Gc-helper.ru

ГК Хелпер
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Автоматические выключатели от перепадов напряжения

Защита от перенапряжения в сети

Перенапряжения, которые возникают в электросети, сопровождаются, как правило, выходом из строя электрических приборов. Кроме того, перенапряжения, могут привести к таким негативным последствиям как пожар или даже гибель людей. В данной статье рассмотрены устройства, которые применяются для защиты от перенапряжения в сети.

Довольно часто в наших домах и квартирах можно наблюдать то, что напряжение в розетках несколько отличается от положенных 220 В. Зависит это от разных причин и диапазон таких отклонений напряжения может колебаться от 170 – 380 В до нескольких тысяч В.

Не трудно догадаться, что такие перепады напряжения часто становятся причиной выхода из строя бытовой техники. Понятно, что пониженное напряжение может привести к не корректной работе электрооборудования, а повышенное к выходу его из строя, особенно это касается таких устройств как компьютеры, телевизоры, плазменные панели, холодильники и т.п.

Перенапряжением называется такое значение установившегося напряжения, которое превышает значение предельно допустимого напряжения.

Государственным стандартом качества электрической энергии установлены нормы отклонения напряжения в точке подключения потребителей электрической энергии. Существует понятие допустимое и предельно допустимое значение напряжения. Эти значения равны соответственно ±5 и ±10 % от номинального значения напряжения и в точках общего присоединения потребителей.

То есть нормальным считается напряжение:

  • — для однофазной сети в диапазоне 198 – 242 В;
  • — для трехфазной сети 342 – 418 В.

Причины возникновения перенапряжения

1) Самой распространенной причиной перенапряжения для бытовых потребителей является обрыв нулевого провода (N).

Нулевой провод при несимметричных нагрузках выравнивает фазные напряжения у потребителя электроэнергии. При обрыве или отгорании нулевого провода ток будет циркулировать между фазами. Часть потребителей получит повышенное напряжение, вплоть до 380 В, а часть заниженное.

2) Неправильное или ошибочное подключение в электрощитовой, когда вместо нулевого провода вы подключаете фазный, при этом в дом приходит не 220 В, а 380 В.

3) Во время грозовых разрядов, удар молнии в линию электропередачи, возникают импульсные перенапряжения которые по величине могут достигать нескольких тыс. В.

4) Регулирования напряжения на подстанциях энергосистем.

Защита от перенапряжения

— применение стабилизаторов напряжения предохраняет вашу сеть от перепадов напряжения, делая эксплуатацию электротехники безопасной. Большинство таких приборов имеют дисплей, на котором отображается напряжение сети, график скачков напряжения и т.п.

Стабилизаторы оснащены функцией контроля напряжения, если значение напряжения сети выходит за диапазон контроля стабилизатора, например ниже 150 В или выше 260 В, то стабилизатор блокируется и отключает от сети потребителя. Как только напряжение сети возобновляется до допустимых значений, стабилизатор снова включается.

реле напряжения защищает и отключает бытовую технику при возникновении недопустимых перепадов напряжения и автоматически включает потребителей после восстановления его допустимых значений.

Реле напряжения широко используется для защиты от перенапряжения бытовых электроприборов. Целесообразно использовать реле напряжения в квартирах так как в таких сетях не редко возникают опасные перенапряжения из за обрыва нулевого провода.

Реле напряжения по своей структуре могут использоваться для защиты как одного конкретного потребителя, так и для защиты всего дома или квартиры.

При защите одного или группы потребителей, реле напряжения подключается по схеме приемник – реле — розетка, то есть прибор подключается к реле, затем само реле включается в розетку.

Для защиты от перенапряжения всего дома или квартиры, реле напряжения устанавливается на DIN-рейку в распределительном щитке.

— комбинированное использование датчика повышенного напряжения (ДПН) и УЗО такой способ борьбы с перенапряжением получил широкое распространение благодаря незначительной цене.

