Устройство защиты электроприборов, предохранители и реле контроля тока

Как защитить электроприборы с помощью специальных устройств

В процессе использования электроприборы нуждаются в организации надежной защиты.

Ведь нередко во время их использования они подвергаются импульсным скачкам напряжения, резкому увеличению тока, коротким замыканиям и другим опасностям.

Все это может не только вывести из строя дорогостоящую аппаратуру, но и привести к более плачевным последствиям — возгоранию и последующему пожару.

Поэтому не удивительно, что сегодня все больше подключаемых к электрической сети устройств оборудуются качественной защитой.

Главным образом, такая защита электроприборов, которая может состоять из одного или нескольких уровней, и с технической точки зрения в разных приборах может реализовываться по-разному, гарантирует автоматическое отключение от источника питания при коротком замыкании, предохраняя оборудование подсетей от повреждения, а электроприбор — от нагревания и воспламенения.

С ростом сложности защищаемого устройства растет и функциональность его защитных механизмов. К примеру, существуют стабилизаторы напряжения.

Но такие устройства довольно дорогая роскошь в наше время, хотя если подумать логически, то, к примеру, плазменный телевизор стоит на много дороже.

Простыми и в то же время популярными их примерами являются привычные всем предохранители, а также менее знакомые обычным гражданам реле контроля тока.

Защита электропроводки в квартире – виды и типы

  • Защита от короткого замыкания. Иначе, это защита от сверхтоков, которые образуются в сети при касании разнофазных, нулевого и фазного, фазного и защитного проводников сети находящихся под напряжением;
  • От замыкания любого фазного провода на землю;
  • От перенапряжения, то есть скачок напряжения в сети вверх;
  • От пропадания напряжения или понижения его номинального значения.

Для квартирной электропроводки, применять все четыре типа защитных устройств никто не будет, да и это не предусмотрено. По нормативам, да и по практике, в электрических цепях квартиры применяют устройства защиты от короткого замыкания (сверхтоков) и защиту от замыкания рабочих проводников на землю.

Почему устарел советский электрический щиток

Во времена СССР в жилых зданиях можно было встретить три типа квартирных защит:

    предохранители с плавкой вставкой, которые ставились непосредственно перед счетчиком;

автоматические предохранители серии ПАР;

автоматы типа АЕ.

Задачи всех этих защит были одинаковые: ликвидация аварийных ситуаций, вызываемых короткими замыканиями и перегрузками бытовой сети.

Как работали предохранители

Плавкие вставки отлично справлялись с неисправностями, но обладали существенным недостатком: после каждого срабатывания требовалась замена съемной части.

Их приходилось покупать с запасом, а они не всегда имелись в продаже. Предприимчивые мастера быстро нашли выход: самодельные жучки.

Грамотные электрики стали ставить тонкие проволочки, предварительно проверив их на сгорание от перегрузок. Их примеру массово последовали все остальные, не заботясь об защите. Жучок ставили потолще: дабы реже менять.

Поэтому он оставался целым, а горела проводка.

Особенности защит ПАР

Производство выпустило конструкцию предохранителя без плавкой вставки, но с автоматической защитой от перегрузок и КЗ. После ее срабатывания достаточно было нажать на кнопку корпуса. При отсутствии повреждения в электропроводке напряжение вновь подавалось на отключенную схему.

Временные характеристики защиты зависели от кратности аварийного тока по отношению к его номинальной величине. Чем она была выше, тем быстрее происходило отключение.

Возможности автоматических выключателей

Автоматы АЕ выпускались в корпусе, который отдельно крепится винтами к планке квартирного щитка. Внутри него работает два раздельных механизма, заимствованных из ПАР. Они более качественно обеспечивают:

  1. мгновенную отсечку токов КЗ;
  2. отключение перегрузок тепловым расцепителем с выдержкой времени, необходимой для обеспечения бесперебойной работы подключенных потребителей.

Других электрических защит старый квартирный щиток не имел, а требования к безопасности электропроводки повышались: число бытовых потребителей и их мощности постоянно росли.

Аппараты для защиты электропроводки

Защита электропроводки в квартире от сверхтоков обеспечивают автоматы защиты. От замыкания на землю защищает организованная система заземления квартиры, система уравнивания потенциалов и устройства защитного отключения (УЗО).

Каждый из перечисленных устройств и способов защиты требует отдельных подробных разговоров. Здесь я только отмечу, что все автоматы защиты и УЗО должны иметь заранее рассчитанный номинал, в соответствии с планируемой нагрузкой. Хорошо если у вас есть профессионально сделанная, однолинейная расчетная схема вашей электропроводки. В противном случае расчет электрических цепей квартиры придется делать самостоятельно.

Также отмечу, что все защитные устройства электросети квартиры устанавливаются в квартирный электрощит или в щиток на этаже (этажный электрощит), за исключением СУП (системы уравнивания потенциалов), также ее называют ДУП (дополнительное уравнивание потенциалов). Клемная колодка СУП располагается вблизи водопроводных стояков квартиры в специальном шкафу.

Статьи по теме: Короткое замыкание в электросети квартиры

Хотя заявленная тема статьи — Защита электропроводки в квартире, не могу не сказать пару слов о защиты человека от поражений электротоком. Кроме упомянутых выше УЗО, нельзя забывать о механической защиты токоведущих частей квартирной электропроводки (прямого прикосновения).

Виды защитных реле

Классификация релейной защиты осуществляется на основе следующих критериев:

  • по способу подключения (реле бывают первичного и вторичного типа);
  • по типу исполнения (есть электронные и электромеханические реле);
  • по назначению (различают логические и измерительные реле);
  • по принципу действия (существуют реле косвенного и прямого действия).

Подключение первичного реле осуществляется сразу в цепь устройства, в то время как вторичные подсоединяются с помощью трансформатора. Электронные реле срабатывают, обесточивая цепь посредством полупроводниковых элементов. В свою очередь логические реле осуществляют передачу сигналов, а также подают команду другому устройству.

Измерительные реле, как понятно из названия, измеряют параметры. Реле прямого действия характеризуются механическим отключением цепи, а реле косвенного действия осуществляет управление цепью электромагнита, с помощью которого питающая цепь может быть обесточена. При этом релейная защита бывает дифференциальная, максимальная, направленная, газовая, дистанционная, логическая и прочая. Что касается автоматики, то некоторые ее виды могут использоваться для подачи электрической энергии, чего нельзя сказать про релейную защиту.

Читайте также:
Спортзал в домашних условиях - коллекция фото 70 лучших примеров

Защита от прямого прикосновения

Если у вас квартирный щиток установлен в квартире, то вам нужно подумать о защите и здесь. Правда, в этом случае, защищать нужно не электропроводку, а жителей квартиры.

В квартирном щитке, должен быть установлен защитный кожух, закрывающий контакты всех устройств щита. Доступ должен быть только к клавишам автоматов, для их включения и выключения.

Все розетки и выключатели в квартире должны быть закрыты лицевыми декоративными крышками.

Розетки и бытовые приборы, включая светильники должны иметь защиту IP в соответствии с местом расположения. В квартире это требование актуально для ванной комнаты. В ванной, светильники и розетки должны быть защищены от попадания влаги и иметь степень защиты IP54 (5- пылезащитные, 4- защита от обрызгивания).

Причины возникновения перенапряжения

Наиболее распространенная причина перенапряжения – это отгорание или обрыв нулевого провода, что приводит к тому, что ток циркулирует между фазами и часть потребителей получает пониженное напряжение, а часть – повышенное.

Также часто причиной перенапряжения становится ошибка при подключении кабеля в распределительном щитке – нулевой провод включается на место фазного и в квартиру вместо положенных 220 вольт поступает 380.

Значительную опасность для сети представляет разряд молнии в линии электропередач. В результате ударе возникает импульсное перенапряжение, достигающее нескольких тысяч вольт. Бывают случаи перенапряжения из-за сбоев на электрических подстанциях.

Стабилизаторы напряжения

Стабилизаторы обеспечивают надежную защиту сети от перенапряжения. Если напряжение выходит за предельно допустимый диапазон, то стабилизатор отключает подключенную группу от сети. Когда напряжения нормализируется, то регулятор включает питание снова. Современные стабилизаторы комплектуются дисплеями, отображающими текущее напряжение и показывающими график его скачков.

В продаже можно встретить различные типы этих устройств:

  • релейные;
  • феррорезонансные;
  • электромеханические;
  • симисторные.

Существуют различные схемы монтажа регуляторов. Оптимальный вариант – это установка устройства на каждый электроприбор, который необходимо защитить. Эта схема хороша тем, что для каждого потребителя можно подобрать подходящий по точности и мощности стабилизатор. Конечно, этот вариант и самый дорогой, поэтому чаще всего один стабилизатор устанавливается на группу или на всю квартиру. Его мощность рассчитывается путем суммирования мощности всех приборов.

