какое реле напряжения лучше для дома
Защищаем технику от перепадов напряжения: выбираем реле контроля
Установив в щиток реле контроля напряжения, можно защитить не отдельный электроприбор, а всю домашнюю технику сразу. Рассказываем, какими бывают РКН и как правильно рассчитать, какое реле вам подойдет.
Как повышение, так и понижение напряжения в сети может привести к выходу из строя бытовой техники и электроники. Наряду с другой защитной автоматикой применяется реле контроля напряжения, которое отсекает подачу напряжения на заданном участке при сильном перепаде напряжения. Как работает РКН, каким бывает и как подобрать подходящую модель для дома? Ответ профессионального электрика в нашей статье.
Принцип работы РКН
Реле контроля напряжения состоит из двух блоков: электронного модуля (1) и собственно реле (2). Электронный модуль контролирует стабильность напряжения в сети, и при сильных перепадах подает сигнал на реле. Магнитный разъединитель в реле размыкает контакт, прекращая подачу напряжения на бытовые приборы. Каждый прибор имеет свой допустимый коммутируемый ток (или суммарную мощность устройств, подключенных через реле). Например, реле, рассчитанное на ток в 16 А способно работать с устройствами, суммарной мощностью до 3,5 кВт.
Обычно в РКН стандартно устанавливается диапазон перепада напряжения от 170 до 260 В. Когда показатель напряжения в сети выходит за эти пределы, то РКН отключает питание. Однако многие модели позволяют настроить диапазон напряжения под свои нужды. Скорость срабатывания прибора при повышении напряжения составляет около 0,02 — 0,05 с — за это время подключенное устройство сгореть не успеет. После нормализации напряжения в сети, реле включается вновь, и подача напряжения возобновляется.
Куда установить: в розетку или электрощиток?
Существует два способа монтажа: на DIN-рейку в электрощиток или в отдельную розетку. Реле под DIN-рейку предназначены для защиты всей электросети в квартире или доме и устанавливаются в электрощитовую. Они рассчитаны на большую нагрузку и могут работать с высоким коммутирующим током. Например, РКН МЕАНДР УЗМ-51М рассчитан на ток в 63 А, что позволяет устанавливать прибор в сеть, от которой будут запитаны устройства суммарной мощностью до 13,5 кВт. То есть защищены будут все приборы от обычной лампочки до отопительного котла. Минус этого прибора в сложности монтажа — без должных навыков и инструментов установить будет проблематично, и, возможно, придется привлекать электрика.
Розеточные РКН просты в монтаже: достаточно включить в розетку и подключить бытовую технику. Розеточные приборы рассчитаны на меньшую нагрузку и могут защищать лишь несколько устройств. Например, РКН RBUZ R116Y может защитить приборы суммарной мощностью до 3 кВт, например, водонагреватель и холодильник. Его плюс в том, что никаких навыков и инструментов для монтажа не нужно — просто включил в розетку и пользуйся.
Розеточные устройства удобны для дачи, так как там обычно не так много разных приборов. Также их можно брать с собой на выездные работы, чтобы через них подключать дрель, перфоратор и другой электроинструмент. Особенно это важно, когда приходится работать в сельской местности на большом удалении от подстанции, и линия часто сильно проседает — чтоб не повредить инструмент лучше подключить его через РКН.
Какое реле напряжения купить себе домой?
Если вам необходимо защитить технику в доме или квартире, где проживаете постоянно, тогда лучше брать реле под DIN-рейку. Для того, чтобы подобрать подходящее РКН, необходимо рассчитать, с каким коммутируемым током ему придется работать. Для этого стоит воспользоваться следующей формулой:
Pr = P*K, где Pr — мощность, на которую рассчитано РКН; P — суммарная мощность всех электроприборов в доме; К — поправочный коэффициент работы электроприборов. Так как практически не бывает, чтоб все приборы работали одновременно, то поправочный коэффициент берется 0,8. Однако если у вас все устройства будут работать одновременно, тогда берите коэффициент 1.
Предположим нам необходимо защитить бойлер на 2 кВт, стиральную машину на 2,4 кВт, микроволновку мощностью 1 кВт и котел на 7 кВт. Тогда Pr = (2+2,4+1+7)*0,8 = 11 кВт. Так как в характеристиках к прибору указывается коммутируемый ток, то переводим 11 кВт в амперы. 11000/220 = 50 А. Выбираем ближайшее подходящее, например, RBUZ D-50t на 50 А.
Также стоит обратить внимание на количество фаз, с которыми может работать прибор. Розеточные устройства предназначены для однофазных сетей. Для трехфазной сети потребуется соответствующее РКН. Причем прибор будет показывать рабочее напряжение для каждой фазы отдельно. Трехфазные реле рекомендуется устанавливать для защиты станков, работающих от трехфазного двигателя.
