Как реле контроля напряжения обеспечивает электрическую безопасность электрооборудования дома

Реле контроля напряжения

Входные параметры бытовой электрической сети строго регламентируются государственными стандартами и поддерживаются техническими автоматическими устройствами в заданных нормативах.

Для однофазных потребителей уровень напряжения в электрической сети лимитируется ГОСТом 13109-97 величинами 207÷253 вольта, а для трехфазных — 360÷440. Номинальным значением считается 230 и 400 вольт соответственно.

Несмотря на это, на практике электроснабжающие организации не всегда выдерживают эти нормативы по разным причинам из-за:

  • влияния природных явлений, связанных с повреждениями оборудования шквальными ветрами, разрядами молний;
  • человеческого фактора;
  • сбоев в работе автоматических устройств;
  • других причин.


Наибольшее проявление скачков напряжения происходит в электрических сетях сельской местности, когда протяженные воздушные линии электропередач питают много домов и дач, в которых владельцы пользуются мощными потребителями:

  • электрическими обогревательными системами;
  • сваркой;
  • металло- и деревообрабатывающими станками.

С удалением от питающей трансформаторной подстанции уровень напряжения постепенно снижается, в системе возникает перекос нагрузок в фазах, нарушается их баланс.

Все это ведет к тому, что на одной питающей линии у разных потребителей напряжение в сети значительно отличается между собой, а при возникновении аварийных ситуаций создаются его скачки, которые способны вывести из работы дорогостоящие бытовые приборы и электронику.

Случаи перегорания электродвигателей холодильников, стиральных машин, блоков питания телевизоров и другой подобной техники по причине отклонения напряжения от нормы все еще происходят и будут продолжаться до тех пор, пока владелец дома не станет применять соответствующее защитное устройство — реле контроля напряжения, кратко называемое РКН.

В домашней проводке реле РКН должно быть в комплекте защит каждой квартиры. Его функции не может выполнить ни автоматический выключатель, защищающий от коротких замыканий и перегрузов сети, ни УЗО или дифавтомат, страхующие от возникновения токов утечек.

Реле контроля напряжения применяется для того, чтобы полностью исключить перегрузку электроприборов при неисправностях в электросистеме. Оно выполняет свои специфические задачи, обеспечивает электрическую безопасность электрооборудования дома.

Принципы создания реле контроля напряжения

Для выполнения энергетических задач изготавливаются устройства, реагирующие на:

  1. снижение допустимого уровня (реле минимального напряжения);
  2. его повышение (реле максимального напряжения);
  3. комбинированные модели.

Для бытовых целей промышленность выпускает схемы реле контроля напряжения комбинированного типа, защищающее подключенную схему при выходе напряжения за границы верхнего и нижнего установленного предела.

РКН создаются в:

  • однофазном;
  • или трехфазном исполнении.

Однофазное реле контроля напряжения

Трехфазное реле контроля напряжения
Они могут крепиться:

  • винтами на металлические планки электрического щита;
  • защелкиваться на Din-рейку;
  • вставляться в розетку.

Однофазное реле розетка контроля напряжения

Однофазное реле контроля напряжения – удлинитель

Реле с розеткой сразу выпускаются с заземляющим контактом, с помощью которого устанавливается надежная связь с РЕ-проводником квартирного щитка, работающего по схеме TN-C-S или ТТ.

Реле контроля напряжения бывают:

  1. электромеханическими;
  2. электронными.

Они могут применяться для схемы переменного или постоянного тока различных классов напряжений.

Как работает реле контроля напряжения

Схема однофазного реле контроля напряжения
В основу его конструкции положены следующие автоматические системы:

  1. схема постоянного контроля и измерения входных параметров напряжения;
  2. устройство логики, управляющее работой всех составных компонентов;
  3. коммутационные силовые контакты, отключающие и включающие подключенные к реле потребители по команде логической части.

Принцип работы реле контроля напряжения

Контрольный орган

Измерительная система реле постоянно контролирует величину напряжения. Поэтому РКН необходимо подключать ко входу в квартиру прямо на вводе электроэнергии в распределительном щите.

Орган логики

Информационные сигналы от измерительной системы постоянно обрабатываются логикой, сравниваются с нормированным пределом диапазона. Когда амплитуда напряжения отклоняется от указанной границы, логика выдает команду исполнительной силовой части на снятие питание с подключенной схемы, чем реле контроля напряжения выполняет свои защитные функции.

У электромеханических моделей и большей части электронных, использующих микропроцессорные технологии, реализуется функция автоматического повторного включения схемы под напряжение после защитного отключения и восстановления контролируемых параметров электрической системы на входе в измерительный орган реле.

