Napěťové ovládací relé zaujalo své právoplatné místo v domácím elektrikáři kvůli nestabilitě napětí v síti.
Mnozí znají přepětí. Všechno by bylo v pořádku, ale citlivé zařízení takové změny, prožívání „stresu“ těžko snese, nebo dokonce úplně selže.
Co je napěťové regulační relé?
Napěťové monitorovací relé je zařízení, které řídí nebezpečné napětí, příliš vysoké nebo příliš nízké, a tím chrání zařízení připojená k síti: ledničku, TV, DVD přehrávač, elektrický bojler atd. Principem napěťového relé je zabránit přetížení elektrických spotřebičů.
Jaké jsou důvody pro instalaci relé pro monitorování napětí?
- Přerušení venkovního vedení v soukromém sektoru. Linkový vodič (L) naráží na nulový vodič (N). V důsledku toho bude mít dům síťové napětí 380 V namísto 220 V.
- Otevřený neutrál (N) není neobvyklý. V důsledku toho se může zvýšit zátěž na jedné fázi, zatímco druhá fáze může zůstat pasivní, v tomto okamžiku napětí vyskočí na nebezpečnou hodnotu 380V. Toto je nebezpečný okamžik v „životě“ elektrické sítě, který se může pro domácí spotřebiče ukázat jako „rozsudek smrti“.
- Pokud je dům umístěn daleko od trafostanice, může napětí při jeho distribuci klesnout na kriticky nízkou úroveň.
- Kvůli zahlcení jedné z fází, kdy je zapnutý výkonný spotřebič. V třífázovém rozvodu dochází ke zkreslení. Chladnička může „sedět“ v „prázdné“ fázi, v důsledku čehož může kvůli nedostatku napětí vyhořet elektromotor.
Jak funguje relé pro monitorování napětí?
Příklad: člověk před provedením jakékoli akce potřebuje signál z mozku „Mozkem“ relé je mikroobvod (mikrokontrolér). Zařízení má „ramena“ – jedná se o elektromagnetické relé. „Mozek“ jasně kontroluje napětí a pokud se něco pokazí, dá signál. Elektromagnetické relé je okamžitě aktivováno a celý tento proces trvá zlomek sekundy. Poté, co „mozek“ zjistí, že napětí vstoupilo do přípustných provozních limitů zařízení, vyšle signál k zapnutí.
Rozsah napěťového monitorovacího relé?
Navrženo pro včasnou ochranu jednofázové a třífázové sítě před přepětím, fázovou nesymetrií, nulovým přerušením.
- Pro účinnou ochranu elektrických zařízení.
- Kde je vyžadováno plné napětí.
Jaké typy napěťových ovládacích relé existují?
Třífázové napěťové relé RNPP-311
Navrženo k ochraně většiny elektrických spotřebičů. Neměnný prvek všech obvodů ATS, stejně jako obvodů řízení napájení.
relé kontroly napětí: RNPP – 311
Autonomní napěťové relé RN-101
Funguje ze zásuvky ve zdi. Povolené zatížení není větší než 3,5 kW (16A).
Jednofázové napěťové relé RN-111
Instaluje se na DIN lištu v rozvodné desce.
Prodloužení napěťového relé ZUBR / P316y
Skvělá příležitost k ochraně několika zařízení současně. Celkový výkon až 3,5 kW.
Může napěťové monitorovací relé chránit před bleskem?
Ne, on nemůže. Relé pracuje v rozsahu 100V – 400V. Pulzní výboj blesku může dosáhnout několika tisíc voltů. Pro ochranu před bleskem se používají čtyřstupňové plynové svodiče, o tom se dočtete v článku Přepěťový omezovač – účinná ochrana před bleskem. První stupeň je instalován na vstupu nosného sloupu, ostatní stupně jsou instalovány v kovové rozvodné desce. Instaluje se v přítomnosti uzemnění za účelem vybití rázového napětí do země.
Všechny podrobné informace o RCD jsou shromážděny v článku “Co je RCD?”
Video: Napěťové relé ZUBR
Poklesy napětí nejsou v domácnostech zdaleka neobvyklé. Dochází k nim v důsledku zhoršení stavu elektrických sítí, zkratů a nerovnoměrného rozložení zátěže na jednotlivé fáze.
Výsledkem je, že domácí spotřebiče buď dostávají méně elektřiny, nebo vyhoří z jejího přebytku. Abyste se vyhnuli těmto problémům, doporučuje se nainstalovat napěťové monitorovací relé (RKN).
Navrhujeme zjistit, jaké výhody dává použití takového zařízení, jaké jsou rozdíly mezi ILV a stabilizátorem, jak vybrat správné relé a připojit jej.
