В трёхфазной электрической цепи при неравномерном значении напряжения на разных фазах возникает очень неприятное явление – перекос фаз. Его результатом, как правило, становится значительное понижение мощности прибора. Это приведет к поломке, как промышленного оборудования, так и обычной бытовой техники.
Не будем углубляться в причины возникновения этого перекоса, а рассмотрим способы его устранения. Для предотвращения возникновения перекоса фаз, который в основном проявляется в трёхфазных сетях, используют реле контроля фаз.
Назначение
Основное назначение реле контроля фаз это, безусловно, защита всех электротехнических промышленных и бытовых устройств, подключённых к трёхфазной сети. Реле обеспечивает контроль за наличием сетевого напряжения, его симметричности во всех фазах и правильным чередованием. Кроме этих прямых обязанностей, данное реле может обладать функцией контроля заданного уровня напряжения, и при уменьшении или увеличении определённого порога отключать питание.
Реле желательно располагать там, где происходит многократное переподключение приборов, например, для оборудования, которое часто переносят с одного места на другое и где неправильное чередование фаз будет довольно критично. Или при одновременном использованьи значительного количества приборов большой мощности (в квартирах или частных домах).
Конструктивные особенности
В процессе изготовление таких реле используют надёжные микропроцессоры, что объясняет простоту настройки, а также высокую надёжность этих устройств. Конструкция реле контроля обязательно включает в себя схему, вычисляющую порядок чередования фаз, и в соответствие с заложенным в схему алгоритмом срабатывают контакты на выходе реле.
В самых простых устройствах на вход подаётся 3-фазы и ноль, а на выходе имеем реле с переключающимся контактом. Запитка внутренней схемы осуществляется за счет фазы L1. Также обычно присутствуют 2 и более индикаторов – в зависимости от модели и производителя.
В более продвинутых устройствах присутствуют регулятор времени срабатывания (задержки) и схема, которая реагирует как на понижение, так и на повышение напряжения.
На выходы реле контроля можно подключать магнитные пускатели и контакты для запуска электродвигателей или любую сигнальную цепь, предупреждающую об отклонения в сети от нормы.
Типы
Самые распространенные типы реле контроля фаз, которые в основном используют на производстве и в бытовых условиях это ЕЛ11, ЕЛ12, ЕЛ13 и ЕЛ11МТ, ЕЛ-12МТ.
Для защиты источников питания, АВР, генераторов и преобразователей электроэнергии используют ЕЛ11 и ЕЛ11МТ.
Для обеспечения безопасности электродвигателей кранов мощностью до 100 кВт применяют ЕЛ-12 и ЕЛ12МТ.
ЕЛ13 применяется в основном при подключении реверсивных электродвигателей до75 кВт.
Крепление данных реле можно осуществить как с помощью DIN-рейки, так и с помощью крепёжных винтов.
Характеристики
Ниже приведены основные характеристики реле.
1) Рабочие напряжения:
- EЛ11 – 100 V, 110 V, 220 V, 380 V, 400 V, 415 V
- ЕЛ12 -100 V, 200V, 280 V
- ЕЛ13 – 220 V, 380 V
2) Предел срабатывания реле.
а) При симметричном снижений напряжений на фазе:
- EЛ11 – 0.7 * Uфн
- ЕЛ12 – 0,5 * Uфн
- ЕЛ13 – 0,5 * Uфн
б) При разрыве 1-ой или более фаз:
- Срабатывают все виды реле.
в) При неправильном чередования фаз
- ЕЛ11,ЕЛ12 – срабатывают
- ЕЛ13 – не срабатывает
3) Время задержки (срабатывания) в секундах
- ЕЛ11,ЕЛ12 – 0,1 до 10
- ЕЛ13 – не более 0,15
4) Рабочие температуры:
- ЕЛ11,ЕЛ12 – -40до +40 С
- ЕЛ13 – – 10 до +45 C
5) Температура хранения от -60 до +50
6) Масса устройства
- ЕЛ11,ЕЛ13 – 0,3 кг
- ЕЛ12 -0,25 кг
Как подключить реле
Если при подключении промышленного или бытового оборудования используются частотные преобразователи, то использование реле контроля фаз вовсе не обязательно.
Частотный преобразователь не чувствителен к расположению и он всегда преобразует переменное напряжение в постоянное.
Непосредственное подключение осуществляется по инструкции как подключить реле именно этого типа. Довольно часто схема подключения изображена на корпусе устройства. Для этого следует обратить внимание на различные фото реле контроля фаз.
Подключение к внешним и внутренним источникам осуществляется с помощью проводов под зажимы. Под него подводят либо один провод сечением 2,5 мм либо два провода с сечением до 1,5 мм. Для подключения обязательно нужно соблюсти строгое чередование фаз A, B и С.
Обычно реле проверяет разрыв плюса их чередование, и уровень напряжения сети. При обнаружении неисправности в сети в действие вступает реле. Схема подключения может быть как трёх проводная без ноля, так и четырёх проводная с нулём. В квартирах часто применяется такая схема подключения. Подключаемую нагрузку формируют равномерно на каждую из 3-х фаз.
При не совпадении входного напряжения с нормой, срабатывает реле, но для того чтобы не пропадал ток во всей квартире целиком, делают вместо одного общеквартирного три различных реле по одному на каждую фазу.
При выходе за заданные значения какой-либо из фаз, срабатывает реле, отвечающее за данный контур, а остальная нагрузка (при условии нахождении в границах нужного диапазона) продолжает работать.
Рассмотрим схему подключения с нулем. Такая схема обеспечивает полный контроль над напряжением на каждой фазе, перекос и правильное чередование, и еще стоит отметить тот факт, что они применяется, как промышленный вариант. На выходе устройства с помощью силового контакт подсоединяем контактор, который одним концом своей обмотки подключён к нулевому проводу, а вторым концом к выходу одной из фаз.