Чем отличается реле напряжения от стабилизатора?
Напоследок хотелось бы объяснить, в чем разница между реле контроля напряжения и стабилизатором напряжения. Оба этих прибора отключают питание при падении или повышении напряжения до критических показателей. Однако в отличие от реле, стабилизатор также может выравнивать напряжение до показателя в 220 В. То есть если в сети будет длительное время напряжение в 180 В, то реле работающее в диапазоне от 170 до 260 В будет передавать такое напряжение приборам, что конечно же может плохо на них сказаться. А стабилизатор при этом выровняет напряжение и подаст на приборы 220 В. В этом и заключается их принципиальная разница.
Однако стабилизатор напряжения стоит гораздо дороже реле, он больше в размерах и шумноват. Если вы живете в многоквартирном доме и напряжение обычно не падает/повышается, достаточно защитить от серьезных скачков установкой реле. Стабилизатор же потребуется для жителей сельской местности, где линия часто сильно проседает.
Передаем опыт домашним мастерам:
Как выбрать реле напряжения 220В для частного дома и квартиры
В современном жилье большое значение придается защите электросети от сильных перенапряжений. Для этого применяются сетевые стабилизаторы, позволяющие сгладить резкие колебания, но отличающиеся целым рядом недостатков. Гораздо выгодней использовать недорогие и компактные реле напряжения 220В для дома, обеспечивающие надежную защиту бытовых сетей. Эти приборы, сокращенно обозначаемые РКН, монтируются в распределительном щитке и не нуждаются в значительном пространстве в пределах квартиры.
Принцип работы и функционал
Многофункциональное реле DigiTOP VA-32A
Принцип работы прибора, известного большинству любителей под названием ограничитель напряжения 220V, можно понять после ознакомления с его устройством. В состав входят следующие узлы:
Когда напряжение в сети достигает одного из предельных уровней, электроника вырабатывает управляющий сигнал, подающий питание на реле контроля. Оно срабатывает и обесточивает линию, защищая подключенные к розеткам бытовые приборы.
Принцип действия реле
Функционал таких изделий в сравнении с тем же стабилизатором существенно расширен:
Классификация и виды
Удлинитель с реле напряжения
Известные виды РКН различаются по типу используемого в жилище питания, в соответствии с которым они бывают однофазными или трехфазными. Реле напряжения питания 220В устанавливаются в городском жилье, а их трехфазные аналоги используются в офисах или на предприятиях. Нередко они встречаются в частных домах, к которым подведено ответвление от линии 380 Вольт (трехфазное питание).
По способу подключения в обслуживаемую линию известные модели реле контроля сетевого напряжения 220В для дома делятся на следующие виды:
Первые две позиции представляют собой переходные устройства, обеспечивающие защиту отдельных бытовых потребителей. Этим они принципиально отличаются от РКН, устанавливаемых в распределительном шкафу. К ним могут подключаться целые группы электроприборов.
Достоинства и недостатки изделий, включаемых в розетку
Реле напряжения с вилкой и розеткой
Перед тем как приобрести реле контроля напряжения в розетку, важно оценить его достоинства, оправдывающие покупку.
Дизайн переходников и удлинителей хорошо проработан. Их внешний вид удовлетворяет самым требовательным запросам и не вносит видимых нарушений в интерьеры комнат. К недостаткам относят отсутствие ряда опций, имеющихся у приборов, устанавливаемых на DIN-рейку.
Какой тип предпочтительней
Однофазное реле напряжения РН-111М 1Ф НОВАТЕК
Если пользователь обеспокоен сохранностью дорогой модели холодильника, например, а все другие приборы уже защищены стабилизатором, удобнее приобрети образец типа «розетка-вилка».
В этом случае установка общего автоматического устройства будет излишней, так как приведет к неоправданным издержкам. Этот вариант больше подходит для жителей городских квартир, не желающих тратиться на установку РКН в распределительном щитке (для этого придется приглашать электрика).
Независимо от условий эксплуатации реле контроля следует понимать, что установка нескольких приборов в розетку обойдется дороже, чем одного – в щиток.
Когда стабилизатора в доме нет, а его владелец желает надежно защитить кухонное и комнатное оборудование, разумнее выбрать монтируемый на DIN-рейку прибор. При установке нескольких реле – по одному на каждую защищаемую линию – возможность поломки дорогостоящего оборудования полностью исключается. Они оптимально подойдут для частного дома, где смогут контролировать и трехфазную сеть.
Особенности установки РКН
Общий порядок монтажа реле в электрическом шкафу определяется требованиями действующих стандартов (ПУЭ, в частности). Каждая конкретная модель РКН может устанавливаться в соответствии с выполняемыми ей функциями. Возможны следующие варианты установки реле в линию электропроводки:
Последний вариант возможен только после получения разрешения от представителей «Энергосбыта».