Proč potřebujete relé pro regulaci napětí
Doslovný název příslušného zařízení je „napěťové řídicí relé“. Ale prostřední slovo v rozhovorech elektrikářů mezi sebou často z tohoto termínu vypadává.
V zásadě se jedná o stejné elektrické ochranné automatizační zařízení. Navíc se toto zařízení často také nazývá „ochrana proti nulovému přerušení“. Proč – to bude jasné níže.
Nezaměňujte stroje RCD a RKN. První chrání vedení před přetížením a zkratem a druhé před přepětím. Jedná se o zařízení s různými funkcemi.
Hlavním úkolem ILV je odpojovat elektrické spotřebiče od sítě při příliš vysokém a příliš nízkém napětí v ní tak, aby nedošlo k výpadku zařízení připojeného k napájení.
Nápis „~ 220 V“ znají všichni Rusové. Na takto proměnlivé napětí v domě fungují domácí spotřebiče připojené k zásuvkám. Ve skutečnosti se však maximální napětí v domácí elektrické síti pohybuje pouze kolem této značky s rozptylem +/-10 %.
V některých případech dosahují rozdíly velkých hodnot. Voltmetr může dobře ukazovat poklesy až 70 a záblesky až 380 wattů.
Pro elektrotechniku je nízké i vysoké napětí děsivé. Pokud kompresor chladničky „nedostává dostatek“ elektřiny, jednoduše se nespustí. V důsledku toho se zařízení nevyhnutelně přehřeje a rozbije.
Při nízkém napětí ve většině případů průměrný člověk ani není schopen externě určit, zda zařízení v takové situaci funguje správně nebo ne. Vizuálně můžete vidět pouze slabě svítící žárovky, jejichž napětí je dodáváno nižší, než se očekávalo.
S vysokými dávkami je vše mnohem jednodušší. Pokud se na příkon televizoru, počítače nebo mikrovlnky přivede 300-350 wattů, tak v nich v lepším případě vypadne pojistka. A častěji „vyhoří“ samy od sebe. A je také dobré, pokud nedochází ke skutečnému vznícení zařízení a požáru.
Bytové domy jsou většinou napájeny z třífázové sítě 380 V a do bytu již vede jednofázová elektroinstalace 220 V z elektropanelu na patře.
Hlavní problémy s poklesy napětí ve výškových budovách vznikají v důsledku přerušení pracovní nuly. Tento drát je poškozen kvůli nedbalosti elektrikářů při opravách nebo jednoduše vyhoří ze stáří.
Pokud je v domě na přístupové lince sada nezbytné ochrany moderní úrovně, pak se v důsledku takového přerušení spustí automatizace RCD. Všechno skončí docela normálně.
Ve starém bytovém fondu, kde nejsou jističe, však ztráta nuly vede k fázové nesymetrii. A pak v některých bytech je napětí nízké (50-100 V), zatímco v jiných je prudce vysoké (300-350 V).
Kdo skončí v zásuvce, závisí na zátěži připojené k síti v daný okamžik. Není možné to předem přesně vypočítat a předpovědět.
V důsledku toho u některých přestane fungovat všechna zařízení, u jiných se spálí z přepětí. Zde je potřeba relé pro monitorování napětí. Pokud nastanou problémy, vypne síť a zabrání poškození televizorů, ledniček atd.
V soukromém sektoru je problém s přepětím poněkud odlišný. Pokud se chata nachází ve velké vzdálenosti od pouličního transformátoru, pak se zvýšenou spotřebou elektřiny v domech před ní může v tomto extrémním bodě napětí klesnout na kriticky nízké úrovně.
Výsledkem je, že kvůli dlouhodobému nedostatku „voltů“ začnou elektromotory v domácích elektrických spotřebičích nevyhnutelně hořet a selhat.
Odrůdy zařízení ILV
Všechny modely relé, které plní funkce regulátoru napětí, jsou rozděleny na jednofázové a třífázové.
Jednofázové relé. Obvykle se instaluje v chatách a bytech – v domovních štítech není potřeba více.
V elektrických panelech soukromých a vícebytových domů se obvykle používají jednofázová relé v kompaktním provedení na DIN lištu (+)
Třífázové relé. Takové RNA jsou určeny pro průmyslové použití. Často se používají v ochranných obvodech pro třífázové stroje. Navíc, pokud je takové třífázové zařízení požadováno na vstupu tak složitého zařízení, pak se často volí v kombinované verzi s řízením nejen pro napětí, ale i pro fázovou synchronizaci.
Hlavní nevýhodou a zároveň plusem třífázového relé je úplné vypnutí napájení na výstupu při skoku napětí i v jedné z fázových linek na vstupu. V průmyslu je to jedině prospěšné. Ale v každodenním životě často nejsou výkyvy napětí v jedné fázi kritické a ILV přebírá a vypíná chráněnou síť.
V některých případech je takové superspolehlivé zajištění potřeba. V naprosté většině situací je však nadbytečný.
Podle typu a velikosti
Celá řada napěťových relé je rozdělena do tří typů:
- adaptéry “plug-socket”;
- prodlužovací kabely s 1-6 zásuvkami;
- kompaktní “tašky” na DIN lištu.
První dvě možnosti slouží k ochraně jednoho konkrétního elektrického spotřebiče nebo skupiny. Zapojují se do běžné zásuvky v místnosti.
Třetí možnost je určena pro instalaci do elektrického panelu jako součást ochranného systému elektrické sítě bytu nebo chaty.
Model s prodlužovacím kabelem pro více elektrických spotřebičů (vhodný pro propojení počítače s navazujícím zařízením nebo domácího kina s akustikou)
Třífázový ILV, namontovaný v obvodech s vysokou spotřebou energie – používá se hlavně v průmyslových zařízeních
Typické relé na DIN lištu pro montáž do rozvaděče nebo rozvaděče – nejčastěji se používá, když je potřeba regulovat napětí v síti
Adaptéry a prodlužovací kabely uvažovaných regulátorů jsou poměrně velké. Výrobci se snaží, aby byly co nejmenší, aby svým vzhledem nekazily interiér.
Vnitřní součásti napěťového relé však mají své vlastní pevné rozměry a kromě toho je stále třeba sestavit do jednoho pouzdra se zásuvkou a zástrčkou. Po designové stránce se zde nemůžete otočit.
Relé na DIN lištu pro montáž do rozvaděče jsou rozměrově kompaktnější, není v nich nic nadbytečného. K síti se připojují propojovacími vodiči a svorkami.
Základ a další funkce
Vnitřní logika a činnost relé pro řízení napětí jsou postaveny na bázi mikroprocesoru nebo jednoduššího komparátoru. První možnost je dražší, ale zahrnuje přesnější a hladší nastavení prahů ILV. Většina prodávaných ochranných zařízení je nyní postavena na mikroprocesorové bázi.
Horní (Umax) a dolní (Umin) práh jsou dva hlavní nastavitelné parametry ILV – pokud je vstupní napětí mimo nastavený rozsah, pak relé odpojí výstupní vedení od elektrického proudu (+)
Na pouzdru relé je minimálně dvojice LED diod, pomocí kterých lze zjistit přítomnost napětí na vstupu a výstupu. Pokročilejší zařízení jsou vybavena displeji zobrazujícími nastavené toleranční limity a napětí dostupné ve vedení.
Prahové hodnoty se nastavují pomocí potenciometru s odstupňovanou stupnicí nebo tlačítky se zobrazením parametrů na displeji.
Samotné relé odpovědné za spínání uvnitř ILV je vyrobeno podle bistabilního schématu. Tato cívka má dva stabilní stavy. Energie se vynakládá pouze na přepnutí západky. K udržení kontaktů v uzavřené nebo otevřené poloze není potřeba žádná elektřina.
Na jedné straně to minimalizuje spotřebu energie a na druhé straně zajišťuje, že se cívka při provozu regulátoru nezahřívá.
Při výběru napěťového relé v parametrech se musíte podívat na:
- provozní rozsah ve voltech;
- schopnost nastavit horní a dolní prahovou hodnotu;
- přítomnost/nepřítomnost indikátorů úrovně napětí;
- doba vypnutí při spuštění ILV;
- doba zpoždění pro obnovení dodávky elektřiny;
- maximální spínací výkon v kW nebo proud v ampérech.
Podle posledního parametru by mělo být relé odebíráno s rezervou 20-25%. Pokud neexistuje žádný ILV vhodný pro vysoké zatížení existující v lince, pak se vezme model s nízkým výkonem a na jeho výstup se připojí magnetický startér.
S nastavením prahů je situace následující. Pokud jsou nastaveny příliš tvrdě, frekvence provozu relé se ukáže jako vysoká. Zde musíte udělat kompromis.
Nastavení těchto parametrů by mělo být provedeno tak, aby poskytovaly správnou úroveň ochrany, ale neumožňovaly příliš časté spínání ILV. Neustálé zapínání a vypínání neprospěje ani zařízení připojenému k síti, ani samotnému regulátoru napětí.
Některá relé přitom vůbec nemají schopnost samostatně nastavovat prahové hodnoty. Mají je nainstalované “natvrdo”. Například továrna nastavila spodní limit na 170 V a horní limit na 265 V.
Takové ILV jsou levnější, ale musí se vybírat pečlivěji. Pak nebude možné tato zařízení překonfigurovat, pokud se ve výpočtech vyskytnou chyby, budete muset zakoupit nová, abyste nahradili ty, které se nevešly.
Volba časových parametrů pro vypnutí a obnovení napájení linky na výstupu závisí na připojené zátěži a vlastnostech konkrétní sítě (+)
Pokud v síti neustále dochází ke krátkodobým (na zlomek sekundy) mírným poklesům napětí, je lepší nastavit dobu vypnutí na spodní hranici na maximum. Bude tedy méně cest a ohrožení poháněného zařízení bude minimální.
Zpoždění zapnutí by mělo být zvoleno v závislosti na typu elektrických spotřebičů zapojených do zásuvky. Pokud je připojené zařízení vybaveno kompresorem nebo elektromotorem, měla by být doba napájení zvýšena na 1-2 minuty.
Tím se zabrání náhlým rázům napětí a proudu po obnovení napájení sítě, což ochrání chladničky a klimatizace před poruchami.
A u počítačů a televizorů lze tento parametr snížit na 10-20 sekund.
Co je lepší: stabilizátor vs relé
Často místo připojení ovládacího relé ve štítu elektrikáři doporučují instalaci stabilizátoru napětí v domě. V některých případech je to oprávněné. Existuje však řada nuancí, které je třeba pamatovat při výběru jedné nebo druhé možnosti ochrany elektrických spotřebičů.
Z hlediska funkčnosti stabilizátor nejen vyrovnává napětí, ale také se vypne, když je příliš vysoké. A napěťové relé je výhradně ochranná automatika. Zdá se, že první zahrnuje funkce druhého.
Ale ve srovnání se stabilizátorem ILV:
- dražší a hlučnější;
- více inertní při náhlých změnách;
- nemá možnost upravovat parametry;
- zabírá mnohem více místa.
Když se vstupní napětí sníží, takže výstup stabilizátoru má potřebné indikátory, začne do sebe „natahovat“ více proudu ze sítě. A to je přímá cesta k vyhoření elektroinstalace, pokud k tomu nebyla původně navržena.
Druhou hlavní nevýhodou stabilizátoru ve srovnání s řídicím relé je jeho neschopnost zachytit prudký napěťový ráz při porušení nuly.
Doslova půl sekundy s 350-380 watty v zásuvce stačí na to, aby vyhořely všechny spotřebiče v domě. A většina stabilizátorů se nedokáže přizpůsobit takovým změnám a projde vysokým napětím a vypne se až po 1-2 sekundách po začátku přepětí.
K ochraně vedení před napěťovými rázy v síti lze kromě stabilizátorů a relé použít i přepěťové a podpěťové spouště. Ale mají delší dobu odezvy ve srovnání s ILV. Navíc nezapínají napájení zpět v automatickém režimu; fungují spíše jako RCD.
Po výpadku proudu bude nutné tyto spouště ručně resetovat.
Schémata zapojení ILV
Ve stínění je napěťové relé instalováno vždy za elektroměrem v přerušení fázového vodiče. Musí ovládat a v případě potřeby přesně přerušit „fázi“. Neexistuje žádný jiný způsob, jak to připojit.
Nejčastěji se pro jednofázové spotřebiče používá standardní obvod s přímou zátěží přes relé (+).
Existují dvě hlavní schémata pro připojení jednofázových relé regulátoru síťového napětí:
- s přímým zatížením přes ILV;
- s připojením zátěže přes stykač — s připojením magnetického spouštěče.
Při instalaci elektrického panelu v domě se téměř vždy používá první možnost. V prodeji je spousta různých modelů ILV s potřebným výkonem. Navíc, pokud je to nutné, mohou být tato relé instalována paralelně a několik připojením samostatné skupiny elektrických spotřebičů ke každému z nich.
S instalací je vše extrémně jednoduché. Na těle standardního jednofázového relé jsou tři svorky – „nula“ plus fáze „vstup“ a „výstup“. Je pouze nutné nezaměnit připojené vodiče.
Závěry a užitečné video k tématu
Abychom vám usnadnili navigaci ve schématech připojení a výběr vhodného relé regulátoru napětí, provedli jsme výběr videí popisujících všechny nuance provozu tohoto zařízení.
Jak chránit zařízení před přepětím pomocí ILV:
Nastavení napěťového relé:
Relé pro řízení síťového napětí je vynikající ochranou proti „nulovému přerušení“ a náhlým poklesům napětí. Připojení je snadné. Do svorek stačí vložit příslušné vodiče a utáhnout je. Téměř ve všech případech se používá standardní schéma s přímým zatížením přes ILV.
Podělte se se čtenáři o své zkušenosti se zapojováním a používáním napěťových relé. Zanechte prosím komentáře, zeptejte se na téma článku a zapojte se do diskuzí – formulář pro zpětnou vazbu se nachází níže.