Контакты 1, 2 и 3 подключают напряжение снятое с реле контроля напряжения на любую трёхфазную нагрузку такую как электродвигатель, или проточные обогреватели высокой мощности и прочее. Внутренняя схема реле измеряет значение напряжения на каждой из фаз и при нахождении U пределах нормальных значений, то подаёт энергию на подключённый контактор. Тот в свою очередь держит контакты в замкнутом состояние, и напряжение достигает внешней подключенной нагрузки.
В случае если вольтаж на любой из фаз выходит за заданный нами диапазон, то реле прекращает питать обмотку нашего контактора и тот, в свою очередь, размыкает свои контакты, обесточивая всю подключенную внешнюю нагрузку.
Если происходит возвращение внешнего источника напряжения в заданный рабочий диапазон, реле, спустя какое-то время вновь подаёт напряжение на клемы контактора, затем тот замыкает нашу цепь вновь. Различные схемы реле контроля фаз приведены ниже.
Выбор реле
Выбор нужного нам типа реле зависит непосредственно от технических характеристик подключаемого устройства и самого реле. Рассмотрим, какое реле лучше выбрать нам на примере подключения АВР (автомата ввода резервного питания). Сначала определяем нужный нам вариант подключения с нулевым проводом или без него.
Задачей автоматических выключателей является защита от перегрузок и коротких замыканий, а , устанавливаемые вместе с ними, защищают от токовых утечек. Однако эти приборы эффективны лишь в однофазных сетях, но ведь существуют еще и трехфазные сети со своими особенностями эксплуатации. Чтобы предотвратить возможные негативные последствия, в таких сетях широко используется трехфазное реле напряжения, срабатывающее при обрыве любого фазного кабеля или нулевого провода, при импульсных скачках напряжения и прочих неисправностях.
Применение трехфазных реле контроля
Основной функцией реле напряжения является контроль над разностью потенциалов или напряжением в трехфазных электрических сетях, рассчитанных на 380 В. Обычные колебания напряжения, происходящие в небольших пределах, не наносят вреда проводке, подключенным приборам и оборудованию. Однако в случае скачков в сторону увеличения или уменьшения, могут возникнуть большие проблемы.
Под действием слишком высокого напряжения изоляция проводов и кабелей перегревается и в конце концов расплавляется. Наступает и перегорание бытовой техники, включенной в трехфазную цепь. Если же напряжение слишком маленькое, это приводит к снижению мощности и последующим сбоям в работе электронной аппаратуры. В некоторых случаях приборы перестают работать и самостоятельно выключаются.
Особенно тяжелые последствия наступают для электродвигателей, которые в результате падения напряжения очень часто сгорают. В связи с этим, необходим постоянный контроль над состоянием фаз, осуществляемый с помощью трехфазного реле контроля напряжения, установленного в сети.
Принцип работы
Схема реле оборудована специальным микроконтроллером, непосредственно выполняющим функцию слежения и дающим возможность контролировать разность потенциалов на каждой фазе. В случае каких-либо изменений на одном из проводников этот микроконтроллер включает в работу реле электромагнитного действия. Данная операция выполняется в автоматическом режиме. В результате происходит размыкание контактов прибора и течение электрического тока прекращается. Когда показатели напряжения вновь станут нормальными, контакты замыкаются и питание начинает поступать в цепь.
Работоспособность прибора проверяется с помощью тестера. Щупами нужно коснуться контактов 1 и 3, после чего на дисплее мультиметра появится цифра 1, свидетельствующая об исправности прибора. Для контроля нужно замкнуть контакты 2 и 3. Экран покажет цифру 0, что также указывает на нормальное рабочее состояние реле напряжения.
Схема подключения и монтаж реле напряжения
Большинство реле монтируются в распределительном щитке на DIN-рейку. Они могут устанавливаться в любом положении, сохраняя при этом свою работоспособность. Однако схема подключения у разных моделей будет отличаться, поэтому она наносится на корпус каждого прибора.
Это позволяет легко соединить реле контроля трехфазного напряжения с электрической цепью, соблюдая правила, одинаковые для всех типов этих устройств.
Подключение вводных контактов к сети осуществляется через контактор или специальный пускатель. Проводники всех трех фаз подключаются к соответствующим клеммам, расположенным сверху прибора. Фазы маркируются буквами А, В и С, а клемма для нулевого провода - буквой N.
Нижние клеммы нумеруются 1, 2, 3 и подключаются в следующей последовательности:
- Из клеммы № 1 проводник подсоединяется к одному из выходов катушки, находящейся в контакторе.
- Клемма № 3 подключается к любой фазе, проходящей в обход реле напряжения.
- Второй выход катушки контактора подключается к нулевому проводнику трехфазной сети.
Соединение силовых элементов осуществляется следующим образом. Каждая фаза, подающая напряжение, подключается к соответствующей входной клемме контактора. Проводники, отходящие к нагрузке, соединяются с выходными клеммами контактора. Для подключения нулевых проводников в распределительном щитке устанавливается общая нулевая шина.
Контакты всех соединений должны быть максимально плотными, поэтому желательно не пользоваться скрутками, особенно при соединении проводников с клеммами контактора. Существуют специальные , обеспечивающие надежный контакт. Все подключения выполняются с помощью медных проводов, сечением от 1,5 до 2,5 мм2.
Общие настройки трехфазного реле
Большое значение для дальнейшей работы реле напряжения имеют первоначальные настройки. Порядок их выполнения можно рассмотреть на примере типовой модели VP-380V, представленной на рисунке.
После того как реле подключено к электрической цепи, к нему подается питание. На дисплее будет отражаться вся необходимая информация:
- Мигающие цифры указывают на отсутствие напряжения в сети.
- Если на дисплее появились черточки, это означает изменение чередования фаз или отсутствие какой-то из них.
