Реле напряжения 220 в для дома: защита техники от внештатных ситуаций

Причины изменения напряжения

Основные причины того, что напряжение может в кратковременный, либо длительный период времени выйти из этих диапазонов следующие:

• обрыв нулевого питающего провода
• короткое замыкание нулевого проводника с фазным
• неравномерное распределение нагрузки

Как защитить свои электроприборы от этого? Есть два способа:

• установить стабилизатор напряжения (более дорогое решение)
• использовать реле напряжения для квартиры (экономичное решение)

При этом не стоит путать роль стабилизатора и реле напряжения.

Также реле напряжения, равно как и стабилизатор, не способны полноценно защитить вашу эл.проводку от молниевого удара. Для этого есть другие специальные устройства.

Еще помните, что стабилизатор не всегда способен защитить вас от резких перепадов из-за своей инерционности. 

Чтобы сгорела техника достаточно долей секунд. Время срабатывания большинства реле напряжений – 0,02 сек.

Замер напряжения перед выбором

В целом реле напряжения — это бюджетный вариант, и они на сегодняшний день, по-хорошему должны стоять в каждой квартире. Просто верхние и нижние пороги для нечастых срабатываний нужно задавать грамотно. А для этого необходимо по крайней мере иметь мультиметр и опытным путем замерить входное напряжение в пиковые часы нагрузки.

Желательно сделать три замера — утром, вечером и ночью. И уже после этого исходя из результатов, устанавливать пороги срабатывания реле.

Любой нормальный человек побоится выставлять такие пороги срабатывания на реле без наличия какой-либо другой защиты, и продолжать пользоваться электроэнергией при таких неудовлетворительных показателях.

Реле напряжения РН-111, РН-111М, РН-113 от Новатек

Данные реле напряжения производятся у нас в России. Как видно из
заголовка у Новатека можно приобрести три типа реле напряжения.

РН-111 и РН-111М по параметрам практически одно и тоже устройство,
главное различие у них в том, что у реле РН-111М есть индикация напряжения, а у
РН-111 ее нет.

Верхний предел напряжения от 230 до 280 В, нижний — от 160 до 220
В. Время автоматического повторного включения от 5 до 900 сек. Гарантия на эти
реле 3 года.

Схема подключения реле напряжения РН-111

Рассчитаны РН-111 на небольшие токи до 16А или мощность до 3,5
кВт, но для подключения более высокой нагрузки, РН-111 можно включать совместно
с контакторами (магнитными пускателями).

Схема подлючения реле напряжения с контактором

Это значительно увеличивает стоимость, так как хороший контактор
сейчас будет стоить около 4-5 тыс. рублей, понадобится бОльшее количество
модулей в щитке, а также автомат для защиты катушки контактора. Вышеуказанная
схема подключения реле напряжения с контактором для РН-111, справедлива для
любого другого реле с учетом особенностей его схемы.

Реле РН-113 уже более улучшенное относительно РН-111, диапазоны по
напряжению и время АПВ такие же, как у РН-111, но максимальный ток на который
можно включать РН-113 до 32А или если по мощности до 7 кВт.

Схема подключения реле напряжения РН-113

Но
я бы не стал этого делать, так как контакты у РН-113 достаточно слабые для
провода сечением 6 мм2, а именно такое сечение необходимо для
подключения на 32А.

Надежнее РН-113 также подключать с контакторами, без контакторов максимум на 25А. 

Смотрится,
конечно, красиво, но такое подключение занимает на 3-4 модуля больше и раза в
два дороже по стоимости, чем если бы применили УЗМ-51М или Zubr.

Описание популярных моделей

Схемы подключения и настройки большинства моделей, предлагаемых отечественными производителями, имеют много общего, отличаться могут только деталями.

Приборы под маркой Зубр

Защитные устройства этой серии включаются схему энергоснабжения двумя способами:

• упрощенное внутреннее подключение;
• совместно с УЗО и защитным автоматом.

