Защита дома от перепадов напряжения. Какие основные средства доступны для защиты техники от перепадов напряжения
Я обещал рассказать о том, как защититься от жуткого явления под названием «обрыв нейтрали». Сегодня мы об этом и поговорим. Сразу скажу, что автоматические выключатели от этой напасти защитить не способны. Здесь нужно другое устройство – реле напряжения (РН). Вот три экземпляра, наиболее распространенные на российском рынке:
Собственно, что же это такое, реле напряжения? Это устройство, непрерывно контролирующее величину напряжения питающей сети и отключающее потребителей в том случае, когда напряжение выходит за допустимые пределы, и чем быстрее РН сработает, тем лучше. Но после отключения потребителей оно продолжает контролировать напряжение питания и когда напряжение вернется в норму, реле снова подключит потребителей к сети. Из предыдущей вы, дорогой читатель, узнали, что обрыв нейтрали опасен неконтролируемым «гулянием» фазных напряжений, губительным для бытовой техники. Реле напряжения позволяет защитить технику в этой ситуации.
У европейских производителей вы не найдете РН с высоким быстродействием. Дело в том, что в Европе они попросту не нужны. Своевременное и качественное обслуживание электросетей исключает кошмар под названием «обрыв нейтрали». Чего не скажешь о России. Поэтому два из трех представленных на фотке устройств – российского производства, ну а третье – вездесущий китаец. С него и начнем.
Автоматический защитный модуль АЗМ-40А от фирмы «Ресанта»
«Ресанта» — довольно известный на российском рынке китайский производитель. Выпускает много чего, в том числе и такие вот реле напряжения:
Я не буду утомлять вас лишними разговорами и сразу перейду к перечислению достоинств и недостатков.
Достоинства:
1. Низкая цена, примерно 500 рублей.
2. Отсутствие каких бы то ни было органов управления. Это важно, когда реле устанавливается не внутри квартиры, а в этажном электрощите. Нет «крутилок» — соответственно, ничьи шаловливые ручонки не смогут загнать реле в недопустимый режим работы. Но это достоинство влечет за собой и один из недостатков.
Недостатки:
1. Чересчур широкий диапазон рабочих напряжений – 170…265В. ГОСТ 13109-97 устанавливает предельно допустимые отклонения напряжения питающей сети +/-10% от номинала, то есть – 198…242В. Поскольку наши электросети и в этот диапазон не вписываются, можно его расширить до +/-15%, то есть – 187…253В. Но заявленный производителем диапазон 170…265В – это уже слишком. И изменить его невозможно, «крутилок»-то нет.
2. Низкое быстродействие. Заявленное время отключения – 1…6с. Почему такой разброс – вообще непонятно. Но даже если реле сработает за одну секунду, нежная бытовая электроника может успеть пострадать.
3. Малое время задержки перед повторным включением. Если произойдет кратковременная «просадка» напряжения и реле сработает, то повторно оно включится через 2…3мин. Этого явно мало. Для большинства бытовой техники это непринципиально, но вот для холодильников имеет значение. Задержка перед повторным включением должна быть не менее 5 минут.
4. Хоть производитель и заявляет максимальный ток в 40А, зная любовь китайцев к экономии, грузить реле током более чем 30А я не советую.
5. Опыт показывет, что АЗМ-40А имеет один неприятный глюк. В отдельных случаях (не всегда) при кратковременной просадке напряжения реле срабатывает (отключает нагрузку), через положенное время зажигает зеленый светодиод, но вот нагрузку не подключает. И пока вы не снимете вводным автоматом питание с реле, а затем снова включите, этот глюк не пропадет. А если это произойдет в ваше отсутствие? Напряжение уже давно в норме, а реле потребителей не подключает. Вечером вы придете к потекшему холодильнику.
6. Значительные габариты. В щите реле занимает ширину в три стандартных модуля, в то время как оба россиянина, участвующих в сегодняшнем обзоре – только по два модуля. Но на фоне остальных недостатков это уже мелочи.
Заключение. Так себе устройство. Можно применить, когда с бюджетом совсем туго, а хоть как-то защититься хочется.
Реле напряжения РН-111М от ООО «Новатек-электро»
«Новатек» — серьезный российский производитель из Санкт-Петербурга. Занимается производством автоматики, приборов учета и т. д. В том числе делает вот такое реле:
Достоинства:
1. Достаточно высокое быстродействие (0,2с)
2. Широкий диапазон регулировок верхнего (230…280В) и нижнего (160…220В) пределов напряжения и времени повторного включения (5…900с).
3. Наличие удобного цифрового индикатора, отображающего режимы работы реле и значения уставок регулировок.
4. Компактность.