- Когда параметры электрической сети соответствуют норме, а подключение устройства выполнено правильно, то примерно через 15 секунд контакты №№ 1 и 3 замыкаются, начинается подача питания на катушку контактора и далее - в сеть. То есть прибор уже контролирует состояние всех трех фаз.
- Экран дисплея может мигать очень долго. Это означает, что контактор не включается. Такая ситуация чаще всего возникает из-за ошибки подключения.
Само трехфазное реле напряжения настраивается с помощью двух настроечных кнопок с нанесенными треугольниками, которые расположены справа от экрана. На верхней кнопке треугольник направлен вершиной вверх, а на нижней - вершиной вниз. Чтобы выставить максимальный предел отключения, нажимается верхняя кнопка. В этом положении она удерживается в течение 2-3 секунд. После этого в центральном ряду экрана появится цифра, отображающая заводской уровень. Далее верхнюю кнопку следует нажимать до того момента, пока не установится нужное значение верхнего предела отключения.
Установка нижнего предела осуществляется таким же образом, только в этом случае используется нижняя кнопка. По окончании настройки прибор автоматически перепрограммируется примерно через 10 секунд.
Прочие настройки
В трехфазном реле напряжения имеется много регулировок и настроек. В обеспечении нормальной работы прибора важную роль играет правильная настройка времени повторного отключения.
Справа от дисплея, между кнопками с треугольниками, расположена еще одна кнопка управления и регулировки, с нанесенным значком в виде часов. Ее необходимо нажать и удерживать, после чего на экране появится значение, выставленное заводом-изготовителем. Обычно выставляется временной интервал в 15 секунд.
Важность этой функции проявляется следующим образом. При перепадах напряжения, превышающих предельно допустимые значения, реле выполняет отключение сети. После нормализации напряжения контрольное устройство вновь включает подачу электроэнергии через период времени, указанный в заводских настройках. Это уже известные 15 секунд. Это значение можно изменить, например, в сторону уменьшения. Эта операция производится путем прокручивания контрольной заводской цифры с помощью верхней или нижней кнопки. Цифра на экране будет соответственно увеличиваться или уменьшаться.
Так же просто настраивается - интервал между значениями напряжения на разных фазах. Для настройки нужно одновременно нажать две кнопки с треугольниками. На экране появится цифра 50 В, означающая, что подача питания в сеть прекратится при этом значении перекоса фаз. Нужный параметр выставляется верхней или нижней кнопкой в сторону уменьшения или увеличения.
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».
А Вы хотите защитить электрооборудование своего загородного дома или промышленного объекта (телевизоры, компьютеры, кухонную технику, лампы освещения, электродвигатели, трансформаторы, электрические печи и прочее) от повышения или понижения трехфазного питающего напряжения, обрыва и перекоса фаз, ? Эта статья будет полезна в первую очередь тем, у кого выполнен трехфазный ввод.
Итак, существует несколько причин возникновения подобных аварийных и ненормальных режимов работы, например:
- обрыв фазных проводов (А,В,С)
- обрыв нулевого провода N (PEN)
- ошибки электротехнического персонала при производстве работ
Согласно ГОСТ 21128-83, номинальное напряжение однофазной сети составляет 220 (В), а трехфазной — 380 (В). Про существующие нормы по отклонению напряжения от номинального значения я уже упоминал в статье про . Здесь лишь напомню, что они регламентируются ГОСТом 13109-97. Значит, предельно-допустимое отклонение (±10%) для однофазной сети составляет от 198 (В) до 242 (В), а для трехфазной сети — от 342 (В) до 418 (В).
При превышении напряжения — электрические приборы просто напросто сгорают, происходит пробой изоляции проводов, выходят из строя компоненты печатных плат и т.п. При понижении напряжения страдают больше всего электродвигатели. Для остальных электрических приборов пониженное напряжение приводит к его неправильной работе, потери мощности или вообще к отключению. В общем, ничего хорошего нет. А самое главное, что установленные в щитке автоматические выключатели и УЗО никак не реагируют и не защищают от этого явления — у них функция совершенно другая.
Защититься от таких режимов работы позволит цифровое трехфазное реле напряжения V-protector 380V (VP-380V) от украинского производителя Digitop.
Цена такого реле составляет примерно 2500-2700 рублей. Гарантия 2 года со дня покупки. Думаю, что затраты на его приобретение являются вполне целесообразными, потому как ущерб при отсутствии этого реле (или ему подобных) может составить в несколько раз больше, нежели его стоимость.
Я не настаиваю именно на этом реле. Есть широкий выбор у компании Новатек Электро, например, трехфазные реле РНПП-301, РНПП-302, РНПП-311.
Так что задумайтесь. Я уже приобрел VP-380V и планирую установить в коттедже своего близкого родственника. А сегодня я поделюсь с Вами информацией по его настройке, техническим характеристикам и схеме подключения.
В одной из своих статей я рассказывал про . В принципе, эти реле имеют одинаковое назначение, только у VP-380V добавлен ряд дополнительных функций по настройке, а также имеется цифровая индикация, которая отображает на дисплее значения фазных напряжений АN, ВN и СN в реальном времени.
Принцип работы и технические характеристики V-protector 380V
Вот его основные характеристики:
- измеряемое входное переменное напряжение от 100 до 400 (В)
- верхняя уставка отключения от 210 до 270 (В)
- нижняя уставка отключения от 120 до 200 (В)
- время срабатывания по верхней уставке — 0,02 (сек.)
- время срабатывания по нижней уставке не более 1 (сек.)
- время срабатывания по нижней уставке при напряжении ниже 120 (В) — 0,02 (сек.)
- уставка по перекосу фаз (асимметрии) от 20 до 80 (В)
- время срабатывания при перекосе фаз — 20 (сек.)
- время повторного включения реле (АПВ) 5-600 (сек.)
- погрешность вольтметра не более 1%
- номинальный ток выходных контактов реле — 6 (А)
- степень защиты корпуса реле IP20
- условия эксплуатации от -25°С до +50°С
- срок службы — 10 лет
Принцип работы реле основан на анализе входного трехфазного напряжения с помощью встроенного микроконтроллера.
