Ρελέ ελέγχου τάσης: αρχή λειτουργίας, διάγραμμα, αποχρώσεις σύνδεσης

Οι πτώσεις τάσης δεν είναι καθόλου ασυνήθιστες στα οικιακά σπίτια.Εμφανίζονται λόγω φθοράς ηλεκτρικών δικτύων, βραχυκυκλωμάτων και ανομοιόμορφης κατανομής φορτίου σε μεμονωμένες φάσεις.

Ως αποτέλεσμα, οι οικιακές συσκευές είτε δεν λαμβάνουν αρκετό ρεύμα είτε καίγονται από το πλεόνασμα του. Για να αποφύγετε αυτά τα προβλήματα, συνιστάται η εγκατάσταση ενός ρελέ ελέγχου τάσης (VCR).

Προτείνουμε να κατανοήσουμε ποια πλεονεκτήματα παρέχει η χρήση μιας τέτοιας συσκευής, ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ ενός RLV και ενός σταθεροποιητή, πώς να επιλέξετε ένα κατάλληλο ρελέ και να το συνδέσετε.

Γιατί χρειάζεστε ένα ρελέ ρύθμισης τάσης;

Το σωστό όνομα για την εν λόγω συσκευή είναι "ρελέ ελέγχου τάσης". Αλλά η μέση λέξη στις συνομιλίες μεταξύ ηλεκτρολόγων συχνά ξεφεύγει από αυτόν τον όρο.

Κατ 'αρχήν, αυτή είναι μια και η ίδια ηλεκτρική συσκευή ασφαλείας. Επιπλέον, αυτός ο εξοπλισμός ονομάζεται συχνά "μηδενική προστασία από θραύση". Το γιατί θα γίνει σαφές παρακάτω.

Μην μπερδεύεστε Μηχανές RCD και RKN. Τα πρώτα προστατεύουν τη γραμμή από υπερφόρτωση και βραχυκύκλωμα και τα δεύτερα από υπερτάσεις ισχύος. Πρόκειται για συσκευές με διαφορετικούς λειτουργικούς σκοπούς.

Το κύριο καθήκον του RKN είναι να αποσυνδέει τις ηλεκτρικές συσκευές από το δίκτυο όταν οι τάσεις σε αυτό είναι πολύ υψηλές ή πολύ χαμηλές, έτσι ώστε ο εξοπλισμός που είναι συνδεδεμένος στο τροφοδοτικό να μην αποτύχει.

Η επιγραφή "~220 V" είναι γνωστή σε όλους τους Ρώσους. Οι οικιακές συσκευές που είναι συνδεδεμένες σε πρίζες λειτουργούν με αυτήν την εναλλασσόμενη τάση στο σπίτι.Ωστόσο, στην πραγματικότητα, η μέγιστη τάση στο οικιακό ηλεκτρικό δίκτυο κυμαίνεται μόνο γύρω από αυτό το σημάδι με μια διαφορά +/-10%.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι διαφορές φτάνουν μεγάλες τιμές. Το βολτόμετρο μπορεί να παρουσιάζει πτώσεις έως και 70 και υπερτάσεις έως και 380 W.

Για την ηλεκτρική μηχανική, τόσο οι υπερβολικά χαμηλές όσο και οι υψηλές τάσεις είναι επικίνδυνες. Εάν ο συμπιεστής του ψυγείου δεν λαμβάνει αρκετή ηλεκτρική ενέργεια, απλά δεν θα ξεκινήσει. Ως αποτέλεσμα, ο εξοπλισμός αναπόφευκτα θα υπερθερμανθεί και θα χαλάσει.

Σε χαμηλή τάση, ο μέσος άνθρωπος στις περισσότερες περιπτώσεις δεν είναι καν σε θέση να προσδιορίσει εξωτερικά εάν ο εξοπλισμός λειτουργεί σωστά ή όχι σε μια τέτοια κατάσταση. Οπτικά, μπορείτε να δείτε μόνο λαμπτήρες πυρακτώσεως με αμυδρά φωτισμό, η τάση των οποίων παρέχεται μικρότερη από ό,τι θα έπρεπε.