Принцип работы весьма прост: ДПН контролирует наличие напряжения сети, УЗО отключает сеть при возникновении перенапряжения.

Реле напряжения для квартиры. Схемы подключения

Для передачи электроэнергии от распределительных подстанций используются магистральные линии, в которых возможны колебания напряжения. Для предотвращения пагубного воздействия скачков на электронику используются реле напряжения. В случае изменения параметров в сети устройство обеспечивает автоматический разрыв цепи питания с подачей предупредительного сигнала.

Зачем нужно регулирующее напряжение реле

В жилых помещениях используется однофазная сеть переменного тока, состоящая из фазового и нулевого проводников. При нормальных условиях работы вольтаж в цепи составляет от 210 до 240 В, что не оказывает негативного воздействия на электрические или электронные приборы. При падении значения наблюдается снижение яркости работы ламп накаливания, а часть оборудования не включается (например, электродвигатели стиральных машин или компрессоров холодильников). Подобное явление неприятно, но оно не наносит вреда бытовой технике.

Скачок вольтажа до 270 В и выше приводит к выходу из строя блоков питания и электронных компонентов. Основной причиной резкого повышения напряжения в сети является обрыв нулевого проводника, приводящий к смещению фаз. Для предотвращения негативных последствий в жилых домах, построенных после 2010 г., устанавливается защитная автоматика. В зданиях ранней постройки предохранительные блоки отсутствуют, в квартирах таких домов рекомендуется устанавливать реле контроля вольтажа, позволяющее защитить бытовую технику.

Технические характеристики

Для оценки рабочих параметров защитного блока необходимо учитывать максимальный ток нагрузки, передаваемый контактными элементами. Сила тока определяет допустимую мощность приборов, которые можно подключить к блоку. Хорошие изделия выдерживают ток до 63 А, что позволяет подсоединять оборудование мощностью до 13,9 кВт. Важным эксплуатационным параметром является защищенность корпуса от пробоя электрическим током, согласно стандарту изделия должны соответствовать нормативам IP20.

Реле напряжения создаются под заданный температурный диапазон эксплуатации. Например, изделия, рассчитанные на температуру от -5° до 40°С, запрещается ставить в уличные щитки. Установленные на корпусе контактные площадки позволяют закрепить медный кабель ограниченного сечения. Еще одним важным параметром является ресурс контактной группы, определяющий срок службы изделия. Примеры технических параметров реле напряжения приведены в таблице.

Читать еще:  Как правильно вырезать обои под выключатель
ПараметрDigitop VP-32ADigitop VP-63A
Номинальный ток, А3263
Максимальный ток (на протяжении 10 минут), А4080
Мощность нагрузки, кВт7,013,9
Нижний предел срабатывания, В120120
Верхний предел срабатывания, В250250
Погрешность измерения, %не более 1не более 1
Диапазон программирования таймера, секунд15-60015-600
Стойкость контактов, тыс. циклов100100
Допустимое сечение провода, мм ²816

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).

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.

Классификация реле

Защитные реле классифицируются по 2 признакам:

  • по способу подключения к сети;
  • по количеству подведенных фаз.

По типу подключения

Способы коммутации блоков зависят от конструкции изделия:

  1. Устройство для защиты бытовой розетки, которое оснащается штепсельными контактами. Изделие представляет собой переходной узел, внутри которого расположены измерительный прибор, контроллер и контактная группа. Детали установлены в пластиковом корпусе, на внешней стороне предусмотрено гнездо для подключения внешних потребителей. В конструкции изделия предусмотрены поворотные регуляторы или кнопки, позволяющие выставить рабочие параметры. Устройства рассчитаны на мощность до 3,5 кВт (сила тока до 16 А).
  2. Изделие, оборудованное блоком розеток и удлинительным кабелем. Оборудование подключается к бытовой электрической сети, защищаемые приборы получают питание от встроенных распределительных элементов. В конструкции предусмотрен выключатель, имеется цифровой вольтметр и кнопки регулировки параметров. Максимальный ток нагрузки не превышает 10 А (из-за использования удлинительного кабеля), время срабатывания по верхнему пределу 0,02 секунды.
  3. Отсекатель питания, предназначенный для установки на DIN-рейку, установленную в распределительном квартирном щитке. Изделия отличаются применением измерительного блока с повышенной точностью замера (погрешность составляет 1-2 В). Существуют разновидности оборудования, рассчитанные на силу тока до 63 А (в аварийном кратковременном режиме реле не выходит из строя при подаче 80 А). Устройства оснащаются встроенным термическим реле, предотвращающим возгорание блока при перегреве.

