Что такое реле: принцип действия, виды и назначение

Содержание
  1. Реле напряжения – что это такое и для чего нужно
  2. Устройство и принцип работы реле напряжения
  3. Основные технические характеристики
  4. Разновидности реле
  5. Количество фаз
  6. Тип переключения
  7. Тип активации воспринимающего элемента
  8. Тип управления нагрузкой
  9. Тип поступления сигнала
  10. Классификация и виды
  11. По типу подключения
  12. По количеству фаз
  13. Схемы подключения
  14. Подключение однофазного РКН
  15. Подключение трехфазного РКН
  16. Схема подключения РКН для мощных потребителей с контактором
  17. Особенности контактов
  18. Нормально разомкнутые
  19. Нормально замкнутые
  20. Перекидные
  21. Подключаем различные модели
  22. Розеточное реле
  23. Удлинитель
  24. Достоинства и недостатки изделий, включаемых в розетку
  25. Виды РКН по типу напряжения
  26. Разновидности РКН по другим параметрам
  27. Тип исполнения и габариты
  28. База и дополнительные функции
  29. Настройка режимов работы
  30. Что лучше: реле или стабилизатор

Реле напряжения – что это такое и для чего нужно

Номинальное напряжение питания техники равно 220 В. Но обеспечить идеальные условия передачи электроэнергии невозможно, поэтому потребители постоянно наблюдают скачки в сети. Особенно часто с проблемой сталкиваются жители квартир в старых многоэтажных домах и частный сектор.

Важно: нормальным является отклонение от номинального значения в пределах 10%.

Реле контроля напряжения (РКН) — техническое устройство, предназначенное для непрерывного контроля параметров сети и автоматического выключения питания при резких скачках напряжения. Прибор срабатывает в том случае, если показатели вышли за установленные значения.

Другими словами, устройство защищает электроприборы от перепадов напряжения в сети, которые могли возникнуть из-за замыкания одной из фаз, обрыва нуля, перекоса фаз и т.п. Стоит отметить, что на технику негативно влияет как чрезмерное, так и недостаточное напряжение питания.

Устройство и принцип работы реле напряжения

Реле напряжения состоит из двух основных частей — измерительного блока и электромагнитного реле, предназначенного для разрыва цепи. У более новых моделей на передней панели находится цифровое табло для индикации величины напряжения в сети.

Принцип работы реле напряжения достаточно простой. При подаче напряжения измерительный блок определяет его величину и сравнивает с установленными пределами. Если показатель находится между нижней и верхними границами, по истечению установленного периода реле замыкает силовой контакт и передает питание внутренней сети.

Справка: в реле предусмотрен интервал задержки срабатывания, чтобы обезопасить сеть от постоянных скачков.

Основные технические характеристики

Большинство реле работают при напряжении в пределах от 50 до 400 Вт. Такой большой интервал позволяет использовать устройство как в однофазных, так и трехфазных сетах, а также гибко настраивать нужные границы срабатывания защитного прибора. Из основных технических характеристик следует выделить:

  • напряжение питания;
  • максимальная мощность нагрузки;
  • максимальный ток нагрузки;
  • степень защиты по корпусу;
  • коммутационная стойкость контактов реле;
  • время отключения нагрузки;
  • максимальное сечение подключаемых проводов;
  • время задержки на включение;
  • габаритные параметры.

Разновидности реле

Реле контроля напряжения однофазное цифровое на DIN-рейку

Релейные устройства классифицируются по нескольким параметрам.

Количество фаз

Подразделяются на:

  • однофазные – предназначены для подачи напряжения в жилых помещениях;
  • трехфазные – подходят для применения в промышленных условиях.

Трехфазники отключают питание всего оборудования при скачках вольтажа на одной из линий.

Тип переключения

Можно приобрести модели:

  • максимальные – повышают параметр напряжения до определенной величины;
  • минимальные – понижают показатель до заданного значения.

Порог напряжения пользователем не устанавливается.

Тип активации воспринимающего элемента

Реле промежуточное РП-18-54 220В DC

Воспринимающий элемент, по включению которого будет работать прибор, – это электромагнит, магнитоэлектрический узел, индукционная или электродинамическая система. В зависимости от его вида существуют реле:

  • первичные с прямым подключением контактов в сеть;
  • вторичные – могут подключаться через измерительные индуктивные или емкостные трансформаторы;
  • промежуточные – усиливают или преобразуют сигналы первичных/вторичных моделей.

Функции воспринимающего элемента – преобразование напряжения в процесс движения якоря относительно ярма.

Тип управления нагрузкой

Для управления напряжением применяются модели:

  • прямого действия – нагрузка переключается контактами;
  • косвенного действия – нагрузку подключаются вторичные элементы.