Какими бывают виды перенапряжений?

Перенапряжения можно разделить на два вида – коммутационные перенапряжения электрической сети или внутренние или природные перенапряжения, они же внешние.

Природные перенапряжения в электрической сети имеют характер явлений атмосферного электричества.

Коммутационные перенапряжения имеют место внутри электрических сетей. Их причинами могут быть как незапланированные изменения нагрузки линий электропередач, так и послеаварийные режимы в работе электросетей и феррорезонансные проявления.

Что такое перенапряжение в электрической сети?

Под перенапряжением электрической сети обычно понимают отклоняющийся от нормы режим работы внутри этой сети. Он характеризуется сверхмерным увеличением показателя значения напряжения, которое выше, чем допустимый показатель значения для этого участка электрической сети.

Проблема, возникающая при перенапряжении или изменении напряжения, состоит в том, что стандартная изоляция на оборудовании большинства электрических установок поддерживает работу электрической сети только в нормальном для нее режиме. При перенапряжениях – эта изоляция становится непригодной, что и является причиной повреждения оборудования электрических станций и приборов бытового назначения, также представляет собой угрозу здоровью людей и обслуживающего персонала вблизи неисправного участка.

Характеристика защитного заземления

Электрическое оборудование имеет часть, через которую проходит ток, и часть, где ток отсутствует. Заземляется именно та часть, где нет тока. Для этого используются специальные детали и проводники. Как правило, они изготовляются из железа или низкоуглеродистого материала. Выделяют несколько видов заземления. Так, можно использовать специальные электроды, имеющие вид штырей. Они вставляются в землю. Запрещено для обеспечения заземления использовать алюминиевые детали. Важно периодически производить проверку электрического оборудования и состояние заземления.

Реле контроля напряжения

Современные дом, квартира, офис наполнены большим количеством электрических приборов различного назначения. Ввиду большой загруженности электросетей конечный потребитель зачастую сталкивается с такими техническими проблемами, как перекос фаз, скачки напряжения. Для снижения риска вывода из строя бытовых приборов используют устройства для стабилизации параметров электросетей. Таким устройством является реле контроля напряжения, которое пришло вслед за ранее используемыми установками стабилизатора напряжения.

Назначение реле контроля напряжения (РКН)

Вся техника потребителя работает от номинального напряжения, заложенного в сетях, равного 220 В. На самом деле колебания напряжения постоянно присутствуют и на выходе в электрических сетях клиент получает постоянные скачки. Нормальным считают отклонения в 10%. Но не редки случаи, когда измерительные приборы фиксируют падения показаний до 70 В, всплески — до 370 В. Для электропотребителей опасно одинаково низкое и высокое напряжение. Работа такой системы без защитных приборов крайне нежелательна.

Общий вид реле контроля напряжения

Защитное отключение, возложенное на реле напряжения, обесточит электроприбор во время перепада напряжения, а функция автоматического отключения (включения) сохранит жизнь изделию или отдельным его электронным устройствам (предохранитель, системные платы, реле, др.). Не стоит путать РКН с устройствами для контроля обрыва нуля, нейтрали, короткого замыкания, др.

Защитное реле напряжения применяют:

  • для защиты однофазных и трехфазных сетей;
  • для защиты от слипания, обрыва, перекоса фаз, чрезмерных токов нагрузки;
  • для защиты оборудования от неисправностей;
  • в устройствах с применением высоконагруженных моторов;
  • в общественных организациях с большим наборов приборов с высоким током нагрузки и мощностью нагрузки электросети.

Устройство и принцип работы

Реле контроля напряжения представляет собой малогабаритный корпус (чаще всего пластиковый) с вмонтированной в него контролирующей, отключающей частью. Электромагнитное реле состоит из двух составляющих:

  • силовая часть;
  • электронная схема.
Читайте также:
Узнай, как крепить кабель канал к бетонной стене

Устройство реле напряжения

Благодаря использованию реле со встроенным микропроцессором, устройство способно плавно устанавливать пороги срабатывания защитного устройства. Основное свойство оборудования – быстрое действие и срабатывание при изменении параметров сети. Современны реле способны отключать только те участки сети, которая подвержена перегрузкам или недогрузкам по напряжению. Параметры работы устанавливают при помощи встроенного потенциометра.

Технические характеристики

Рабочий интервал напряжений для работы устройства – 50-400 Вольт. Такой вариативный запас позволяет предупредить большое количество неисправностей, аварий. Уязвимым местом остается работа системы в грозовую погоду. Молния создает более высокие и резкие перепады напряжений и реле не способно организовать защиту в этих условиях.

Реле контроля рабочего напряжения электросети обладают большим набором других технических характеристик, в зависимости от которых потребитель выбирает устройство для конкретных технических условий применения:

  • номинальное входное напряжение;
  • контроль перенапряжения;
  • задержка срабатывания защиты;
  • контроль снижения напряжения;
  • частота входного напряжения;
  • степень защиты по корпусу, силовым контактам автомата;
  • габаритные параметры, масса, диапазон рабочих температур, др.

Разновидности

Реле контроля напряжения – широко распространенное устройство, используемое как в быту, так и для защиты оборудования на промышленных объектах. Это обуславливает отличие устройств друг от друга по габаритам, допустимым пределам нагрузки, исполнению, способам подключения.

По типу исполнения (подключения)

Весь модельный ряд защитных устройств по типу подключения укрупненно разделяют на три категории:

  • удлинители (фильтры) на 1-6 розеток;
  • портативные переходники «розетка-вилка»;
  • «пакетники» для монтажа в комплексе с DIN-рейкой.

Портативный переходник «розетка-вилка»

Первый и второй типы реле работают по одному принципу и конструктивно схожи друг с другом. Единственное отличие – удлинители обычно имеют более одной точки подключения (розеток), что позволяет организовать защиту сразу на несколько отдельных потребителей. Принцип работы устройств следующий – реле втыкается в обычную розетку электросети помещения, а к нему выполняют подсоединение бытовых приборов. Встроенный микроконтроллер анализирует напряжение в сети и выполняет защиту потребителей.

Индикация напряжения, а также другие рабочие параметры могут быть выведены на цифровое табло устройства. Непосредственно за отключение отвечает электромагнитное реле. Допустимые верхние, нижние пороги напряжения регулируют специальными кнопками управления, выведенными на корпус РКН.

Устройства типа «пакетников» — многофункциональное оборудование, предназначенное для установки в распределительном шкафу на DIN-рейку. Благодаря комплектации, способу подключения, заданным параметрам, изделие способно вести мониторинг параметров электросети полностью объекта и снимать напряжение в аварийных случаях полностью с комплекса или его отдельных секторов.

По виду нагрузки

По виду нагрузки и области применения элементы защиты делят на следующие категории:

  • однофазные реле;
  • трехфазные реле.

РКН однофазное

Для защиты однофазных потребителей, сетей используют защитные РКН первого типа. Таким способом защищают моторы практически всех распространенных бытовых электроприборов: холодильник, кондиционер, компрессор, др.

Реле контроля напряжения трехфазное

Трехфазные потребители защищают посредством установки реле защиты второго типа. Работа таких устройств позволяет контролировать напряжение на каждой фазе и защищать технику при аварии на одной из фаз. У этой системы есть свой недостаток – это полное обесточивание даже при небольшом перекосе напряжения между фазами, что зачастую не является опасной ситуацией. Поэтому в таком случае часто прибегают к установке однофазных реле защиты на каждую фазу в отдельности. При этом стоит обратить внимание на один нюанс – пропускная способность устройства по силе тока в сети. Для нормальной работы РКН необходимо использовать устройства с максимальным током несколько выше номинальных токов сети питания.

Установка и схемы подключения РКН

При подключении РКН в электрическую сеть объекта следует помнить несколько основных условий. Защитное реле напряжения устанавливают после счетчика напряжения, разрывая провод соответствующей фазы. То есть, устройство должно контролировать именно фазу и при необходимости воздействовать на нее. Другие способы подключения работать не будут или будут некорректно выполнять свои функции.

На практике зачастую при монтаже однофазных реле используют стандартные схемы подключения через реле с прямой нагрузкой на нем. Само же защитное реле может быть подключено двумя способами:

  1. с прямой нагрузкой на РКН;
  2. через контактор.

Пример схемы подключения 3 фазного реле контроля напряжения

Для схем, которые монтируют внутри помещения преимущественно применяют первый вариант подключения реле. Для организации системы приобретают необходимый по мощностным характеристикам устройство и монтируют его в распределительной коробке.