По количеству фаз

Существуют реле для бытовой однофазной сети напряжением 220 В и устройства промышленного назначения, адаптированные под трехфазную систему питания напряжением 380 В. Оборудование 2 типа оснащается тройной индикацией напряжения, при обрыве одной фазы происходит автоматическое отключение всех проводников. Блок фиксирует момент перекоса фаз, отключая подачу тока к потребителям. Если в помещении отсутствует нагрузка с трехфазным питанием, то рекомендуется развести магистраль на 3 линии и оснастить каждую однофазным реле.

Что лучше: стабилизатор или реле

Стабилизатор позволяет выравнивать напряжение в выходной цепи, а при фиксации повышенных параметров на входе автоматически отключает подачу тока к потребителям. При падении напряжения на входе блок стабилизации пытается отрегулировать значение до требуемых параметров, увеличивая силу тока в цепи. Из-за наращивания энергопотребления происходит нагрев электропроводки и разрушение изоляции, что может привести к коротким замыканиям и возгоранию.

Дополнительные недостатки стабилизаторов электрического тока:

  • повышенная стоимость;
  • шум при работе;
  • инертность при работе;
  • не предусмотрена возможность регулировки параметров;
  • большие габариты и масса.

Стабилизатор не обеспечивает защиту оборудования при обрыве нулевого проводника в цепи, допуская подачу повышенного напряжения к потребителям. Изделие фиксирует повышение параметров только через 1-2 секунды, в то время как реле обеспечивает мгновенное размыкание контактов. Допускается совместная установка стабилизирующего блока и реле (при условии использования медной электропроводки во входящей цепи, рассчитанной на повышенное энергопотребление стабилизатора при понижении вольтажа).

Как выбрать реле напряжения

Выбор реле напряжения для жилого помещения осуществляется на основе следующих критериев:

  • количества фаз в цепи питания;
  • мощности электроприборов в помещении;
  • планируемой схемы коммутации блока.

В жилом секторе используется однофазная электрическая сеть переменного тока напряжением 220 В. Для коммутации домашнего оборудования трехфазная сеть напряжением 380 В не применяется. Для определения мощности приборов необходимо просуммировать энергопотребление всей техники и добавить резерв 20-30%. Если планируется защита выделенной магистрали, то учитывается мощность оборудования, подключенного к цепи. Например, если блок климатической установки потребляет ток 7 А, то требуется изделие, рассчитанное на силу тока 10 А.

Существуют устройства с упрощенной конструкцией, лишенные рукояток корректировки верхнего и нижнего порогов напряжения. Производитель жестко фиксирует диапазон вольтажа в интервале от 170 до 265 В. Оборудование отличается пониженной стоимостью, но не обеспечивает должного уровня защиты. Блоки рассчитаны на уменьшенную мощность, поэтому при установке в помещении дополнительного оборудования (например, стиральной машины или кондиционера) потребуется замена реле напряжения.

При установке реле на входе в квартиру учитывается номинал автоматического предохранителя. Например, если устройство рассчитано на срабатывание при силе тока более 25 А, то контактная группа реле должна выдерживать ток силой 32-40 А. При установке предохранителя на ток 32 А рекомендуется ставить реле с номиналом до 50 А. При подборе устройства следует обращать внимание на качество изготовления корпуса и контактов. Рекомендуется покупать реле напряжения, поставляемые под брендами Zubr (RBUZ), УЗМ или DigiTop.