Με υψηλές εκρήξεις όλα είναι πολύ πιο απλά. Εάν εφαρμόσετε 300-350 W στην είσοδο ισχύος μιας τηλεόρασης, ενός υπολογιστή ή ενός φούρνου μικροκυμάτων, τότε στην καλύτερη περίπτωση θα καεί η ασφάλεια σε αυτά. Και τις περισσότερες φορές «καίγονται» οι ίδιοι. Και είναι επίσης καλό αν δεν υπάρχει πραγματική ανάφλεξη του εξοπλισμού και δεν υπάρχει φωτιά.

Οι πολυκατοικίες τροφοδοτούνται συνήθως από ένα τριφασικό δίκτυο 380 V και το διαμέρισμα διαθέτει ήδη μονοφασική καλωδίωση 220 V από τον ηλεκτρικό πίνακα στο πάτωμα

Τα κύρια προβλήματα με τις πτώσεις τάσης σε πολυώροφα κτίρια προκύπτουν λόγω διακοπής του μηδενικού εργάσιμου. Αυτό το καλώδιο είναι κατεστραμμένο από απροσεξία ηλεκτρολόγων κατά τη διάρκεια των επισκευών ή απλώς καίγεται από τα γεράματα.

Εάν το σπίτι στη γραμμή πρόσβασης έχει ένα σύνολο της απαραίτητης προστασίας ενός σύγχρονου επιπέδου, τότε ως αποτέλεσμα ενός τέτοιου διαλείμματος, ενεργοποιείται το αυτόματο RCD. Όλα τελειώνουν σχετικά κανονικά.

Ωστόσο, σε παλιό απόθεμα κατοικιών, όπου δεν υπάρχουν διακόπτες, η απώλεια του μηδενός οδηγεί σε ανισορροπία φάσης.Και τότε σε ορισμένα διαμερίσματα η τάση γίνεται χαμηλή (50–100 V) και σε άλλα γίνεται απότομα υψηλή (300–350 V).

Ποιος θα καταλήξει με αυτό που βγαίνει από την πρίζα εξαρτάται από το φορτίο που είναι συνδεδεμένο στο ηλεκτρικό δίκτυο τη συγκεκριμένη στιγμή. Είναι αδύνατο να υπολογιστεί με ακρίβεια και να προβλεφθεί εκ των προτέρων.

Ως αποτέλεσμα, για κάποιους, όλος ο εξοπλισμός σταματά να λειτουργεί, ενώ για άλλους καίγεται από υπέρταση. Εδώ χρειάζεστε ένα ρελέ ελέγχου τάσης. Εάν προκύψουν προβλήματα, θα απενεργοποιήσει το δίκτυο, αποτρέποντας ζημιές σε τηλεοράσεις, ψυγεία κ.λπ.

Στον ιδιωτικό τομέα, το πρόβλημα με τις υπερτάσεις είναι κάπως διαφορετικό. Εάν το εξοχικό σπίτι βρίσκεται σε μεγάλη απόσταση από τον μετασχηματιστή του δρόμου, τότε με αυξημένη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας στα σπίτια πριν από αυτό, σε αυτό το ακραίο σημείο η τάση μπορεί να πέσει σε εξαιρετικά χαμηλά επίπεδα.

Ως αποτέλεσμα, λόγω της παρατεταμένης έλλειψης «βολτ», οι ηλεκτροκινητήρες στις οικιακές ηλεκτρικές συσκευές αναπόφευκτα θα αρχίσουν να καίγονται και να αποτυγχάνουν.

Τύποι συσκευών ILV

Όλα τα μοντέλα ρελέ που εκτελούν τις λειτουργίες ενός ρυθμιστή τάσης χωρίζονται σε μονοφασικά και τριφασικά.

Μονοφασικό ρελέ. Συνήθως εγκαθίσταται σε εξοχικές κατοικίες και διαμερίσματα - τίποτα περισσότερο δεν απαιτείται στα πάνελ σπιτιών.