Пример схемы подключения РКН ZUBR D63 в однофазной сети

Непосредственно подключение не вызовет никаких трудностей. На корпусе однофазного РКН расположены три силовые клеммы (точки подключения проводников). Одна – «ноль», две другие – вход и выход фазы. Задача персонала состоит лишь в том, чтобы не перепутать метки. При подключении трехфазных устройств необходимо внимательно развести входы и выходы соответствующих фазных проводников, чтобы в будущем вся система работала корректно, безаварийно.

Для подключения реле защиты электромонтеру необходим следующий набор оборудования и приспособлений:

  • само РКН;
  • металлическая рейка для установки автомата;
  • провод соответствующего сечения;
  • ручной инструмент, контрольные приборы.

Перед началом работ необходимо обесточить электросеть объекта. Это делают посредством отключения входного питающего автомата. Реле контроля устанавливают возле входных защитных автоматов, поэтому в выбранном месте монтируют металлическую рейку для дальнейшего крепления «пакетника». Далее разрывают провод фазы. Один конец подключают к входной клемме, второй – к выходной. Следующий этап – отрезком ранее приготовленного провода подсоединяют «ноль» на входном защитном автомате к нулевому контакту на реле контроля напряжения. Монтаж на этом окончен, на объект подают напряжение и проверяют работоспособность системы.

Советы по выбору РКН

Чтобы правильно и рационально выбрать устройство для защиты приборов и техники, необходимо следовать следующим советам:

  1. оборудование целесообразно приобретать в специализированных торговых точках, где окажут консультационную помощь по подбору, монтажу, эксплуатации изделия и предоставят гарантию на проданный товар;
  2. чем сложнее и функциональней устройство, тем стоимость его будет выше. Цена РКН зависит от следующих факторов:
  • тип устройства – розеточного типа будет наименее дорогим, реечное – наиболее дорогостоящее;
  • производитель;
  • дизайн, материал деталей реле;
  • дополнительные функции изделия;
  1. правильный подбор устройства по мощности защищаемых бытовых приборов. Для нормальной работы системы целесообразно использование реле с мощностью на 25% выше номинальной по сумме всех включенных в электрический контур потребителей. То есть, при номинальной мощности используемого трансформатора 10 А необходимо установить защитное реле с порогом не ниже 13 А. Стоит отметить, что все трехфазные аппараты рассчитаны на 16 А;
  2. наличие цифрового индикатора (дисплея) для визуального контроля рабочих параметров сетей;
  3. материал корпуса желательно должен быть выполнен из материалов, не поддерживающих горение;
  4. наличие функции регулировки время защитного отключения для предотвращения частого срабатывания устройства;
  5. наличие паспорта с техническими характеристиками прибора, электрической схемой;
  6. наличие функции защиты прибора от перегрева, измерения мощности сети для отключения нагрузки.
Читайте также:
Что такое ионизация воздуха вред и польза ионизированного воздуха советы по выбору ионизатора

Типовые часто задаваемые вопросы от читателей

При подключении любого реле необходимо пользоваться паспортными данными устройства или инструкцией завода изготовителя. Для подключения реле контроля напряжения РКН 3-15-15 в трехфазную цепь используется следующая схема.

На зажимы реле контроля напряжения L1, L2, L3 подключаются фазные проводники соответствующих фаз. К зажиму N обязательно подключается нейтральный проводник согласно требований паспорта устройства. При подаче напряжения на вводные зажимы, реле проверяет его соответствие контролируемым параметрам:

• Наличие напряжения во всех трех фазных проводниках;
• Величина напряжения находится в установленных пределах;
• Порядок чередования фаз соответствует заданному;
• Отсутствует обрыв или слипание фазных проводников;
• Отсутствует обрыв нейтрального проводника.

Если параметры напряжения соответствуют вышеперечисленным критериям, реле РКН 3-15-15 переведет контакт 11-14 и 21 – 24 во включенное положение. К выводам этих зажимов подключается пускатель или контактор для коммутации трехфазной нагрузки. В данном примере включение осуществляется от зажимов 11 – 14, а зажимы 21 – 24 применяются для питания цепей сигнализации. Но такая распиновка не критична, при желании, вы можете поменять их местами или задействовать только одну пару.

В случае выявления неисправности, в зависимости от ее характера, реле контроля напряжения либо включит соответствующий индикатор, либо разомкнет контакты зажимов 11 – 14.

Скачки напряжения – не беда, если в щиток вмонтирована надежная защита

Конструктивное несовершенство электрических сетей является основной причиной резких скачков напряжения. Предугадать время очередного перепада невозможно. Единственное, что мы можем сделать для предотвращения неприятных последствий – это заранее обезопасить электрических потребителей в своем доме. В этой статье мы расскажем, как и чем защитить сеть квартиры и дома.

Что спасет от скачка напряжения

Защита от перепадов напряжения возможна при помощи разных типов защитных устройств. Мы поговорим о самых распространенных. Это реле контроля напряжения (РН) и бытовые стабилизаторы.

Реле защиты от скачков напряжения

Защита дома от скачков напряжения с помощью РН рекомендуется в тех случаях, когда напряжение в сети устойчиво, а его заметные скачки редки. РН представляет собой устройство, способное считывать параметры электрического тока и разрывать электрическую цепь в тот момент, когда показатели выйдут за пределы заданного диапазона. После того, как показетели в общей сети нормализуются, устройство автоматически замкнет цепь и возобновит питание потребителей. Функция возобновления питания через заданный промежуток времени (с задержкой), встроенная в реле напряжения 220в для дома, помогает продлить срок службы некоторых бытовых устройств, холодильников и т.п.

РН обладают небольшими габаритами, сравнительно низкой стоимостью и хорошим быстродействием. К недостаткам РН можно отнести их неспособность сглаживать колебания электрической энергии. Для максимальной защиты всех потребителей потребуется установить сразу несколько устройств.

Современные модели РН бывают трех типов:

1. Стационарное реле, встраиваемое в электрический щиток дома или квартиры.

2. Реле для индивидуальной защиты одного потребителя.

3. Реле индивидуальной защиты нескольких потребителей.

Если с эксплуатацией реле второго и третьего типа все практически ясно, то РН первого типа имеет более сложную конструкцию, а его установка требует определенных знаний. Подобные устройства монтируются на входе в помещение, так выполняется защита от скачков напряжения в сети всего домашнего электрооборудования.

Выбор РН

Выбирая реле, чтобы защитить домашнюю сеть, достаточно знать номинал электрического тока, который способен пропускать через себя вводной автоматический выключатель. Если, к примеру, пропускная способность выключателя равна 25А (что соответствует потребляемой мощности – 5,5 кВт), то рабочие характеристики РН должны быть на ступень выше – 32А (7 кВт). Если выключатель рассчитан на 32А, то реле должно выдерживать ток в 40 – 50А.

Я для такого случая взял реле на 40 А, при вводном автомате 25/32 (стоит первый, но уставка увеличится).

Некоторые люди выбирают марку РН, опираясь на суммарную потребляемую мощность. Это не совсем правильно. Ведь реле, способное выдерживать ток в 32А, может спокойно работать как при нагрузке в 7 кВт, так и при гораздо большей мощности потребления. Только во втором случае в рабочую схему РН необходимо встраивать специальный магнитный контактор. Но об этом в следующем разделе.

Установка РН

Стандартная схема установки РН в распределительный щиток показана на рисунке. Это наиболее простая защита от скачка напряжения.

Как видим, все просто: реле контроля устанавливается сразу после электрического счетчика и подключается к фазному проводу, через который осуществляется электроснабжение всего дома. При скачке за пределы выставленного (регулируемого) диапазона реле отсоединяет внешнюю питающую сеть от внутренней электропроводки, и выполняется защита от скачков напряжения в квартире и в доме.

Читайте также:
Узорные валики: легко воссоздать облик классических обоев

РН, вмонтированное в панель щитка, занимает минимум пространства на DIN-рейке.

Если мощность потребителей домашней сети даст в сумме 7 кВт и более, производители настоятельно рекомендуют встраивать в рабочую схему РН дополнительный электромагнитный контактор. Хотя, надежный контактор в общей схеме никогда не станет лишней деталью, смотрим следующий комментарий:

К любому реле лучше ставить контактор, хоть производители и пишут, что РН выдерживает большие токи. Контактор имеет большие контакты и меньшее сопротивление.