В зависимости от способа подключения к нагрузке различные образцы РКН устанавливаются либо по схеме прямого подсоединения к нагрузке, либо через силовые контакты магнитного пускателя. Второй вариант существенно расширяет возможности прибора по нагрузочному току.
Настройка режимов
Кнопки настроек реле
Пороговые значения РКН выставляются с помощью нескольких потенциометров по градуированной шкале, вынесенной вместе с ручками на переднюю панель.
В отдельных образцах для установки пределов срабатывания применяются кнопки.
Шаг, с которым задаются нижняя и верхняя граница у большинства образцов РКН составляет один Вольт. Правильность выставления нужного параметра контролируется по индикаторному табло, имеющемуся на лицевой панели прибора.
На некоторых моделях предусмотрен еще один регулятор, задающий время возвращения устройства в исходное состояние, момент повторного подключения нагрузки к силовой цепи. Оно может выставляться в широком диапазоне значений от нескольких секунд до 10 минут.
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:
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
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.
Защита от перенапряжений в быту — все типы, все достоинства/недостатки
Как защитить свое имущество (и себя) от перенапряжений в электросети? Какие виды перенапряжений бывают?
Повышенное напряжение
Это постоянное или кратковременные превышение напряжения свыше допустимого допустимого, которым является 230/400 вольт +/-10% (ГОСТ).
Оно представляет опасность для бытовой техники. Может пострадать как блок питания, так и вся внутренняя электроника, на случай если встроенные в блок защиты не справятся.
Самые частые причины появления — неравномерная нагрузка на фазы (перекос) и обрыв нулевого проводника.
Пониженное напряжение
Это постоянное или кратковременное понижение напряжения ниже допустимого, которым является 230/400 вольт +/-10% (ГОСТ).
Хоть и не является перенапряжением, но упомянуть о нем стоит. Для современной бытовой техники с импульсными блоками питания оно не представляет опасности. Более того, в большинстве случаев блоки питания сейчас устанавливаются универсальные «глобальные», т. е. поддерживают весь диапазон мировых напряжений 100-240 вольт.
У приборов не содержащих импульсные блоки, возникают проблемы в связи с потерей мощности. ТЭНы (отопление, электрочайник, варочные панели и т.д.) просто теряют выдаваемую мощность, а к примеру компрессоры могут перестать стартовать из-за нехватки пусковой мощности.
Про последнее скажу больше. Ранее, на старых моделях холодильников, длительное пониженное напряжение часто приводило к пожару. Реле на включение компрессора срабатывало, а у мотора не хватало сил провернуть его на старте. В итоге он стоял в одном положении и под напряжением, что приводило к разогреву и возгоранию его самого или чего-либо вокруг. Именно так сгорели многие дачи.
Тоже самое касается высокомощной техники с электродвигателями. Например воздушный компрессор в гараже (без электронного управления) может точно так же как и старый холодильник «не завестись» и стоять под напряжением пока не полыхнет мотор.
Это короткие и очень сильные всплески (порой превышающие 1000 вольт), отсюда и название.
Коммутационные
Происходят при рабочих процессах на подстанциях. Их естественно стараются сгладить, но они все равно есть.
Аварийные
Неисправности на подстанциях. Попадание молнии в воздушную сеть.
Коммутационные пагубно влияют на блоки питания в бытовой технике, при значительных «всплесках» могут вылетать внутренние предохранители и варисторы.
Аварийные способны превращать в пепел не просто то что включено в розетку, но даже электрощиты и саму проводку. Нередко заканчиваются пожаром.
Отключает фазу если напряжения выходят за заданный параметр.
Бывают как моноблочные так и раздельные, реле управления + контактор который коммутирует силовую часть.
— способность восстановления подачи энергии после срабатывания
— часто имеют расширенный функционал (например контроль тока)
— компактны и занимают мало места в щите
— защищают от высокого и от низкого напряжения
— низкая стоимость
— низкая надежность и ресурс
— низкая коммутационная способность
— ограничения по мощностным показателям
— отсутствие защиты от импульсных перенапряжений
К сожалению сие бюджетное решение получило столь широкую распространенность не потому что это правильно, а просто потому что дешево и «экранчик есть». Увы, от большинства подобных изделий чаще больше вреда чем пользы.
Надо понимать что это наше локальное «изобретение». Крупные Европейские бренды (за редким исключением) такой продукции вообще не выпускают, по причинам приведенным выше.
В ходе моих личных испытаний и замеров, а так же по статистике от тех кто этими изделиями пользуется, выводы таковы:
— не использовать моноблочные реле напряжений с вводными автоматами выше С40
— обязательно устанавливать байпас рубильник для быстрого восстановления питания когда это чудо вдруг внезапно сдохнет
Куда более сложное и дорогое решение. Зато надежное и долговечное.