Нагрузка подается и приостанавливается с определенными промежутками.

Тип поступления сигнала

Герконовое реле

В продаже можно найти следующие коммутационные устройства:

  • электронные – обеспечивают контроль напряжения в условиях высокой нагрузки. Управляют освещением и узлами автомобиля;
  • герконовые – небольшие модели в виде катушки. Предназначены для замыкания, переключения, размыкания сети. Чувствительны к механическим воздействиям и ультразвуку;
  • электротепловые – отключают и включают электрический ток по нагреву биметаллической пластины. Используются для электродвигателей на производстве, обустройства однофазной или трехфазной электросети;
  • временной выдержки – для создания кратковременных пауз применяются схемы замедления. Приборы работают в автомобилях, светофорах, елочных гирляндах;
  • таймеры света – позволяют программировать освещение теплиц, аквариумов, животноводческих комплексов. К ним подключаются нагреватели, вентиляторы;
  • электромагнитные – ток статистической обмотки активируется по воздействию магнитного поля. Приборы со средней нагрузкой до 320 А и напряжение до 1,6 кВт могут работать только в сети с постоянным током.

Конструктивно стандартный регулятор имеет вид пакетника для крепления на дин-рейку. Некоторые модели исполняются в виде переходников и удлинителей.

Классификация и виды

Для защиты электросети частного дома, квартиры в старом и новых жилых фондах необходимы разные устройства. Реле напряжения делятся на две категории:

  • по типу подключения;
  • по количеству фаз.

По типу подключения

Существует две основных категории реле напряжения в зависимости от способа их подключения:

  • стационарные;
  • переносные.

Стационарные устройства контроля подразделяются на два типа. Приборы для установки в электрощитах и встроенные в розетку. Подробнее рассмотрим каждый из видов.

Реле напряжения, установленное в распределительном щите, обладает целым рядом преимуществ. Устройство монтируется на входе сети для защиты всего электрооборудования дома или квартиры. В случае его применения нет необходимости использовать дополнительные реле для защиты отдельных потребителей, что значительно экономит бюджет.

Розеточные реле напряжения представляют отличную альтернативу, когда нет физической возможности для установки устройства в щитке. Используют розетки для точечной защиты таких приборов, как холодильники, бойлеры, стиральные машины и т.д.

Совет: для экономии бюджета выбирайте двойные розетки!

Переносные реле представлены двумя видами — вилкой-розеткой и удлинителем. Их используют в том случае, когда установка защитного устройства на входе сети невозможна. Несмотря на громоздкие параметры, переносные устройства пользуются спросом. Это связанно, в первую очередь, с их портативностью и легкостью в использовании (монтаж не требуется).

Вилка-розетка предназначена для защиты лишь одного потребителя. Устройство подключается к стандартной розетке и контролирует перепады напряжения в узле, не отслеживая общее состояние сети. Подходит для защиты дорогих и мощных электроприборов.

Удлинитель со встроенным реле контроля используют для защиты группы устройств от перепадов в сети. Удобное и простое решение имеет только одно основное ограничение — максимальная мощность нагрузки.

По количеству фаз

В зависимости от типа электросети различают два вида реле:

  • однофазные;
  • трехфазные.

Однофазное реле предназначено для контроля электрических сетей с рабочим напряжением 220 В. При правильной настройке, устройство подходит для защиты практически всех бытовых электроприборов.

Трехфазные защитные приборы используют, в основном, в загородных домах и новом жилом фонде, где предусмотрено подключение по трехфазной цепи питания. Причем РКН контролирует напряжение каждой фазы.

Схемы подключения

Существует два основных способа подключения РКН — прямое, когда рабочая нагрузка проходит через контракты РКН, а также косвенное — нагрузка коммутируется через контактор. Второй способ нужен при подключении нагрузки выше 7 кВт. Рекомендации для подключения:

  • монтировать реле следует после прибора учета электроэнергии;
  • установить перед РКН средство защиты (входной автомат
  • доступность прибора для обслуживания и визуального контроля работы.

Подключение однофазного РКН

Однофазные РКН подключаются к сети напрямую, а через их контакты проходит рабочий ток сети. Как правило, перед реле устанавливают УЗО или дифавтомат для защиты от утечек тока. Алгоритм подключения следующий:

  1. Нуль с вводного автомата подключают к нулевой шине, а затем к выводу N на реле.
  2. Фазный провод напрямую подключают к выводу L.
  3. Третий вывод РКН предназначен для подключения нагрузки, земля и нуль для которых берется с шин.

Подключение трехфазного РКН

Для прямого подключения трехфазного РКН необходимо:

  • Подключить фазные провода трехполюсного входного автомата.
  • Установить РКН, подключив фазы и нуль к соответствующим выводам.
  • Присоединить фазы и нуль к выводам УЗО.
  • Включить нагрузку, подключив землю и фазы, а также нуль с N-шины, установленной после УЗО.