Это устройство помогает разгрузить контакты РН, самостоятельно разъединяя силовую линию от общей сети бытовых потребителей. Реле контроля, в момент недопустимого перенапряжения, лишь подает команду на отключение. После этого электромагнитная катушка контактора разъединяет силовые контакты, соединяющие внешнюю и внутреннюю сети. Схема подключения в этом случае будет следующей:

Защита от скачков напряжения 220в

Для того чтобы РН смогло принести пользу своему владельцу, его рабочие параметры (пределы допустимых напряжений и время задержки возобновления питания) необходимо правильно отрегулировать. Если в рабочей схеме используется одно РН, то устанавливать пределы допустимых значений следует, ориентируясь на характеристики бытовой техники, чувствительной к перепадам. Наиболее чувствительным и дорогостоящим оборудованием является аудио- и видеотехника. Диапазон допустимых значений напряжения для нее составляет 200 – 230В.

Никто и не говорит, что надо при плюс-минус 15В выключаться. Есть диапазон предельно допустимых отклонений в 10%, его большинство приборов должно выдерживать. Ставить нужно, исходя из этого, примерно 190В-250В. Хотя, с нашим состоянием сетей, особенно в частном секторе ожидаемо все. Так что разумная осторожность не повредит.

Для того чтобы обеспечить максимально надежную защиту всех потребителей, следует использовать электрическую схему с несколькими реле. Рабочая схема защиты, включающая несколько РН, позволяет разбить потребителей по группам – в соответствии с их чувствительностью к перенапряжению:

  1. К первой группе относится аудио- и видеотехника (допускаемые значения напряжения – 200 – 230В);
  2. Ко второй можно отнести бытовую технику, оснащенную электрическим двигателем: холодильники, кондиционеры, стиральные машины и т. д. (допускаемые значения – 190 – 235В);
  3. Третья группа – это простые нагревательные приборы и освещение (допускаемые значения – 170 – 250В).

Каждая группа потребителей подключается к своему РН. В такой схеме рабочие параметры каждого реле настраиваются индивидуально.

Время задержки возобновления питания должно соответствовать эксплуатационным требованиям, предъявляемым к бытовой технике. Для некоторых холодильников, к примеру, рекомендуемая задержка равняется 10 минутам.

Защита трехфазной сети с помощью РН

Если электроснабжение вашего дома осуществляется через трехфазную систему, то на каждую фазу целесообразно устанавливать отдельное реле контроля.

Стабилизаторы напряжения

Если в вашем доме наблюдаются постоянные скачки напряжения, то РН будет срабатывать несколько раз в сутки, обесточивая весь дом. Поэтому в таких случаях рекомендуется менее простой, более дорогой, но и более практичный способ защиты домашней электроники. Состоит он в применении стабилизаторов – устройств, сглаживающих скачки напряжения во внешней сети, выдавая на выходе постоянный показатель 220В.

По типу подключения различают два вида стабилизаторов: локальные (которые подключаются к розетке, защищая от одного до нескольких потребителей) и стационарные (подключаемые к вводному силовому кабелю и осуществляющие защиту всех потребителей домашней сети). Локальные стабилизаторы следует использовать для защиты наиболее чувствительной бытовой техники. Их можно эксплуатировать в комплекте со стационарным РН.
Стационарные стабилизаторы представляют собой сложные устройства, которые не только сглаживают перепады напряжения во всей бытовой сети, но и способны спасти дорогую технику, автоматически отключая питание потребителей при перегрузке и достижении критических значений.

Устанавливать стационарные стабилизаторы крайне рекомендуется, если значение напряжения несколько раз в сутки выходит за пределы 205…235В (это можно определить с помощью обыкновенного тестера).

Как выбирать стабилизатор

Выбирать стабилизатор следует, исходя из суммарной мощности домашних потребителей. Устройство обязательно должно обладать приличным запасом мощности.

Запас по мощности должен быть в 2 раза больше, чем существующие потребности. То есть стабилизатор мощностью 10 кВт рассчитан на половину реальной нагрузки (5кВт) при минимальном внешнем напряжении – 150 вольт (т.е. при большом падении). Это следует учитывать при выборе.

Стабилизатор напряжения в щиток: установка

Устанавливать стабилизатор рекомендуется вблизи силового щитка в соответствии со следующей схемой.

Защита трехфазных сетей с помощью стабилизатора

Сразу скажем, что трехфазные стабилизаторы призваны защитить исключительно трехфазные потребители. Если же к вашему дому подходит трехфазное питание, то для создания устойчивого напряжения во внутренней сети целесообразно устанавливать на каждую фазу отдельный однофазный стабилизатор.

Подобный подход позволит существенно снизить ваши затраты (3 стабилизатора мощностью 5, 7 и 10 кВт всегда дешевле одного устройства, рассчитанного на 30 кВт). К тому же, при просадке напряжения на одной из фаз, трехфазное устройство обесточит весь дом. Это конструктивная особенность стабилизатора, ориентированного на защиту трехфазных электродвигателей.

Обсудить особенности выбора и эксплуатации стационарных стабилизаторов вы можете, посетив соответствующий раздел нашего форума. Если вам интересно поделиться личным опытом установки реле контроля напряжения в паре с контактором, то на этот случай у нас тоже найдется подходящая тема. А видео, подробно описывающее монтаж щитка и распределительной коробки, поможет вам подключить квартиру к системе электроснабжения в соответствии с общепринятыми правилами электромонтажных работ.

Как защитить электроприборы с помощью специальных устройств

В процессе использования электроприборы нуждаются в организации надежной защиты. Ведь нередко во время их использования они подвергаются импульсным скачкам напряжения, резкому увеличению тока, коротким замыканиям и другим опасностям.

Все это может не только вывести из строя дорогостоящую аппаратуру, но и привести к более плачевным последствиям — возгоранию и последующему пожару.

Уровни защиты электроприборов

Не удивительно, что сегодня все больше подключаемых к электрической сети устройств оборудуются качественной защитой.

Читайте также:
Тропический душ и отделка ванной комнаты. Самоделки из прошлого

Главным образом, такая защита электроприборов, которая может состоять из одного или нескольких уровней, и с технической точки зрения в разных приборах может реализовываться по-разному, гарантирует автоматическое отключение от источника питания при коротком замыкании, предохраняя оборудование подсетей от повреждения, а электроприбор — от нагревания и воспламенения.

С ростом сложности защищаемого устройства растет и функциональность его защитных механизмов. К примеру, существуют стабилизаторы напряжения.

Но такие устройства довольно дорогая роскошь в наше время, хотя если подумать логически, то, к примеру, плазменный телевизор стоит на много дороже.

Простыми и в то же время популярными их примерами являются привычные всем предохранители, а также менее знакомые обычным гражданам реле контроля тока.

Предохранители

Простейшими средствами защиты электрических приборов являются плавкие предохранители, защищающие технику и проводку от резких перепадов напряжения.

Многие люди уже забыли, что существует такой способ защиты электроприборов, а зря, ведь он работает, хотя и немного неудобен.

Устанавливаются они в специальные патроны, которые могут находиться в самых разных местах — распределительных щитках, внутри подключаемых к сети устройств, в сетевых фильтрах.

Типичный предохранитель состоит из фарфорового или стеклянного корпуса с прикрепленными к нему с двух концов металлическими контактами, соединенными тонкой проволочкой.

Старые модели предохранителей внешне напоминают винтовой цоколь лампы накаливания, современные же их аналоги утратили это сходство.

Когда протекающий через предохранитель ток превышает допустимое значение, он нагревает и плавит проволочку, которая лопается и разрывает цепь.

В результате опасное напряжение не успевает дойти до оборудования и повредить его.

Фактически предохранители являются одноразовыми — после разрыва проволочки они не подлежат починке и требуют замены. Использовать их можно только в низковольтных сетях с напряжением до 1000 вольт.

Реле контроля тока, устройство и принцип работы

Более сложные и более совершенные устройства защиты электроприборов от вышедшего за номинальные значения тока.

Их применение особенно оправдано в условиях, когда резкие скачки напряжения и короткие замыкания случаются часто, и эксплуатация сменных предохранителей является нецелесообразной, как в плане стоимости, так и в плане удобства.

Например, такие реле активно применяются на производстве. Они состоят из якоря особой формы, установленного на оси, один конец которой снабжен пружиной спиралевидной формы.

Также в конструкцию входит сердечник из электротехнической стали, оснащенный намагничивающей обмоткой.

Контролируемый ток, проходя через сердечник, намагничивает его, благодаря чему его полюса притягивают к себе якорь. Тот, в свою очередь, пытается тянуть за собой ось, в попытках ее повернуть.

Но ось прочно держится пружиной, препятствующей ее движению. Как только ток превышает допустимый номинал, сила электромагнита возрастает, в результате чего якорь преодолевает сопротивление пружины, тем самым проворачивая ось. Вследствие этого установленный на изолирующей шайбе около якоря контактный мостик замыкает неподвижный контакт, и цепь разрывается.

