Relé na reguláciu napätia: princíp činnosti, schéma, nuansy pripojenia

Poklesy napätia nie sú v domácich domoch ani zďaleka nezvyčajné.Vznikajú v dôsledku opotrebovania elektrických sietí, skratov a nerovnomerného rozloženia záťaže na jednotlivé fázy.

Výsledkom je, že domáce spotrebiče buď nedostávajú dostatok elektriny, alebo sa vyhoria z jej prebytku. Aby sa predišlo týmto problémom, odporúča sa nainštalovať relé na riadenie napätia (VCR).

Navrhujeme pochopiť, aké výhody poskytuje použitie takéhoto zariadenia, aké sú rozdiely medzi RLV a stabilizátorom, ako si vybrať vhodné relé a pripojiť ho.

Prečo potrebujete relé na reguláciu napätia?

Správny názov predmetného zariadenia je „relé na reguláciu napätia“. Ale stredné slovo v rozhovoroch medzi elektrikármi často z tohto pojmu vypadne.

V zásade ide o jedno a to isté elektrické bezpečnostné zariadenie. Navyše sa toto zariadenie často nazýva „ochrana proti prerušeniu“. Prečo bude jasné nižšie.

Nenechajte sa zmiasť RCD stroje a RKN. Prvé chránia vedenie pred preťažením a skratom a druhé pred prepätím. Ide o zariadenia s rôznym funkčným účelom.

Hlavnou úlohou RKN je odpojiť elektrické spotrebiče od siete, keď je v nej príliš vysoké alebo príliš nízke napätie, aby nedošlo k poruche zariadenia pripojeného k napájaciemu zdroju.

Nápis „~220 V“ je známy všetkým Rusom. Pri tomto striedavom napätí v dome fungujú domáce spotrebiče zapojené do zásuviek.V skutočnosti však maximálne napätie v domácej elektrickej sieti kolíše len okolo tejto značky s rozptylom +/-10 %.

V niektorých prípadoch dosahujú rozdiely veľké hodnoty. Voltmeter môže ukazovať poklesy až do 70 a prepätia až do 380 W.

Pre elektrotechniku ​​sú príliš nízke aj vysoké napätie desivé. Ak kompresor chladničky nedostáva dostatok elektriny, jednoducho sa nespustí. V dôsledku toho sa zariadenie nevyhnutne prehreje a pokazí.

Pri nízkom napätí priemerný človek vo väčšine prípadov ani nie je schopný navonok určiť, či zariadenie v takejto situácii funguje správne alebo nie. Vizuálne môžete vidieť iba slabo svietiace žiarovky, ktorých napätie je nižšie, ako by malo byť.

S vysokými dávkami je všetko oveľa jednoduchšie. Ak dáte 300-350 W na príkon televízora, počítača alebo mikrovlnky, tak v najlepšom prípade vyhorí poistka v nich. A najčastejšie sa „vyhoria“. A je tiež dobré, ak nedôjde k skutočnému zapáleniu zariadenia a k požiaru.

Bytové domy sú zvyčajne napájané z trojfázovej siete 380 V a v byte sú už jednofázové rozvody 220 V z elektropanelu na poschodí.

Hlavné problémy s poklesom napätia vo výškových budovách vznikajú v dôsledku prerušenia pracovnej nuly. Tento drôt je poškodený neopatrnosťou elektrikárov pri opravách alebo sám jednoducho vyhorí zo staroby.

Ak má dom na prístupovom vedení súbor potrebnej ochrany modernej úrovne, potom sa v dôsledku takejto prestávky spustí automatický RCD. Všetko končí relatívne normálne.

Avšak v starom bytovom fonde, kde nie sú žiadne ističe, strata nuly vedie k fázovej nerovnováhe.A potom v niektorých apartmánoch sa napätie zníži (50–100 V) a v iných sa prudko zvýši (300–350 V).