Схема подключения РКН для мощных потребителей с контактором

Когда коммутируемые токи значительно больше максимально допустимого значения РКН, устройство используют в связке с магнитным пускателем (контактором). При выборе устройств следует обращать внимание на быстродействие — чем меньше скорость срабатывания обоих приборов, тем лучше.

Совет: дешевле купить контактор и реле напряжения, чем выбирать РКН для мощных потребителей.

Схема отличается от обычного подключения тем, что после защитного автомата устанавливают контактор, который коммутирует нагрузку. Реле подключается параллельно пускателю и лишь контролирует значение напряжений. При значительных отклонениях РКН срабатывает, обесточивая катушку контактора, что приводит к отключению нагрузки. 

Особенности контактов

Распространенные конфигурации контактных групп реле

По конструкции контактное промежуточное реле состоит из трех типов элементов.

Нормально разомкнутые

Находятся в разомкнутом состоянии до момента подачи питания на катушку. Реле активируется после подачи напряжения, и контакты приходят в замкнутое состояние. Электросеть замыкается.

Нормально замкнутые

Функционируют по обратному принципу, находясь в замкнутом состоянии на момент обесточивания реле. После появления напряжения происходит срабатывание реле, размыкание контактов и цепи.

Перекидные

При обесточивании катушки средний общий контакт якоря замкнут с неподвижным. После того как реле срабатывает, средний элемент вместе с якорем двигается в направлении стационарного контакта и замыкается с ним. Связь с первым стационарным контактом разрывается.

Модели с несколькими контактными группами обеспечивают управление несколькими цепями.

Подключаем различные модели

Реле контроля напряжения подключаются по-разному, в зависимости от модели, характеристик и назначения.

Розеточное реле

Чтобы защитить один прибор (холодильник, телевизор, компьютер) достаточно приобрести защиту, которую достаточно просто воткнуть в розетку. Порядок действий такой:

  1. Включаем в реле сетевую вилку от нашего прибора.
  2. Вставляем наше реле в розетку.

На панели либо могут быть дополнительные элементы настройки, либо это может оказаться автоматический прибор, запрограммированный на заводе. В таком случае делать больше ничего не надо — включаем и пользуемся.

Обратите внимание! Данные реле не являются стабилизаторами напряжения. При необходимости их нужно приобретать отдельно.

Если у прибора есть панель настроек, его необходимо грамотно настроить. Для правильной настройки устанавливают максимальное и минимальное рабочее напряжение, указанное в паспорте того аппарата, который нужно защитить.

Удлинитель

Защитное реле, выполненное в виде удлинителя, работает таким же образом. Разница лишь в количестве розеток — здесь их несколько, что позволяет одновременно подключать несколько потребителей.

Достоинства и недостатки изделий, включаемых в розетку

Реле напряжения с вилкой и розеткой

Перед тем как приобрести реле контроля напряжения в розетку, важно оценить его достоинства, оправдывающие покупку.

  • Простота установки, компактность и мобильность (возможность включать в любом месте);
  • относительно низкая стоимость;
  • привлекательный дизайн, не нарушающий интерьеров помещений;
  • универсальность: допустимость использования для защиты отдельного потребителя или нескольких нагрузок сразу.

Дизайн переходников и удлинителей хорошо проработан. Их внешний вид удовлетворяет самым требовательным запросам и не вносит видимых нарушений в интерьеры комнат. К недостаткам относят отсутствие ряда опций, имеющихся у приборов, устанавливаемых на DIN-рейку.

Виды РКН по типу напряжения

Реле контроля напряжения модульное послед. 220-380В 1НО+1НЗ тип РНПП-301

Известные образцы реле контроля напряжения прежде всего различаются по типу питания, в соответствии с которым они делятся на однофазные и трехфазные модели. Первые устанавливаются в городских квартирах и предназначаются для защиты нагрузок в линейных цепях 220 Вольт без повторного заземления. Их трехфазные аналоги используются в силовых линиях промышленных объектов или в частных домах, хозяева которых получили разрешение на подключение соответствующего оборудования на 380 Вольт. Наличие заземления в этом случае считается обязательным.

У трехфазного РКН есть один существенный недостаток, состоящих в том, что при перегрузке по одной из фаз оно отключает все три линии сразу. Некоторые специалисты считают такое его свойство, наоборот, преимуществом, поскольку в этом случае удается уберечь все эксплуатируемое в данной линии оборудование. Особую важность оно приобретает на производстве, где к каждому из фазных ответвлений подключается отдельная нагрузка. В быту же при эксплуатации двигателя насоса, например, это скорее мешает нормальной работе. Небольшие колебания напряжения по одной из фаз в этом случае не имеют особого значения.

Разновидности РКН по другим параметрам

Помимо различий по типу питания эти устройства отличаются по ряду характеристик, определяющих способ их монтажа, и по функционалу.

Тип исполнения и габариты

В соответствии с этим признаком все выпускаемые промышленностью модели РКН делятся на три вида:

  • переходники типа «вилка-розетка»;
  • удлинители с несколькими гнездами (от одного до шести);
  • компактные выключатели, монтируемые на DIN-рейке в щитке.

Первые два варианта изделий применяются с целью защиты отдельных электроприборов или нескольких потребителей, объединенных в группы. Они подключаются к обычной сетевой розетке. Приборы третьего типа устанавливаются в электрический щит, в котором монтируются остальные устройства защиты.

Корпуса переходников и удлинители делаются достаточно удобными в пользовании. Производители стараются уменьшить их габариты насколько это возможно, чтобы они не портили своим видом интерьеры помещений.

Устанавливаемые на DIN-рейку приборы имеют более компактные размеры, поскольку для их включения не требуются дополнительные приспособления. Провода к ним подводятся подобно тому, как это делается при монтаже обычных автоматов или УЗО.

База и дополнительные функции

Устройство реле напряжения

По внутренней логике работы и электронной начинке все известные образцы РКН делятся на микропроцессорные изделия и приборы, изготовленные на базе цифровых компараторов. Первые из них стоят несколько дороже, но зато обеспечивают более точную и плавную регулировку нижнего и верхнего порогов срабатывания. Большинство из этих защитных устройств изготовлено на основе микропроцессоров и выделяется среди других изделий следующими особенностями:

  • наличие двух порогов срабатывания (Umax и Umin);
  • использование встроенных светодиодов, вмонтированных в панель прибора – по ним контролируется наличие напряжения на входе и выходе;
  • применение жидкокристаллического дисплея, на который выводятся значения допустимых пределов отклонений и действующего напряжения.

Все эти возможности заметно повышают функциональность устройств и упрощают работу с ними при установке в квартире или частном доме.

Настройка режимов работы

Настройка MP-63 DigiTOP

Установка пороговых значений РКН производится посредством потенциометров, вынесенных на переднюю панель и имеющих градуированную шкалу.

В некоторых образцах реле для этого используются кнопки с отображением параметров на электронном табло.

При выставлении требуемых пороговых значений точные их величины контролируются по дисплею, встроенному в лицевую панель прибора. После начальной настройки по этим показателям необходимости в их повторной установке, как правило, не возникает.

Что лучше: реле или стабилизатор

Стабилизатор напряжения WESTER STW1000NP

Некоторые пользователи вместо реле контроля применяют в доме типовой стабилизатор напряжения. В ряде случаев такое решение считается оправданным. Однако отмечено несколько нюансов, учитываемых при выборе надежного способа защита электроприборов. Прежде всего, нужно иметь в виду, что они выполняют схожие функции и могут отключать нагрузку в аварийной ситуации. Но разница в их работе все же имеется и проявляется в следующем:

  • стабилизаторы отличаются повышенным уровнем шумности и стоят значительно дороже;
  • они более инерционны, особенно при отслеживании резких перепадов напряжения;
  • в них не предусмотрена возможность регулировки установочных параметров;
  • эти приборы занимают значительно больше места.

При уменьшении входного сигнала стабилизатор начинает потреблять больше тока, что объясняется необходимостью поддерживать на неизменном уровне напряжение на выходе.

Основной недостаток стабилизатора в сравнении с РКН – невозможность реагировать на резкие перепады напряжения в сети при обрыве нулевого провода.

Достаточно всего долей секунды для того, чтобы всплеск напряжения величиной 350–380 Вольт привел к выгоранию всей подключенной к розеткам бытовой техники. Большинство выпускаемых отечественной промышленностью образцов электронных стабилизаторов не способно реагировать на кратковременные пульсации. В характеристиках стационарных приборов предусматривается время реакции, не превышающее 1-2 секунд. Поэтому правильный подход к выбору устройства защиты является гарантией сохранности подключенного к нему оборудования.

Источники

  • https://odinelectric.ru/equipment/chto-takoe-rele-napryazheniya-i-dlya-chego-ono-nuzhno-v-kvartire
  • https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/kak-podklyuchit-dvux-chetyrex-i-pyatikontaktnoe-rele/
  • https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/zaschita/odnofaznoe-rele-napryazheniya.html
  • https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/kak-vybrat-rele-napryazheniya-220v-dlya-chastnogo-doma-i-kvartiry/
  • https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/kak-pravilno-podklyuchit-rele-napryazheniya-i-uzo-sxema/
  • https://aquatic-home.ru/chto-takoe-rele.html

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: