Схемы подключения

Существует два основных способа подключения РКН — прямое, когда рабочая нагрузка проходит через контракты РКН, а также косвенное — нагрузка коммутируется через контактор. Второй способ нужен при подключении нагрузки выше 7 кВт. Рекомендации для подключения:

• монтировать реле следует после прибора учета электроэнергии;
• установить перед РКН средство защиты (входной автомат);
• доступность прибора для обслуживания и визуального контроля работы.

Подключение однофазного РКН

Однофазные РКН подключаются к сети напрямую, а через их контакты проходит рабочий ток сети. Как правило, перед реле устанавливают УЗО или дифавтомат для защиты от утечек тока. Алгоритм подключения следующий:

1. Нуль с вводного автомата подключают к нулевой шине, а затем к выводу N на реле.
2. Фазный провод напрямую подключают к выводу L.
3. Третий вывод РКН предназначен для подключения нагрузки, земля и нуль для которых берется с шин.

Подключение трехфазного РКН

Для прямого подключения трехфазного РКН необходимо:

• Подключить фазные провода трехполюсного входного автомата.
• Установить РКН, подключив фазы и нуль к соответствующим выводам.
• Присоединить фазы и нуль к выводам УЗО.
• Включить нагрузку, подключив землю и фазы, а также нуль с N-шины, установленной после УЗО.

Схема подключения РКН для мощных потребителей с контактором

Когда коммутируемые токи значительно больше максимально допустимого значения РКН, устройство используют в связке с магнитным пускателем (контактором)

При выборе устройств следует обращать внимание на быстродействие — чем меньше скорость срабатывания обоих приборов, тем лучше

Схема отличается от обычного подключения тем, что после защитного автомата устанавливают контактор, который коммутирует нагрузку. Реле подключается параллельно пускателю и лишь контролирует значение напряжений. При значительных отклонениях РКН срабатывает, обесточивая катушку контактора, что приводит к отключению нагрузки.

Классификация и виды

Для защиты электросети частного дома, квартиры в старом и новых жилых фондах необходимы разные устройства. Реле напряжения делятся на две категории:

• по типу подключения;
• по количеству фаз.

По типу подключения

Существует две основных категории реле напряжения в зависимости от способа их подключения:

• стационарные;
• переносные.

Стационарные устройства контроля подразделяются на два типа. Приборы для установки в электрощитах и встроенные в розетку. Подробнее рассмотрим каждый из видов.

Реле напряжения, установленное в распределительном щите, обладает целым рядом преимуществ. Устройство монтируется на входе сети для защиты всего электрооборудования дома или квартиры. В случае его применения нет необходимости использовать дополнительные реле для защиты отдельных потребителей, что значительно экономит бюджет.

Розеточные реле напряжения представляют отличную альтернативу, когда нет физической возможности для установки устройства в щитке. Используют розетки для точечной защиты таких приборов, как холодильники, бойлеры, стиральные машины и т.д.

Переносные реле представлены двумя видами — вилкой-розеткой и удлинителем. Их используют в том случае, когда установка защитного устройства на входе сети невозможна. Несмотря на громоздкие параметры, переносные устройства пользуются спросом. Это связанно, в первую очередь, с их портативностью и легкостью в использовании (монтаж не требуется).

Вилка-розетка предназначена для защиты лишь одного потребителя. Устройство подключается к стандартной розетке и контролирует перепады напряжения в узле, не отслеживая общее состояние сети. Подходит для защиты дорогих и мощных электроприборов.

Удлинитель со встроенным реле контроля используют для защиты группы устройств от перепадов в сети. Удобное и простое решение имеет только одно основное ограничение — максимальная мощность нагрузки.

По количеству фаз

В зависимости от типа электросети различают два вида реле:

• однофазные;
• трехфазные.

Однофазное реле предназначено для контроля электрических сетей с рабочим напряжением 220 В. При правильной настройке, устройство подходит для защиты практически всех бытовых электроприборов.

Трехфазные защитные приборы используют, в основном, в загородных домах и новом жилом фонде, где предусмотрено подключение по трехфазной цепи питания. Причем РКН контролирует напряжение каждой фазы.