Недостатки:
Недостаток один – низкая нагрузочная способность контактов, всего 16А. Для квартиры этого явно недостаточно. Поэтому РН-111М необходимо использовать совместно с дополнительным контактором, а катушку контактора еще и защищать отдельным автоматом. В сумме вся эта конструкция займет в щите пять модулей, а по деньгам потянет примерно на 2300 рублей. Правда, у «Новатек» есть еще реле РН-113 с нагрузочной способностью 32А, но там и цена и габариты другие. Да и 32А тоже маловато, запаса нет.
Заключение. Неплохой девайс, но низкая нагрузочная способность заставляет применять дополнительное оборудование, что ведет к увеличению стоимости и занимаемого в щите места. Можно применить, если не удалось приобрести следующего участника обзора.
Устройство защиты многофункциональное УЗМ-51М от ЗАО «Меандр»
Компания «Меандр» (тоже питерская) занимается разработкой и производством промышленной автоматики, в том числе и устройства УЗМ-51М:
Без преувеличения можно сказать, что на сегодняшний день на российском рынке это самая «хищная» защита от скачков напряжения. Судите сами:
Достоинства:
1. Широкие диапазоны регулировок верхнего (230…280В) и нижнего (160…210В) пределов напряжения.
2. Время срабатывания всего 0,02с. Отлично!
3. Нагрузочная способность 63А. Достаточно для любой квартиры, даже самой «навороченной».
4. Бонусом к основной функции (защиты от повышенного/пониженного напряжения) идет варисторная защита от импульсных перенапряжений, способная поглощать импульсы с энергией до 200Дж.
5. Компактность. В щите занимает всего два модуля. Никаких дополнительных устройств (как в случае с РН-111М) не требуется.
6. Гуманная цена. В розницу реле стоит немногим более 1900 рублей, а профессионалу продадут еще дешевле, за 1700.
Недостатки:
Единственный недостаток и недостатком-то не назовешь. Отсутствует цифровой индикатор. Это никак не сказывается на работе устройства, но несколько снижает информативность. Впрочем, «Меандр» недавно анонсировал запуск в производство модели УЗМ-51Ц, в которой «циферки» уже будут.
Заключение. Ставить всем!
Добрый день. У меня в старой квартире /загородном доме недавно на ГРЩ произошел обрыв «ноля»/ был скачок напряжения. Вся техника в квартире сгорела. Слава богу, у соседей тоже.
Данный диалог с различными вариациями в офисе нашей компании раздается достаточно часто. Для того, чтобы Вы не произнесли его в один прекрасный день, предлагаем ознакомиться с некоторыми типовыми устройствами защиты от скачков напряжения, которые можно использовать для защиты перепадов напряжения
1. Ограничители перенапряженией -узип - предназначены для защиты оборудования от импульсных скачков перенапряжений, которые могут возникнуть например вследствие близкого удара молний в линию электропередач или близкой работы устройств с большой индуктивностью..
В основном применяются в загородном жилье.
Принцип работы: Во время импульса перенапряжения УЗИП увеличивают свое сопротивление и замыкают на землю распространяющийся по системе разряд.
2. Реле напряжения -используют для защиты оборудования от скачков напряжения в сети или «обрыва нуля»
Применяется как в городском, так и загородном жилье..
Принципе работы- реле разрывает цепь, при отклонениях напряжения в сети больше заданных значений. После восстановления напряжения в сети, устройство автоматически замыкает цепь. .
Наиболее известные устройства на российском рынке. Устанавливаются при
Реле РН 113
Максимальный ток -32А
Регулировки напряжения Umin 170-230 Umax 240-290
Наличие дисплея, отображающего текущее напряжение в сети.
Устанавливается в распределительных квартирных щитах в однофазных сетях. В случае, если в квартиру или в дом запутывается с помощью трехфазной сети, то обычно обеспечивают защиту каждой фазы
Реле 101М
Номинальный ток 16А,
Регулировки напряжения Umin 160-220 Umax 230-280
Устанавливается путем включения в розетку электросети, защищаемое оборудование включается непосредственно в РН 101М.
Наличие ЖК экрана, с индикацией текущего напряжения в сети
Наша компания является дилером компании Новатек Электро, поэтому своим клиентам мы преимущество рекомендует использовать именно реле РН 113.