В отличие от одноразовых предохранителей, реле контроля тока считается многоразовым средством защиты. Как только уровень тока снижается обратно до номинальных значений, сила электромагнита падает, и якорь становится слабее спиралевидной пружины.

Ось возвращается в нормальную позицию и целостность цепи восстанавливается. Реле продолжает функционирование в штатном режиме, автоматически подключая защищаемые приборы к источнику питания.

Подводим итог

Как дома, так и на работе, людям периодически приходится сталкиваться с нестабильным поведением тока в электрической сети.

Перепады напряжения могут испортить дорогостоящее оборудование, а также привести к куда более серьезным последствиям, вроде пожара.

Причин этому может быть много — и старая проводка, и ошибки электриков, и различные внешние факторы.

Поэтому, дабы предупредить вредоносное воздействие подобных перепадов, важно заранее позаботиться о соответствующей защите.
Правильный подбор защитного устройства — залог вашей безопасности.

Устройства защиты, контроля и управления

Категория

  • 10
  • 25
  • 50

Номинальный ток: 40 А

Номинальное напряжение: 220 (230) В

Max сечение провода: 16 мм²

Номинальный ток: 63 А

Номинальное напряжение: 220 (230) В

Max сечение провода: 16 мм²

Номинальный ток: 63 А

Номинальное напряжение: 420 В

Max число включений: 8

Номинальное напряжение: 220 (230) В

Номинальный ток: 16 А

Max подключаемая мощность: 3,5 кВт

Принцип работы: электронный

Количество полюсов: 1

Тип расцепления: С

Номинальный ток: 40 А

Номинальное напряжение: 220 (230) В

Способ монтажа: на Din-рейку

Номинальный ток: 63 А

Max ток нагрузки: 63 А

Номинальное напряжение: 220 (230) В

Количество полюсов: 1

Отключающая способность: 4.5 кА

Тип расцепления: С

Номинальное напряжение: 220 (230) В

Номинальный ток: 16 А

Max подключаемая мощность: 3,5 кВт

Принцип работы: электронный

Количество полюсов: 1

Отключающая способность: 4.5 кА

Тип расцепления: С

Для предотвращения поломок электроприборов в результате короткого замыкания и перегрузок в сети, возгорания оголенных проводов, а также поражения людей током, в электрощиток устанавливаются специальные устройства защиты.

Виды щитовой электротехники

  • Автоматический резьбовой предохранитель – это устройство в керамическом или пластиковом корпусе цилиндрической формы с цоколем и кнопками включения. Оно используется вместо «пробок» в бытовых электросетях – при перегрузке или коротком замыкании механизм защитного отключения размыкает цепь и прерывает подачу тока.
  • Автоматический выключатель – прибор в пластиковом корпусе прямоугольной формы с рычажком, предназначенный для установки в щитки жилых домов и предприятий. Выполняет ту же функцию, что и резьбовой предохранитель, но справляется с более сильными нагрузками.
  • Дифференциальный выключатель – внешне похож на автоматический выключатель, но выполняет другую функцию. Он еще называется устройством защитного отключения и предназначен для защиты человека от поражения электрическим током при соприкосновении с неизолированной проводкой или поверхностью приборов с плохой изоляцией – в этом случае мгновенно размыкает электрическую цепь. Но такие выключатели не срабатывают при перегрузках и коротком замыкании, поэтому вместе с ними должны устанавливаться автоматические выключатели.
  • Дифавтомат – совмещает в себе функцию автоматического выключателя и УЗО.
Читайте также:
Что такое светильники лед. Светоизлучающие диоды, или LED, – характеристики и преимущества

Важные характеристики

Напряжение. Если вы планируете подключать защитное устройство к однофазной сети, подойдет прибор на 220 В, если к трехфазной – на 380 В. В разное время суток в электросети напряжение непостоянно и его фактическое значение может превышать 220 или 380 В. Поэтому большинство резьбовых предохранителей рассчитаны на напряжение до 250 В, а автоматические выключатели выдерживают нагрузки до 400 В.

Номинальный ток – т от 6 до 60 А у разных устройств. В данном случае нужно делать выбор, не только исходя из значения тока в сети, но и учесть высокие пусковые токи подключаемого к ней мощного оборудования.

Как защитить электроприборы с помощью специальных устройств

Игнорирование некоторых типов электрических воздействий может привести к повреждению компонентов и, в конечном итоге, к выходу из строя всей системы. Что повышает эффективность схемы защиты и как избежать подводных камней при ее реализации?

Представьте ситуацию Настойчивый звонок от вице-президента по операциям разбудил главного инженера глубокой ночью в пятницу. «Наш завод встал!» — возбужденно сообщил вице-президент. Видимо, в Оклахома-Сити была сильная гроза, которая сопровождалась множественными ударами молний, в результате работа завода была приостановлена. Теперь главный инженер должен прервать свой мини-отпуск с семьей в Кабос-Сан-Лукас и следующим рейсом лететь домой в Оклахому. Остановка завода – это вопрос жизни и смерти для главного инженера, и он должен быть решен немедленно.

Согласно данным Национальной сети США по регистрации грозовых явлений, в штате Оклахома отмечается в среднем за год 1017989 ударов молний. По грозовой активности это второе место после Флориды, где в среднем фиксируется 1,45 млн. ударов молнии в год, а плотность этих ударов на квадратную милю достигает колоссального значения в 25,3.

Что можно сделать, чтобы предотвратить аварийную ситуацию? Как защититься от природных воздействий, которые могут повредить оборудование, остановить производство, прервать ваш отпуск и грозят неприятностями на работе?

Еще совсем недавно схемы защиты были громоздкими, дорогими и сложными в реализации. К счастью, достижения современной схемотехники и микроэлектроники предоставили разработчикам электронных систем надежные и простые в реализации интегральные решения для защиты электрических цепей.

Зачем нужна защита системы?

Неисправности электронных систем могут возникать из-за превышения напряжения, тока, температуры и по другим причинам. Надежная защита имеет важное значение для продуктивной эксплуатации системы. Разработчики, которые не учитывают эти факторы, испытывают сложности уже на этапе проверочных испытаний. Или, что еще хуже, они сталкиваются с выходом ее из строя уже на заводе. Давайте обсудим три наиболее распространенных типа системных сбоев:

  • из-за превышения рабочих диапазонов напряжения;
  • тока;
  • из-за перегрева оборудования.

Подводим итог

Как дома, так и на работе, людям периодически приходится сталкиваться с нестабильным поведением тока в электрической сети.

Перепады напряжения могут испортить дорогостоящее оборудование, а также привести к куда более серьезным последствиям, вроде пожара.

Причин этому может быть много — и старая проводка, и ошибки электриков, и различные внешние факторы.

Поэтому, дабы предупредить вредоносное воздействие подобных перепадов, важно заранее позаботиться о соответствующей защите. Правильный подбор защитного устройства — залог вашей безопасности.

Сбой по напряжению питания

Броски напряжения и звон в цепях питания

Удары молнии, перегоревший предохранитель, короткое замыкание, горячая замена отдельных блоков, звон в кабеле и другие причины могут привести к тому, что входное напряжение питания постоянного тока окажется выше или ниже диапазона номинальных значений. На рисунке 1 показан пример короткого замыкания на конце кабеля длиной 10 футов (3 м), что сопровождается переходными процессами в цепи питания постоянного тока, известными также как звон напряжения. При этом напряжение достигает пикового уровня 50,4 В, что почти вдвое выше номинального уровня 24 В. Кроме того, звенящее напряжение также понижается примерно до 11 В (относительно начального напряжения короткого замыкания 0 В). Надежная система должна работать без перерывов при возникновении переходных процессов (звона) в цепи питания, либо, по крайней мере, выдержать его без повреждений.

Рис. 1. Звон напряжения в длинном кабеле после имитации кратковременного короткого замыкания (а), настройки испытательной цепи (б) и схема испытательной цепи (в)

Подобный звон напряжения также возникает во время горячей замены отдельных блоков, когда плата с разряженными конденсаторами подключается к находящейся под напряжением объединительной плате (рисунок 2) или когда где-нибудь в системе перегорает предохранитель. Ситуация еще более ухудшается при расширенном диапазоне питания постоянного тока. Например, стандарт IEC61131-2 определяет для промышленного программируемого логического контроллера (ПЛК) постоянное номинальное напряжение питания 24 В с допуском -15…20% и с дополнительными выбросами переменного тока до уровня +5%. Таким образом, шина питания 24 В постоянного тока может иметь минимальное значение 19,2 В и максимальное значение 30 В. Если мы будем использовать в вышеупомянутом эксперименте источник питания 30 В постоянного тока, тогда скачок пикового напряжения легко достигнет уровня 60 В.

