Схемы подключения реле напряжения в однофазной и трехфазной сети

Во всех электросетях периодически происходят скачки напряжения, которые могут вывести из строя электрооборудование. Особенно опасны скачки в сети для электроники. Чтобы защитить себя от них люди используют стабилизаторы и реле напряжения. Давайте рассмотрим, что такое и как подключить реле напряжения.

Что это такое, какие они бывают и другие часто задаваемые вопросы о реле напряжения

Реле напряжения – прибор, который отключает питающую сеть от нагрузки при ненормальных величинах напряжения в ней. На современных распространенных реле напряжения имеется дисплей или группа семисегментных светодиодных индикаторов и несколько кнопок для установки режим работы.

На дисплее или индикаторах обычно отображается напряжение. Реже их два, и на втором отображается ток. Вы можете настраивать крайние значения напряжений (верхний и нижний пределы) при которых нужно отключать питание потребителям. В зависимости от модели могут устанавливаться светодиоды-индикаторы состояния сети, режима работы и текущего положения в меню настройки.

Также вы можете настраивать время повторного включения. Реле включится через заданный промежуток времени и если напряжение в сети достигло номинального – продолжит работать, если нет – отключится.

По типу конструкции могут быть для установки на DIN-рейку или те, которые вставляются в розетку, на их корпусе распложены те же органы и розетка для подключения защищаемой нагрузки.Такие реле удобно использовать для защиты конкретного прибора или группы приборов.

Кроме того реле контроля напряжение может быть и в других исполнениях, например встроенное в удлинитель. Розеточные реле напряжения самые дешевые – их стоимость начинается от 500 р.

Какими бывают скачки напряжения и почему?

Скачки напряжения происходят из-за коммутации мощных приборов (включения и выключения), из-за проблем на линиях электропередач и оборудования подстанции. Повышенное или пониженное напряжение может быть как импульсным или кратковременным (скачком), так и длительным.

Длительные отклонения напряжения чаще всего происходят при перекосе фаз, это такое состояние трёхфазной электросети, когда она работает без нулевого проводника и её фазы нагружены неравномерно. Такое происходит, когда на подъездном электрощите многоквартирного дома отгорает нулевой проводник. Тогда в одних квартирах напряжении прыгает до 300 вольт, а в других падает ниже 200. Это крайне опасный режим работы для любого вида бытовой техники и проводки.

Чем реле напряжения отличается от стабилизатора и что лучше?

Стабилизатор напряжения устроен, так что система управления стремиться поддерживать на его выходе установленное напряжение или близкое к нему (например, 220В), при колебаниях входного напряжения в определенном диапазоне.

Бывают различных типов:

Релейные – недорогие, регулируют выходное напряжение ступенчато.

Электромеханические – плавно регулируют выходное напряжение, по типу автотрансформатора.

Электронные, на симмисторах или тиристорах или других полупроводниковых ключах, сложные и дорогие устройства.

Феррорезонансные – особенно распространены были в советское время, например стабилизатор «Украина». В большинстве случаев малоэффективны.

Время реакции таких стабилизаторов, в зависимости от их конструкции, доходит до секунды. За это время ваша техника уже может выйти из строя, тогда как время реакции реле напряжения измеряется в долях секунд.

Лучше всего использовать их в паре, а если по отдельности, то нельзя конкретно сказать, что лучше. В плане защиты от перегрузок – реле напряжения, а в плане длительной работы, конечно же, стабилизатор.

Как подключить реле напряжения?

Реле напряжения подключается в разрыв питающей сети, между счетчиком и группой автоматов, или вводным автоматом. Если группы автоматов нет, что чаще всего бывает в старых квартирах, то можно его смонтировать после автомата, который запитывает квартиру.

Вот приведена простейшая схема подключения реле напряжения:

В зависимости от конкретного экземпляра реле вы назначение выводов (клемм) может различаться, но основной принцип заключается в следующем:

К реле приходит два провода (фаза и ноль), а уходит один – фаза, ноль в реле не размыкается, размыкается только фаза. На той модели, что изображена на картинке другое расположение клемм.

Здесь происходит подключение двух питающих проводов на вход измерительной цепочки реле, когда она детектирует отклонение напряжения сверх установленного, оно переключает само реле. При этом в вашем расположении имеется две пары контактов (нормально-замкнутая и нормально-разомкнутая), это указано в схематическом обозначении на нижней части реле.

Это нужно для реализации различных схем, например формирования сигнала для запуска генератора или другой системы бесперебойной подачи электроэнергии в вашем доме, или включения аварийного освещения и отключения важных цепей.