При отклонении какого-либо входного параметра от заданных уставок микроконтроллер включает встроенное электромагнитное реле, у которого имеется 2 пары выходных контактов: замкнутый (2-3) и разомкнутый (1-3).
Тогда смотрите, когда реле отключено от источника напряжения, то контакт (1-3) разомкнут, а (2-3) замкнут.
Все уставки реле задаются непосредственно с помощью кнопок, расположенных на корпусе реле. Чуть ниже по тексту я об этом расскажу. Питание устройства осуществляется от входных цепей трехфазного напряжения, причем для его полноценной работы достаточно минимум две фазы.
Монтаж и установка цифрового реле напряжения
Цифровое реле V-protector 380V имеет следующие габаритные размеры.
Устанавливается на DIN-рейке стандартной ширины и занимает 3 модуля.
Для информации: это реле может работать в любом пространственном положении.
Схема подключения реле контроля трехфазного напряжения VP-380V
На корпусе изображена схема его подключения.
Выходные контакты (1-3, 2-3) этого реле должны всегда подключаться через контактор или пускатель. В технических характеристиках указан их номинальный ток и он составляет 6 (А). Этого вполне достаточно, чтобы управлять катушкой контактора.
Вот схема:
На реле необходимо завести три фазы (А,В,С) и ноль (N или PEN), которые мы планируем контролировать. Для этого на корпусе сверху имеются специальные клеммы. На них указана маркировка — А,В,С и N.
Если честно, то в них не совсем удобно подключать провода - нужна отвертка с тонким и длинным стержнем (видите, какие глубокие колодцы).
Один вывод катушки А1 контактора нужно подключить на клемму реле (1), а второй А2 — на ноль (N). Клемму реле (3) подключаем на любую питающую фазу. В моем примере взята фаза А.
Осталось подключить силовую часть. Здесь все очень просто. Питающие три фазы (А,В,С) подключаем на клеммы контактора L1, L2 и L3 соответственно. К клеммам Т1, Т2 и Т3 подключаем провода, идущие на нагрузку (к потребителю). Кто не знаком с переходите по ссылке и знакомьтесь.
Все нули (N или PEN) подключаем к одной общей шине N.
Если Вы используете для подключения гибкие (многожильные) провода, то рекомендую применять специальные наконечники. Например, я использовал изолирующие наконечники типа НШКИ (красного цвета). Опрессовку выполнял с помощью .
Настройка и программирование уставок реле VP-380V
После подключения реле можно подавать на него трехфазное напряжение.
Кстати, достаточно использовать медные провода сечением 1,5-2,5 кв.мм.
Чтобы показать Вам, как производится настройка и программирование уставок цифрового реле VP-380V, я его подключу на своем испытательном стенде.
Внимание!!! Линейное напряжение трехфазного источника на моем стенде составляет 220 (В), а фазное, соответственно, 127 (В). У Вас линейное напряжение равно 380 (В), а фазное — 220 (В). Прошу не путаться.
Поднимаю лабораторным автотрансформатором (ЛАТР) напряжение до 220 (В). На фотографии ниже видно, что предел измерений выставлен на 260 (В), а переключатель линейных напряжений — на В-С.
Дисплей загорится красным цветом, выведет информацию по фазным напряжениям и начнет моргать. Если дисплей моргает, то значит выходной контакт реле (1-3) пока разомкнут и питание на нагрузку еще не включено.
Если вместо некоторых показаний будут стоять прочерки, то значит не соблюден порядок чередования фаз или какой-то фазы нет.
Если чередование фаз соблюдено, нет перекоса по фазам и входное напряжение находится в границах заданных заводских уставок (170-250В), то через 15 секунд реле замкнет свой выходной контакт (1-3), тем самым запитывая катушку контактора. Контактор своими силовыми контактами L1-T1, L2-T2, L3-T3 подаст напряжение на нагрузку (к потребителю).
Если реле так и продолжает моргать и не включает контактор, то значит не соблюдено какое-то из условий.
Настройка и программирование уставок реле происходит с помощью кнопок, расположенных на корпусе реле. Итак, по порядку.
1. Задаем уставку от превышения напряжения (максимальное напряжение)
Один раз нажимаем на кнопку, выделенную на фотографии красным квадратом. На экране появится заданная заводом уставка, равная 250 (В).
Это значит, что если на любой из трех фаз фазное напряжение превысит значение 250 (В), то реле разомкнет свой контакт (1-3) через 0,02 (сек.), катушка силового контактора обесточится, соответственно, контактор отключит нагрузку от источника питания.
Если Вам нужно изменить уставку 250 (В), то удержите ту же кнопку в течение 5 секунд. Реле перейдет в режим программирования — на дисплее будет моргать буква _П_. А теперь кнопками вверх и вниз установите желаемую уставку. Шаг составляет 1 (В).
Все изменяемые уставки сохраняются в энергонезависимой памяти реле.
2. Задаем уставку от понижения напряжения (минимальное напряжение)
Все аналогично, только нужно нажимать на другую кнопку (смотрите по фотографии ниже). На экране появится заводская уставка, равная 170 (В).
Это значит, что если на любой из трех фаз фазное напряжение уменьшится ниже 170 (В), то реле разомкнет свой контакт (1-3) через 1 (сек.), катушка силового контактора обесточится, соответственно, контактор отключит нагрузку от сети.
Если Вам нужно изменить уставку 170 (В), то удержите ту же кнопку в течение 5 секунд. Реле перейдет в режим программирования — на дисплее будет моргать буква _U_. А теперь кнопками вверх и вниз устанавливаем желаемую уставку. Шаг составляет 1 (В).
Для примера я выставил уставку минимального напряжения 120 (В).
Как только выставили требуемую уставку, подождите около 10 секунд — реле автоматически выйдет из режима программирования.
3. Выдержка времени на включение (АПВ — повторное включение)
Один раз нажимаем на кнопку, выделенную на фотографии. На приборе отобразится значение установленной выдержки времени 15 секунд.
Это выдержка времени реле после включения его в работу, либо его повторное включение (АПВ) после срабатывания.
Например, напряжение в сети повысилось до 270 (В), уставка установлена на 250 (В). Реле сработало за 0,02 (сек.) и отключило нагрузку от сети. Примерно через час напряжение в сети восстановилось до нормального значения. Реле это фиксирует и через 15 секунд замкнет выходной контакт (1-3), который в свою очередь включит контактор.
Если Вам нужно изменить эту выдержку, то удерживайте ту же кнопку в течение 5 секунд. Реле перейдет в режим программирования, а теперь кнопками вверх и вниз устанавливаем желаемую уставку в пределах от 5 до 600 секунд. Шаг составляет 5 (сек.).
Для примера я выставил самую минимальную уставку по времени — 5 секунд.
Затем подождите около 10 секунд — реле автоматически выйдет из режима программирования.
4. Задаем уставку по перекосу (асимметрии) фаз
Одновременно нажмем эти две кнопки. На экране появится заводская уставка по перекосу фаз, которая равная 50 (В).
Это значит, что если между фазами будет разница больше, чем 50 (В), то через 20 (сек.) реле сработает и отключит потребителей.
Чтобы изменить этот параметр, нужно удержать эти же две кнопки в течение 5 секунд. Реле перейдет в режим программирования — на дисплее заморгает надпись ПЕР. А теперь кнопками вверх и вниз устанавливаем желаемую уставку от 20 до 80 (В). Шаг составляет 1 (В).
После этого нужно подождать около 10 секунд — реле автоматически выйдет из режима программирования.
P.S. На этом, пожалуй, все. Если, вдруг, возникнут вопросы, то смело задавайте их в комментариях или присылайте на почту. Спасибо за внимание.
Эта статья – продолжение статьи про устройство и схему реле напряжения Барьер. я подробно расписал, как устроено это замечательное устройство, а сейчас приведу пример его применения.
Предыстория вкратце такова.
Ко мне обратились мои давнишние клиенты – фирма, которая занимается бурной деятельностью в интернете и рекламном бизнесе. После того, как у них отгорел ноль, о чем я уже писал в статье , они решили дальше не испытывать судьбу, а защититься от неприятностей по напряжению.
Вот ужасное фото, взято из той статьи:
Отгорание нуля от нулевой шины. Ущерб составил более 100 тыс.руб.
Вот, что я клиенту написал на запрос:
Техническое предложение по модернизации системы электропитания
Подписывайтесь! Будет интересно.
Для исключения порчи электрооборудования предлагается установить дополнительную схему на основе реле напряжения.
В случае выхода напряжения за допустимые пределы по различным причинам (замыкание на линии, обрыв нуля, перегрузка и др.) реле напряжения отключит потребителя.
Как только напряжение вернется к номиналу, реле напряжения автоматически включает питание.
Есть два варианта:
Вариант 1
Трехфазное реле напряжения. Отключает питание всех потребителей в случае проблем на одной из трех фаз. Необходим силовой контактор.
Вариант 2
Три независимых однофазных реле напряжения. Отключает в случае проблем только «свою» фазу. При этом питание к потребителям других фаз (которые в норме) поступает как обычно. Силовой контактор не требуется.
Поскольку все потребители – однофазные, предпочтителен Вариант 2.
Приблизительный расклад по расходам для двух вариантов:
Был выбран вариант два с тремя однофазными реле, поскольку практически вся нагрузка – однофазная. Исключение составляет трехфазный щиток вентиляции, который питает трехфазный асинхронный двигатель. Но было решено эту нагрузку через Барьеры не пускать.
Схема устройства
Вот схема трехфазного реле контроля напряжения, собранного на трех однофазных реле напряжения Барьер:
Ещё раз подчеркиваю, что такая схема годится только в тех случаях, когда трехфазное питание подводится к щиту, от которого питается однофазная нагрузка, распределённая по фазам. Когда нагрузка трехфазная (например, электродвигатели), то применение такой схемы может быть опасным, и нужно применять вариант 1 (трехфазное реле). Либо менять эту схему так, чтобы отключались сразу все три фазы. Для этого её нужно дополнить контактором, если кому надо, расскажу подробнее.
Для тех, кто читал мои предыдущие статьи, в данной схеме нет ничего непонятного.
Однако, поясню.
А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?
Подписывайся, и читай статью дальше:
Как обычно, напряжение поступает на счетчик через вводной рубильник.
Каждое реле (А1, А2, А3) работает на своей фазе (L1, L2, L3). Выходы реле являются выходами данной схемы, я решил обозначить их через R, S, T. Далее фазы поступают штатно на свои однополюсные автоматы, и через них расходятся по потребителям.
Автоматы F1, F2, F3 не являются защитными, и используются просто как рубильники байпаса. Предполагается, что они всегда будут выключены, иначе вся эта схема не имеет смысла. Включаются они как байпас только в аварийных случаях, когда реле напряжения по какой-то причине не работает.
А причин таких может быть две – поломка реле и выход напряжения за установленные пределы.
Впрочем, есть ещё третья причина, о которой не говорится в инструкции, и о которой я говорил в предыдущей статье – при изменении пределов напряжения реле отключается. Поэтому, автомат байпаса необходимо включить при настройке реле напряжения, иначе нагрузка на время настройки будет выключена.
Ввод 1
У заказчика есть 4 ввода на два здания, все они имеют отличия, буду обращать внимание читателей по ходу статьи.
Первый ввод. В электрощитовой увидел такую картину:
1 – электрощитовая
Вверху слева – щиток с вводным рубильником, трехполюсный автомат D80.