Рис. 2. Горячая замена системной платы

Удар молнии может вызвать высоковольтный скачок напряжения. Для предотвращения его воздействия можно использовать внешнее устройство подавления напряжения переходных процессов, или TVS (Transient Voltage Suppressor), и входной фильтр. Для сглаживания пульсаций напряжения в шинах питания 24 В промышленных систем обычно используют защитные диоды, например SMAJ33A. При бросках напряжения TVS может ограничить повышенное напряжение на уровне 53,3 В. Таким образом, любой электронный компонент, подключенный к шине 24 В, должен выдерживать напряжение не менее 53,3 В.

Читайте также:
Стильные светильники своими руками: 5 интересных идей

Входное обратное напряжение

В редких случаях может произойти неправильное подключение системы. Например, автомобильный аккумулятор подключен в обратной полярности. Другой пример – стоечная система, где обслуживающий персонал может неправильно вставить плату или подключить кабель питания в обратной полярности, и так далее. Когда уровень входного напряжения внезапно падает из-за короткого замыкания по входу или низкого уровня сигнала, то выходной конденсатор будет иметь более высокий потенциал, что вызывает состояние обратного напряжения. Аналогичное условие возникает, когда выход внезапно замыкается на шину более высокого напряжения, например, в многожильном связном кабеле. Ошибочные подключения входного обратного напряжения случаются редко, но могут привести к дорогостоящему восстановлению системы и, следовательно, должны быть предотвращены.

Уровни защиты электроприборов

Не удивительно, что сегодня все больше подключаемых к электрической сети устройств оборудуются качественной защитой.

Главным образом, такая защита электроприборов, которая может состоять из одного или нескольких уровней, и с технической точки зрения в разных приборах может реализовываться по-разному, гарантирует автоматическое отключение от источника питания при коротком замыкании, предохраняя оборудование подсетей от повреждения, а электроприбор — от нагревания и воспламенения.

С ростом сложности защищаемого устройства растет и функциональность его защитных механизмов. К примеру, существуют стабилизаторы напряжения.

Но такие устройства довольно дорогая роскошь в наше время, хотя если подумать логически, то, к примеру, плазменный телевизор стоит на много дороже.

Простыми и в то же время популярными их примерами являются привычные всем предохранители, а также менее знакомые обычным гражданам реле контроля тока.

Неисправности из-за превышения тока

Перегрузка по току и короткое замыкание

Очевидные неисправности, связанные с током – это перегрузка на выходе и короткое замыкание. Перегрузка по току возникает, когда система работает с превышением возможностей. Короткое замыкание может вызвать неисправный компонент на плате. Бывает даже, что кто-то случайно уронил металлический инструмент на разъем питания или просверлил кабель, — эти действия также могут привести к короткому замыканию. И если плата не защищена, то она может получить непоправимые повреждения или даже загореться.

Бросок пускового тока

Когда плата с разряженными конденсаторами устанавливается в находящуюся под рабочим напряжением систему, происходит бросок тока, устремляющегося в заряжающиеся конденсаторы. Этот неконтролируемый пусковой ток описывается формулой 1:

  • где I – пусковой ток;
  • C – емкость;
  • dv/dt – скорость изменения напряжения на конденсаторе.

Если разряженный конденсатор (при напряжении 0 В) подключен к объединительной плате под напряжением 24 В, то в этом случае дифференциальное значение dv/dt является мгновенным (бесконечно большим), что означает бесконечно большое значение для I (тока). Неуправляемый бесконечно большой пусковой ток может повредить разъемы, взорвать предохранители и вызвать звон в цепях питания на объединительной плате.

Обратный ток

Когда появляется обратное напряжение, как это объяснено в разделе «Входное обратное напряжение», возникающий в обратном направлении ток может привести к серьезному повреждению системы.

Неисправности при чрезмерном выделении тепла

Аварийная защита от превышения температуры

Когда температура системы или компонента достигает опасного уровня, защита от перегрева отключает систему, чтобы предотвратить повреждение и возможное возгорание. Правильно спроектированные системы должны работать, не допуская чрезмерного повышения температуры. Тем не менее, отключение при этом может происходить после возникновения таких неисправностей как:

  • постоянное состояние перегрузки;
  • неисправный системный вентилятор;
  • случайная блокировка входа/выхода охлаждающего воздуха;
  • отказ системы кондиционирования воздуха в помещении и так далее.

Тепловая защита

В чем разница между тепловой защитой и аварийным отключением при перегреве? Тепловая защита имеет больше интеллектуальных функций. Вместо того чтобы ожидать, пока температура достигнет уровня отключения, тепловая защита выдает системе предупреждение и альтернативные варианты, когда из-за первичного повреждения температура выйдет за пределы рабочего диапазона. Система может выбирать допустимые нагрузки, работать с пониженной частотой коммутации и так далее, чтобы уменьшить рассеиваемую энергию. Таким образом, при перегреве можно предотвратить отключение системы и снижение производительности до устранения основной неисправности.

ОБМЫВАНИЕ И ЧИСТКА ИЗОЛЯТОРОВ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ

16.5.1. Допускается обмывать гирлянды изоляторов, опорные изоляторы и фарфоровую изоляцию оборудования, не снимая напряжения с токоведущих частей, сплошной струей воды с удельной проводимостью не выше 1430 мкСм/см для ВЛ и 667 мкСм/см для ОРУ. Расстояние по струе не должно быть менее указанного в таблице 16.1. Не допускается применять для обмывки изоляторов воду с неизвестной электропроводимостью.

Минимально допустимые расстояния по струе воды между насадкой и обмываемым изолятором

————T—————————————————¬ ¦Диаметр вы-¦Минимально допустимое расстояние по струе, м, при ¦ ¦ходного от-¦напряжении ВЛ ¦ ¦верстия на-+———T——T————T——-T——T——-+ ¦садки, мм ¦до 10 кВ¦35 кВ¦ 110, 154 кВ¦220 кВ ¦330 кВ¦500 кВ ¦ +————+———+——+————+——-+——+——-+ ¦ 10 ¦ 3,0 ¦ 4,0 ¦ 5,0 ¦ 6,0 ¦ 7,0 ¦ 8,0 ¦ ¦ 12 ¦ 3,5 ¦ 4,5 ¦ 6,0 ¦ 8,0 ¦ 9,0 ¦ 10,0 ¦ ¦ 14 ¦ 4,0 ¦ 5,0 ¦ 6,5 ¦ 8,5 ¦ 9,5 ¦ 11,0 ¦ ¦ 16 ¦ 4,0 ¦ 6,0 ¦ 7,0 ¦ 9,0 ¦ 10,0 ¦ 12,0 ¦ L————+———+——+————+——-+——+———

16.5.2. В случае обмывания изоляции необходимо заземлять ствол, цистерну с водой, а также применяемые механизмы. При обмывании с телескопической вышки ствол с насадкой необходимо соединить с корзиной вышки и рамой автоцистерны гибким медным проводником сечением не менее 25 кв.мм. При обмывании с земли необходимо пользоваться диэлектрическими перчатками, а при обмывании с телескопической вышки или со специальной металлической площадки, смонтированной на автоцистерне, пользоваться перчатками не требуется. 16.5.3. Запрещается при обмывании, стоя на земле, прикасаться к машине или механизму, которые используются для обмывания, выходить из кабины или кузова и входить в них. Должны быть приняты меры для предотвращения приближения посторонних людей к машинам и механизмам, применяемым при обмывании. Разрешается переносить рукава с водой только после прекращения обмывания. 16.5.4. В ЗРУ чистить изоляторы, не снимая напряжения с токоведущих частей, следует специальными щетками на изолирующих штангах либо пылесосом в комплекте с полыми изолирующими штангами с насадками. Перед началом проведения работ изоляционные поверхности штанг следует очистить от пыли. Внутреннюю полость штанг необходимо систематически очищать от пыли и в процессе чистки. Чистку следует проводить с пола или с устойчивых подмостей. При этом следует пользоваться диэлектрическими перчатками.

Читайте также:
Установка душевой кабины с низким поддоном самостоятельно: -инструкция по монтажу своими руками в квартире, схема,

  • Назад
  • Вперёд

Системные защитные решения

Выбор схемы

Разработчики, которые хотят надежно защитить свои электронные продукты, при проектировании схемы сталкиваются с необходимостью решения разного рода задач . Дискретная или частично интегральная реализация защиты требует большого количества внешних компонентов. Набор допусков и погрешностей параметров всех компонентов нуждается в серьезном анализе и проверке, гарантировать устойчивую длительную работоспособность системы непросто. из-за большого количества компонентов габаритные размеры изделия увеличиваются.