Далее изображена схема подключения реле в паре с УЗО или дифавтоматом, они нужны для предотвращения поражения током жильцов вашей квартиры, от корпусов электроприборов и других частей. В принципе то же самое, что и на предыдущем рисунке.

Схема для индивидуальной настройки напряжений допустимых для каждой цепи. Это удобно, если у вас грамотно сделана электропроводка, и розеточные группы каждой комнаты запитаны на разные автоматы, как и цепи освещения и мощных потребителей. Тогда вы можете использовать произвольное количество реле контроля напряжения и выставить допустимые пределы для каждого потребителя.

На практике это нужно, чтобы защитить от перепада в сети питания дорогостоящее оборудование, например холодильник и стиральную машину, но при этом свет будет продолжать гореть.

Если вы хотите разгрузить контакты реле, чтобы оно прослужило дольше или мощности вашего экземпляра недостаточно для питания ваших потребителей, поставьте между реле пускатель (контактор) или более мощное реле, тогда выходную клемму реле нужно соединить с катушкой вашего коммутационного прибора. Так, когда напряжение выйдет за дозволенные пределы катушка контактора обесточится, его контакты разомкнуться и отключатся от сети потребители.

Такую схему можно использовать и в трёхфазной электросети. При отклонении напряжения в одной из фаз, трёхфазный магнитный пускатель или контактор отключит нагрузку, таким образом, защитит её.

Для трёхфазных цепей вообще продаются трёхфазные реле контроля напряжения и перекоса фаз, а также, в них встроена и функция контроля фаз (в зависимости от модели). Подробно о нем рассказано в этом видео:

Вообще нежелательно использовать три однофазных реле контроля напряжения в трёхфазной сети, я считаю, что это может привести к порче электрооборудования, поскольку для некоторых трёхфазных потребителей.

Есть модели и попроще, схема включения напоминает схему с однофазным реле.

Здесь трёхфазное реле контролирует напряжения каждой из фаз, и в случае нештатной ситуации в сети отключает катушку трёхфазного пускателя или контактора.

Заключение

Реле контроля напряжение – это дешевый способ обезопасить проводку и бытовую технику в своей квартире. Его можно купить за 1-2 тысячи рублей, есть модели стоимостью и дороже. Для его установки не требуется много места, чего не скажешь об установке мощного стабилизатора. Оно не издает звуков во время своей работы (электромеханические и релейные стабилизаторы издают), щелкают только во время переключения.

Я считаю, что реле напряжения должно обязательно быть установлено, хотя бы для питания особо важных и дорогих потребителей, если нет возможности установить реле на всю квартиру – купить розеточные модели. Самые простые варианты не имеют настроек, а лишь отключают сеть при достижении уставок настроенных еще на этапе его проектирования.

Как правильно подключить реле напряжения и УЗО: схема

Устанавливаемые сразу после счетчика и УЗО реле контроля напряжения (РКН) позволяют мгновенно обрывать цепь подачи питания при возникновении аварийной ситуации. Эти устройства реагируют на сильные колебания амплитуды питающего напряжения и способны защитить потребителей, подключенных не только к однофазным, но и к трехфазным сетям. При их установке особую важность приобретает схема подключения реле напряжения, не допускающая малейших отклонений от требований действующих нормативов.

Виды РКН по типу напряжения

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

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.

Схемы подключения РКН

Перед тем как подключать реле напряжения потребуется внимательно изучить типовую схему электрического шкафа. При его монтаже реле напряжения нужно установить после электросчетчика в разрыв фазного провода, иногда между ними ставится УЗО, подключаемое по необходимости. При таком расположении прибор защиты от всплесков напряжения будет отсекать именно «фазу».

Для нормальной работы на его входные клеммы фаза и земля подаются одновременно.

Существует две схемы подсоединения однофазных и трехфазных реле к линии потребления:

• с прямой нагрузкой через РКН;
• с подсоединением потребителя через контактор, входящий в состав магнитного пускателя.

В каждом из этих случаев возможен вариант параллельного подсоединения нескольких приборов, к каждому из которых можно подключить свою группу потребителей.

При установке электрощитов в квартире или частном доме чаще всего применяется схема подсоединения с прямой нагрузкой через РКН.

Настройка режимов работы

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

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.

Особенности работы реле напряжения в трехфазных сетях

В трехфазных цепях особую опасность представляет включение реле пониженным напряжением, схема подсоединения которого не предусматривает однофазного срабатывания устройства. В большинстве случаев в промышленных сетях к каждой из фаз подсоединяется отдельная нагрузка. Это приводит к тому, что срабатывание по перегрузу одной секции РКН приводит к полному его отключению.