Исполнительный орган

Силовые контакты реле контроля напряжения отключают потребителей под рабочей нагрузкой, а в отдельных случаях и при возникновении аварийных токов. Они должны устойчиво работать при таких ситуациях, надежно выдерживать высокие мощности коммутаций. Этот показатель указывается в технических характеристиках на РКН.

Если мощности силовых контактов для коммутации нагрузок домашней проводки недостаточно, то можно использовать дополнительно магнитный пускатель, подключенный по следующий схеме.
Схема подключения реле через магнитный пускатель

Области использования реле контроля напряжения

Они применяются для обеспечения полноценного питания электрооборудования однофазной либо трехфазной схемы за счет его эффективной защиты при скачках напряжения, перекосах фаз, обрыве нуля.

Область применения РКН ограничена диапазоном рабочих напряжений схемы с учетом возникновения в них аварийных ситуаций в границах 100÷400 вольт без проникновения в схему питания здания высоковольтных импульсов и разрядов молний.

В качестве защиты при попадания молнии в электропроводку используются другие электрические устройства: газонаполненные четырехступенчатые газовые разрядники, ограничители перенапряжения, работающие по импульсному типу — УЗИП. Но, это материал совсем другой статьи.

Основные технические характеристики

При выборе РКН для защиты домашней электропроводки следует обращать внимание на следующие величины:

  • тип конструкции;
  • минимальный и максимальный пороги срабатывания по напряжению;
  • допустимую нагрузку;
  • диапазон времени повторного включения;
  • способы крепления.

Видеоматериал по обзору и настройкам схемы реле контроля напряжения удобно посмотреть в видеоролике владельца elektrik-sam.info.

Сейчас наступило удобное время поделиться прочитанной информацией с друзьями в соц сетях по вопросам обеспечения безопасности своего дома с помощью включения в схему электропроводки реле контроля напряжения. А если у вас остались неясные вопросы по его применению, то задавайте их в комментариях.

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1
(16 голосов, в среднем: 5 из 5)

11 комментариев

  1. Перепады напряжения важная тема, любые электроприборы долговечнее служат при стабильном питании.

  2. Тема действительно очень важная для бытовой сети. В наших условиях реле контроля напряжения лишним не будет, а спасет дорогостоящие приборы неоднократно.

  3. Алексей Семенович, у меня свой дом, на фасаде дома установлен счетчик с одним автоматом на 16А. Я хочу внутри дома, в своей щитовой сделать следующее: установить свой вводный автомат, УЗО на весь дом и РКН. Подскажите пожалуйста как мне их подключить и какие именно купить автоматы, по ихнему номиналу и т.д.?

    1. Добрый день, Максим. На этот вопрос Алексей вам обязательно ответит после восстановления работы на его ноутбуке.

    2. Здравствуйте, Максим.
      Благодарю за вопрос. Извиняюсь, что не сразу ответил. Пришлось решать технические вопросы с ноутбуком.
      Давайте рассуждать по порядку. Вводной автомат в 16 ампер на частный дом вам позволит одновременно подключать приборы мощностью 16х220=3520 ватт или 3,5 кВт. Больше не получится. Защита по перегрузке будет отключать их. Об этом я рассказываю в статье об автоматическом выключателе.
      Теперь немного про УЗО. Функционально УЗО или дифавтомат выполняет одну из двух функций:
      1. противопожарную или защиту от возгорания здания из-за неисправностей в электропроводке;
      2. защиту людей от поражения токами утечек.
      Опять же, вынужден дать ссылку на свою статью по этой теме.
      УЗО, установленное на вводе в дом, относится к категории противопожарных и настраивается на уставку от 100 до 300 миллиампер. Это очень много для защиты людей ибо ток, проходящий через сердце человека в 50 миллиампер, способен вызвать фибрилляцию сердца со всеми вытекающими последствиями.
      Поэтому для защиты людей от пробоя изоляции при нахождении электроприборов в сухих комнатах используют УЗО с уставкой 30мА, а в ванной, кухне и других влажных помещениях — 10, а то и 6 миллиампер.
      Не рекомендовал бы вам обходиться только противопожарным УЗО. Подумайте об остальных, особенно на кухне и в ванной.
      Еще один момент: УЗО нуждается в защите от аварийных токов. Под него надо подбирать автоматический выключатель. На вводе для противопожарного он уже есть. А вот в остальных местах нет. Чтобы не заниматься подбором их совместных характеристик, можно использовать дифференциальный автомат: это совмещенный комплекс из УЗО и автоматического выключателя. О совместимости уже побеспокоился производитель.
      Теперь несколько рекомендаций по реле РКН.
      Первый раз я делал такую схему самостоятельно еще до появления их в массовой продаже. Брал из какого-то журнала радиолюбителя. Исполнительным органом для отключения служило какое-то малогабаритное электромеханическое реле на 10 ампер. Электроника работала на транзисторах.
      В середине 90-х отключения напряжения и скачки всякого рода были частыми. Люди химичили с электричеством часто, да и электросети качеством не обладали. Несколько раз эта схема меня спасала.
      Через пару лет эксплуатации заподозрил неладное, решил перепроверить. Разобрал и увидел сварившиеся контакты реле. Они не выдержали мощность отключаемой нагрузки.
      Этот пример, надеюсь, поможет вам правильно выбрать реле РКН. Ваша заявленная мощность 3,5 кВт. Коммутационная способность контактов должна быть не меньше этой величины.
      Место расположения РКН — после вводного автомата. Смысл в том, что при его отключении вы снимаете напряжение со всего дома и в любом месте электропроводки можно безопасно работать. Хотя, опять же сделаю оговорку. Иногда встречаются недобросовестные владельцы и электрики, которые делают подключение напряжения еще по обходным каналам для воровства электричества.
      В этих схемах часто нет защиты, и после отключения вводного АВ напряжение остается на проводах, что является прямой предпосылкой к поражению током.
      По поводу номиналов АВ и всего остального. Вначале определяетесь с теми электроприборами, которые будут у вас работать в каждом помещении. Надо составить рабочий эскиз. Считайте их мощности, объединяйте в группы и переведите в токи. По этим параметрам и выбирают защиты.
      Если что-то еще не ясно, то спрашивайте. Отвечу.