Подробнее внутренности щитка:
1 – внутренности электрощита
Вверху – Трехфазный счетчик Энергомера, цифровой вольтметр Digitop ВМ-3, переключатель улица-генератор.
Какие способы подключения генератора бывают, читайте в моей статье . Там рассказано, как сделать ручной и автоматический ввод резерва (АВР).
Вот поближе первый ряд, он будет очень важен для нас, поскольку там будут происходить все подключения:
1 – Выходы счетчика на переключатель
На рубильнике, вверху слева – провода (белый, голубой, коричневый), в разрыв которых нужно будет включить нашу схему реле защиты. Вот это место, ещё ближе:
1 – Переключатель счетчик-генератор
Гибкие провода справа на рубильнике – от генератора, который установлен на крыше здания.
Не смотря на то, что электрощит этот собирала солидная фирма, сразу видно грубую ошибку – обратите внимание на автоматы 25 Ампер:
1 – Грубая ошибка в выборе защитных автоматов
И если в правой части фото провод сечением 2,5 мм² понять и простить можно, то шесть проводков 1,5 мм² ни в какие ворота уже не лезет. Тут бы понизить номинал до 13 или 10А, но надо разбираться с нагрузкой, да и не за этим я пришёл на этот объект. Кому интересно – подробно рассматриваю эту проблему в статье про . Там же – много ссылок на релевантные статьи.
Ладно, приступаем к сборке нашей схемы, которую я вынес в отдельный щиток:
Провод для монтажа использовал ПВ1, одножильный, сечением 4 мм². А точнее – распущенный на жилы ВВГ4х4. Подключал в разрыв через клеммное соединение под винт, сфотографировать не получилось, ниже ещё примеры будут.
Вот что в итоге получилось:
1 – Окончательный вид трехфазного реле контроля напряжения
Напечатал на обратной стороне крышки инструкцию по эксплуатации и настройке для пользователей. Текст приведу ниже.
Ввод 2
Здесь автомат на вводе я сфотографировал:
2 – Вводной автомат (рубильник) до счетчика
Трехфазный ввод от однофазного отличается принципиально. Подробнее – .
А электрощиток имел такой вид:
2 – внешний вид электрощитка
На счетчике стоит магнитная пломба. Для чего она нужна – отсылаю к статье про . Но ещё раз говорю – жить нужно честно!
2 – Магнитная пломба на трехфазном счетчике
Внешний вид места, где будет разрыв для подключения наших реле контроля напряжения:
2 – выходы счетчика
Поближе, нас интересует верхнее подключение к рубильнику, слева:
2 – провода между счетчиком и переключателем, куда будет подключаться трехфазное реле напряжения
Там ещё мешается вольтметр, но его придётся оставить.
Показан процесс сборки второго щитка с тремя реле контроля напряжения Барьер:
2 – Трехфазное реле контроля напряжения на основе реле Барьер
Вот каким образом подключен этот щиток:
2 – Подключение реле напряжения в разрыв после счетчика
Это соединение очень важно, поскольку через него идёт всё питание офиса. Поэтому я его сделал через клеммные колодки (зажимы) винтового типа.
Синие провода, которые раньше шли на клеммы переключателя, теперь через клеммы уходят на щиток реле напряжения. А с выходов Барьеров провода подключаются напрямую к клеммам переключателя.
Соединения в щитке показаны на фото:
2 – Соединения в щитке трехфазного реле контроля напряжения
По вводному кабелю идут три фазы и ноль. По нулевому проводу ток более чем в 100 раз меньше, чем по фазным, поэтому им можно пренебречь.
Во втором, выходном кабеле используется три жилы, четвертая – запасная (резерв).
В итоге, токи в кабелях одинаковы, кабель используется на 75%, что оптимально с точки зрения перегрева.
Вторая электрощитовая приняла такой вид:
2 – Электрощитовая с новым щитком
Поближе наш щиток:
2 – Щиток с трехфазным реле контроля напряжения
Ввод 3
Ниже показаны фото сборки и установки щитка на третьем вводе.
3 – процесс сборки.
Обратите внимание на цветовую последовательность проводов. Вопрос: Патриотом какой страны я являюсь?
Я решил использовать гибкий кабель ПВС 4х4, ибо намучился в первых предыдущих случаях с твёрдыми жилами. Но в этом случае надо обязательно использовать наконечники, т.к. под винтовые клеммы, которые применяются в Барьерах, многожилка не комильфо.
3 – Электрощит собран и установлен
В предыдущих двух версиях провода сверху вниз шли под ДИН-рейкой, что немного напрягает.
Поэтому тут я расширил сознание и расстояние между фазами, и в образовавшиеся зазоры проложил провода. Дело в том, что блок Барьер занимает на ДИН-рейке примерно 2,8 модуля, и щели по любому будут. Так почему бы их не использовать для удобного монтажа?
3 – Щиток с Барьерами установлен
3 – Общий вид
Ввод 4
4 – Внешний вид щитка. В разрыв через винтовой клеммник включен трехфазный Барьер
Поближе. Я думаю, все понимают, почему я применяю клеммник, а не цепляюсь напрямую к клеммам счетчика?
4 – Выход счетчика – на клеммник
В предыдущих вариантах щитки были внешние, устанавливались в электрощитовых (подсобках) и проблем с установкой не возникало. Тут же надо было сделать встраиваемую установку, мне пригодилась ножовка по гипсокартону.
4 – Врезка щитка в гипсокартонную стену
4 – Окончательный вид
Инструкция для пользователя
Как и обещал, выкладываю инструкцию к реле напряжения, которую видно на фото.
Постарался написать простым языком, что это, для чего и как:
Реле контроля напряжения
Предназначены для автоматического отключения нагрузки в случае выхода значения напряжения за допустимые пределы. Работают по каждой фазе отдельно.
Автоматы F1, F2, F3 – байпасы, при нормальной работе ДОЛЖНЫ БЫТЬ ВЫКЛЮЧЕНЫ (нижнее положение). Включаются в аварийных случаях, под личную ответственность включающего!