Σε ηλεκτρικούς πίνακες ιδιωτικών και πολυκατοικιών, τα μονοφασικά ρελέ χρησιμοποιούνται συνήθως σε συμπαγή σχεδιασμό σε ράγα DIN (+)

Τριφασικό ρελέ. Τέτοια RNA προορίζονται για βιομηχανική χρήση. Συχνά χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα προστασίας τριφασικών εργαλειομηχανών. Επιπλέον, εάν απαιτείται ένας τέτοιος τριφασικός διακόπτης στην είσοδο ενός τέτοιου πολύπλοκου εξοπλισμού, τότε επιλέγεται συχνά σε συνδυασμένη έκδοση με έλεγχο όχι μόνο της τάσης, αλλά και του συγχρονισμού φάσεων.

Το κύριο μειονέκτημα και ταυτόχρονα πλεονέκτημα ενός τριφασικού ρελέ είναι η πλήρης διακοπή της ισχύος στην έξοδο όταν η τάση πηδά ακόμη και σε μία από τις γραμμές φάσης στην είσοδο. Στη βιομηχανία αυτό είναι μόνο ωφέλιμο. Αλλά στην καθημερινή ζωή, οι διακυμάνσεις της τάσης σε μια φάση συχνά δεν είναι κρίσιμες και το RKN αναλαμβάνει και απενεργοποιεί το προστατευμένο δίκτυο.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, απαιτείται τέτοια εξαιρετικά αξιόπιστη αντασφάλιση. Ωστόσο, στη συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων είναι περιττό.

Ανά τύπο και διαστάσεις

Ολόκληρο το φάσμα των ρελέ τάσης χωρίζεται σε τρεις τύπους:

• προσαρμογείς πρίζας?
• καλώδια επέκτασης με 1-6 υποδοχές.
• συμπαγείς «τσάντες» για ράγα DIN.

Οι δύο πρώτες επιλογές χρησιμοποιούνται για την προστασία μιας συγκεκριμένης ηλεκτρικής συσκευής ή μιας ομάδας. Συνδέονται σε μια κανονική εσωτερική πρίζα.

Η τρίτη επιλογή είναι για εγκατάσταση σε ηλεκτρικό πίνακα ως μέρος του συστήματος προστασίας του ηλεκτρικού δικτύου ενός διαμερίσματος ή εξοχικής κατοικίας.

Οι προσαρμογείς και οι επεκτάσεις των εν λόγω ρυθμιστών είναι αρκετά μεγάλες.Οι κατασκευαστές προσπαθούν να τα κάνουν όσο το δυνατόν μικρότερα, ώστε να μην χαλάσουν το εσωτερικό με την εμφάνισή τους.

Αλλά τα εσωτερικά εξαρτήματα του ρελέ τάσης έχουν τις δικές τους άκαμπτες διαστάσεις και πρέπει επίσης να τοποθετηθούν σε ένα περίβλημα με πρίζα και βύσμα. Από άποψη σχεδιασμού, δεν μπορείς να γυρίσεις εδώ.

Τα ρελέ σε μια ράγα DIN για εγκατάσταση σε πίνακα διανομής έχουν πιο συμπαγείς διαστάσεις, δεν υπάρχει τίποτα περιττό σε αυτά. Συνδέονται στο δίκτυο χρησιμοποιώντας συνδέσεις καλωδίων και ακροδεκτών.

Με βάση και πρόσθετες λειτουργίες

Η εσωτερική λογική και η λειτουργία του ρελέ για τον έλεγχο της τάσης είναι κατασκευασμένα με βάση έναν μικροεπεξεργαστή ή έναν απλούστερο συγκριτή. Η πρώτη επιλογή είναι πιο ακριβή, αλλά περιλαμβάνει πιο ακριβή και ομαλή προσαρμογή των ορίων απόκρισης ILV. Οι περισσότερες από τις προστατευτικές συσκευές που πωλούνται βασίζονται πλέον σε μικροεπεξεργαστές.