  4. Спасибо вам, Алексей за раскрытый ответ. Я у многих электриков интересовался по поводу этого вопроса, и в который раз убеждаюсь, что хороших профессионалов очень мало. Многие из них не знают даже, что бывают два вида УЗО. А некоторые ,,умельцы-электрики», советовали мне даже делать всю электрику гибким проводом, мне противно даже общаться с такими людьми, если честно. Халтурщики одним словом.

    1. Максим, бывают случаи, когда применение гибкого провода обоснованно. Только надо для него использовать трубки — оконцеватели и правильно их обжимать. Обращайте внимание на состояние изоляции и токопроводящие свойства жил.

  5. Алексей, счетчик стоит у меня на фасаде дома снаружи на улице, из него выходят алюминевые провода, я хочу взять переход с алюминия на медь, чтобы в свою щитовую завести свой вводной кабель медный. Что вы посоветуете мне по этому поводу? Как лучше сделать?

    1. Максим, чтобы избежать гальванической связи между медью и алюминием используют вставки из стальных сплавов. На провода и жилы кабелей устанавливают стальные оконцеватели и обжимают на опрессовке. Вполне допустимо из жестких концов сделать кольца и соединить их под стальной винт, разделив стальной же шайбой.
      Кольца при завинчивании гайки должны работать на сжатие, а не разжимание. Потом это соединение следует хорошо заизолировать. Слой старой тряпочной изоленты вполне подойдет. Если есть термоусадочная трубка, то будет выглядеть эстетичнее.
      Немного не красива конструкция под винт, но вполне надежна и работоспособна.
      Все зависит от местных условий. Чтобы монтаж выполнить красиво, используйте заводские переходники, клеммники, коробки. Но даже при их использовании следует учитывать действие токов нагрузок — обеспечивать плотный ужим для хорошего электрического контакта и исключить возможность пробоя слоя изоляции. Учти не только случайное попадание дождя, но и вероятность образования конденсата при понижениях температуры.
      Другим словами: продумай, где подключать медь к алюминию. Если алюминиевый кабель заведен в обогреваемое место, то, возможно, его лучше использовать. Хотя ничего страшного не будет монтаж переходника и на щитке фасада.

  6. Спасибо, Алексей, теперь буду знать как правильно мне сделать подключение своего вводного кабеля в дом. Интересует меня вот какой вопрос. У меня однофазная сеть и на моей фазе очень часто пропадает напряжение, из-за чего наша сторона на улице остается вся без света, а вот на другой стороне на моей улицы свет есть т.к. они ,,сидят» на другой фазе. В связи с этим у меня вопрос: можно ли сделать мне так, чтобы можно было мне переходит на другие две фазы рабочие , чтобы не сидеть без света, пока моя фаза не работает?

    1. Максим, когда я писал диплом на пятом курсе, мне руководитель проекта как-то заметил, что практически не существует нерешаемых инженерных задач, но всегда очень много трудностей с их финансированием. Эта ситуация подходит и к тебе.

      Варианты решения:

      • наведение порядка в энергоснабжающей организации — проблематично;
      • переход на трехфазное питание и резервирование схемы электроснабжения — затратно, но, возможно, оправданно. Требуется просчитать экономический эффект;
      • использование альтернативных источников энергии — может быть оправданно, но требует точного расчета и учета конкретных условий эксплуатации электроустановки.

Ответить

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *