлинитель
• реле под Din-рейку для установки в электрощит

Рассмотрим в отдельности каждый вид реле.

Реле розетка-вилка – включается непосредственно в розетку, если Вам необходимо защитить конкретный прибор, либо нет возможности установить отдельное реле в щитовую. Отключение потребителя происходит эл.магнитным расцепителем внутри реле. Для настройки имеются кнопки и цифровое табло. Обычно рассчитано на максимальный рабочий ток в 10-16А.

Реле под Din-рейку устанавливается в распредщиток. С помощью его защищается вся квартира или дом. Они имеют наибольший диапазон регулировок. Рассчитаны на мощность до 7квт. При большей мощности, необходимо еще использовать магнитный контактор.

Причины изменения напряжения

Основные причины того, что напряжение может в кратковременный, либо длительный период времени выйти из этих диапазонов следующие:

• обрыв нулевого питающего провода
• короткое замыкание нулевого проводника с фазным
• неравномерное распределение нагрузки

Как защитить свои электроприборы от этого? Есть два способа:

• установить стабилизатор напряжения (более дорогое решение)
• использовать реле напряжения для квартиры (экономичное решение)

При этом не стоит путать роль стабилизатора и реле напряжения.

Также реле напряжения, равно как и стабилизатор, не способны полноценно защитить вашу эл.проводку от молниевого удара. Для этого есть другие специальные устройства.

Еще помните, что стабилизатор не всегда способен защитить вас от резких перепадов из-за своей инерционности. 

Чтобы сгорела техника достаточно долей секунд. Время срабатывания большинства реле напряжений – 0,02 сек.

Область применения. Определения

7.1.1. Настоящая глава Правил распространяется на электроустановки: жилых зданий, перечисленных в СНиП 2.08.01-89 «Жилые здания»; общественных зданий, перечисленных в СНиП 2.08.02-89 «Общественные здания и сооружения» (за исключением зданий и помещений, перечисленных в гл. 7.2): административных и бытовых зданий, перечисленных в СНиП 2.09.04-87 «Административные и бытовые здания»; к электроустановкам уникальных и других специальных зданий, не вошедших в вышеуказанный список, могут предъявляться дополнительные требования.

Далее по тексту, если нет уточнения, под словом «здания» понимаются все типы зданий, на которые распространяется данная глава.

Требования настоящей главы не распространяются на специальные электроустановки в лечебно-профилактических учреждениях, организациях и учреждениях науки и научного обслуживания, на системы диспетчеризации и связи, а также на электроустановки, которые по своему характеру должны быть отнесены к электроустановкам промышленных предприятии (мастерские, котельные, тепловые пункты, насосные, фабрики-прачечные, фабрики-химчистки и т.п.).

7.1.2. Электроустановки зданий, кроме требований настоящей главы, должны удовлетворять требованиям глав разд. 1-6 ПУЭ в той мере, в какой они не изменены настоящей главой.

7.1.3. Вводное устройство (ВУ) — совокупность конструкций, аппаратов и приборов, устанавливаемых на вводе питающей линии в здание или в его обособленную часть.

Вводное устройство, включающее в себя также аппараты и приборы отходящих линий, называется вводно-распределительным (ВРУ).

7.1.4. Главный распределительный щит (ГРЩ) — распределительный щит, через который снабжается электроэнергией все здание или его обособленная часть. Роль ГРЩ может выполнять ВРУ или щит низкого напряжения подстанции.

7.1.5. Распределительный пункт (РП) — устройство, в котором установлены аппараты защиты и коммутационные аппараты (или только аппараты защиты) для отдельных электроприемников или их групп (электродвигателей, групповых щитков).

7.1.6. Групповой щиток — устройство, в котором установлены аппараты защиты и коммутационные аппараты (или только аппараты защиты) для отдельных групп светильников, штепсельных розеток и стационарных электроприемников.

7.1.7. Квартирный щиток — групповой щиток, установленный в квартире и предназначенный для присоединения сети, питающей светильники, штепсельные розетки и стационарные электроприемники квартиры.

7.1.8. Этажный распределительный щиток — щиток, установленный на этажах жилых домов и предназначенный для питания квартир или квартирных щитков.

7.1.9. Электрощитовое помещение — помещение. доступное только для обслуживающего квалифицированного персонала, в котором устанавливаются ВУ, ВРУ, ГРЩ и другие распределительные устройства.

7.1.10. Питающая сеть — сеть от распределительного устройства подстанции или ответвления от воздушных линий электропередачи до ВУ, ВРУ, ГРЩ.

7.1.11. Распределительная сеть — сеть от ВУ, ВРУ, ГРЩ до распределительных пунктов и щитков.

7.1.12. Групповая сеть — сеть от щитков и распределительных пунктов до светильников, штепсельных розеток и других электроприемников.

Схемы подключения РКН

В щитке реле напряжения всегда устанавливается после счетчика в разрыв фазного провода. Он должен контролировать и по необходимости отсекать именно «фазу». Никак по-другому его подключать нельзя.

Чаще всего для однофазных потребителей применяется стандартная схема с прямой нагрузкой через реле (+)

Основных схем подсоединения однофазных реле регулятора сетевого напряжения существует две:

• с прямой нагрузкой через РКН;
• с подсоединением нагрузки через контактор – с подключением магнитного пускателя.

При монтаже электрощита в доме практически всегда применяется первый вариант. Разнообразных моделей РКН с необходимой мощностью в продаже предостаточно. Плюс при необходимости этих реле можно установить по параллельной схеме и несколько, подключив к каждому из них отдельную группу электроприборов.

С монтажом все предельно просто. На корпусе стандартного однофазного реле имеется три клеммы – «нуль» плюс фазные «вход» и «выход». Надо лишь не перепутать подсоединяемые провода.

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).

Существуют упрощенные реле, из конструкции которых удален жидкокристаллический дисплей. Для изменения параметров используются рукоятки, оснащенные измерительной шкалой. В схеме предусматриваются сигнальные светодиоды, позволяющие определить причину срабатывания контактной группы. Электронный контроллер и механическая релейная часть остаются неизменными.

Функции реле напряжения.

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.

Видео: как выбрать реле напряжения

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Особенности реле напряжения ZUBR R116y

R116y подходит для защиты электрооборудования от отклонений в централизованной сети. Предназначен только для использования внутри помещений, или подсобных отапливаемых помещений – диапазон допустимых температур -5/+45°С.

Настройки этого прибора простые – с помощью кнопок на панели. Реле имеет заводскую настройку верхнего порога 242 В. Если хотите ее изменить, нажмите кнопку «+» или «-».

После истечения 3 сек после последнего нажатия, прибор воспримет последнее положение, как правильную настройку, и вернется к индикации напряжения сети.

Коммутационный ресурс:

• при нагрузке 16 А не менее 30 тыс;
• при нагрузке 5 А не менее 100 тыс.

Данное реле подходит для стандартной евророзетки. Используйте для защиты от перепадов напряжения Вашей домашней техники. Стоимость 365 грн. Характеристики тут https://axiomplus.com.ua/odnofaznyie-rele-napryazheniya/zubr/

Принцип работы

Работа прибора контроля данного типа основана на измерении значений напряжения во внешней питающей сети. При понижении значений, ниже заданных или превышающих верхний установленный предел, реле размыкает свои силовые контакты, тем самым отключая сеть потребителя от внешнего источника электроснабжения.

Схема включения в однофазную сеть электроснабжения квартиры или дома

По истечении определённого временного периода устройство в автоматическом режиме замыкает силовые контакты и подаёт питание во внутреннюю сеть электроснабжения. Для недопущения цикличности повторных включений силовой части в конструкции прибора заложена выдержка времени включения (интервал задержки), которое может быть заложено заводом-изготовителем или задаваться вручную. Если уровень напряжения после отключения не установится в заданных значениях, то устройство не выполнит замыкание силовых контактов.

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:

• Крепим на дин-рейку рядом друг с другом реле защиты и пускатель.
• При отключенном питании подключаем на вход питания реле «фазу» и «ноль».
• Проводом нужного сечения подключаем «фазу» на вход размыкающего контакта пускателя.
• Выход этого контакта — к нагрузке. «Ноль» берем непосредственно с линии.
• На катушку пускателя подключаем два провода. Один подводим к нулевой шине, другой — к выходу разрывающих контактов реле защиты (внизу корпуса прибора).
• Вход разрывающих контактов реле подключаем к фазному проводу сети.

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