Реле УЗМ 51
Защита нагрузки от импульсных скачков сетевого напряжения
Макс. ток шунтирования импульсов варистором - 8000 А
Обеспечивает подавление импульсов с энергией до 200 Дж
Защита нагрузки от повышенного напряжения (более 270 В, для УЗМ-51 242-286 В)
Защита нагрузки от пониженного напряжения (менее 170 В, для УЗМ-51 154-198 В)
Фиксированная задержка срабатывания - 0,2с при превышении напряжения
Реле напряжения РН-106 Новатек Электро (аналог УЗМ51)
Защита отходящих линий от повышенного/пониженного напряжения (в диапазоне 160-280В) и обрыва нейтрали
Номинальный ток - 63А
Мощность подключаемых электроприборов - до 14 квт
3. Переключатель фаз ПЭФ 3
используется для повышения бесперебойности питания однофазных нагрузок от трехфазной сети.
При изменении напряжения в питающей "фазе" реле переключит питание на другую фазу, в которой напряжение соответвуется зданным значениям.
Знакомые многим пользователям скачки питающего напряжения в электросети 220в встречаются очень часто, их причиной являются нарушения в работе трансформаторной подстанции или перегрузки в действующих линиях электропередач. Единственный выход из сложившейся ситуации – установка в квартире устройства защиты от скачков напряжения, обеспечивающего безопасную работу всего подключённого к нему оборудования (смотрите фото ниже по тексту).
Надёжная защита от скачков напряжения всей имеющейся в квартире бытовой техники возможна лишь при условии достаточной мощности стабилизирующих устройств. Попробуем более детально разобраться с типами и моделями фирменных агрегатов, чаще всего применяемых в бытовых условиях и в офисных конторах. Но сначала желательно ознакомиться с основными видами отклонений питающих напряжений от нормы.
Виды перепадов напряжения
Известно несколько видов перепадов напряжения в сети, классифицируемых по их продолжительности и амплитуде. В соответствии с этими признаками, все они делятся на следующие группы:
- Кратковременные всплески небольшой величины, связанные с переходными процессами из-за включения силового оборудования (лифта или насосных станций, подключенных на эту же фазу) или с сильными грозовыми разрядами;
- Длительные падения напряжения ниже допустимого ПУЭ уровня;
- Сильное превышение допустимого максимума (перенапряжение, достигающее значений 260-300 Вольт) в течение длительного времени;
- Постоянные всплески напряжения значительной по величине амплитуды, возникающие из-за неисправности станционного оборудования.
Обратите внимание! Все приведённые выше отклонения расположены в порядке возрастания их опасности для подключённой к бытовой сети аппаратуры.
В связи с указанной классификацией для защиты от перепадов напряжения должны применяться различные типы оборудования (включая устройства, реагирующие на кратковременные всплески). Указанное обстоятельство предполагает совершенно иной подход к выбору защитных приборов, применяемых для подключения бытовой техники.
Если при кратковременных всплесках в сети чаще всего срабатывают входные двухполюсные автоматы, то в ситуации с длительным превышением напряжением значений порядка 300 Вольт могут случиться очень неприятные вещи. При этом возможно полное выгорание дорогостоящего оборудования, не защищённого качественным стабилизирующим устройством. Такие же последствия наблюдаются в случае попадания в строение сильного грозового разряда (особо опасно это явление в сельской местности).
Способы и средства защиты
Известно несколько подходов к предотвращению аварийных ситуаций, возникающих из-за нарушений нормального режима электроснабжения для дома. К таким приёмам можно отнести:
- Использование в цепях питания специальных реле, обеспечивающих контроль рабочего напряжения (РКН);
- Применение многофункциональных средств защиты от перенапряжений (УЗМ), монтируемых во входной цепи электросети сразу вслед за вводным автоматом;
- Установка расцепителя по минимуму и максимуму напряжения (РММ);
- Питание бытовых приборов через типовые стабилизаторы напряжения;
- Использование в квартире мощного «бесперебойника» (ИБП).
Рассмотрим каждый из перечисленных выше видов защитного оборудования более подробно.
РКН и УЗМ
Одно из наиболее простых решений по защите электросети от токовых всплесков и перенапряжений – установка в неё реле типа РКН с индикаторным табло или предохранительного устройства марки УЗМ. Суть работы оборудования этого класса достаточно проста и состоит в следующем:
- Встроенный в прибор электронный модуль непрерывно отслеживает поступающее в цепь напряжение и полностью отключает его в случае отклонения значения от номинала (в любую из сторон);
- Система работает и после полного пропадания питания, а при его появлении вновь начинает функционировать, автоматически регулируя номинал в заданном диапазоне значений;
- Границы регулировки параметров питающего напряжения обычно задаются вручную.
Помимо этого, реле напряжения позволяют выставлять задержку времени на включение электропитания после его пропадания в достаточно широком диапазоне значений (от 10 сек до 6 минут).
Дополнительная информация. Для большинства периодически включаемых и выключаемых бытовых устройств (холодильников и кондиционеров, в частности) повторное включение осуществляется с задержкой до 5-ти минут.