Исключением является ситуация, когда на объекте преимущественно используется трехфазное оборудование (станки с асинхронными двигателями, насосы и тому подобное). В этом случае каждая из фаз загружается более равномерно и перегруза по напряжению практически не возникает.

Независимо от типа РКН для их нормальной работы потребуется правильно выбрать схему и место установки.

Реле напряжения. Как и когда подключать?

Эта статья тесно переплетена с предыдущей статьёй про выбор стабилизатора.

Поможет ли стабилизатор в случае обрыва нуля? Да, в некоторых пределах поможет. При превышении входного напряжения 280В. Но в большинстве стабилизаторов (если не во всех) нет возможности менять верхний и нижний предел отключения. Кроме того, у стабилизаторов напряжения есть два больших минуса. Даже три, если брать обрыв нуля:

1. Цена.
2. Уменьшение выходной мощности с уменьшением входного напряжения.
3. Инерционность.

Последний пункт для обрыва нуля имеет решающее значение. Ведь для порчи аппаратуры достаточно доли секунды при напряжении 380В, чтобы всё сгорело. А стабилизатор может “зазеваться”, и отключиться например через секунду.

Я рекомендую вместо (а лучше – совместно) стабилизатора напряжения в старом жилфонде устанавливать реле контроля напряжения. В народе их называют “Барьер”. Дай Бог, чтобы оно никогда не сработало и не пригодилось. Но если что – спасёт всю квартиру.

Ведь стабилизатор на 8-10 кВт стоит на порядок дороже, и занимает в квартире много места.

Вот пример установки реле напряжения:

Реле напруги, установленное в электрощитке

На фото – Реле напруги украинской фирмы DigiTop. На индикаторе – выходное напряжение. Посредством трёх кнопок на панели управления можно установить три важных параметра:

1. Нижний предел отключения (120 – 200 В)
2. Верхний предел отключения (210 – 270 В)
3. Время (пауза) перед включением (5 – 600 сек.)

Я рекомендую, если перепады напряжения в сети небольшие, и если мощность питающей сети достаточна (то есть, сплиты летом и нагреватели зимой не понижают напряжение магистрали ниже 200 В), устанавливать нижний предел 180 В, а верхний – 245 В. Если при этом реле напряжения будет срабатывать чаще, чем раз в месяц, можно расширить предел вниз или вверх, смотря по обстоятельствам.

Время задержки можно установить 5-10 сек, если в доме нет мощных холодильников.

Схема подключения реле напряжения

Покажу ещё раз, как выглядит подключение реле напряжения в электрощите:

Реле напруги, установленное в электрощитке. Напряжение 220В.

На фото приведено реле напряжения Digitop, в качестве отзыва могу сказать, что подключал такие несколько раз, проблем не было.

Реле напряжение обязательно должно быть защищено вводным автоматом. Автомат может стоять до или после счетчика, но он должен в любом случае быть. Номинал автомата – на шаг меньше, чем номинальный ток реле напряжения. В приведённом случае это правило не выполняется:

Автоматы, счетчик, реле напруги

В оправдание могу сказать, что в реле напряжения ставят обычно реле на шаг больше. Открывал украинские Барьер и Digitop, например при номинале 32 А схема реле напряжения содержит реле 40А, что очень похвально.

Подключение реле напряжения

Как подключить реле напряжения, показано на схеме, приведенной ниже:

Схема подключения реле напряжения

Это – стандартная схема. Толстыми линиями показаны силовые цепи.

Если перестраховаться, то лучше в схеме подключения применить автомат-байпас (на схеме не показан, но есть на фото выше), как это делается в стабилизаторах напряжения. Это делается для того, чтобы потребитель мог худо-бедно работать в случае выхода напряжения за пределы. Если это так необходимо.

Подключается Байпас-автомат параллельно контактам внутреннего реле нашего реле напряжения. Если взять схему подключения, приведенную выше, то это – между контактами 2 и 3.

Байпас также может быть полезен при выходе из строя самого реле напряжения.

Реле напряжения для мощных потребителей

В случае, если ток потребителя – более 63А, и предполагаются частые срабатывания, то лучше и надёжней использовать дополнительный пускатель. Про выбор пускателя, (или контактора) я уже писал.

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру?

Подписывайся, и читай статью дальше:

Кстати, если Вам вообще интересно то, о чем я пишу, подписывайтесь на получение новых статей и вступайте в группу в ВК!