Современные защитные функции системы

В идеальном случае защита системы должна иметь высокую степень интеграции, быть простой в проектировании и не затруднять сертификацию проекта. Вот некоторые ключевые особенности современной защиты на базе ИС (интегральных схем):

  • интегрированные полевые транзисторы типов PFET и NFET для защиты от прямого/обратного напряжения/тока;
  • интегрированные прецизионные датчики тока;
  • программируемые повышенное/пониженное напряжения, пороги ограничения тока и режимы реакции на неисправности;
  • тепловая защита с предупреждающей сигнализацией.

Пример современного системного защитного решения

Чтобы защитить разработанную мной систему от всех рассмотренных ранее схемных неисправностей, я выбрал микросхему MAX17608/9. На сегодняшний день это одна из наиболее надежных и компактных ИС для защиты от бросков высокого напряжения при токе нагрузки до 1 А, отличающаяся высокой степенью интеграции. Эти электронные компоненты соответствуют наиболее строгим стандартам производственной безопасности и потребностям в миниатюризации, поскольку габаритные размеры модульных стоек ПЛК продолжают сокращаться, а внутренности стоек уплотняются вместе с увеличением количества портов ввода/вывода.

На рисунке 3 показана принципиальная схема на основе MAX17608/9. Диапазон напряжения питания этой ИС +4,5…+60 В. Она может выдерживать отрицательное входное напряжение до -65 В. MAX17608/9 включает в себя интегрированные PFET и NFET для защиты от повышенного прямого/обратного напряжения/тока. Микросхема использует программируемые превышение/понижение напряжения, пороги ограничения тока, режимы реагирования на неисправности и тепловую защиту с аварийной сигнализацией. Эта ИС выпускается в крошечном 12-контактном корпусе TDFN-EP и занимает на плате площадку 3х3 мм.

Рис. 3. Подключение компактной защитной ИС MAX17608/9 с высокой степенью интеграции

Помимо наличия целого ряда подходящих мне для использования функций, эта микросхема характеризуется очень высокой точностью измерения тока – на уровне ±3%. Собранная из отдельных компонентов защитная схема обычно имеет точность порядка ±20%. Мне также нужно следить за током, потребляемым системой, и я очень доволен тем, что напряжение на выводе SETI позволяет это легко делать.

Предохранители

Простейшими средствами защиты электрических приборов являются плавкие предохранители, защищающие технику и проводку от резких перепадов напряжения.

Многие люди уже забыли, что существует такой способ защиты электроприборов, а зря, ведь он работает, хотя и немного неудобен.

Устанавливаются они в специальные патроны, которые могут находиться в самых разных местах — распределительных щитках, внутри подключаемых к сети устройств, в сетевых фильтрах.

Типичный предохранитель состоит из фарфорового или стеклянного корпуса с прикрепленными к нему с двух концов металлическими контактами, соединенными тонкой проволочкой.

Старые модели предохранителей внешне напоминают винтовой цоколь лампы накаливания, современные же их аналоги утратили это сходство.

Когда протекающий через предохранитель ток превышает допустимое значение, он нагревает и плавит проволочку, которая лопается и разрывает цепь.

В результате опасное напряжение не успевает дойти до оборудования и повредить его.

Фактически предохранители являются одноразовыми — после разрыва проволочки они не подлежат починке и требуют замены. Использовать их можно только в низковольтных сетях с напряжением до 1000 вольт.

Что такое реле контроля напряжения и для чего его используют в домах и квартирах

Реле напряжения применяется для защиты бытовой техники от скачков в сети. Использование устройства заметно снижает риск выхода из строя дорогостоящей аппаратуры. Пригодится РН и для правильного функционирования промышленных агрегатов.

Для чего нужно реле контроля напряжения

Бытовые электроприборы рассчитаны на напряжение 220-240 В. Периодически в электросети возникают нештатные ситуации. Напряжение в розетке прыгает в большую или меньшую сторону. Скачки способны нарушить работу бытовой техники или вовсе вывести ее из строя.

Перепады напряжения в сети

Распространенный случай перепадов напряжения — это обрыв нуля. При этом на одной фазе напряжение падает ниже допустимого уровня. На другой, наоборот, происходит существенное превышение вольтажа вплоть до 380в.

Другая ситуация свойственна старым домам с плохой электропроводкой и разболтавшимися контактами. Из-за плохого состояния кабелей и их перегрузки напряжение в розетках способно упасть до 170 В и ниже. Это опасно для электрических двигателей стиральных машин и холодильников.

На защиту электроприборов встает реле контроля напряжения. Это небольшое устройство располагается в распределительном щитке квартиры. Оно имеет компактную конструкцию, удобно крепится на дин рейку и выполняет свою задачу полностью автономно.

Дополнительная информация. Нужно отличать реле контроля напряжения от всевозможных стабилизаторов и УЗМ. Все перечисленные устройства применяются для защиты бытовой техники. Стабилизатор — прибор активный. Он способен самостоятельно корректировать напряжение в квартире. РН выполняет более простую и пассивную функцию. Оно просто отключает потребителя при превышении допустимого порога и, само по себе, на вольтаж никак не влияет.

Назначение кнопок и выводов

На передней панели стандартного реле ограничения напряжения имеется 3 контакта. Они предназначены для подключения нулевого и фазных проводников. Если смотреть слева направо, то контакты имеют следующее назначение:

  1. Общий нулевой провод. Этот контакт бывает раздвоен на 2 точки.
  2. Вход питающего напряжения. К нему подключается фаза, идущая от счетчика.
  3. Выход на квартиру. Этот провод отключится при скачке или просадке напряжения.
Читайте также:
Установка душевой кабины с низким поддоном самостоятельно: -инструкция по монтажу своими руками в квартире, схема,

Выводы 2 и 3 — это нормально разомкнутые силовые контакты. Если напряжение между 1 и 2 находится в пределах нормы, то 2 и 3 замкнуты, и фаза может свободно проходить в сеть квартиры.

Устройство реле напряжения

Реле контроля напряжения имеет простой принцип работы. Внутренний контроллер непрерывно измеряет напряжение в сети. Если оно выходит за пределы нормы, то электромагнитное реле отключает квартиру. Устройство цифровое. Оно срабатывает как на чрезмерно высокий вольтаж, так и на заниженный.

Задержка времени включения

Для РН свойственна задержка включения. Если вольтаж провалился ниже допустимой нормы, то устройство выключится и разорвет контакты 2 и 3. Когда напряжение снова входит в норму, реле не включается. Оно выжидает некоторое время. Например, 15 секунд. Это необходимо, чтобы избежать ложных включений РН. Регулятор для настройки этого параметра предусмотрен на передней панели устройства.

На корпусе реле имеются кнопки с дисплеем. Они позволяют настроить диапазон рабочего напряжения и время задержки срабатывания. Подробная информация о настройке прибора содержится в руководстве по эксплуатации.

Технические параметры

К основным характеристикам РН относится рабочее напряжение, количество подключаемых фаз и максимальная пропускная мощность. Ниже рассмотрены параметры одного из популярных реле — RV-32.

Характеристика Значение
Питающее напряжение 220 В
Максимальная активная мощность потребителя 7 кВт
Предельный ток нагрузки 32 А
Погрешность измерений +/-1 %
Степень защиты от пыли и влаги IP20
Количество рабочих циклов реле 100 тыс.
Рабочая температура от -5 до+40°C
Предельное сечение подключаемых проводов 6 кв. мм

Из характеристики следует, что реле питается от сетевого напряжения 220 В. Внутренние контакты способны длительно пропускать ток, равный 32 А, что соответствует потребителю мощностью 7 кВт. Класс IP 20 говорит, что устройство непригодно для работы во влажном помещении или на улице. Его допустимо устанавливать в специальный электрический щит. 100 тыс. рабочих циклов — это количество включений и отключений реле, которые оно способно перенести без разрушения.

Реле напряжения DigiTOP Vp-50A IP20

Виды РН

В защите от скачков вольтажа нуждаются различные типы приборов. Некоторые из них работают от бытового напряжения 220 В и потребляют минимальную мощность. К примерам таких устройств относятся зарядные устройства для смартфонов или led лампочки. Другие так же работают от 220 В, но потребляют уже тысячи ватт мощности, например, электрические чайники и утюги. Третьи устройства требуют трехфазного питания 380 В. Обычное однополюсное РН им не годится. Среди таких потребителей промышленные станки и мощные асинхронные двигатели. Поэтому все реле для контроля напряжения принято разделять по типу корпуса и виду нагрузки.