В первом случае нагрузка подсоединяется непосредственно к выходу прибора, а во втором цепь контроля замыкается через УЗО и АВ. Такое включение Зубра позволяет защитить линию не только от перепадов напряжения, но и от утечек по току.

Приборы имеют различные варианты исполнений, отличающиеся номинальными токами (25-63 Ампера). Верхний порог срабатывания – от 220 до 280 с шагом 1 Вольт, а его нижнее значение – от 120 до 210-ти Вольт. Время повторного включения в линию варьируется от 3-х до 600 сек. Шаг регулировки – 3 секунды.

Серия РН

РН-111

Модель РН-113 включается после электросчетчика и допускает ручное выставление значений нижнего и верхнего порогов срабатывания, индицируемых на встроенном в лицевую панель дисплее. Прибор способен автоматически подключать питающую сеть при восстановлении ее параметров после сильных скачков напряжения.

Для нормальной работы устройств этой серии необходим запас по мощности не менее 20%.

Помимо предельных значений на индикаторе высвечиваются параметры сети при отключении потребителя, а также время, оставшееся до включения. Номинальный ток составляет 32 Ампера; при желании он может быть увеличен за счет установки магнитного пускателя.

Серия УЗМ

Реле напряжения УЗМ-51М

Прибор УЗМ-51М, устанавливаемый сразу после электросчетчика, рассчитан на номинальный ток до 63-х Ампер и занимает сразу 2 модуля на DIN-рейке. Его стандартная ширина – 35 мм. Максимально выставляемая уставка по верхнему пределу напряжения составляет 290 Вольт. Нижний порог срабатывания по перенапряжению равен 100 Вольтам.

Время повторного включения, задаваемое пользователем вручную, может принимать два фиксированных значения – 10 секунд и 6 минут. Приборы серии УЗМ допускается устанавливать в сетях с любой системой заземления: TN-C, TN-S или TN-C-S.

Приборы от фирмы «DigiTOP»

РКН серии V-protektor используются только для защиты от перепадов напряжения. Они рассчитаны на номинальные токи от 16 до 63 Ампер. Верхний порог срабатывания задается в границах от 210 до 270-ти, а нижний – от 120 до 200 Вольт. Время автоматического восстановления включенного состояния – от 5 до 600 сек. Трехфазный прибор V-protektor 38 рассчитан на максимальный ток не более 10 Ампер.

Устройства марки АВВ

Реле напряжения АВВ

Популярные на рынке реле ABB серии CM позволяют регулировать порог срабатывания в широком диапазоне значений (от 24-х до 240 Вольт – в однофазных и от 320 до 430 Вольт в трехфазных цепях). Время восстановления у большинства моделей составляет от 1 до 30 секунд.

Принцип работы

Работа прибора контроля данного типа основана на измерении значений напряжения во внешней питающей сети. При понижении значений, ниже заданных или превышающих верхний установленный предел, реле размыкает свои силовые контакты, тем самым отключая сеть потребителя от внешнего источника электроснабжения.

Схема включения в однофазную сеть электроснабжения квартиры или дома

По истечении определённого временного периода устройство в автоматическом режиме замыкает силовые контакты и подаёт питание во внутреннюю сеть электроснабжения. Для недопущения цикличности повторных включений силовой части в конструкции прибора заложена выдержка времени включения (интервал задержки), которое может быть заложено заводом-изготовителем или задаваться вручную. Если уровень напряжения после отключения не установится в заданных значениях, то устройство не выполнит замыкание силовых контактов.

Реле напряжения DigiTOP

Реле имеет привлекательный внешний вид. Никаких лишних крутящихся неудобных переключателей. Цифровое табло и три функциональные кнопки.

Первая — при кратковременном нажатии показывает нижний предел срабатывания, третья — верхний. Чтобы изменить заводской параметр (Umin=170В — Umax=250В) держите нажатой кнопку несколько секунд. Если нажать одновременно на первую и третью клавиши появятся настройки задержки времени повторного включения. Средняя кнопка играет информативную роль и показывает напряжение из-за которого сработало реле.