Kto skončí s tým, čo vytečie zo zásuvky, závisí od záťaže pripojenej k elektrickej sieti v danom momente. Nie je možné to vopred presne vypočítať a predpovedať.

V dôsledku toho pre niektorých prestane fungovať všetko zariadenie, zatiaľ čo pre iných sa spáli z prepätia. Tu potrebujete relé na reguláciu napätia. Ak sa vyskytnú problémy, vypne sieť, čím zabráni poškodeniu televízorov, chladničiek atď.

V súkromnom sektore je problém s prepätiami trochu iný. Ak sa chata nachádza vo veľkej vzdialenosti od pouličného transformátora, potom so zvýšenou spotrebou elektriny v domoch pred ňou, v tomto extrémnom bode môže napätie klesnúť na kriticky nízke úrovne.

Výsledkom je, že v dôsledku dlhodobého nedostatku „voltov“ elektrické motory v domácich elektrických spotrebičoch nevyhnutne začnú horieť a zlyhať.

Typy ILV zariadení

Všetky modely relé, ktoré vykonávajú funkcie regulátora napätia, sú rozdelené na jednofázové a trojfázové.

Jednofázové relé. Zvyčajne sa inštalujú v chatách a apartmánoch - v paneloch domu nie je potrebné nič viac.

V elektrických paneloch súkromných a bytových domov sa jednofázové relé zvyčajne používajú v kompaktnom prevedení na DIN lištu (+)

Trojfázové relé. Takéto RNA sú určené na priemyselné použitie. Často sa používajú v ochranných obvodoch pre trojfázové obrábacie stroje. Navyše, ak je takýto trojfázový spínač potrebný na vstupe takéhoto zložitého zariadenia, potom sa často volí v kombinovanej verzii s riadením nielen napätia, ale aj fázovej synchronizácie.

Hlavnou nevýhodou a zároveň výhodou trojfázového relé je úplné vypnutie napájania na výstupe pri skoku napätia aj v niektorom z fázových vedení na vstupe. V priemysle je to len prospešné. V každodennom živote však kolísanie napätia v jednej fáze často nie je kritické a RKN prevezme a vypne chránenú sieť.

V niektorých prípadoch je takéto vysoko spoľahlivé zaistenie potrebné. V drvivej väčšine situácií je to však zbytočné.

Podľa typu a rozmerov

Celý rozsah napäťových relé je rozdelený do troch typov:

• Zásuvkové adaptéry;
• predlžovacie káble s 1-6 zásuvkami;
• kompaktné „tašky“ na DIN lištu.

Prvé dve možnosti sa používajú na ochranu jedného konkrétneho elektrického spotrebiča alebo skupiny. Zapájajú sa do bežnej vnútornej zásuvky.

Tretia možnosť je pre inštalácia v elektrickom paneli ako súčasť ochranného systému elektrickej siete bytu alebo chaty.

Adaptéry a nadstavce príslušných regulátorov sú pomerne veľké.Výrobcovia sa ich snažia robiť čo najmenšie, aby svojim vzhľadom nekazili interiér.

Ale vnútorné komponenty napäťového relé majú svoje vlastné pevné rozmery a musia byť tiež usporiadané v jednom kryte so zásuvkou a zástrčkou. Po dizajnovej stránke sa tu nedá zatočiť.

Relé na DIN lištu pre inštaláciu do rozvádzača majú kompaktnejšie rozmery, nie je v nich nič nadbytočné. Sú pripojené k sieti pomocou pripojenia vodičov a svoriek.

Podľa základne a doplnkových funkcií

Vnútorná logika a činnosť relé pre riadenie napätia sú postavené na báze mikroprocesora alebo jednoduchšieho komparátora. Prvá možnosť je drahšia, ale zahŕňa presnejšie a plynulejšie nastavenie prahov odozvy ILV. Väčšina predaných ochranných zariadení je teraz založená na mikroprocesore.

Horná (Umax) a dolná (Umin) prahová hodnota sú dva hlavné nastaviteľné parametre RKN - ak je vstupné napätie mimo nastaveného rozsahu, relé odpojí výstupné vedenie od elektrického prúdu (+)

Na tele relé je minimálne dvojica LED diód, pomocou ktorých je možné zistiť prítomnosť napätia na vstupe a výstupe. Pokročilejšie zariadenia sú vybavené displejmi zobrazujúcimi nastavené prípustné limity a dostupné napätie vo vedení.

Prahové hodnoty sa nastavujú pomocou potenciometra s odstupňovanou stupnicou alebo tlačidlami s parametrami zobrazenými na displeji.

Samotné relé zodpovedné za spínanie vo vnútri RKN je vyrobené podľa bistabilného obvodu. Táto cievka má dva stabilné stavy. Energia sa vynakladá len na spínanie západky. Na udržanie kontaktov v zatvorenej alebo otvorenej polohe nie je potrebná žiadna elektrina.

Na jednej strane to minimalizuje spotrebu energie a na druhej strane zabezpečuje, že sa špirála nezohrieva pri činnosti regulátora.

Pri výbere napäťového relé v parametroch sa musíte pozrieť na:

• prevádzkový rozsah vo voltoch;
• možnosť nastavenia hornej a dolnej prahovej hodnoty odozvy;
• prítomnosť/neprítomnosť indikátorov úrovne napätia;
• čas vypnutia pri spustení ILV;
• čas oneskorenia obnovenia dodávky elektriny;
• maximálny spínaný výkon v kW alebo prenášaný prúd v ampéroch.

Podľa posledného parametra by sa relé malo odoberať s rezervou 20–25%. Ak nie je k dispozícii žiadny RV spínač vhodný pre vysoké zaťaženie existujúce v linke, potom sa použije model s nízkym výkonom a na jeho výstupe je pripojený magnetický štartér.

Situácia s nastavením prahov je nasledovná. Ak sú nastavené príliš prísne, frekvencia činnosti relé bude vysoká. Tu bude treba nájsť kompromis.

Tieto parametre musia byť nastavené tak, aby poskytovali správnu úroveň ochrany, ale neumožňovali príliš časté prepínanie ILV. Neustále zapínanie a vypínanie neprospeje ani zariadeniam pripojeným k sieti, ani samotnému regulátoru napätia.

Okrem toho niektoré relé vôbec nemajú schopnosť nezávisle nastavovať prahové hodnoty. Sú nastavené „pevne“. Napríklad v továrni bola spodná hranica nastavená na 170 V a horná hranica na 265 V.

Takéto ILV sú lacnejšie, no treba ich vyberať opatrnejšie. Potom nebude možné tieto zariadenia prekonfigurovať, ak sa vo výpočtoch vyskytnú chyby, budete musieť kúpiť nové, aby ste nahradili tie, ktoré nie sú vhodné.

Voľba časových parametrov pre odpojenie a obnovenie napájania výstupného vedenia závisí od pripojenej záťaže a vlastností konkrétnej siete (+)

Ak sa v elektrickej sieti neustále vyskytujú krátkodobé (zlomky sekundy) mierne poklesy napätia, potom je lepšie nastaviť čas vypnutia na spodnom prahu na maximum. Týmto spôsobom bude menej alarmov a ohrozenie napájaného zariadenia bude minimálne.

Oneskorenie zapnutia by sa malo zvoliť v závislosti od typu elektrických spotrebičov zapojených do zásuvky. Ak má pripojené zariadenie kompresor alebo elektromotor, čas napájania by sa mal zvýšiť na 1–2 minúty.

Tým sa zabráni náhlym skokom napätia a prúdu po obnovení napájania siete, čo ochráni chladničky a klimatizácie pred poruchami.

A pre počítače a televízory je možné tento parameter skrátiť na 10–20 sekúnd.

Čo je lepšie: stabilizátor vs relé

Často namiesto pripojenia ovládacích relé v paneli elektrikári odporúčajú ich inštaláciu v dome Regulátor napätia. V niektorých prípadoch to môže byť opodstatnené. Existuje však množstvo nuancií, ktoré je potrebné pamätať pri výbere jednej alebo druhej možnosti ochrany elektrických spotrebičov.

Z hľadiska funkčnosti stabilizátor nielen vyrovnáva napätie, ale pri príliš vysokom napätí aj vypína. Napäťové relé je výlučne ochranné automatické zariadenie. Zdá sa, že prvý zahŕňa funkcie druhého.

Ale v porovnaní so stabilizátorom RKN:

• drahšie a hlučnejšie;
• viac inertný pri náhlych zmenách;
• nemá schopnosť upravovať parametre;
• zaberá oveľa viac miesta.

Keď sa vstupné napätie zníži tak, že výstup stabilizátora má požadované indikátory, začne „čerpať“ viac prúdu zo siete. A toto je priama cesta k vyhoreniu elektroinštalácie, ak na to pôvodne nebola navrhnutá.

Druhou hlavnou nevýhodou stabilizátora v porovnaní s riadiacim relé je jeho neschopnosť zachytiť prudký napäťový ráz pri prerušení nuly.

Doslova pol sekundy s 350-380 W v zásuvke stačí na vyhorenie všetkého zariadenia v dome. Väčšina stabilizátorov sa však nedokáže prispôsobiť takýmto zmenám a prejsť vysokým napätím, pričom sa vypne iba 1-2 sekundy po začiatku prepätia.

Na ochranu vedenia pred napäťovými rázmi v sieti je možné okrem stabilizátorov a relé použiť aj prepäťové a podpäťové spúšte. Ale majú dlhší čas odozvy v porovnaní s RLV. Navyše nezapínajú napájanie automaticky; ich činnosť je skôr ako RCD.

Po výpadku prúdu sa tieto spúšte budú musieť resetovať ručne.

Schémy zapojenia ILV

V paneli je napäťové relé inštalované vždy za meračom v prerušení fázového vodiča. Musí kontrolovať a v prípade potreby prerušiť „fázu“. Neexistuje žiadny iný spôsob, ako to pripojiť.

Najčastejšie sa pre jednofázových spotrebiteľov používa štandardný obvod s priamym zaťažením cez relé (+).

Existujú dva hlavné obvody na pripojenie jednofázových relé regulátora sieťového napätia:

• s priamym zaťažením cez RLV;
• s pripojením záťaže cez stykač - s pripojenie magnetického štartéra.

Pri inštalácii elektrického panelu v dome sa takmer vždy používa prvá možnosť. V predaji je množstvo rôznych modelov ILV s požadovaným výkonom. Navyše, ak je to potrebné, tieto relé môžu byť inštalované v paralelnom okruhu a niekoľkých pripojením samostatnej skupiny elektrických spotrebičov ku každému z nich.

Inštalácia je mimoriadne jednoduchá.Na tele štandardného jednofázového relé sú tri svorky - „nula“ plus fáza „vstup“ a „výstup“. Len sa uistite, že si nepomýlite pripojené vodiče.

Závery a užitočné video na túto tému

Aby sme vám uľahčili navigáciu v schémach pripojenia a výber vhodného relé regulátora napätia, urobili sme výber videí popisujúcich všetky nuansy fungovania tohto zariadenia.

Ako chrániť zariadenie pred prepätím pomocou RKN:

Nastavenie napäťového relé:

Riadiace relé sieťového napätia je vynikajúcou ochranou proti „nulovému zlomu“ a náhlym zmenám napätia. Pripojenie je jednoduché. Stačí vložiť príslušné vodiče do svoriek a utiahnuť ich. Takmer vo všetkých prípadoch sa používa štandardný obvod s priamym zaťažením cez ILV.

Podeľte sa s čitateľmi o svoje skúsenosti s pripojením a používaním napäťových relé. Zanechajte komentáre, pýtajte sa na tému článku a zapojte sa do diskusií - formulár spätnej väzby sa nachádza nižšie.