Для чего применяют реле напряжения однофазное

Для защиты потребителей от пагубного воздействия напряжения применяется специализированное реле. Его контакты разрывают электрическую цепь 220 В в месте, заданном электрической схемой. Это и есть реле напряжения однофазное. Современные модели таких коммутаторов позволяют своими настройками задать оптимальный рабочий диапазон напряжения. Выход его за граничные значения сопровождается срабатыванием этого устройства и разрывом электрической цепи.

Происходит отключение тех или иных потребителей электроэнергии. Восстановление электроснабжения для них возможно только при условии восстановления величины напряжения до значений заданного диапазона. Как минимального, так и максимального. В некоторых схемах этот диапазон контролируется не одним, а двумя реле. Они так и называются – реле минимального и максимального напряжения. Это целесообразно делать при большом количестве уже имеющихся нагрузок, которые избирательно реагируют на скачки и провалы напряжения.

Разновидности РКН по другим параметрам

Помимо различий по типу питания эти устройства отличаются по ряду характеристик, определяющих способ их монтажа, и по функционалу.

Тип исполнения и габариты

В соответствии с этим признаком все выпускаемые промышленностью модели РКН делятся на три вида:

• переходники типа «вилка-розетка»;
• удлинители с несколькими гнездами (от одного до шести);
• компактные выключатели, монтируемые на DIN-рейке в щитке.

Первые два варианта изделий применяются с целью защиты отдельных электроприборов или нескольких потребителей, объединенных в группы. Они подключаются к обычной сетевой розетке. Приборы третьего типа устанавливаются в электрический щит, в котором монтируются остальные устройства защиты.

Корпуса переходников и удлинители делаются достаточно удобными в пользовании. Производители стараются уменьшить их габариты насколько это возможно, чтобы они не портили своим видом интерьеры помещений.

База и дополнительные функции

Устройство реле напряжения

По внутренней логике работы и электронной начинке все известные образцы РКН делятся на микропроцессорные изделия и приборы, изготовленные на базе цифровых компараторов. Первые из них стоят несколько дороже, но зато обеспечивают более точную и плавную регулировку нижнего и верхнего порогов срабатывания. Большинство из этих защитных устройств изготовлено на основе микропроцессоров и выделяется среди других изделий следующими особенностями:

• наличие двух порогов срабатывания (Umax и Umin);
• использование встроенных светодиодов, вмонтированных в панель прибора – по ним контролируется наличие напряжения на входе и выходе;
• применение жидкокристаллического дисплея, на который выводятся значения допустимых пределов отклонений и действующего напряжения.

Все эти возможности заметно повышают функциональность устройств и упрощают работу с ними при установке в квартире или частном доме.

Схема подключения и установка реле напряжения

Прибор будет выполнять свои функции независимо от положения. Но каждая модель обладает своей схемой подключения. Ее можно посмотреть на корпусе.

Для всех устройств существуют одинаковые правила, которые предназначены для контроля процесса соединения реле с электрической цепью.

Вводные контакты к сети присоединяют через контактор или пускатель. Проводники всех фаз совмещают с клеммами, которые находятся с верхней части прибора. Элементы помечают так:

1. Фазы буквами А, В и С.
2. N – клемма нулевого провода.
3. 1,2,3 – нижние клеммы.

Сначала из клеммы 1 проводник подсоединяют к выходу катушки, которая находится в контакторе. Клемму 3 подключают к любой фазе. Второй выход присоединяют к нулевому проводнику трехфазной сети.

Силовые элементы соединяют так:

1. Каждую фазу, которая подает ток, подключают к входной клемме контактора.
2. Проводники соединяют с выходными клеммами.
3. Чтобы подключить нулевые проводники, в распределительном щитке устанавливают общую нулевую шину.

Для обеспечения надежного контакта используют специальные наконечники.

Как читать маркировку

При выборе реле напряжения необходимо научиться правильно читать маркировку и разбираться в ней. Такие знания необходимы для того чтобы при покупке не вручили прибор с другими техническими характеристиками.

Вся необходимая маркировка присутствует на устройстве на лицевой его стороне. На приборе указывают, прежде всего, пороги срабатывания, которые указываются в вольтах. Этих значений может быть два, при условии, что реле напряжения имеет функцию регулировки нижнего и верхнего порогов срабатывания. Далее на устройстве указывается номинальный ток. Это значение указывается максимальный ток, который может проходить через прибор. Обязательным условием является указание на корпусе прибора степени защиты и его мощность.