При первом подключении к сети, показания на табло начинают мигать. Это означает, что реле разомкнуто и U на выходе нет. Через 15 сек при нормальных значениях напряжения питания реле автоматически само сработает и включится.

Паспортная погрешность показаний максимум 5 Вольт.

Для перехода в режим настройки вольтметра необходимо при выключенном питании прибора нажать обе кнопки и включить питание.На индикаторе отобразится какое-то значение напряжения на входе прибора и будут мигать точки внизу каждой цифры. Далее кнопками «БОЛЬШЕ» или «МЕНЬШЕ» можно выставить необходимое значение напряжения по эталонному прибору. Для выхода из этого режима надо отключить питание.

Цена самой популярной модели реле 220В для квартир под ток до 40А — в пределах 3000 руб.

Марка V-Protector – защищает только от скачков напряжения.

Если его зажать с двух сторон автоматами, то теплоотдаче резко снизиться и при номинальных токах оно будет ложно отключаться.

• нормальная работа поддерживается при температурах от +5С. Поэтому реле только для установки внутри квартиры и никаких щитовых в подъездах.
• одно и трехфазное исполнение
• номинальные токи от 16А до 63А

Схема подключения:

Серия VA-Protector – реле тока и реле напряжения объединенные в одно целое.

• срабатывает при превышении нагрузки по току
• номинальные токи от 32А до 63А
• если ток превысит номинальный, отключит нагрузку за время 10мин. Если максимальный (короткое замыкание) – за время 0,04 секунды.
• на экран реле выводится как напряжение, так и нагрузка (в амперах)

Есть еще реле DigiTOP MP-63. Разница заключается в выводе на экран помимо напряжения и тока, еще и значения нагрузки в кВт.

Схема подключения аналогична вышеприведенным.

Подводя итого вышеизложенному, вот на что следует обращать внимание в первую очередь при выборе реле напряжения 220в для дома и квартиры:

• подключается напрямую или в паре с контактором
• сколько модулей занимает в электрощитке
• номинальный ток
• наглядность и простота настроек и подключения
• температура эксплуатации (где будете монтировать — улица, подъезд, квартира)
• функциональность (наличие тепловой защиты, защита по току)
• сечение провода для клеммных зажимов
• стоимость

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 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.

Импульсное перенапряжение

Существует еще такое понятие как импульсное перенапряжение в сети. Импульсное перенапряжение – это очень резкий и очень кратковременный скачек напряжения в сети, который длится доли секунды, но за это время может успеть испортить проводку и электроприборы. Особенно опасным может оказаться такой скачок для домашней сети в частном доме. От этого защищают специальные приборы – устройства защиты от импульсных перенапряжений.

Причиной импульсного скачка напряжение может стать:

• Коммутационная перегрузка.
• Удар молнии в молниезащиту.

В любом из этих случаев поможет УЗИП. Их активно используют для защиты от перепадов сети частного дома. Устройства бывают:

• Одновводными.
• Двухвводными.

В зависимости от типа нелинейного элемента они бывают:

• Коммутирующими.
• Ограничивающими сетевое напряжение.
• Комбинированными.

Принцип работы у каждого вида разный. Коммутирующие защитные аппараты характеризуются высоким сопротивлением. При резком скачке напряжения в электросети сопротивление моментально падает до минимума. Ограничивающие УЗИП – ограничители сетевого перенапряжения – тоже имеют высокое сопротивление. Но отличительный принцип работы их – в плавном снижении сопротивления по мере роста напряжения. Как только напряжение становится больше допустимого, сила тока резко возрастает. После сглаживания электрического импульса ОПН возвращается в исходное состояние.

Импульсный скачок напряжения – серьезная угроза для крупных объектов и жилых домов. Существует три ступени защиты от этой угрозы. Аппараты для защиты от ИП, соответственно, делятся на три класса:

• I класс – устройства, устанавливаемые на щите и обеспечивают защиту от разряда молнии.
• II класса – устройства, обеспечивающие защиту от повреждений электросетей после удара молнии или скачком напряжения по причине коммутации.
• Аппараты III класса используются для защиты отдельно стоящих домов. Это последняя защита, которая сглаживает остаточное перенапряжение. Устройства представляют собой специальные электророзетки.

Все три класса, примененные вместе, обеспечивают трехступенчатую защиту объекта. В отличие от УЗО, эти приборы не считаются обязательными, однако повышают уровень защиты от неожиданностей и степень безопасности для дома и жильцов. Подключение аппаратов защиты от ИП требует учета существующей заземляющей схемы и характеристик системы электроснабжения.

Принимая решение о применении тех или иных средств защиты от скачков напряжения лучше советоваться с опытным электриком.

Что это такое

Это устройство, в одном корпусе которого соединены два функционала: электронное устройство, которое контролирует показатель напряжения, и силовой разъединитель нагрузки. Само реле, а точнее сказать, его конструкция изготавливается на основе базы микропроцессоров или компаратора. Первый вариант отличается более плавной работой (регулировкой нижнего и верхнего уровня срабатывания).

Основной параметр аппарата – это быстрота срабатывания. Конечно, этот критерий во многом зависит от качества самого реле, поэтому брендовые приборы, к примеру, от компании «ABB» или «Legrand» срабатывают буквально за несколько долей наносекунды, то есть, мгновенно. В них порог срабатывания устанавливается по специальной шкале потенциометром. Отсюда не только быстрота работы, но и высокая точность определения предела скачка напряжения.

Однофазное реле контроля напряжения abb

Разновидности

Разнообразие видов однофазных реле напряжения зависит от типа его подключения.

1. Реле-вилка. У этого вида в конструкцию вмонтирована обычная штепсельная вилка. А, значит, реле просто втыкают в любую розетку. С противоположной от вилки стороны есть своя розетка, куда подключается бытовой прибор. Этот вид хорошо использовать, как единичный разделитель для одного или нескольких бытовых приборов. Это современный электронный аппарат, в состав которого также входят дисплей, на панель которого выводятся данные по напряжению, и кнопки настройки.
2. Реле-удлинитель. По сути, это то же самое, что и предыдущий вариант. Только его конструкция – это удлинительный кабель, на котором установлена одна, две или три розетки.
3. Реле напряжения однофазное для установки на DIN-линейку. Эту разновидность устанавливают в распределительный шкаф. Основное достоинство этого вида – установка на фазу потребительного контура. То есть, его можно установить на любой контур группы потребителей или сразу на фазу целого дома или на одну квартиру.

Реле вилка

Реле на DIN-линейке

Как показывает практика, оптимальный вариант для создания нормальных условий работы бытовых приборов в доме или квартире – установка именно этого вида реле контроля напряжения.  Почему?

• Во-первых, этот вид обладает широким диапазоном настроек.
• Во-вторых, он может работать в разных режимах, независящих друг от друга. А именно, как обычное реле напряжения, как блок, контролирующий максимальное или минимальное напряжение (это две разновидности), как временное реле (то есть, может задерживать включение сети).

Конечно, разновидность сетей определяет и разновидность реле. Поэтому на рынке вы найдете и однофазные, и трехфазные. Но учитывайте тот момент, что трехфазные модели работают вот по какому принципу. Если вы его устанавливаете на вход в дом, то при скачке напряжения на одной из фаз сети, весь прибор отключается, то есть, он разъединяет и две другие фазы. Так что ваш дом остается без электричества.

Реле на дин рейку

И еще один негативный момент, связанный с трехфазным реле. Если на соседних фазах напряжение будет отличаться, то прибор тут же сработает. К примеру, на одной фазе будет 230 вольт, а на соседней 220, то произойдет отключение трех фаз сразу. Хотя эти показатели напряжения являются нормальными. Поэтому, если в вашем доме нет трехфазных потребителей, то не стоит использовать трехфазное реле контроля напряжения.