— способность восстановления подачи энергии после срабатывания
— высокая надежность и ресурс
— любая мощность и коммутационная способность (зависят от применяемого контактора)
— защищают от высокого и от низкого напряжения
— занимают много места в щите
— высокая стоимость в сравнении с мноноблочными (само реле + контактор)
— меньшая скорость срабатывания в сравнении с мноблочным реле
— проблемы с работоспособностью при низких напряжениях (зависит от модели контактора)
— отсутствие защиты от импульсных перенапряжений
Отключает присоединенное к нему устройство (например вводной автомат) если напряжение превышает допустимое. Так же существуют расцепители низкого напряжения, которые срабатывают при пониженном.
— высокая надежность и ресурс
— не влияет на мощность и коммутационную способность (они зависят от присоединенного устройства)
— занимают крайне мало места в щите
— низкая стоимость
— неспособность восстановления подачи энергии после срабатывания
— отсутствие защиты от импульсных перенапряжений
УЗИП (Устройство Защиты от Импульсных Перенапряжений)
В зависимости от класса и конструкции, это либо газовый разрядник либо варистор (либо комбинация двух). Модуль УЗИП подключается к фазам, нолю и земле, сразу после вводного автомата. При появлении на вводе импульса, он резко снижает свое сопротивление, замыкая фазу и/или ноль на землю, тем самым он не пропускает всплеск дальше себя в проводку квартиры/дома.
— защита от всевозможных импульсных перенапряжений
— любая мощность и коммутационная способность (УЗИП подключается к сети параллельно)
— крайне высокая скорость срабатывания
— не защищает от постоянного повышенного напряжения, только от всплесков
— не работает без полноценного заземления
— неспособность восстановления подачи энергии после срабатывания
— ресурс определяется количеством полученных разрядов
— высокая цена за качественные модели
— иногда требуется доп защита самого УЗИПа
Частая ошибка — многие считают что все модули УЗИП одинаковые и подключаются одинаково. Естественно это не так и зависит от применяемой системы заземления. Вот схема для осознания сего факта.
Так же многие считают что УЗИП защищает и от постоянного повышенного напряжения. Но это не так. УЗИП рассчитан на работу со всплесками, а постоянное перенапряжение портит даже его самого, так же как бытовую технику.
В отличии от остальных типов защиты которые просто отключают внутридомовую проводку от ввода, стабилизатор корректирует параметры входного напряжения, старясь уложить их в норматив (чем стабилизатор дороже, тем лучше ему это удается).
— стабилизирует напряжение на постоянной основе
— требует импульсной защиты на вводе (УЗИП)
— требует пространства и охлаждения вне щита
— низкий ресурс и надежность у бюджетных моделей
— крайне высокая цена за надежные модели
Полноценная защита это всегда комбинация устройств, каждое из которых выполняет свою функцию.
В интернете и среди начинающих электриков бытует ошибочное мнение что для эффективной защиты от всех видов перенапряжений достаточно просто поставить дешевое моноблочное реле за 2500р и на этом все. Увы, это не является полноценным решением проблемы.
Обязательное требование для полноценной защиты — УЗИП класса 2 в распределительном щите (квартиры и загородные дома). А если речь идет о загороде и воздушных линиях электропередачи, так же УЗИП класса 1 на вводе (как правило в щите учета).
В квартирных щитах для современного жилья (новострой, ввод — одна фаза 50-63А) наиболее рациональна комбинация — расцепитель перенапряжения + УЗИП класса 2.
В квартирных щитах для старых построек (вторичка, ввод — одна фаза 25-40А) установка УЗИПа как правило невозможна из-за отсутствия заземления или неправильной его реализации (некорректная модернизации системы заземления с TN-C до TN-C-S при капремонте). Там просто расцепитель или реле напряжения (по вкусу).
Загород с его воздушными линиями это отдельная песня. Там обязательно реле напряжения из-за того что сеть может гулять туда-сюда по 5 раз на дню. Т.к. вводные токи низкие, допустимо применение моноблочных реле напряжений с целью экономии. УЗИП класса 1 в ЩУ и класса 2 в ЩР крайне желательны, но упираются в наличие правильно реализованного контура заземления, и конечно же в бюджет как итог.
Стабилизатор напряжения это не сколько защита сколько обеспечение стабильной работы электропотребителей в нестабильных сетях. Использование стабилизатора в качестве защиты — такое себе занятие. Это отдельная тема и про них мне стоит сделать целую отдельную запись.
Вот так коротко и без лишних слов, чтобы было понимание основ. В последующих записях вы увидите реализацию подключения и подбора компонентов в каждом конкретном случае.
(тут будут ссылки на продолжения с примерами)
—-
Остальные мои записи по электрике вы найдете тут.