Реле напряжения на 63А DIGITOP MP-63 является многофункциональным и мощным устройством

Также на приборе в обязательном порядке должна быть указана нумерация клемм.

Ситуация, не требующая установки РН

Если дома в сети постоянно наблюдается плохое напряжение, выраженное частыми скачками или несоответствием допустимых параметров, реле здесь не поможет. Для выравнивания напряжения потребуется поставить стабилизатор. Только он доведет напряжение в квартире до нормы.

Давайте рассмотрим пример работы бытовой техники. Чтобы холодильник или стиральная машина работали, им требуется стабильные 220В. Если в квартире сеть выдает, например, 190 вольт, эти электроприборы тоже будут работать. Но возникает вопрос, насколько долго это может продлиться. Пониженное напряжение уменьшит срок службы электроприборов и уже через год или два им потребуется ремонт.

Установка в такой ситуации прибора контроля не даст положительных результатов. Реле будет часто срабатывать или просто отключит надолго подачу электроэнергии до восстановления требуемых норм.

Установка реле напряжения в квартирный щит

Монтаж реле напряжения в квартирный щит

Всем привет! У меня хорошая новость!

Наконец-то сапожник решил сделать себе сапоги. В смысле, электрик решил последовать своим же советам и установить себе реле напряжения!

Дело в том, что я некоторое время с опаской наблюдал, как у нас в квартире скачкообразно повышается напряжение. Почему это может происходить – я подробно рассматривал в статьях про обрыв нуля, повышенное и пониженное напряжение, и разницу между трехфазным и однофазным напряжением.

Было бы, мягко говоря, конфузом – пострадать от обрыва нуля, когда я на страницах своего блога регулярно и экспертно рассказываю, как предохраняться от этого.

Итак, я нашел время, и установил в квартирный щиток реле напряжения F&F CP-721 от белорусской Евроавтоматики.

Это полезное устройство я препарировал в статье Реле напряжения ФиФ СР-721: подробный разбор и отзыв. А сегодня подробно расскажу, как я установил его для своей квартиры в этажный щиток.

Мы не будем сильно затрагивать тему нужности установки реле напряжения и принципах его функционирования – об этом в интернете уже написаны тысячи статей. В том числе и у меня на блоге. Статья будет о реальном случае установки монтажа – со всеми подводными камнями и подробными комментариями, местами переходящими в занудство и дважды два.

Анализ производителей

Реле напряжения изготавливаются множеством производителей, заводы которых расположены по всему миру. В таблице ниже приведены наиболее популярные в нашей стране модели с указанием производителей и типа крепления устройства.

УЗО схема подключения

В квартирах подключение трехфазной сети встречается редко. Этот вариант популярен для частных домов. Аппарат защиты в них подключается несколькими способами:

Реле напряжения 380 В 2-полюсное для дома не подходит. Используют 4-полюсные аналоги. К ним подключают 1 нулевую жилу и 3 фазных. Схема усложнена тем, что каждая линия оснащена своим прибором УЗО

Важно правильно подобрать провода. Для однофазной сети подойдет стандартный вариант ВВГ, но для 3-фазной нужен устойчивый к возгоранию ВВГнг.
Общее УЗО для 3-фазной сети + счетчик

В схеме присутствует счетчик электроэнергии. Групповые УЗО находятся в системе обслуживания отдельных линий. Эта схема требует установки большого электрощита с множеством проводов и электроприборов.

Пример щитовой схемы

Для представления о том, что собой представляет схема с защитой от перепадов напряжения, служит ее изображение, показанное ниже.

Типовая схема домашнего электрического щита с однофазным реле напряжения (счетчик расположен вне квартиры)

Если аналогичный электрощит собирается своими руками из приобретенных комплектующих, рекомендуем учесть такой важный нюанс.

Выбор реле напряжения надо сделать после того, как будут определены параметры входного автоматического выключателя. При этом максимальный ток для реле надо выбрать больше, чем у него, из следующего стандартного ряда значений:

Стандартные параметры автоматических выключателей

Но при этом рекомендуется сравнить два варианта отключения нагрузки:

• непосредственно контактами реле напряжения;
• дополнительным коммутатором, управляемым от реле напряжения.

Не исключено, что вариант с дополнительным коммутатором получится дешевле и, по этой причине, предпочтительнее.

Схема подключения реле через магнитный пускатель

Для оптимальной работы необходима соответствующая настройка реле напряжения. Это значит, что его уставки должны соответствовать характеристикам потребителей электроэнергии, которые расположены после него и с ним связаны. Большое разнообразие бытовых электроприборов затрагивает также и отношение к переменам величины питающего напряжения. В первую очередь, это связано с тем, что некоторые из них снабжены внутренним стабилизированным источником питания.

Особенности работы реле напряжения в трехфазных сетях

Реле напряжения трехфазное – схема подключения

В трехфазных цепях особую опасность представляет включение реле пониженным напряжением, схема подсоединения которого не предусматривает однофазного срабатывания устройства. В большинстве случаев в промышленных сетях к каждой из фаз подсоединяется отдельная нагрузка. Это приводит к тому, что срабатывание по перегрузу одной секции РКН приводит к полному его отключению.

Исключением является ситуация, когда на объекте преимущественно используется трехфазное оборудование (станки с асинхронными двигателями, насосы и тому подобное). В этом случае каждая из фаз загружается более равномерно и перегруза по напряжению практически не возникает.

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.

Назначение РКН

Выясним, для чего нужно реле контроля напряжения. При достижении критически высокого или критически низкого значения напряжения реле обесточит электросеть и защитит электрические аппараты от повреждений, требующих дорогостоящего ремонта, или полного выхода из строя. При восстановлении нормальных параметров тока РКН генерирует команду на включение приборов с определенной выдержкой по времени.

Возможные причины срабатывания РКН:

• Обрыв проводов линии воздушных передач. Перехлестывание фазного и нулевого проводов приводит к резкому росту напряжения в фазном проводе.
• Обрыв нулевого провода в трехфазной системе. Приводит к опасному явлению, которое называется перекосом фаз. При обрыве нулевого проводника на одной из фаз вольтаж может резко понизиться, а на другой – возрасти.
• Включение высокомощного потребителя. Становится причиной резкого падения напряжения и перекоса фаз.

Разделение РН по видам, исходя из типа подключения и установки

Существуют различные модификации РКН, которые отличаются по внешнему виду и способу подключения. По этим параметрам выделяют три типа устройств, которые мы сейчас и обозначим.

Реле напряжения в розетку: обычный переходник, защищающий технику

Реле напряжения и тока может включаться непосредственно в розетку, а уже к нему будет коммутироваться любой из бытовых приборов. Такое устройство неудобно тем, что используется только для одного прибора. Его часто используют как дополнительную защиту.

РКН, включаемый в розетку, также можно настроить под определённые параметры

Как подключается реле напряжения в форме удлинителя

Реле защиты от скачков напряжения может быть изготовлено в форме удлинителя, что позволяет подключение нескольких приборов, однако их общая максимальная сила тока не должна превышать 16 А (как и в случае с реле-розеткой). Подключение такого РКН – проще некуда. Необходимо лишь включить вилку в розетку.

Реле-удлинитель предельно прост в подключении к домашней электрической сети

Установка РКН на ДИН-рейке

Реле напряжения 220 В на ДИН-рейку способно защитить все электроприборы в квартире или частном доме. Также возможно его подключение на отдельные группы, если позволяет разводка.

Реле для установки на ДИН-рейку намного мощнее, чем удлинитель или розетка

Схема работы реле и контактора

Дополнительное подключение контактора становится целесообразным в случаях регулярной коммутации слишком больших токов. Подобная схема обойдется значительно дешевле, чем приобретение реле с соответствующими параметрами. Номинальный ток реле уже не будет иметь значения, поскольку вся токовая нагрузка ляжет на контактор, обладающий необходимым запасом прочности. Единственный недостаток данной схемы заключается в некотором снижении быстродействия. В этом случае требуется время на срабатывание реле и дополнительное время для срабатывания контактора.

Для того чтобы соединить их между собой вначале используется схема подключения силового фазного провода от автомата на вводе к входу 1 контактора, то есть к его силовой цепи. На фазный вход реле контроля используется отдельный провод с меньшим сечением, поскольку нагрузки на него будут незначительными.