И еще одна рекомендация от специалистов. Выбор зависит от силы тока (А). К примеру, на фазе контура установлен автомат 25 А, то рекомендуется сюда же установить реле на 32 или 40 А. То есть, с запасом в 20-30%. Запомните, что этот показатель не влияет на работу прибора, потому что размыкание сети происходит под действием изменяемого напряжения, а не силы тока.

Подключение РН 111м с контактором — 3 способа

Производится это прибор .

РН 111м предназначено для отключения нагрузки в случае выхода параметров сети за допустимые пределы. При возврате этих значений к номинальным значениям, устройство снова подаёт питание в сеть.

На лицевой панели есть два светодиода, сигнализирующих о наличии напряжения в питающей сети и состоянии самого прибора — включенный или выключенный.

Регулировка прибора производится тремя ручками:

• верхнее значение срабатывания устройства;
• нижнее значение;
• время задержки перед повторным включением.

Схемы подключения реле

Ответы на 3 вопроса о способах подключить реле

1. Допускается ли подключение электроприборов прямо после устройства? Это подключение применяется, если нагрузка не превышает номинальную мощность устройства 16А или 3,5кВт.
2. Как подключить контактор? Контактор подключается к выходным клеммам устройства, а к нему подключаются все электроприборы .
3. Какой ещё есть способ подключения? Смешанный. В этом случае часть оборудования подключается прямо к РН 111м, а часть (самое мощное, чаще всего электротопление или электроплита) через пускатель.

Подключение пускателя к РН

Схемотехника

В разумных пределах схема подключения РКФ зависит от фантазии разработчика. Стандартное устройство имеет 3 входа для подключения фаз. Обычно они расположены в верхней части прибора. Снизу находится клеммник с 4 выводами — NO и NC контактами реле. К ним подключается какой-либо исполнительный механизм. Например, более мощное реле, контактор или магнитный пускатель. Возможно подключить нагрузку и напрямую, но требуется учесть потребляемый ею ток.

Элементы конструкции реле

Старые советские реле контроля обрыва и чередования фаз фиксировались на монтажном месте с помощью 2 винтов. Современные приборы оснащаются крепежом под DIN-рейку. Такой подход упрощает ремонт и разработку электрических шкафов.

Вторая конструктивная особенность реле фазного контроля — винтовые клеммники для подключения проводов. Подобными контактами оснащается подавляющее большинство устройств защиты.

Регуляторы для настройки

Регуляторы настройки рабочих параметров реле находятся на передней панели. Это позволяет внести изменения, не снимая само устройство с электрического щита. Регуляторы выполнены на основе подстроечных резисторов. Они не выпирают с поверхности прибора. Для их вращения необходимо воспользоваться любой подходящей отверткой.

Некоторые модели реле защиты от перекоса в сети оснащены кнопками и дисплеем. В таких устройствах ничего вращать не требуется. Однако несколько сложнее разобраться в том, что и как регулируется. Особенно без руководства пользователя.

Устройство контроля с электронным управлением

Маркировка назначения выводов

В плане маркировки и обозначения клемм все так же, как и на любых современных устройствах. Буквы на корпусе прибора имеют следующие обозначения:

• L1, L2, L3 — выводы для подключения 3 фаз контролируемой сети;
• NO/NC — контакты выходных реле;
• Umax — максимальный порог напряжения, при котором РКФ отключит защищаемое оборудование;
• Umin — соответственно минимальный порог отключения;
• задержка — время, через которое сработает реле.

Обратите внимание! NC/NO (normal closed / normal open) — нормально закрытые/открытые контакты реле. Данная маркировка применяется во всем современном оборудовании

NC контакты находятся в замкнутом состоянии и накоротко прозваниваются мультиметром, если на катушку реле не подано напряжение. Как если бы оно просто лежало на столе. NO — контакты наоборот. Без напряжения находятся в разомкнутом состоянии.

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.

Классификация реле по способу подключения.

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.