По типу корпуса

Данная классификация указывает на то, какие приборы и в каком количестве возможно подключить к реле. По типу исполнения РН подразделяется на 3 вида:

  • розеточные;
  • в виде удлинителя;
  • с установкой на din рейку.

Первый тип наиболее прост с точки зрения использования. Данное реле защиты от перенапряжения подключается непосредственно в розетку. С одной стороны корпуса имеется соответствующий разъем в виде штепсельной вилки. На другой части прибора расположена стандартная розетка для подключения нагрузки. Подобный тип РН можно быстро снять и подключить в другое место.

Второй тип выполнен в виде удлинителя. На его поверхности имеется несколько розеток для нагрузки. В отличие от 1-го типа данное реле оснащено кабелем с вилкой. Прибор удобен для стационарного подключения офисной техники.

Третий тип наиболее профессиональный. РН устанавливается в щиток. Оно имеет расширенный список функций, высокую пропускную мощность, и одновременно защищает все электрические приборы в квартире.

По количеству фаз

Электрические потребители, работающие от переменного тока, подразделяются на 2 группы. Подобное деление имеет и реле контроля напряжения. А именно:

  • однофазное РН;
  • трехфазное.

Однофазная модификация пригодна для дома. Эти реле устанавливаются в квартирах, гаражах и дачах. Они пропускают через себя одну фазу и ноль. Поэтому их называют однофазными.

Рабочее напряжение для подобных РН составляет 220в. Их контакты рассчитаны на ток в 30-40 А, что соответствует максимальным значениям для квартирной проводки. Устройство имеет минимальный перечень настроек и, если почитать инструкцию, пригодно для пользования обычным человеком без профильного образования.

Трехфазное реле контроля напряжения ZUBR 3F

Второй вид реле сложнее. Он контролирует вольтаж одновременно на 3 фазах. Подобная модификация годится для агрегатов, потребляющих от сети 380 В. Реле имеет расширенный перечень регулировок и требует минимальный опыт в настройке систем автоматики.

Распространенные схемы подключения

Отличия существуют и в мощности потребителей, которые подключаются через РН. Одним достаточно для питания фазы и нуля. Другие требуют трехфазное питание. Для каждой категории мощности нагрузки необходима соответствующая схема подключения реле. Поэтому принято выделять 3 способа включения этих защитных устройств:

  • однофазное РН;
  • трехфазное;
  • схема подключения через контактор.

Подключение однофазного РН

Схема применяется для подключения потребителей на 220 В. Она пригодна как для квартиры, так и для отдельного устройства.

Первоначально имеется однофазное РН, питающая и отходящая линии. Монтаж схемы производится по нижеизложенному плану:

  1. Подключается общий нулевой провод. Соответствующая клемма имеется на реле. Она обозначается буквой «N». В зависимости от модели прибора нулевых клемм может быть и две. В таком случае на один контакт подключается ноль от питающей линии, а на другой от отходящей.
  2. Затем подсоединяется фазный провод отходящей линии. На корпусе прибора эта клемма имеет маркировку «L2», «выход L» или «out L».
  3. Третий этап — подключение фазного провода питающей линии. Напряжение на нем присутствует всегда и независимо от того, сработало РН или нет. В стандартном электрощите этот проводник идет от выхода прибора учета или дифавтомата.
Читайте также:
Что такое ионизация воздуха вред и польза ионизированного воздуха советы по выбору ионизатора

Схема для трехфазного реле контроля напряжения

Разные модели трехфазных реле контроля напряжения имеют отличающийся набор клемм для подключения проводов. В стандартной комплектации их 8. Клеммы напряжения сети (4 шт.) нужны для подачи в устройство трех контролируемых фаз и нуля. На корпусе прибора они обозначаются L1, L2, L3 и N. Выходные релейные клеммы (4 шт.) используются для подключения последующих устройств защиты и автоматики. Они имеют маркировку «NO» у нормально открытых контактов, и «NC» у нормально закрытых.

Схема подключения собирается в 2 этапа:

  1. К клеммам РН подключаются фазные и нулевые провода питающей линии. Здесь необходимо обратить внимание на максимальный допустимый ток контактов. Как правило, если потребитель трехфазный, то он потребляет большие мощности. Реле должно быть рассчитано на эти значения.
  2. К релейному выходу подключаются последующие устройства. Например, контактор, различные устройства сигнализации или индикаторные лампы «авария».

Обратите внимание! Дорогостоящие трехфазные РН способны контролировать не только напряжение, но и ряд других параметров сети. Например, критический перекос фаз и правильность их чередования. Эти функции важны для правильной работы асинхронных двигателей и тиристорных преобразователей.

Подключение нагрузок свыше 100 кВт с помощью контактора

Некоторые потребители электроэнергии берут от сети токи в сотни ампер. Никакое РН не способно справиться с такими мощностями. В этой ситуации используют отдельный контактор. Его необходимо соединить с выходным реле.

В этой схеме РН просто контролирует состояние сети и формирует слаботочный сигнал управления для контактора. Его втягивающая катушка подключается последовательно с выходом реле контроля напряжения. Основной ток нагрузки протекает непосредственно через контактор.

Важно! Не следует ставить РН рядом с мощными источниками радиопомех, например, трансформаторами или беспроводными телефонами. Испускаемые ими помехи способны повлиять на измерительную цепь реле и привести к ложным срабатываниям.

Рекомендации по выбору

Из вышесказанного вытекает, что существует множество видов реле контроля напряжения. Подбор осуществляется с учетом конкретной ситуации, в которой РН предстоит работать. Наиболее значимые критерии выбора реле контроля напряжения таковы:

  1. Однофазная или трехфазная сеть. Практикуется вариант, когда вместо одного трехфазного реле устанавливается 3 однофазных.
  2. Тип исполнения реле. Подключаемые к розетке, рассчитаны на 1-3 потребителя. Они выдерживают ток до 16 А. Модификации под DIN рейку мощнее. Через них возможно подключить всю квартиру. Пропускаемый ток составляет 40-80 А.
  3. Допустимый ток реле. Для обычной квартиры подойдет прибор, способный пропускать 30-40 А. Этот ток больше, чем позволит сечение бытовой проводки, но РН лучше брать с запасом по мощности в 1,5-2 раза. Так устройство прослужит заметно дольше.
  4. Если реле приобретается для подключения одиночного бытового прибора, то перед покупкой следует узнать какой у него потребляемый ток. В этой ситуации достаточно делать запас в 30-50%.

Дополнительная информация. Существуют реле контроля напряжения, оснащенные встроенным амперметром. Эти приборы позволяют отслеживать потребляемый квартирой ток. На них возможно организовать защиту от короткого замыкания или перегрузки сети.

Настройка порогов срабатывания РН

Настройка реле защиты от перенапряжения производится после анализа текущего состояния электросети и проводки. Необходимо обратить внимание на такие факторы, как:

  1. Напряжение в розетке. Оно составляет 220 В только на страницах учебников. Реальный вольтаж в сети способен находиться в пределах 190-240 В. Бессмысленно настраивать РН на отключение при снижении до 210 В, если в розетке вольтаж редко поднимается выше 200 В. Особенно актуально для сельской местности и в частном доме.
  2. Мощность бытовых приборов. Некоторые образцы техники в момент запуска потребляют большие токи, что резко понижает напряжения в сети. Этот провал необходимо учитывать, чтобы выбрать нижний порог срабатывания защиты.
  3. В ночное время суток происходит обратное. Люди спят. Большая часть электроприборов в доме выключена. Напряжение в сети способно зашкаливать до 230-240 В. Это явление учитывается при выборе верхнего номинала срабатывания.

Монтаж и настройка реле напряжения

Проверка РН с помощью мультиметра

Полноценные испытания удастся провести при помощи специального оборудования в электротехнической лаборатории. Однако точность показаний выходного вольтажа получится проверить и обычным мультиметром. Прибор необходимо переключить в режим измерения переменного напряжения до 700 В. На переключателе это обозначается как «ACV 700».

Затем мультиметром предстоит определить напряжение на выходе РН, и сравнить это значение с показаниями на дисплее защитного устройства. Нужно понимать, что оба прибора имеют некоторую погрешность измерения. Показания должны примерно совпадать. Разница в 2-3 В — это не повод для паники. Но если отличия более существенны, то в РН есть неисправность.

Применение РН защитит бытовые электроприборы от перепадов напряжения. Для этого потребуется правильно подобрать уставки его срабатывания. Ориентировочные значения можно посмотреть в паспорте на устройство.

Реле контроля напряжения выбирается с учетом количества питающих фаз и максимальной мощности потребителя. Желательно приобретать защитное устройство с запасом по току в 20-30 %. Если необходимо контролировать потребляемый ток, то лучше установить прибор со встроенным амперметром.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

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