Читать еще:  Lezard выключатели как снять рамку

Схемы подключения

Методики подключения реле к однофазной сети:

  1. При мощности нагрузки менее 7 кВт реле ставится после счетчика и автомата. В схеме не используется магнитный пускатель, поскольку сила тока в цепи не превышает 32 А. При монтаже реле следует учитывать, что устройство обеспечивает защиту только от перепадов напряжения и должно использоваться одновременно с автоматическим предохранителем.
  2. Установка реле между главным автоматом и счетчиком. Предохранитель подключается к вводу питания в помещение, а затем подсоединяется реле. К выходным клеммам коммутируется счетчик электроэнергии, фаза после прибора учета разводится пакетом автоматов по комнатам или рабочим зонам. Нулевой кабель от счетчика выводится на отдельную шину, от которой проведены кабели к розеткам и светильникам. По аналогичной схеме выведены кабели заземления, которые подключены к шине, соединенной с общим контуром заземления здания.
  3. При повышенной мощности нагрузки в цепь вводится контактор или магнитное реле, к которому подключается фаза. Дополнительный кабель соединяет фазу контактора с фазовым входом на защитном реле. После магнитного пускателя устанавливаются автоматы, нулевая шина и заземление разводится к потребителям от отдельных реек.

При использовании трехфазной сети на входе ставится специальный прибор учета, от которого идут 4 кабеля. Каждая фаза последовательно подключается к автоматическому предохранителю и однофазному реле. Выходной провод с нулевым кабелем обеспечивает получение напряжения 220 В. Всего на выходе из данной схемы получается 3 линии переменного тока, позволяющих подсоединять бытовое оборудование.

Если в помещении находится установка, рассчитанная на напряжение 380 В (например, электрический котел или плита с повышенной мощностью), то в схему вводится трехфазное реле. Прибор работает совместно с магнитным пускателем, обеспечивающим размыкание цепи при увеличенной силе тока.

Проверяем работу устройства

Чтобы проверить работоспособность изделия потребуется собрать электрическую схему, включающую источник питания, нагрузку, предохранитель-автомат и реле. Для подачи питания используется трансформатор лабораторного типа ЛАТР, оснащенный рукояткой для плавной корректировки напряжения в диапазоне от 0 до 250 В. После программирования порогов срабатывания производится включение цепи питания, а затем выполняется понижение и повышение вольтажа. Для проверки значения параметра используется тестовый прибор, переключенный в режим вольтметра.

Рекомендуем к просмотру:

  • Сетевые фильтры для электроборудования
  • Какой ток опасный для человека – постоянный или…
  • Преобразователь напряжения с 12 на 220 вольт
  • Различные схемы для обжима витой пары 4 и 8 жил
  • Как сделать антенну из кабеля для цифрового ТВ своими руками
  • Где используются принципиальные электрические схемы…

Перепад напряжения: причины и способы решения

Многим уже привелось ощутить на себе, а остальные слышали, что перепад напряжения – очень страшная вещь. Современная бытовая техника, напичканная электроникой «по самые уши», требует постоянного уровня питающего напряжения. В противном случае электроника беспощадно (к нашему кошельку :)) выходит из строя.

В реальности напряжение в квартирах редко бывает стабильным на уровне 220 вольт. Чаще оно отклоняется туда-сюда (вверх-вниз) на какое-то неизвестное нам количество вольт. Благо законодательство разрешает это (ГОСТ позволяет отклонения по 10% вверх и вниз), т.е. напряжение от 200 до 240 вольт не считается не нормативным.

Конечно, такие перепады напряжения в сети не приведут к массовому выходу из строя всей техники, НО! При пониженном напряжении привычные лампы накаливания потускнеют, электрочайник будет греться дольше (и это при нашей суматошной жизни, когда с утра ничего не успеваешь), а если вам не повезло и в доме есть телевизор-плазма, то он может попросту сгореть от снизившегося напряжения.

