Реле контроля напряжения. защита от скачков напряжения

Микропроцессорное управление УЗИП позволяет реализовать следующие функции:

• самотестирование устройства;
• автоматическое включение и выключение нагрузки;
• высокую точность и стабильность параметров;
• защита от пониженного и повышенного напряжения сети;
• защиту подключённых к нему потребителей электросети в случае превышения (снижения) пикового значения
  эффективного значения;
• 4 режима работы: основной режим, режим программирования, режим быстрого программирования, режим принудительного
  отключения нагрузки;
• автоматическое восстановление подключения потребителя к электросети;
• измерение пикового значения сетевого напряжения с точностью 1% в любом режиме работы;
• индикацию усредненного эффективного значения сетевого напряжения в любом режиме работы;
• индикацию установленных порогов, частоты сети или сообщений в основном режиме работы;
• программирование порогов;
• быструю коррекцию порогов прямо из основного режима;
• программирование таймера;
• программирование допустимого времени кратковременных провалов напряжения.

Откуда возникает перенапряжение

Планировка и строительство многих многоэтажек еще пару десятков лет назад производилась без прицела на сегодняшнее многообразие бытового электрооборудования: микроволновки, многокамерные холодильники, утюги высокой мощности и другие приборы, имеющие электрическое питание. Поэтому максимумы потребления электричества по утрам и вечерам пагубно влияют на работу всей электросети в любом жилище.

Электричество, текущее по кабелю или проводу, неспособному выдерживать такую нагрузку, способствует их ненормальному нагреву в дневные часы и охлаждению в вечерние. В силу законов физики, проводник ослабевает, поскольку он делается то шире, то уже. Контакты в щитке на первых этажах или в едином вводно-распределяющем устройстве в доме заметно ослабевают. Также нулевые контакты могут отгореть, что приводит к перепаду напряжения от 110 до 360 вольт на всех этажах, выше этажа с перегоревшими контактами.

Перенапряжение в электросети может произойти в результате попадания молниевого разряда в линию электропередач, подстанцию или элементы дома, при этом сила тока просто огромная, порядка 200 килоампер. При попадании в молниеприемник и дальнейшем прохождении молнии по контуру заземления в проводниковых материалах возникает электродвижущая сила, измеряемая в киловольтах.

Также вызвать резкий скачок напряжения могут сварочные работы или одновременное включение многими соседями электроприборов или подключение/отключение мощного потребителя. Для защиты дорогостоящей электротехники и всего частного дома необходима защита от перенапряжения в сети.

Стабилизатор тока

Опасность короткого замыкания заключается в том, что оно может вызвать возгорание оборудования и пожар. Именно поэтому защита от перенапряжения сети 220 В, применяемого в быту, чрезвычайно важна. Для этих целей потребители часто используют стабилизатор напряжения. При его выборе необходимо учитывать следующие характеристики:

Тип сети. По числу проводов они делятся на однофазные (с двумя проводами) и трехфазные (с четырьмя проводами).
Мощность. Перед приобретением стабилизатора следует посчитать суммарную нагрузку всех устройств, которые планируется защитить. Показатель мощности защитного прибора должен на ступень превосходить полученное число.
Пусковой ток

Этот параметр необходимо брать во внимание при защите устройств с асинхронными двигателями (насосов, холодильников). Для их бесперебойной работы требуется стабилизирующее устройство с запасом до 25%.

Что касается необходимого числа стабилизирующих приборов, то оно зависит от того, сколько электрических устройств работает в одной сети. Система, состоящая из 2−3 маломощных электроустройств, будет эффективно работать при наличии одного стабилизатора, встроенного в неё на входе.

Причины возникновения перенапряжения

1) Самой распространенной причиной перенапряжения для бытовых потребителей является обрыв нулевого провода (N).

Нулевой провод при несимметричных нагрузках выравнивает фазные напряжения у потребителя электроэнергии. При обрыве или отгорании нулевого провода ток будет циркулировать между фазами. Часть потребителей получит повышенное напряжение, вплоть до 380 В, а часть заниженное.

2) Неправильное или ошибочное подключение в электрощитовой, когда вместо нулевого провода вы подключаете фазный, при этом в дом приходит не 220 В, а 380 В.

3) Во время грозовых разрядов, удар молнии в линию электропередачи, возникают импульсные перенапряжения которые по величине могут достигать нескольких тыс. В.

4) Регулирования напряжения на подстанциях энергосистем.

Источник бесперебойного питания

В ряде случаев, обзаведясь приборами отключения электричества при несоответствии требованиям и параметрам, стоит обдумать и приобретение источника бесперебойного питания, который не позволит отключить важные приборы от работы.

Это прибор, который отличается от названных, хотя в некоторых случаях его путают со стабилизатором напряжения. Если электричество перестает подаваться (в том числе и по причине отключения при срабатывании реле контроля или устройства защитного отключения), или если непогодой оборвутся провода, электричество не поступит в жилище, и ни стабилизатор, ни другие приборы не дадут возможность продолжать пользоваться электричеством. На это способен только ИБП. Он создан для того, чтобы при внезапном отключении тока то или иное устройство могло еще поработать (что даст, например, возможность корректно его выключить или закончить текущий процесс).

Источник бесперебойного питания может обеспечить поступление электричества только на определенное время, на которое он рассчитан. Чем больше времени может обеспечить электричество ИБП, тем мощнее он и тем дороже он стоит. Созданы бесперебойники на основе имеющихся в них аккумуляторов. Они необходимы на производстве, в офисе, где люди работают на компьютерах, дома для возможности выключить компьютер и закончить работу, не потеряв важные данные.

Эти устройства могут объединять в себе стабилизаторы, и помимо основной задачи – обеспечить электричеством при внезапном отключении – отвечают за подачу стабильного напряжения, однако считается, что полноценно заменить стабилизаторы они неспособны.

Причины перепадов напряжения.

1. Перекос фаз, который возникает из-за отсутствия одинаковой нагрузки на разные три фазы. Да же если у Вас в квартире или частном доме только однофазное напряжение 220 Вольт, то другие дома или квартиры подключаются либо к той же фазе или двум другим разноименным. Все линии от подстанции идут 3 фазные. Проектировщики стараются составлять схему равномерного расключения всех квартир или индивидуальных домов пропорционально на три фазы одной линии электропитания, что бы избежать возникновения неравномерной нагрузки на все 3 фазы. Поэтому перекос фаз довольно редко встречается в домашних условиях.
2. Аварийные режим работы электросети. Часто происходит при обрыве нуля в этажных, вводных электрощитах. При этом все однофазные линии начинают работать без нуля, место которого занимает другая разноименная фаза. В результате возникают перенапряжения, приводящие к поломкам электроприборов.Что бы этого избежать, необходимо проводить регулярное техническое обслуживание- проверять контакт и поджимать нулевой проводник в электрических щитах. Помните, что без нуля щит на 380 Вольт- это гибель всех ваших ламп и бытовой техники. Поэтому для частных домов и гаражей с вводом на 380 В обязательно и для однофазных рекомендуется делать заземляющий контур, который соединяется с нулем электрощита. Это гарантирует безотказную работу, да же в случае обрыва ноля в электропитающей линии.
3. Очень редко причиной скачков напряжения являются удары молнии. Все современные трансформаторные подстанции надежно защищены от перенапряжений специальными устройствами. Стоит ишь опасаться жителям частных домов, подключенных к воздушной линии электропередач на опорах. В моей практике был лишь один случай попадания молнии в мачту с антенной на даче. В результате сгорел телевизор. Поэтому вынимайте штекер антенны во время грозы.
4. Самостоятельный ремонт или неправильное подключение в электрощите. Нередко молодые специалисты или люди без опыта электрика в результате неумелых действий по подключению подают вместо 220 Вольт- 380. Или включают 3 фазный щиток с отсоединенным нулем.

Имейте ввиду, что причину скачков напряжения всегда поможет определить и устранить опытный электрик.

Обзор популярных моделей

«ZUBR»

Начнём с такого распространённого украинского изделия, как защитное реле марки «ZUBR», пользующееся определённым спросом в России. На это устройство производителем даётся гарантия на срок до 5-ти лет; при этом многие пользователи хорошо отзываются о его работе.

Релейный прибор с индексом 25D, например, рассчитан на предельные токи до 25-ти Ампер и обеспечивает неплохие характеристики стабилизации сетевого напряжения (включая тепловую защиту). Эта модель привлекает к себе пользователей относительно низкой стоимостью (для России она составляет порядка 1500-1900 рублей).

«РЕСАНТА»

Рассмотрим далее модуль стабилизации АЗМ-40А, производимый китайской компанией «Ресанта» (смотрите фото ниже).

Изделие АЗМ-40А

Это изделие также достаточно дешево (до 700 рублей) и пользуется определённой популярностью в широких потребительских массах. Другим его плюсом является отсутствие каких-либо органов ручного управления, что в некоторых ситуациях выглядит как недостаток (все зависит от предпочтений пользователя).

К недоработкам этой системы можно отнести широкий диапазон регулируемых напряжений (от 170 до 265 Вольт), что означает продолжение работы оборудования в опасных для некоторых образцов техники условиях.

Обратите внимание! Из-за отсутствия органов регулирования изменить эти границы не представляется возможным. Добавим ко всему сказанному большие габариты прибора и низкое быстродействие по защитному отключению (до 6-ти секунд)

За такой промежуток времени при сильных перенапряжениях большинство приборов точно сгорит. Время восстановления этого устройства составляет всего 2-3 минуты, что недостаточно для некоторых образцов бытового оборудования (для холодильников, например, этот показатель должен быть не менее 5-ти минут)

Добавим ко всему сказанному большие габариты прибора и низкое быстродействие по защитному отключению (до 6-ти секунд). За такой промежуток времени при сильных перенапряжениях большинство приборов точно сгорит. Время восстановления этого устройства составляет всего 2-3 минуты, что недостаточно для некоторых образцов бытового оборудования (для холодильников, например, этот показатель должен быть не менее 5-ти минут).

РН-111А (113)

Данная модель релейного оборудования выпускается известным и надёжным производителем (фирмой «Новатек»).

Модуль релейной защиты РН-113

Изделия марки РН-113 имеют целый ряд преимуществ, основные из которых приводятся ниже:

• Прежде всего, это достаточно высокое быстродействие, составляющее 0,2 секунды (сравните с предыдущей моделью с её 6-ю секундами);
• Далее большой диапазон регулировки граничных пределов напряжения;
• Возможность самостоятельного задания момента повторного включения;
• Наличие цифрового индикатора с отображающимися на нем режимами работы и функциональными параметрами.

Единственным недостатком этого устройства считается низкая нагрузочная способность (всего 16-32 Ампер), что для загородных объектов потребления иногда бывает недостаточно.

В связи с этим специалисты советуют дополнять прибор отдельным контактором и специальным автоматом, обеспечивающим защиту его релейной части. В итоге вся комбинированная конструкция может обойтись пользователю в сумму порядка 2,5-3,0 тысяч рублей (для модели РН 113, рассчитанной на 32 Ампера, стоимость комплекта существенно возрастёт).

УЗМ-51М

Этот прибор выпускается питерской фирмой «Меандр» и считается одним из наиболее надёжных и эффективных образцов оборудования данного класса.

К его достоинствам следует отнести:

• Довольно широкий диапазон установки предельных значений напряжения (от 160-ти до 280-ти Вольт);
• Высокое быстродействие (время срабатывания – всего лишь 0,02 секунды);
• Максимальная нагрузочная способность – до 63-х Ампер;
• Наличие защитного механизма от импульсных перенапряжений;
• Сравнительно небольшие размеры и отсутствие необходимости дополнять комплект какими-либо элементами.

Добавим к этому невысокую стоимость изделия, которое можно приобрести на рынке примерно за 2 тыс. рублей.

В заключенной части отметим, что перед принятием окончательного решения по выбору защитного оборудования желательно обратиться к специалисту, способному оценить возможные угрозы и предложить пользователю тот или иной образец

При этом важно понимать, что приобретение пусть и дорогого, но достаточно эффективного средства защиты от всплесков питания и перенапряжений равноценно надёжному вложению денег

Как же можно защитить себя от подобных ситуаций

Одним из наиболее распространенных и недорогих устройств является реле контроля напряжения. Их выпускает очень много организаций в разных формфакторах, нас же больше всего интересует вариант модульного исполнения для установки в вводной щит. Ведь лучше всего изначально собрать грамотный щит и спать спокойно, чем впоследствии пытаться добавить устройства в щит, в котором для них даже места не предусмотрено.

Есть конечно же реле контроля напряжения, которые выпускаются в других видах и их можно использовать непосредственно у дорогостоящей техники, они включаются в розетку до потребителя и защищаю только его.

Их можно разделить на следующие виды

• выполненный в виде переходника. Включается непосредственно в розетку, а уже сам потребитель включается в реле контроля напряжения. Это устройство имеет собственный экран и настройки границ срабатывания.
• выполненный в виде удлинителя. По сути своей это тоже самое что и переходник, просто к нему приделали кусок шнура с вилкой и добавили несколько розеток. Выполняет все те же функции, но включить в него можно несколько устройств. Такие удлинители удобно располагать около рабочего стола с компьютером и другой бытовой техникой.
• Реле контроля напряжения в модульном исполнении для установки в щит. Выполнен в виде автоматического выключателя и как все модульное оборудование просто в установке и подключении.

Самое главное, что необходимо запомнить при выборе реле контроля напряжения, в каком бы виде вы его не покупали – не доверять дешевым подделкам. Перед покупкой необходимо проконсультироваться со специалистами и узнать, реально ли данное устройство выполняет свои функции, ведь проверить его в магазине вы скорее всего не сможете, а в момент скачка напряжения его проверять будет слишком поздно. Русская рулетка не для нас. Защищать будем грамотно.

Когда следует обратить внимание на то, что с электрической сетью что то не в порядке?

• самое первое что даст вам об этом знать – это лампы накаливания. при скачках напряжения они начинают менять яркость горения и достаточно часто перегорать.
• бытовая техника, которая содержит в себе любые электродвигатели. Это фен, стиральная машинка, блендер и многое другое. При скачках напряжения электродвигатели, так же как и лампочки, сразу же реагируют на это. Они начинают работать с перебоями. Так же можно определить по шуму, который не свойственен для данного прибора.
• некоторые электроприборы в квартире начинают работать со сбоями и периодически могут произвольно отключаться.

Устанавливается реле контроля напряжения в вводной щит после вводного автомата и уже с реле реле контроля напряжения забирается питания для разводки по групповым автоматам. Очень часто можно встретить схему расключения, когда реле защиты включено через дополнительный контактор. Эта схема очень правильна. Главное защитить и сам контактор и реле правильно подобранным автоматом защиты.

Эту работу лучше всего доверить грамотным специалистам потому, что неправильно расключение в водном щите так же может привести к аварийным ситуациям. А приобретая готовое изделие с гарантией вы сводите к минимуму такую возможность.

Перед запуском реле контроля напряжения необходимо настроить. В зависимости от исполнения настройка производится либо отверткой – устанавливаются как на часах максимальные и минимально допустимые значения, при которых устройство не отключит напряжение. Если же прибор цифровой, то соответствующими кнопками выставляем необходимые нам значения.

Устанавливать границы я бы рекомендовал в таких пределах – нижнее значение 190 – 200 вольт, а верхнее значение 230 – 245 вольт.

Особенности работы

Принцип работы сетевого фильтра

Каждый фильтр комплектуется автоматом, который отсекает подачу электроэнергии при замыкании или критично высоком напряжении. Также удлинители способны фильтровать шумы в электросети. Такие помехи могут создаваться от генератора, болгарки или сварочного аппарата. Только хорошие устройства способны устранять шум. Дешевые удлинители комплектуются простыми автоматами.

Фильтр от помех в электросети будет корректно работать только с подключенным к нему кабелем с заземлением. Принцип работы заключается в сбрасывании всех помех на заземление. Таким образом продлится срок эксплуатации важных СМД элементов чувствительной техники.

Практически все сетевые фильтры с защитой от скачков напряжения имеют одну схему построения цепи. На входе расположены выключатель с подсветкой, варистор и LC фильтры. Принцип работы варистора заключается в том, что когда происходит скачок, он перегревается и выходит из строя, разрывая при этом цепь. LC фильтры представляют собой обмотанный кабелем ферритовый сердечник, который улавливает высокие частоты и выравнивает синусоиду переменного тока.

Фильтр или стабилизатор

Чтобы выбрать устройство, нужно определиться, какие перед ним будут стоять задачи

Чтобы определить, какой вариант подходит лучше всего, необходимо ознакомиться с положительными и отрицательными сторонами устройств.

Стабилизатор напряжения, в отличие от удлинителя с установленным предохранителем с защитой от скачков напряжения, имеет сложную многоступенчатую систему. Некоторые модели способны в реальном времени показывать входящее напряжение и преобразованное.

Если напряжение постоянно понижается (моргает или тускнеет свет), сетевой фильтр не поможет. Современный удлинитель со встроенным стабилизатором входного напряжения способен не только гасить высокие скачки, но и поднимать заметную просадку.

Устройство достаточной мощности можно поставить на весь дом и тем самым обезопасить все электроприборы. В случае с сетевыми фильтрами это невозможно.

При высоких скачках напряжения стабилизатор выполняет плавное отключение. Такой подход помогает сохранить все элементы защиты. В фильтре все наоборот. При резком скачке гарантированно сгорает предохранитель. В итоге приходиться разбирать корпус и производить замену, либо покупать новое устройство.

Для небольших зарядных устройств или недорогой техники подойдут дешевые сетевые фильтры. Они надежно сработают в экстренной ситуации, а также уберут посторонние шумы. Такой фильтр отлично справляется с высокими скачками. Поэтому его лучше ставить там, где нет просадки электросети.

Реле времени с задержкой на включение

Третий вариант — использование реле времени с задержкой на включение. Для организации задержки повторного пуска компрессора после автоматического выключателя компрессорной группы устанавливается реле времени, которое замыкает свои контакты спустя определенное время, после подачи питания на его обмотку.

Такое реле должно обеспечивать настроить задержку минимум  5 минут, а лучше и более

Также необходимо обратить внимание при выборе реле времени на максимальный коммутируемый ими ток, и на ток потребления защищаемой холодильной установки

Преимущество такого способа — экономия места в электрощите, иногда и меньшая стоимость, по сравнению с реле напряжения.

Такие вот три подхода применяются для защиты компрессорной техники от скачков и перепадов напряжения в питающей сети. Схематически реализовать их не сложно. Сложности могут возникнуть при большом количестве холодильной техники, либо при использовании неотключаемых линий. В этом случае вы всегда можете написать мне в обратную связь и заказать схему или сборку электрощита. Контакты есть внизу сатйта.

Смотрите подробное видео

Защита холодильника от скачков и перепадов напряжения

Стабилизация сетей 380 вольт

Электросетям, работающим под напряжением в 380 В, отводится важная роль. С их помощью обеспечивается работа общественного транспорта (троллейбусов, электричек, метро), работают уличные фонари, электрифицируются частные дома в посёлках. Защита высоковольтных линий имеет свои особенности:

• Должно постоянно отслеживаться распределение электричества по фазам.
• Для предохранения от перепадов лучше использовать несколько однофазных приборов, чем один трехфазный. Таким образом удастся сохранить электропитание в сети при выходе из строя одного стабилизирующего прибора. Ремонт такого прибора обойдётся дешевле.
• Работа электродвигателей в высоковольтной системе должна быть защищена трехфазными стабилизирующими устройствами.