Этот провод подключается не только к выходному контакту автомата, но и с клеммой входа контактора. Поскольку он имеет небольшое сечение, то будучи подключенным в одно гнездо с нормальным проводом, он может легко выскочить оттуда. Во избежание подобной ситуации, тонкий проводник наматывается на толстый провод и покрывается слоем припоя. Иногда для такой скрутки делается опрессовка с использованием специального наконечника.

На выходе реле также используется провод малого сечения, подключаемый к клемме 1 контакторной катушки. Клемма 2 вместе с нулевым проводом реле подключаются к общей нулевой шине без каких-либо проблем.

Общее устройство реле напряжения

Конструкция этих приборов состоит из двух основных частей. Это электронное часть, контролирующее напряжение и силовая в виде разъединителя нагрузки. Обе детали помещены в общий корпус.

Электронная часть изготавливается на основе микропроцессора или обычного компаратора – операционного усилителя, сравнивающего сигналы прямого и инверсного входов. Микропроцессорный вариант позволяет более плавно регулировать верхний и нижний пороги срабатывания.

Основным показателем работы реле напряжения считается его быстродействие. В некоторых устройствах этот параметр может составлять всего лишь несколько десятков наносекунд. Порог срабатывания устанавливается с помощью потенциометра по шкале, имеющей специальную градуировку.

Однофазное реле напряжения отличается от стабилизатора своей основной функцией. Оно не выравнивает сетевое напряжение, а выполняет мгновенное отключение защищаемого участка в случае скачков напряжения в сторону увеличения или уменьшения. После того как напряжение в сети стабилизируется, участок автоматически вновь подключается к питанию. Повторное включение осуществляется с некоторой задержкой с помощью таймера, обеспечивая тем самым корректную работу электронной бытовой техники. Время задержки может быть отрегулировано и установлено в нужных пределах. Такие возможности прибора дают максимальный эффект при перекосах фаз, перегрузках, обрывах нейтрали и других аварийных ситуациях, происходящих с фазами.

Однофазное реле контроля обладает более компактными размерами по сравнению с любыми типами крупногабаритных стабилизаторов. Это позволяет устанавливать устройство непосредственно в щиток на DIN-рейку и быстро подключать необходимые провода. Стабилизатор же требует отдельного ящика, монтируемого возле щитка или врезки в действующую сеть при его установке внутри квартиры. По параметру быстродействия с реле напряжения могут сравниться лишь дорогие стабилизаторы симисторного типа. Кроме того, реле практически работают беззвучно, а стабилизаторы сильно шумят во время работы.

Что лучше: реле или стабилизатор

Стабилизатор напряжения WESTER STW1000NP

Некоторые пользователи вместо реле контроля применяют в доме типовой стабилизатор напряжения. В ряде случаев такое решение считается оправданным. Однако отмечено несколько нюансов, учитываемых при выборе надежного способа защита электроприборов. Прежде всего, нужно иметь в виду, что они выполняют схожие функции и могут отключать нагрузку в аварийной ситуации. Но разница в их работе все же имеется и проявляется в следующем:

• стабилизаторы отличаются повышенным уровнем шумности и стоят значительно дороже;
• они более инерционны, особенно при отслеживании резких перепадов напряжения;
• в них не предусмотрена возможность регулировки установочных параметров;
• эти приборы занимают значительно больше места.

При уменьшении входного сигнала стабилизатор начинает потреблять больше тока, что объясняется необходимостью поддерживать на неизменном уровне напряжение на выходе.

О причинах нестабильности в электросетях

Не только бесконтрольное распределение экстремальных потребителей по электросети может привести к поломке оборудования. Со временем устаревает электропроводка. И особенно в домах с электроплитами и электрическим отоплением она со временем приводит к наиболее ощутимым потерям. Схема электроснабжения звезда с нулевым проводом, которая используется повсюду, завершается распределением фаз как между квартирами, так и между потребителями на производстве.

Поэтому падение напряжения от включения потребителей в одних местах неизбежно сопровождается увеличением напряжения у маломощных потребителей других фаз. Это наиболее опасная ситуация, для преодоления которой эти потребители своевременно отключаются от электросети. Иначе многие из них получат повреждение. Самые зависимые в таких ситуациях – это лампочки накаливания. Но и при понижении напряжения есть свои «лидеры». Обычно это стиральные машины. Не отстают от них и кондиционеры с холодильниками.