Внимание! При включении байпаса нагрузка не защищена от опасных напряжений!
При нормальной работе реле напряжения А1, А2, А3 индицируют значение напряжения по своей фазе.
В случае выхода напряжения за установленные пределы реле отключаются, показания напряжения мигают.
Включение – примерно через 1 минуту после нормализации входного напряжения.Если необходимо изменить пределы напряжения, обратитесь к инструкции. Во время настройки пределов напряжения и времени задержки автомат байпаса должен быть включен .
Всем спасибо за внимание, вопросы и замечания, как всегда, жду в комментариях.
Для защиты дорогостоящей бытовой или электрической техники от скачков напряжения, в следствие которых возможна их поломка, используется реле контроля напряжения. Данное устройство обеспечивает номинальное напряжение электросети. Об особенностях конструкции и подключения реле контроля напряжения поговорим далее.
Устройство и принцип работы реле контроля напряжения
Принцип работы реле контроля напряжения состоит в том, чтобы не допустить перенапряжение или недостаточное напряжение электросети.
В ответе на вопрос, почему следует устанавливать реле контроля напряжения, выделим несколько причин:
- во время обрыва воздушной линии на территории частного сектора, возможен скачок напряжения на 160 Вт больше обычного, в следствие этого некоторые легко уязвимые электроприборы с легкостью перегорают и требуют ремонта;
- в непогоду или по другим причинам обрыв нейтрального провода ведет к возрастанию нагрузки и повреждению электротехники;
- при расположении дома вдали трансформатора, напряжение падает до критически низкого уровня, это также отрицательно сказывается на работе электротехники;
- во время включения мощного потребителя электричества, фаза перегружается, в результате из-за недостатка напряжения возможна поломка приборов.
Реле состоит из микросхемы, которая руководит его работой. Микросхема - определяет снижение или повышение напряжение, передает сигнал электромагнитному реле, и происходит мгновенное включение прибора, которых выравнивает напряжение.
Диапазон работы реле контроля напряжения составляет от 100 до 400 Вт. Во время грозы, разряды молнии превышают эти показатели, поэтому не рекомендуется надеяться на реле контроля напряжения, и включать электроприборы в непогоду. Для таких целей существуют ограничители напряжения.
Реле контроля напряжения состоит из двух частей:
- электронной,
- силовой.
Первая часть контролирует напряжение, а вторая - выполняет действия по распределению нагрузки.
Основная часть реле - это микропроцессор или компактор. Реле на основе микропроцессора, является лучшим, так как способно плавно регулировать изменения напряжения.
Основным свойством реле контроля напряжения является быстрое действие и срабатывание. Порог срабатывания зависит от настройки потенциометра.
Реле контроля напряжения отличается от стабилизаторов принципом действия. Во время скачков напряжения реле отключает те участки, на которых напряжение не достигает нормы. Стабилизаторы - регулируют и распределяют напряжение равномерно по всей сети.
Поэтому во время возникновения аварийных ситуаций более эффективным является использование реле контроля напряжения, которое отключит аварийные участки.
Сфера использования и преимущества применения реле контроля напряжения
Для избежания перегрузки электроприборов, таких как холодильник, бойлер, котел, во время понижения или повышения напряжения в электросети, используется реле контроля напряжения.
Реле контроля напряжения имеет широкую сферу использования, так как электрические приборы присутствуют практически повсюду, то и реле контроля напряжение необходимо в любом заведении.
Сфера использования реле контроля напряжения:
- защита однофазной или трехфазной сети;
- защита от возникновения обрыва, слипания, перекоса фазы;
- предотвращение нарушения последовательной работы фаз;
- защита электрического оборудования от поломок;
- использование при защите приборов, которые имеют длительную переходную работу;
- при использовании устройств с нагрузкой на электродвигатель;
- специальные установки требующие качественного напряжения и наличия полных фаз;
- используются для защиты бытовых и электрических приборов от перенапряжения в жилых домах и квартирах;
- применяются в общественных заведениях: школах, супермаркетах, магазинах электроники, компьютерных залах, больницах, кинотеатрах, для защиты дорогостоящего оборудования от поломки;
- в промышленных заведениях на фабриках и заводах, для предотвращения сбоя в работе оборудования.
Преимущества использования реле контроля напряжения:
- высокий диапазон рабочей температуры от -20 до +40, позволяет использовать устройства, как снаружи так и внутри помещений;
- разнообразие видов данных устройств позволяет выбрать реле контроля напряжения в соотношении с материальными предпочтениями;
- реле контроля напряжения обеспечивает надежную защиту дорогостоящей техники от пере- или недонапряжения и предотвращает ее поломку;
- широкий выбор моделей и производителей реле контроля напряжения открывает перед покупателем много возможностей по удовлетворению индивидуальных запросов;
- легкость монтажа позволяет установить этот прибор самостоятельно, не прибегая к помощи электрика;
- современные модели отличаются наличием оригинального дизайна, который с легкостью вписывается в общий интерьер помещения;
- во время скачков напряжения отсутствует увеличение или снижение интенсивности света;
- прибор автоматически отключает участки электросети, которые повреждены в случае аварии или плохой погоды.
Разновидности реле контроля фаз и напряжения
В соотношении с типом подключения выделяют реле:
- вилко-розетчастой формы;
- в виде удлинителя;
- устанавливаемое на рейку.
1. Реле напряжения первого типа отличается наличием вилки, которая облегчает его установку. Такой прибор достаточно просто воткнуть в розетку. Он защищает только отдельные группы потребителей. Управление прибором осуществляет микроконтроллер. Он анализирует текущее питающее напряжение, а затем показывает это значение на цифровом экране. Регулирует и отключает нагрузку электромагнитное реле. Такие устройства имеют кнопки, которые позволяют отключать и регулировать пределы напряжения.