Устройства этого типа обычно монтируются в электрощите на специальную DIN-рейку с типоразмером 35 миллиметров. К преимуществам защитных приборов РКН и УЗМ следует отнести:
- Широкий диапазон установки значений рабочих напряжений;
- Возможность отключения при перегрузе по току и КЗ;
- Высокая скорость срабатывания реле (не более 0,2 сек.).
К этому следует добавить значительный диапазон регулировки выходного тока (от 25-ти до 63-х Ампер). Образец этих приборов приводится на рисунке ниже.
Реле контроля напряжения РММ
Так называемые «расцепители» питающих линий по принципу своего действия очень схожи с уже рассмотренными ранее устройствами. Они также осуществляют непрерывный контроль сетевого напряжения и при предельных его отклонениях в виде скачка тока мгновенно отключают автомат, к которому подсоединяется сам прибор. Повторное включение устройства в работу производится нажатием кнопки «Возврат».
Обратите внимание! Иногда этот прибор изготавливается в общем корпусе с защитным автоматом, то есть представляет собой одно целое (образец прибора по стандарту IEK приведён на фото ниже).
К достоинствам приборов типа РММ следует отнести компактность, простоту конструкции и вполне доступную цену. Единственный их недостаток – это отсутствие автомата возврата в рабочее положение.
Стабилизаторы напряжения и бесперебойники
Стабилизирующие устройства (или попросту стабилизаторы) относятся к разряду дорогостоящего оборудования, обеспечивающего высокую степень защищённости домашней сети от колебаний напряжения и тока в нагрузке. Они способны гарантировать постоянство выходного напряжения в заданных пределах при любых его изменениях на входных клеммах.
Перед покупкой такого агрегата, в первую очередь, следует определиться с количеством одновременно подключаемых к нему потребителей, что существенно влияет на выбор марки и мощности стабилизирующего устройства. К основным достоинствам этих аппаратов следует отнести:
- Высокое быстродействие и долговечность;
- Повышенная точность регулирования сетевых параметров;
- Гарантированное постоянство рабочего выходного напряжения.
К числу недостатков следует отнести высокую стоимость покупного изделия и большое энергопотребление.
При рассмотрении преобразователей типа ИБП необходимо уметь отличать их от стабилизаторов по признаку наличия в них встроенных аккумуляторных батарей. Благодаря этому, такие устройства не только обеспечивают поддержание напряжения в заданных пределах, но и гарантируют непрерывную работу подключённых к ним бытовых потребителей.
Важно! Время присутствия напряжения на выходе при его пропадании в сети зависит от ёмкости и качества зарядки аккумуляторов, а также от количества подсоединённых к ИБП нагрузок.
Стоимость этих изделий также достаточно высока; её конкретное значение зависит от параметров самого устройства и ёмкости встроенного аккумулятора (АКБ). Приборы с функцией бесперебойного питания обычно применяются для вполне конкретных устройств (компьютера, например, или телевизора), где пропадание питания может привести к потере информации или нарушениям в работе оборудования.
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»
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).
РН-111А (113)
Данная модель релейного оборудования выпускается известным и надёжным производителем (фирмой «Новатек»).
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.
Видео
Современная жизнь приводит к появлению все большего количества сложной бытовой техники, оборудования и электроники в наших домах и квартирах. При этом качество электроснабжения желает быть лучшим по различным причинам. С другой стороны, промышленность предлагает целый ряд электротехнических приборов, позволяющих решать обозначенные проблемы своими руками в собственном жилье. Давайте познакомимся с ними и сделаем свой выбор.
Контроль уровня напряжения в сетиВиды скачков напряжения в сети электроснабжения
Трудно выбрать правильную систему защиты от перепадов напряжения, не зная их природу и характер. При этом все они имеют природный или техногенный характер:
- Зачастую напряжение в сети становится стабильно низким. Причина – перегрузка устаревшей линии электропередачи (ЛЭП), например, в результате массового подключения электронагревателей или кондиционеров в соответствующий сезон.
- В этих же условиях напряжение может оказаться завышенным длительное время при недостаточной нагрузке.
- Возможна ситуация, когда при стабильном общем уровне питания в линии электроснабжения появляются импульсы и скачки высокого напряжения. Причиной бывает работа сварочного аппарата, мощного электроинструмента, технологического оборудования или некачественного контакта в ЛЭП.
- Довольно неприятной неожиданностью является обрыв нулевого провода в сети 380 В питающей подстанции. В результате различной нагрузки по трем фазам возникает перекос напряжения, то есть на Вашей линии оно окажется слишком низким или завышенным.
- Удар молнии в ЛЭП вызывает огромный скачок перенапряжения, что приводит к выходу из строя и бытовой техники, и внутренней проводки зданий, что приводит к пожару.
