Реле контроля однофазного напряжения

Для электрической сети, которая обеспечивает потребителей электроэнергией, характерны случайные скачки напряжения в силу тех или иных причин. Чтобы такие скачки не вызвали порчу электрооборудования последнее защищается применением специальных устройств. Например, применяются стабилизаторы напряжения, которые выравнивают любые отклонения напряжения питающего нагрузку. Другими подобными устройствами, которые могут временно поддержать электропитание нагрузки, являются источники бесперебойного питания.

Но эти устройства дороги и должны сами являться источником ЭДС. Поэтому более простым вариантом защиты нагрузки в случае неприемлемой величины питающего напряжения является её временное отключение. Для электробытовых приборов такой вариант является оптимальным. Его значение особенно велико при авариях, которые приводят к перекосу фазных напряжений. Например, при отгорании или обрыве PEN-проводника. При таких авариях отключение потребителей от питающей электросети является недорогим и эффективным техническим решением.

Назначение

На современном рынке представлено большое число таких реле, которые срабатывают при увеличении напряжения, отключают нагрузку на некоторое заданное время, а затем вновь подключают её к электросети. Параметры отключения и выдержка времени, в течение которого нагрузка отключена от электрической сети, во многих моделях этих устройств фиксированы и определены конструкцией и процессом изготовления.

При построении домашней электрической сети такие реле наилучшим образом соответствуют своему предназначению при подключении после автоматического выключателя, который защищает всю электросеть от перегрузочных токов и коротких замыканий. Однако может быть целесообразным использовать два таких устройства. Первое уже упомянутое с одним значением напряжения срабатывания. Второе с несколько меньшим значением напряжения срабатывания для отдельной группы электроприборов наиболее чувствительных к скачкам напряжения.

Особенности конструкции

Многие модели таких реле имеют не изменяемые конструктивно заданные параметры срабатывания и автоматического повторного включения. Их модульный корпус из специального прочного пластика, плохо поддающегося воспламенению, адаптирован для монтажа на DIN-рейке. Они соответствуют степени защиты IP20. Номинальное значение напряжения – 220 В. Реле содержит компаратор, у которого два порога срабатывания. Он имеет задержку по включению и контролирует среднеквадратическое значение напряжения электросети, к которой подключено само устройство.

Этот компаратор управляет встроенным электромагнитным реле, которое срабатывает при достижении напряжением электросети заданного конструкцией установившегося значения. После срабатывания устройства нагрузка находится в отключенном от сети состоянии 1 – 3 минуты. Такая заводская установка временного интервала сделана для предотвращения многократных коммутаций спровоцированных несколькими импульсами напряжения, следующими один за другим. Если при повторном включении повышенное значение напряжения сохраняется, реле отключается от электросети вместе с нагрузкой.

Реле с заводскими установками могут иметь два конструктивных решения:

Имеется индикация входного напряжения. При светящемся красном светодиоде устройство пребывает в состоянии отключения нагрузки от электросети. Свечение зелёного светодиода указывает на подключенную к сети нагрузку и нормальную величину напряжения на ней.

Технические характеристики реле с двумя индикаторами сведены в Таблицу 1.

Имеется несколько индикаторов, свечение которых указывает на различные значения величины напряжения:

• повышенное, верхний, красного цвета;
• нормальное, второй сверху, зелёного цвета;
• пониженное, третий сверху, красного цвета.

Отдельный нижний светодиод светится жёлтым светом в течение времени задержки срабатывания устройства.

Технические характеристики реле с двумя индикаторами сведены в Таблицу 2.

Две верхние клеммы являются стороной питающей электросети, две нижние клеммы – сторона нагрузки. При подключении проводов необходимо выполнить их правильное присоединение к этим клеммам. Внутри корпуса расположен контакт электромагнитного реле. Он связан с клеммами L. К ним надо присоединять провода фазы. Клеммы N предназначены для присоединения «нулевых» проводов.

Существуют и другие разновидности реле напряжения. Во многих из них параметры срабатывания делаются регулируемыми. Примером может служить модель РН 1. В этом устройстве есть три индикатора, которые показывают максимальное и минимальное напряжения срабатывания и номинальный рабочий режим. Три регулятора позволяют установить в некоторых пределах величины напряжений и выдержку времени. Для точного и не зависящего от температуры окружающей среды срабатывания применена кварцевая стабилизация частоты внутреннего генератора, определяющего выдержку времени.

Основные разновидности

Изображение модели РН 1 и его технические характеристики показаны ниже.

Более сложно устроенные модели снабжены вольтметром с цифровой индикацией. При срабатывании такого устройства на цифровом табло у некоторых моделей отображается отсчёт выдержки времени. Примером реле с цифровой индикацией может быть модель РН – 111, РН – 111М. Изображение модели РН – 111М, и его технические характеристики показаны ниже.

Однофазные реле напряжения, показанные выше, применяются для щитового монтажа и стационарно встраиваются в электросеть. Но если электрощит установлен в старом доме, причём задолго до появления электрооборудования, чувствительного к скачкам напряжения можно использовать модели которые вставляются в розетку. Это могут быть как одиночное устройство для подключения одного электроприбора или нескольких электроприборов через тройник, так и удлинитель с несколькими розетками. В любом из вариантов таким реле можно защитить сразу несколько электроприборов.

Но при этом надо знать суммарную силу тока, который будет потребляться из сети этими нагрузками. Его величина не должна превышать значения, указанного в техническом паспорте реле.

Изображение моделей для розетки и его технические характеристики показаны ниже.

Реле напряжения важный элемент электрической сети. Его применение обеспечивает более долгий срок работы электрооборудования, исключая вредное воздействие на него повышенного напряжения.