2. Удлинительное реле контроля напряжение схоже с предыдущим типом устройства. Отличаются они тем, что реле удлинитель имеет несколько розеток и позволяет произвести одновременную защиту двух и более устройств.
3. Реле, устанавливаемое на D I N рейку монтируется непосредственно в распределительный шкаф. Такие устройства позволяют произвести защиту от напряжения всего дома или квартиры. Они отличаются наличием дополнительных функций и настроек, работают при нескольких режимах.
В соотношении с типом нагрузки выделяют реле контроля напряжения:
- однофазное,
- трехфазное.
Чтобы защитить трехфазные двигатели и оборудование используют устройства первого типа. Они предназначены для защиты кондиционеров, холодильников, компрессоров, и других приборов с электроприводом.
В помещении, обеспечивающем контроль полнофазости рекомендуется также использовать трехфазные реле контроля. При наличии трехфазного входа в помещении возможна установка реле контроля трехфазного напряжения, но если одна из фаз пропадет, то две оставшиеся будут также отключены. Даже при малейших скачках или перекосах фаз реле будет мгновенно срабатывать. Например, в случае если напряжение на одной фазе составляет 220 Вт, а на второй 210 Вт, мгновенно будут обесточены все фазы. Хотя данное напряжение абсолютно нормально и не принесет вреда большинству электроприборов.
Поэтому, при наличии трех фаз на входе, лучше установить на каждую отдельную фазу отдельных однофазный реле. При выборе мощности реле контроля напряжения однофазного типа следует учитывать, что на устройстве указывается мощность, которую оно пропускает через себя, но не размыкает. Поэтому следует выбирать однофазное реле контроля на несколько десятков ампер выше, чем мощность электросети.
1. Чтобы реле контроля напряжения купить обратитесь в специализированный магазин, в котором предоставят гарантию и консультацию по безопасному использованию данного устройства.
2. Реле контроля напряжения цена зависит от таких факторов:
- тип устройства: розетное - самое дешевое, удлинительное - средней стоимости, реечное - более дорогое;
- производитель: отечественные реле дешевле, так как не требуют оплаты за транспортировку, в отличии от заграничных;
- дополнительные функции - возможность ручной или автоматической регулировки предела мощности прибора;
- дизайн - некоторые модели имеют привлекательный внешний вид, характеризуются наличием нескольких цветов, и стоят, соответственно, дороже.
3. При выборе однофазного реле следует правильно рассчитать мощность устройства. Бытовые реле характеризуются наличием силовых контактов, мощность которых не превышает 100 А. Рекомендуется увеличить размер необходимой мощности реле на 25 %, а затем исходя из полученного результата, выбирать устройство однофазного типа. Например, если мощность номинального аппарата 20 А, то мощность реле, необходимого для обеспечения нормальной работы электросети, составит 35, 30 А.
4. Трехфазные реле выбрать легче, так как они все выпускаются мощностью в 16 А.
5. Во время покупки реле обязательно ознакомьтесь с инструкцией по эксплуатации, потребуйте гарантийный талон на товар. Обратите внимание на технические характеристики прибора, материал, из которого выполнен корпус, максимальная и минимальная рабочая температура.
6. Перед установкой реле следует монтировать устройство автоматического выключения, которое способно выключить электросеть, в том случае если напряжение выше или ниже допустимой нормы.
7. Выбирайте устройство с наличием дисплея, который постоянно будет высвечивать значение напряжения.
8. При выборе розетных реле контроля напряжения, установите их на все дорогостоящие приборы, которые оснащены электродвигателем.
9. Материал корпуса должен быть негорючим, наиболее приемлемый вариант - поликарбонат.
10. Обратите внимание на наличие функции контроля времени срабатывания устройства.
11. Дополнительная защита прибора от перегрева, измерение точного значения мощности электросети - позволят реле контроля напряжения работать более качественно.
Реле контроля напряжения: подключение и монтаж
Перед тем как ознакомиться с правилами установки реле контроля напряжения, рассмотрим причины, по которым следует устанавливать данное устройство.
При заниженной мощности электросети, например, если постоянное значение мощности в доме составляет 160-190 Вт, то холодильник, срок эксплуатации которого составляет около десяти лет, проработает при таких условиях максимум три года. Установка реле контроля напряжения не поможет, так как данный прибор будет постоянно отключать электроснабжение, и холодильник будет периодически размораживаться. В данной ситуации необходима установка стабилизатора. Но, если в электросети постоянно происходят скачки напряжения, обрывы, тогда монтаж реле контроля напряжения вполне уместен.
Для подключения реле понадобится наличие:
- прибора реле контроля напряжения,
- небольшого провода, сечение которого составляет 0,4 0,6 см,
- железной рейки для крепления автомата,
- саморезов,
- плоскогубцев,
- индикатора,
- отвертки.
Перед установкой реле контроля напряжения следует обесточить электросеть. Для этого выключите входные автоматы. Вблизи расположения автоматов установите рейку, при помощи отвертки и саморезов закрепите ее на стене. Реле закрепляется на рейке при помощи специальной конструкции защелок, которые располагаются сзади.
На входном автомате, с помощью индикатора, отыщите фазу (индикатор должен светится).
В месте входа фазного провода в помещение следует его разрезать. Один конец провода следует подключить к реле, на входной контакт, а второй конец подсоединяется к выходному контакту.
Включите электроснабжение и проверьте работоспособность устройства.
Схема реле контроля напряжения розетного типа самая простая. Такое устройство, после покупки просто втыкается в розетку, а в него уже устанавливается вилка определенного прибора.
Обязательным элементом защиты реле напряжения является установка вводного автомата. Он монтируется поблизости автомата и самого реле. Номинал данного устройства на один шаг меньше номинала реле.
При установке реле, мощность которого превышает 65 А, следует использовать устройство дополнительного пуска. Чтобы избежать частых срабатываний.