Как защищают бытовую технику пробки и автоматы
Долгое время в наших домах и квартирах универсальным средством обороны от перечисленных выше неприятностей оставались плавкие предохранители под названием пробки. На смену им пришли современные автоматические выключатели (автоматы), и бесшабашный народ перестал ставить «жучки», восстанавливая сгоревшие пробки. Сегодня во многих квартирах автоматические выключатели остаются практически единственным средством защиты от проблем в домашней электросети.
Автоматические выключатели приходят на смену плавким предохранителям Во время работы автоматический выключатель срабатывает, когда протекающий через него ток превышает значение, указанное на его корпусе. Это позволяет защитить электропроводку от перегрева, короткого замыкания и возгорания в случае перегрузки. При этом перенапряжение успевает вывести из строя электронику, а при коротком скачке автомат даже не сработает.
Таким образом, мощный импульс, вызванный ударом молнии, проходит через автоматический выключатель и может пробить проводку с перечисленными последствиями.
Иными словами, от повышенного напряжения и его скачков или перепадов автомат не спасает.
Зачем в домашней сети подключают УЗИП
Специально для организации системы защиты от ударов молнии и возникающих при этом импульсов перенапряжения разработаны УЗИП – устройства защиты от импульсных помех. Отметим, что ЛЭП имеют определенные средства компенсации ударов молнии. Также в блоках питания современных электронных устройств имеются УЗИП класса III.
Модульные УЗИП для монтажа в электрощите Однако этого недостаточно, если Вы живете в частном доме, запитанном от воздушной линии электропередачи. Методика выбора и подключения УЗИП приводится в статье В любом случае для защиты от молнии поможет громоотвод, о котором рассказано в статье «
Функции УЗО в схеме электроснабжения дома
В схеме электроснабжения современного дома обязательно присутствует УЗО – устройство защитного отключения. Его основное предназначение – защита людей от удара электрическим током, а также защита электропроводки от пробоя и утечки, что может привести к пожару. Методика выбора и подключения УЗО приводится в специальной статье.
Однофазное и трехфазное УЗО Несомненно, если в Вашем доме еще не установлено УЗО, это нужно обязательно сделать. При этом от перепадов напряжения устройство защитного отключения спасает лишь в некоторой степени и косвенным образом.
Защита электроприборов с помощью стабилизатора напряжения
Электрический стабилизатор - это прибор, который поддерживает на выходе стабильное напряжение при его изменении на входе в допустимых пределах. Прибор может иметь различную мощность и обеспечивать стабильное электропитание всего дома, либо отдельных потребителей.
Стабилизаторы напряжения различной мощности Стабилизатор прекрасно справляется с коррекцией медленно меняющегося пониженного или повышенного напряжения. В зависимости от принципа работы он компенсирует резкие скачки или импульсы перенапряжения в разной степени.
В современных агрегатах имеется функция отключения подачи питания, когда его уровень в сети принимает предельные значения. После возвращения входного напряжения к допустимой величине электроснабжение восстанавливается.
При этом прибор не защищает от грозового перенапряжения.
Из рассмотренных нами устройств стабилизатор является наиболее дорогим. Читайте статью
Альтернативный вариант - реле контроля напряжения в сети
Бюджетной альтернативой стабилизатору является реле контроля напряжения, которое выполняет оговоренную нами функцию отключения электропитания при выходе напряжения в сети за допустимые пределы. В зависимости от исполнения, устройство срабатывает при перенапряжении, либо контролирует и его нижний уровень.
Варианты модульных реле напряжения Существуют модификации реле, которые восстанавливают питание автоматически при его возвращении к допустимым пределам, или это нужно делать вручную. Наиболее совершенные устройства предоставляют возможность установки уровней напряжения, при которых наступает отключение потребителей и времени задержки при возвращении питания. Например, холодильник нельзя включать в сеть повторно в течение пяти минут, чтобы не повредить компрессор. Именно такое значение можно задать на реле.
Реле напряжения ASV-3M после срабатывания необходимо включить вручную При этом реле не обеспечивает стабильное напряжение, не компенсирует импульсные скачки и не защищает от грозового перенапряжения. Иными словами, такой способ защиты подходит в ситуации, когда напряжение в сети нормальное, но возможны его редкие и значительные отклонения, в том числе, в результате аварии в сети электроснабжения.
Реле напряжения для маломощных потребителей Существуют варианты исполнения для защиты отдельных потребителей в виде удлинителя или моноблока с вилкой и розеткой. Эти устройства рассчитаны на ток нагрузки 6-16А. Аналогичные приборы в модульном исполнении монтируются на электрощите.