С одной стороны государство разрешило энергетикам снабжать нас не очень качественной электрической энергией, а с другой стороны снимает с производителей бытовой техники ответственность за то, что выход техники из строя произошёл из-за повышенного (пониженного) напряжения питания.

Вам будет отказано в гарантийном ремонте на законных основаниях, при диагностике нарушения уровня питания. Гарантия распространяется только на случаи эксплуатации при нормированном напряжении.

Вывод: защита от перепадов напряжения только наша с вами головная боль. Государство не собирается нести ответственность за подачу электроэнергии через изношенные подстанции и старые алюминиевые провода.

Причины перепадов напряжения

Как же возникает перепад напряжения? Откуда эта напасть на нашу бытовую технику? В каждый многоквартирный жилой дом входит от подстанции 3 фазы. В квартиру, как правило, подаётся одна из них и общий нулевой провод.

При пиковых нагрузках, когда все жильцы одновременно включают мощные электроприборы (утром или вечером после работы), единственный нулевой провод перегружается. И так как профилактика в большинстве электрощитов не проводится, перегруженность сети рано или поздно приводит к перегоранию нулевого проводника.

После пропадания «нуля» квартиры оказываются подключены и к своей фазе, и к соседской. То есть вместо 220 вольт в квартирную проводку поступает 380!

Как защититься от перепадов?

А что же защита от перепадов напряжения? Что-то же стоит там, в лестничном щитке, – спросите вы. А ничего там для этого не стоит, – отвечу я. Там предусмотрены либо морально устаревшие «пробки» (если дом уже ветхий), либо автоматические выключатели, которые защищают квартирную проводку от перегрузок по току.

Заметьте, что ключевые слова тут: «квартирную проводку». Знаете почему? Потому что забота об электроприборах – дело их хозяев. То есть наше с вами. Автоматический выключатель бережет проводку от токовой перегрузки, квартиру от пожара, а вот от повышенного или пониженного напряжения оберегать бытовую и дорогостоящую мультимедийную технику никто не обещал.

Читать еще:  Схема автоматический выключатель телевизора

Значит устройство защиты бытовой электрики от перепадов напряжения целиком наша забота, поэтому будем этим заниматься. А для этого необходимы знания. Разберёмся, какие в нашем распоряжении есть средства.

Сетевые фильтры

Самым доступным способом уберечь технику от скачков напряжения является подключение её к сети не через розетки, а с помощью специальных сетевых фильтров, которые внешне очень похожи на удлинители, но стоят существенно дороже…

Дело во внутренней начинке фильтра. Настоящий сетевой фильтр содержит варистор, предохраняющий нагрузку от импульсных перенапряжений, которые, в свою очередь, возникают в сети от самых разных причин: от включения или выключения мощных потребителей электроэнергии до разряда молнии.

В качественном фильтре есть и режектор, снижающий влияние высокочастотных помех, и электронный блок, защищающий от повышения напряжения, и обычная плавкая вставка от перегрузки по току (короткого замыкания).

Стабилизаторы напряжения

Защита от перепадов напряжения – основное занятие и для стабилизатора напряжения.

Стоят стабилизаторы напряжения в разы дороже сетевых фильтров, но и функционал у них шире.

Фильтр не может повысить или понизить напряжение. Только стабилизатор справится с такой задачей.

Для подбора стабилизатора напряжения лучше всего позвонить в несколько специализированных интернет-магазинов и пообщаться со специалистами. Также рекомендуем заранее прочесть несколько статей по выбору стабилизаторов, а также отзывы потребителей на форумах.

Источники бесперебойного питания

Теперь перейдём к ещё одному способу защиты от отключения электроэнергии. Речь пойдет об источниках бесперебойного питания или сокращенно ИБП.