В таком случае контакты реле напряжения (на 16 или 20А) включают катушку пускателя, а пускатель своими контактами уже может включать нагрузку на десятки киловатт, если надо.

Наглядный эксперимент

Что ещё можно сказать?

Каждый тянет одеяло на себя, и в этой неравной битве фаз “побеждают те фазы”, на которых “висит” бОльшая нагрузка.

Вот хорошее видео, которое наглядно иллюстрирует работу Реле защиты от перенапряжения:

Чайник на фазе “А” взял “грубой силой”, судьба лампочки на фазе “В” печальна, а фаза “С” – самая правильная, на ней стоит реле напряжения.

Инструкция к реле напряжения Digitop

Инструкция реле напруги VigiTop V-protector

Кому надо, можно скачать файл Splan с картинками к статье:

• Система фаз и обрыв нуля / Исходные файлы картинок в программе Splan, rar, 305.3 kB, скачан:941 раз./

Рекомендую статьи по теме:

Статья понравилась?
Добавьте её в свою соц.сеть и дайте оценку!

98 комментариев
на “Реле напряжения. Как и когда подключать?”

Интересное название “Реле напруги”, звучит как сленговое))).

Спасибо за статью. Поучительно.

Это по-украински “напруга”, по-русски – напряжение

Да, раньше “напруга” была для меня как “общага”.
Украинцы молодцы, пишут на своём, а не на иностранном. Хотя инструкция на русском.

Да ладно, а минусы кто какие знает у этих девайсов?

Спасибо за инструкцию.

Луче поставить стабилизатор напряжения
и напряжение будет в пределах нормы

Чем же ваш стабилизатор лучше?
А если будет 380, он стабилизирует?

Если будет 380 В то уйдет в защиту.
А до 325 В продержится без проблем.

Сергей, ты прав. Я об этом в статье упомянул.
Можно сказать, что стабилизатор напряжения – продвинутый вариант реле напряжения, предохраняет потребителей от всяких проблем.

Назначение реле напряжения – как подушка безопасности в автомобиле. Лучше, чтобы было, но никогда не сработало)

В ФРГ надо заказывать реле такого типа. А в СНГ это все поделки братьев по разуму (китайцев).

Здравствуйте, Александр!
Стал замечать, что в последнее время часто приходится менять лампочки (накаливания и энергосберегающие) как в квартире, так и на площадке. Обратился к другу и он замерил напряжение в розетке. Оно оказалось 247…249В. Т.е. на 13% выше номинального. Соответственно, кроме прямых затрат на приобретение лампочек возрастает и непроизводительное энергопотребление и затраты на его оплату. Обратился в упр. компанию, но 2 недели все остается по-прежнему, а лампочки продолжают перегорать. Лампочки еще пол беды – ведь в квартире много дорогостоящей электроники.
Подскажите, пожалуйста, как быть.
Прочитал несколько статей на сайте и понял, что Вы очень грамотный специалист и можете простым языком доходчиво объяснить сложные вещи.

Спасибо, Евгений, постараюсь объяснить, как решить эту проблему.
Действительно, допустимое отклонение напряжения в быту – не более 5%, т.е. 11 Вольт, или 209…231Вольт.
Корень проблемы – в неправильном распределении нагрузки по фазам, и лучший способ – устранить перекос фаз, проверив потребление по фазам и переподключить потребителей так, чтобы токи по фазам были примерно одинаковы.
У Вас такое большое напряжение, как раз из-за перекоса фаз, о котором говорится в статье. То есть, у соседей по площадке, которые сидят на другой фазе, напряжение пониженное – на те же примерно 13%. И есть ещё одна фаза, где скорее всего напряжение укладывается в нормуэ
Можно обратиться в энергосбытовую компанию, а можно решить проблему самостоятельно. Я вижу два пути решения.
1. Поставить стабилизатор напряжения . Его нужно подключить сразу после счетчика. На площадке его поставить проблематично, а если ставить в квартире – защитные автоматы подключать после стабилизатора. Что тоже проблематично, так как автоматов обычно 2-3, и стоят они в щитке на площадке.
Чек на стабилизатор лучше сохранить, предъявив его при случае представителям энергоснабжающей организации, может ещё и денег по суду получится с них взять)
2. В Щит на площадке приходит 3 фазы, нужно померять напряжение на всех, и перейти на другую фазу, где напряжение в норме. Это должен делать опытный электрик, и желательно при этом обесточивать подъезд.
Останется посочувствовать тем квартирам, которые останутся на повышенной фазе – у них после вашего переключения напряжение станет ещё выше.
Напишите, как решили проблему!