Реле модульного типа может иметь на выходе переключающую группу контактов, нормально разомкнутые контакты, а также две отдельные группы нормально разомкнутых или нормально замкнутых контактов. Это позволяет реализовать разные варианты управления питанием потребителей.
Монтажная схема подключения реле напряжения в сети 220В Электромонтаж реле напряжения модульного типа можно выполнить по вышеприведенной иллюстрации. В любом случае устройство подключается после входного автомата. Нулевой провод подсоединяется к клемме N, а провода фазы - к нормально разомкнутым контактам реле.
Для защиты более дорогого устройства его номинальный рабочий ток выбирается на ступень выше, чем значение, указанное на корпусе входного автомата. Например, если перед реле установлен автомат на 40А, выбирают прибор с номинальным значением 50А.
Если устройство с необходимым значением рабочего тока отсутствует, либо стоит слишком дорого, его можно заменить реле напряжения с минимальным параметром нагрузки. При этом к его выходу подключается контактор необходимой мощности или пускатель, который подает напряжение на потребители.
Схема подключения реле напряжения с применением контактора Электромонтаж реле напряжения в паре с контактором приведен на схеме. В данном примере собственно реле напряжения подключается также после входного автомата, счетчика и УЗО. Провод фазы с выходного контакта реле подключается к клемме управляющей обмотки контактора, а к ее второй клемме подсоединяется нулевой провод (выступающая часть корпуса). На выходные клеммы контактора (дальняя часть корпуса) сверху подаются фаза питания и ноль, а снизу подключаются провода фазы и нуля потребителей.
При наличии нормального уровня напряжения в сети реле контроля замыкает выходные контакты и подает питание на обмотку контактора. Он, в свою очередь, замыкает выходные контакты и подает питание потребителям. При отсутствии напряжения в сети или выходе его за допустимые пределы цепи последовательно разрываются и питание нагрузки отключается.
Схема подключения нескольких реле напряжения в однофазной сети В ряде случаев удобно использовать несколько реле напряжения для разных типов потребителей. При этом для наиболее дорогих электронных потребителей, как, например, компьютеры, можно задать с помощью соответствующего реле допустимый диапазон входного питания в пределах 200-230В.
Бытовым электроприборам с электродвигателями, как, например, холодильник или стиральная машина, можно установить диапазон напряжения 185-235В. Потребители типа утюга, обогревателя или водонагревателя могут питаться напряжением 175-245В. Внутренние таймеры реле можно настроить на разное время задержки возобновления питания.
Как работает реле контроля фаз в сети 380В
В сети 380В может быть установлено трехфазное реле напряжения. Это имеет смысл, если в доме имеется оборудование с трехфазным питанием.
Подключение реле напряжения в сети 380В В этом случае реле срабатывает при отклонении напряжения на любой фазе и отключает нагрузку по всем трем линиям. При отсутствии потребителей с питанием 380В удобнее и дешевле подключить три отдельных реле напряжения. В этом случае мы получаем три группы потребителей 220В, для которых могут быть установлены различные предельные значения напряжения и время задержки.
Схема подключения реле напряжения на каждой фазе в сети 380В От чего защищает ИПБ
Основная задача источника бесперебойного питания (ИПБ) – обеспечение потребителей электроэнергией при отсутствии напряжения в сети. Наиболее часто этот прибор используют для питания компьютеров. Хотя ИПБ обеспечивает напряжение 220 вольт непродолжительное время, имеется возможность сохранить информацию и выключить компьютер. Актуально применение источника бесперебойного питания при использовании малогабаритной электростанции для беспрерывной подачи энергии в момент ее запуска.
Распространенный источник бесперебойного питания Очевидно, что применение ИПБ функционально, если в сети электроснабжения дома установлено реле напряжения. При использовании аккумулятора достаточной емкости к источнику бесперебойного питания может быть подключен газовый котел. Аккумулятора на 60 АЧ хватит для обеспечения напряжением котла мощностью 160Вт примерно в течение суток.
ИПБ с двойным преобразованием работает при изменении напряжения на входе в широких пределах, однако стоит очень дорого.
Вероятно, в большинстве случаев, в бытовых целях практичнее использовать одновременно недорогой источник бесперебойного питания и стабилизатор или реле напряжения.
Чем поможет сетевой фильтр
Чаще всего бытовые сетевые фильтры выполнены в виде удлинителя. Таким образом, к нему может быть подключено сразу несколько единиц бытовой техники. Фильтры отличаются количеством розеток и длиной кабеля. Обычно устройство снабжается собственным выключателем с индикацией подачи питания. Фильтр может иметь индивидуальные выключатели питания для каждой розетки.
Популярные сетевые фильтры Ряд моделей имеют защиту от короткого замыкания и перегрузки. Общий ток нагрузки устройств такого рода не превышает 6-16А. Собственно фильтр таких устройств состоит из нескольких конденсаторов и катушек индуктивности. Таким образом, обеспечивается защита электроники от маломощных и коротких импульсов помех. Последние могут создаваться, в том числе, бытовой техникой, подключенной в домашней сети.
В современных бытовых приборах используется чувствительная электроника, что делает эти устройства уязвимыми перед перепадами напряжения. Поскольку устранить их не представляется возможным, необходима надежная защита. К сожалению, ее организация не входит в сферу обязанностей службы ЖКХ, поэтому заниматься этим вопросом приходится самостоятельно. Благо защитные устройства приобрести сегодня не проблема. Прежде чем перейти к описанию и принципу действия таких приборов, кратко расскажем о причинах, вызывающих скачки напряжения, и их последствиях.
Что такое перепад напряжения и его природа?
Под этим термином подразумевается краткосрочное изменение амплитуды напряжения электросети, с последующим восстановлением, близким к первоначальному уровню. Как правило, длительность такого импульса исчисляется я миллисекундами. Существует несколько причин для его возникновения:
- Атмосферные явления в виде грозовых разрядов, они способны вызвать перенапряжение в несколько киловольт, что не только гарантированно выведет электроприборы из строя, а и может стать причиной пожара. В данном случае жителям многоэтажек проще, поскольку организация защиты от таких предсказуемых явлений входит в обязанности поставщиков электричества. Что касается частных домов (особенно с воздушным вводом), то их жильцы должны самостоятельно заниматься этим вопросом или обращаться к специалистам.
- Скачки при коммутационных процессах, когда происходит подключение-отключение мощных потребителей.
- Электростатическая индукция.
- Подключение определенного оборудования (сварка, коллекторный электродвигатель и т.д.).
На рисунке ниже наглядно продемонстрирована величина грозового (U гр) и коммутационного импульса (U к) по отношению к номинальному напряжению сети (U н).
Для полноты картины следует упомянуть и о долгосрочном повышении и понижении напряжения. Причиной первого является авария на линии, в результате которой происходит обрыв нулевого провода, что вызывает повышение до 380 вольт. Нормализовать ситуации никакими приборами не получится, потребуется ждать устранения аварии.
Длительное снижение напряжения можно часто наблюдать в сельской местности или дачных поселках. Это связано с недостаточной мощностью трансформатора на подстанции.
В чем заключается опасность перепадов?
В соответствии с допустимыми нормами, допускается отклонение от номинала в диапазоне от -10% до +10%. При скачках напряжение может существенно выйти за установленные границы. В результате блоки питания бытовой техники подвергаются перегрузке и могут выйти из строя или существенно сократить свой ресурс. При высоких или длительных перепадах велика вероятность возгорания проводки, и, как следствие, пожара.
Пониженное напряжение также грозит неприятностями, особенно к этому критичны компрессоры холодильных установок, а также многие импульсные блоки питания.
Защитные устройства
Существует несколько видов защитных устройств различающихся как по функциональности, так и по стоимости, одни из них обеспечивают защиту только одному бытовому прибору, другие – всем имеющимся в доме. Перечислим хорошо зарекомендовавшие себя и наиболее распространенные защитные устройства.
Сетевой фильтр
Наиболее простой и доступный по деньгам вариант защиты маломощного бытового оборудования. Отлично зарекомендовал себя при бросках до 400-450 вольт. На более высокие импульсы устройство не рассчитано (в лучшем случае оно примет удар на себя, спасая дорогостоящую аппаратуру).
Основной элемент защиты у такого устройства – варистор (полупроводниковый элемент изменяющий сопротивление в зависимости от приложенного напряжения). Именно он выходит из строя при импульсе более 450 В. Вторая важная функция фильтра – защита от высокочастотных помех (возникают при работе электродвигателя, сварки и т.д.) отрицательно влияющих на электронику. Третьим элементом защиты является плавкий предохранитель, срабатывающий при КЗ.
Не следует путать фильтры с обычными удлинителями, которые не обладают защитными функциями, но похожи по внешнему виду. Чтобы различить их достаточно посмотреть паспорт изделия, где приведены полные характеристики. Отсутствие такового должно само по себе вызывать подозрение.
Стабилизатор
В отличие от предыдущего типа приборы этого класса позволяют нормализовать напряжение в соответствии с номинальным. Например, установив границу в пределах 110-250 В, на выходе устройства будет стабильные 220 В. Если напряжение выйдет за пределы допустимого, прибор отключит питание и возобновит его подачу после нормализации работы электросети.
В некоторых случаях (например, в сельской местности) установка стабилизатора является единственным способом повысить напряжение до необходимой нормы. Бытовые стабилизаторы выпускают двух модификаций:
- Линейные. Они предназначены для подключения одного или нескольких бытовых приборов.
- Магистральные, устанавливаются на входе электросети здания или квартиры.
И первые, и вторые следует подбирать исходя из мощности нагрузки.
Источники бесперебойного питания
Основное отличие от предыдущего типа является возможность продолжения подачи питания подключенного устройства после срабатывания защиты или полного отключения электричества. Время работы в таком режиме напрямую зависит от емкости аккумуляторной батареи и мощности нагрузки.
В быту эти устройства в основном используются для подключения стационарных компьютеров, чтобы при проблемах с электросетью не потерять данные. При срабатывании защиты ИБП будет продолжать подачу питания в течение определенного времени, как правило, не более получаса (зависит характеристик устройства). Этого времени вполне достаточно, чтобы сохранить необходимые данные и корректно отключить компьютер.
Современные модели ИБП могут самостоятельно управлять работой компьютера через USB интерфейс, например, закрыть текстовый редактор (предварительно сохранив открытые документы), после чего произвести отключение. Это довольно полезная функция, если пользователь при срабатывании защиты не находился рядом.
Устройства защиты от импульсных перенапряжений
Все перечисленные выше приборы обладают общим недостатком, у них не реализована действенная защита от импульса высокого напряжения. Если таковой произойдет, он, практически гарантированно выведет такие устройства из строя. Следовательно, защита должна быть организована таким образом, чтобы после срабатывания можно было оперативно привести ее в рабочее состояние. Этому требованию, как нельзя лучше отвечают УЗИП. На их основе организуется многоуровневая система защиты внутренних линий частного дома.
Одна из принятых классификаций таких устройств показана в таблице.
Таблица 1. Классификация УЗИП
| Категория | Применение |
| В (I) | Обеспечивают защиту при прямом попадании грозового разряда по системе молниезащиты. Место установки – вводно-распределительное устройство или главный распределительный щит. Основная нормирующая характеристика – величина импульсного тока. |
| С (II) | Защищают токораспределительную сеть от коммутационных импульсов, а также играют роль второго защитного уровня при грозовом разряде. Место установки – распределительный щит. |
| D (III) | Обеспечивают последний уровень защиты, при которой к потребителям не допускаются остаточные броски напряжения и дифференциальные перенапряжения. Помимо этого обеспечивается фильтрация высокочастотных помех. Установка производится перед потребителем. Могут быть выполнены в виде модуля под розетку, удлинителя и т.д. |
Пример организации трехуровневой защиты продемонстрирован ниже.
Конструктивные особенности УЗИП.
Устройство представляет собой платформу (С на рис. 6) со сменным модулем (В), внутри которого находятся варисторы. При их выходе из строя индикатор (А) изменит цвет (в приведенной на рисунке модели на красный).
УЗИП Finder (категория II)
Внешне устройство напоминает автоматический выключатель, крепление – такое же (под DIN рейку).
Особенностью УЗИП является необходимость замены модулей при выходе варисторов из строя (что довольно просто). Конструкция модулей выполнена таким образом, что установить их на платформу с другим номиналом невозможно. Единственный серьезный недостаток связан с характерными особенностями варисторов. Им необходимо время, чтобы остыть, многократное попадание грозового разряда существенно усложняет этот процесс.
Защитное реле
В завершении рассмотрим реле контроля напряжения (РКН), эти устройства способны обеспечить защиту бытовых приборов от коммутационных импульсов, перекоса фаз, а также пониженного напряжения. С грозовыми импульсами они не справятся, поскольку на это не рассчитаны. Их сфера применения – защита внутренней сети квартиры, то есть там, где обеспечение грозозащиты входит в обязанности электрокомпаний.
Приборы могут устанавливаться во входном щитке, непосредственно, после электросчетчика, для этого предусмотрено крепление под DIN рейку.
Помимо этого выпускаются модификации приборов в виде удлинителей питания и модулей под розетку.
Данные устройства могут произвести только защитное отключение сети, при выходе напряжения за указанные пределы (устанавливается кнопками управления), после нормализации электросети производится ее подключение. Стабилизация и фильтрация не производятся.
Предостережения
Не следует доверять защиту своего дома самодельным конструкциям, в бытовых условиях бывает проблематично настроить собранную схему и протестировать ее работу в критических режимах.
Не имея практического опыта в организации грозозащиты, не стоит пытаться реализовать ее самостоятельно, эту работу лучше доверить профессионалам. Рекомендуем рассматривать эту часть статьи как информационную.
Все манипуляции с электрощитом, приборами и проводкой необходимо проводить только при отключенном электропитании.