Το ανώτερο (Umax) και το κατώτερο (Umin) κατώφλι είναι οι δύο κύριες ρυθμιζόμενες παράμετροι του RKN - εάν η τάση εισόδου είναι εκτός του καθορισμένου εύρους, το ρελέ αποσυνδέει τη γραμμή εξόδου από το ηλεκτρικό ρεύμα (+)

Τουλάχιστον, υπάρχει ένα ζεύγος LED στο σώμα του ρελέ, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της παρουσίας τάσης στην είσοδο και στην έξοδο. Οι πιο προηγμένες συσκευές είναι εξοπλισμένες με οθόνες που δείχνουν τα καθορισμένα επιτρεπτά όρια και τη διαθέσιμη τάση στη γραμμή.

Οι τιμές κατωφλίου ρυθμίζονται χρησιμοποιώντας ένα ποτενσιόμετρο με βαθμολογημένη κλίμακα ή κουμπιά με παραμέτρους που εμφανίζονται στην οθόνη.

Το ίδιο το ρελέ που είναι υπεύθυνο για τη μεταγωγή στο εσωτερικό του RKN κατασκευάζεται σύμφωνα με ένα δισταθερό κύκλωμα. Αυτό το πηνίο έχει δύο σταθερές καταστάσεις. Η ενέργεια δαπανάται μόνο για την αλλαγή του μάνταλου. Δεν απαιτείται ηλεκτρικό ρεύμα για να κρατήσετε τις επαφές στην κλειστή ή ανοιχτή θέση.

Από τη μία πλευρά, αυτό ελαχιστοποιεί την κατανάλωση ενέργειας και, από την άλλη, διασφαλίζει ότι το πηνίο δεν θερμαίνεται όταν λειτουργεί ο ρυθμιστής.

Όταν επιλέγετε ένα ρελέ τάσης στις παραμέτρους, πρέπει να εξετάσετε:

• εύρος λειτουργίας σε Volt.
• δυνατότητα ορισμού ανώτερων και κατώτερων ορίων απόκρισης.
• παρουσία/απουσία δεικτών στάθμης τάσης.
• χρόνος διακοπής λειτουργίας όταν ενεργοποιείται το ILV.
• χρόνος καθυστέρησης για την επανέναρξη της παροχής ηλεκτρικής ενέργειας·
• μέγιστη ισχύς μεταγωγής σε kW ή μεταδιδόμενο ρεύμα σε Amperes.

Σύμφωνα με την τελευταία παράμετρο, το ρελέ πρέπει να λαμβάνεται με περιθώριο 20–25%. Εάν δεν υπάρχει διακόπτης RV κατάλληλος για τα υψηλά φορτία που υπάρχουν στη γραμμή, τότε λαμβάνεται ένα μοντέλο χαμηλής ισχύος και συνδέεται ένας μαγνητικός εκκινητής στην έξοδό του.

Η κατάσταση με τον καθορισμό ορίων είναι η εξής. Εάν ρυθμιστούν πολύ αυστηρά, η συχνότητα λειτουργίας του ρελέ θα είναι υψηλή. Εδώ θα πρέπει να υπάρξει συμβιβασμός.

Αυτές οι παράμετροι πρέπει να ρυθμιστούν έτσι ώστε να παρέχουν το κατάλληλο επίπεδο προστασίας, αλλά να μην επιτρέπουν την πολύ συχνή εναλλαγή του ILV. Η συνεχής ενεργοποίηση και απενεργοποίηση δεν θα ωφελήσει τόσο τον εξοπλισμό που είναι συνδεδεμένος στο δίκτυο όσο και τον ίδιο τον ρυθμιστή τάσης.

Επιπλέον, ορισμένα ρελέ δεν έχουν καθόλου τη δυνατότητα να ρυθμίζουν ανεξάρτητα τα κατώφλια. Τοποθετούνται «άκαμπτα». Για παράδειγμα, το εργοστάσιο έθεσε το κάτω όριο στα 170 V και το ανώτερο όριο στα 265 V.

Τέτοια ILV είναι φθηνότερα, αλλά πρέπει να επιλέγονται πιο προσεκτικά. Τότε δεν θα είναι δυνατή η εκ νέου διαμόρφωση αυτών των συσκευών· εάν υπάρχουν σφάλματα στους υπολογισμούς, θα πρέπει να αγοράσετε νέες για να αντικαταστήσετε αυτές που δεν είναι κατάλληλες.

Η επιλογή των παραμέτρων χρόνου για την αποσύνδεση και την επανέναρξη ισχύος στη γραμμή εξόδου εξαρτάται από το συνδεδεμένο φορτίο και τα χαρακτηριστικά ενός συγκεκριμένου δικτύου (+)

Εάν στο ηλεκτρικό δίκτυο συμβαίνουν συνεχώς βραχυπρόθεσμες (κλάσματα του δευτερολέπτου) μικρές πτώσεις τάσης, τότε είναι προτιμότερο να ρυθμίσετε τον χρόνο διακοπής λειτουργίας στο χαμηλότερο όριο στο μέγιστο. Με αυτόν τον τρόπο θα υπάρχουν λιγότεροι συναγερμοί και η απειλή για τον τροφοδοτούμενο εξοπλισμό θα είναι ελάχιστη.

Η καθυστέρηση ενεργοποίησης πρέπει να επιλέγεται ανάλογα με τον τύπο των ηλεκτρικών συσκευών που είναι συνδεδεμένες στην πρίζα. Εάν ο συνδεδεμένος εξοπλισμός διαθέτει συμπιεστή ή ηλεκτρικό κινητήρα, τότε ο χρόνος παροχής τάσης θα πρέπει να αυξηθεί σε 1–2 λεπτά.

Αυτό θα αποφύγει τις ξαφνικές υπερτάσεις τάσης και ρεύματος όταν αποκατασταθεί το ρεύμα στο δίκτυο, κάτι που θα προστατεύσει τα ψυγεία και τα κλιματιστικά από βλάβες.

Και για υπολογιστές και τηλεοράσεις, αυτή η παράμετρος μπορεί να μειωθεί σε 10–20 δευτερόλεπτα.

Τι είναι καλύτερο: σταθεροποιητής έναντι ρελέ

Συχνά, αντί να συνδέουν ρελέ ελέγχου στον πίνακα, οι ηλεκτρολόγοι συνιστούν την εγκατάστασή τους στο σπίτι Ρυθμιστής τάσης. Σε ορισμένες περιπτώσεις αυτό μπορεί να είναι δικαιολογημένο. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένες αποχρώσεις που πρέπει να θυμάστε όταν επιλέγετε μία ή άλλη επιλογή για την προστασία των ηλεκτρικών συσκευών.

Όσον αφορά τη λειτουργικότητα, ο σταθεροποιητής όχι μόνο εξισώνει την τάση, αλλά σβήνει και όταν η τάση είναι πολύ υψηλή. Το ρελέ τάσης είναι μια αποκλειστικά προστατευτική αυτόματη συσκευή. Φαίνεται ότι το πρώτο περιλαμβάνει τις λειτουργίες του δεύτερου.

Αλλά σε σύγκριση με τον σταθεροποιητή RKN:

• πιο ακριβό και θορυβώδες.
• πιο αδρανές κατά τις ξαφνικές αλλαγές.
• δεν έχει τη δυνατότητα προσαρμογής παραμέτρων.
• καταλαμβάνει πολύ περισσότερο χώρο.

Όταν η τάση εισόδου μειωθεί έτσι ώστε η έξοδος του σταθεροποιητή να έχει τους απαιτούμενους δείκτες, αρχίζει να «τραβάει» περισσότερο ρεύμα από το δίκτυο. Και αυτός είναι ένας άμεσος δρόμος για την εξάντληση της καλωδίωσης, εάν δεν είχε σχεδιαστεί αρχικά για αυτό.

Το δεύτερο κύριο μειονέκτημα του σταθεροποιητή σε σύγκριση με το ρελέ ελέγχου είναι η αδυναμία του να παρεμποδίσει μια απότομη αύξηση της τάσης όταν σπάσει το μηδέν.

Κυριολεκτικά μισό δευτερόλεπτο με 350-380 W στην πρίζα είναι αρκετό για να καεί όλος ο εξοπλισμός του σπιτιού. Αλλά οι περισσότεροι σταθεροποιητές δεν είναι σε θέση να προσαρμοστούν σε τέτοιες αλλαγές και να περάσουν υψηλή τάση, απενεργοποιώντας μόνο 1-2 δευτερόλεπτα μετά την έναρξη της υπέρτασης.

Εκτός από τους σταθεροποιητές και τα ρελέ, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν απελευθερώσεις υπέρτασης και υπότασης για την προστασία της γραμμής από υπερτάσεις στο δίκτυο. Αλλά έχουν μεγαλύτερο χρόνο απόκρισης σε σύγκριση με το RLV. Επιπλέον, δεν ενεργοποιούν ξανά την τροφοδοσία αυτόματα· η λειτουργία τους μοιάζει περισσότερο με RCD.

Μετά από διακοπή ρεύματος, αυτές οι εκδόσεις θα πρέπει να μηδενιστούν χειροκίνητα.

Διαγράμματα σύνδεσης ILV

Στον πίνακα, το ρελέ τάσης εγκαθίσταται πάντα μετά τον μετρητή στο σπάσιμο του καλωδίου φάσης. Πρέπει να ελέγξει και, αν χρειαστεί, να κόψει τη «φάση». Δεν υπάρχει άλλος τρόπος σύνδεσης.

Τις περισσότερες φορές, για μονοφασικούς καταναλωτές, χρησιμοποιείται ένα τυπικό κύκλωμα με άμεσο φορτίο μέσω ενός ρελέ (+).

Υπάρχουν δύο κύρια κυκλώματα για τη σύνδεση μονοφασικών ρελέ του ρυθμιστή τάσης δικτύου:

• με άμεσο φορτίο μέσω του RLV.
• με σύνδεση φορτίου μέσω επαφέα - με σύνδεση μαγνητικού εκκινητή.

Κατά την εγκατάσταση ενός ηλεκτρικού πίνακα σε ένα σπίτι, η πρώτη επιλογή χρησιμοποιείται σχεδόν πάντα. Υπάρχουν πολλά διαφορετικά μοντέλα ILV με την απαιτούμενη ισχύ στην πώληση. Επιπλέον, εάν είναι απαραίτητο, αυτά τα ρελέ μπορούν να εγκατασταθούν σε ένα παράλληλο κύκλωμα και πολλά, συνδέοντας μια ξεχωριστή ομάδα ηλεκτρικών συσκευών σε καθεμία από αυτές.

Η εγκατάσταση είναι εξαιρετικά απλή.Στο σώμα ενός τυπικού μονοφασικού ρελέ υπάρχουν τρεις ακροδέκτες - "μηδέν" συν φάση "είσοδος" και "έξοδος". Απλώς βεβαιωθείτε ότι δεν έχετε μπερδέψει τα συνδεδεμένα καλώδια.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Για να διευκολύνουμε την πλοήγηση στα διαγράμματα σύνδεσης και την επιλογή ενός κατάλληλου ρελέ ρυθμιστή τάσης, έχουμε κάνει μια επιλογή βίντεο που περιγράφουν όλες τις αποχρώσεις της λειτουργίας αυτής της συσκευής.

Πώς να προστατέψετε τον εξοπλισμό από υπερτάσεις ρεύματος χρησιμοποιώντας το RKN:

Ρύθμιση ρελέ τάσης:

Το ρελέ ελέγχου τάσης δικτύου είναι μια εξαιρετική προστασία από "μηδενικό σπάσιμο" και απότομες αλλαγές στην τάση. Είναι εύκολο να συνδεθείς. Απλά πρέπει να εισάγετε τα κατάλληλα καλώδια στους ακροδέκτες και να τα σφίξετε. Σχεδόν σε όλες τις περιπτώσεις, χρησιμοποιείται ένα τυπικό κύκλωμα με άμεσο φορτίο μέσω του ILV.

Μοιραστείτε με τους αναγνώστες την εμπειρία σας από τη σύνδεση και τη χρήση ρελέ τάσης. Αφήστε σχόλια, κάντε ερωτήσεις σχετικά με το θέμα του άρθρου και συμμετάσχετε σε συζητήσεις - η φόρμα σχολίων βρίσκεται παρακάτω.