Конечно, у них есть свои недостатки, но сейчас обратим своё внимание на то, что один из самых дорогих электронных приборов в каждом (где есть) доме – компьютер не может нормально работать без ИБП (за рубежом UPS). Как мне думается, это говорит о многом.

Обеспечивая, как аккумулятор, бесперебойное снабжение потребителей высококачественной электроэнергией, отдельные ИБП могут выполнять и другие, весьма полезные, функции. Так, UPS может с успехом заменить стабилизатор, выравнивая и стабилизируя сетевое напряжение.

Чаще всего, их используют как устройство защиты от перепадов напряжения при электроснабжении автоматики отопительных котлов. Имея небольшое электропотребление, котлы нуждаются в постоянном электропитании, для своей безопасной работы. Высокая надёжность, долгое время работы в отключенном от сети состоянии, бесшумность и лёгкость подключения – снискали ИБП большую популярность в этом сегменте.

Как защитить технику от перепадов напряжения

Реле-прерыватели, или реле контроля напряжения

Довольно действенный и всегда недорогой способ (1500-3000 рублей). Реле-прерыватель размыкает электрическую цепь при повышении или понижении напряжения в электросети до определенных значений. По российским нормам, отклонения напряжения допускаются в пределах ±10% от номинальных 220В. Скачок напряжения – это все, что выходит за эти рамки, иногда скачки бывают очень сильными, например, при обрыве воздушной линии в частном секторе попадание линейного провода на провод нейтрали вызывает скачок линейного напряжения до 380-400 В, вместо 210-230 В (норма для однофазной сети). Когда реле прервало подачу тока, оно начинает раз в несколько секунд проверять параметры напряжения, и если оно в пределах нормы и стабильно, подача электричества возобновится.

Лучше, если у реле есть дисплей, отображающий параметры напряжения и кнопки регулировки верхнего и нижнего предела, тогда реле можно настроить под конкретный прибор. Оптимально, если есть и таймер, с помощью которого можно задать время включения прибора после его принудительного отключения реле. Например, это может быть интервал в несколько минут, чтобы сохранились настройки стиральной машины, кондиционера, хлебопечки и т.п. Кроме того, это важно для приборов с компрессорами (холодильник, морозильник, кондиционер), им частые включения/ выключения вредны.

Реле-розетка для одного прибора

Реле бывают для однофазной и двухфазной (380 В) сети, рассчитаны приборы на разную максимальную нагрузку, могут устанавливаться как в электрощиток, на рейку (на 3 прибора) так и отдельно – в розетку, такие реле рассчитаны на один прибор.

Минусы

Реле не стабилизирует напряжение, оно лишь прерывает и возобновляет подачу тока. Перепады напряжения чаще всего не единичны и происходят довольно долго – от нескольких минут до нескольких часов. На практике это означает, бытовой прибор, контролируемый реле-прерывателем, надолго обесточивается или работает, постоянно прерываясь. В первом случае это ведет к сбою программы (как правило, техника «помнит» выбранную программу минут 10-15), во втором – ведет к быстрому износу узлов техники – нагревателей, компрессоров, моторов и т.п.

Стабилизаторы напряжения

В случае выхода показателей напряжения за пределы нормы стабилизатор нормализует напряжение ровно до 220 В. А вот если напряжение повысится критически (например, 250 В и выше в однофазной цепи), отключит подачу электричества. После того, как напряжение в сети стабилизируется, устройство возобновит подачу тока. Стабилизатор напряжения устанавливается на одну розетку для одного прибора, на отдельный крупный пункт раздачи электричества (например, связка «водонагреватель-стиральная машина-посудомоечная машина) или на всю сеть, только нужно учесть суммарную потребляемую мощность всех подключаемых приборов. В сетях с номинальным напряжением 220В применяется однофазный стабилизатор. В сетях 380В – один трехфазный или три однофазных стабилизатора. Цены стартуют от 1000-1500 рублей и упираются в 60000-70000 рублей (трехфазные стабилизаторы для коттеджей европейского производства).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector