Przekaźnik kontroli napięcia: zasada działania, schemat, niuanse połączeń

Spadki napięcia nie są rzadkością w domach domowych.Powstają na skutek zużycia sieci elektrycznych, zwarć i nierównomiernego rozkładu obciążenia na poszczególnych fazach.

W rezultacie urządzenia gospodarstwa domowego albo nie otrzymują wystarczającej ilości prądu, albo wypalają się z jego nadmiaru. Aby uniknąć tych problemów, zaleca się zainstalowanie przekaźnika kontroli napięcia (VCR).

Proponujemy zrozumieć, jakie zalety zapewnia zastosowanie takiego urządzenia, jakie są różnice między RLV a stabilizatorem, jak wybrać odpowiedni przekaźnik i go podłączyć.

Dlaczego potrzebujesz przekaźnika regulującego napięcie?

Właściwa nazwa omawianego urządzenia to „przekaźnik kontroli napięcia”. Ale środkowe słowo w rozmowach elektryków często wypada z tego terminu.

Zasadniczo jest to jedno i to samo elektryczne urządzenie zabezpieczające. Ponadto sprzęt ten nazywany jest często „ochroną przed zerowym przerwaniem”. Dlaczego stanie się jasne poniżej.

Nie daj się zwieść Maszyny RCD i RKN. Te pierwsze chronią linię przed przeciążeniem i zwarciem, drugie zaś przed przepięciami. Są to urządzenia o różnym przeznaczeniu funkcjonalnym.

Głównym zadaniem RKN jest odłączanie urządzeń elektrycznych od sieci w przypadku, gdy występują w niej zbyt wysokie lub zbyt niskie napięcia, tak aby sprzęt podłączony do źródła zasilania nie uległ awarii

Napis „~220 V” jest znany wszystkim Rosjanom. Urządzenia gospodarstwa domowego podłączone do gniazdek działają w domu przy tym napięciu przemiennym.Jednak w rzeczywistości maksymalne napięcie w domowej sieci elektrycznej oscyluje wokół tego znaku z różnicą +/-10%.

W niektórych przypadkach różnice osiągają duże wartości. Woltomierz może wykazywać spadki do 70 i skoki do 380 W.

W elektrotechnice niebezpieczne są zarówno zbyt niskie, jak i wysokie napięcia. Jeśli sprężarka lodówki nie otrzyma wystarczającej ilości energii elektrycznej, po prostu się nie uruchomi. W rezultacie sprzęt nieuchronnie ulegnie przegrzaniu i uszkodzeniu.

Przy niskim napięciu przeciętny człowiek w większości przypadków nie jest nawet w stanie na zewnątrz określić, czy w takiej sytuacji sprzęt działa prawidłowo, czy nie. Wizualnie widać tylko słabo świecące żarówki, których napięcie jest mniejsze niż powinno.

Przy wysokich seriach wszystko jest znacznie prostsze. Jeśli przyłożysz 300-350 W do wejścia telewizora, komputera lub kuchenki mikrofalowej, w najlepszym razie przepali się w nich bezpiecznik. I najczęściej same się „wypalą”. Dobrze jest również, jeśli nie ma prawdziwego zapłonu sprzętu i pożaru.

Budynki mieszkalne zasilane są najczęściej z sieci trójfazowej 380 V, a w mieszkaniu jest już okablowanie jednofazowe 220 V z tablicy elektrycznej na piętrze

Główne problemy ze spadkami napięcia w wieżowcach powstają w wyniku przerwy w zera roboczego. Drut ten ulega uszkodzeniu z powodu nieostrożności elektryków podczas napraw lub sam po prostu wypala się ze starości.

Jeśli dom na linii dostępowej ma zestaw niezbędnej ochrony na nowoczesnym poziomie, wówczas w wyniku takiej przerwy zostaje uruchomiony automatyczny RCD. Wszystko kończy się stosunkowo normalnie.

Jednak w starych budynkach mieszkalnych, gdzie nie ma wyłączników, utrata zera prowadzi do niezrównoważenia faz.A potem w niektórych mieszkaniach napięcie staje się niskie (50–100 V), a w innych gwałtownie wysokie (300–350 V).

To, kto ostatecznie otrzyma to, co wyjdzie z gniazdka, zależy od obciążenia podłączonego do sieci energetycznej w danym momencie. Nie da się tego dokładnie obliczyć i przewidzieć z góry.

W rezultacie dla niektórych cały sprzęt przestaje działać, podczas gdy dla innych wypala się z powodu przepięcia. Tutaj potrzebny jest przekaźnik kontroli napięcia. Jeśli pojawią się problemy, wyłączy sieć, zapobiegając uszkodzeniu telewizorów, lodówek itp.

W sektorze prywatnym problem skoków napięcia jest nieco inny. Jeśli domek znajduje się w dużej odległości od transformatora ulicznego, to przy zwiększonym zużyciu energii elektrycznej w domach przed nim, w tym skrajnym punkcie napięcie może spaść do krytycznie niskiego poziomu.

W rezultacie, z powodu długotrwałego braku „woltów”, silniki elektryczne w domowych urządzeniach elektrycznych nieuchronnie zaczną się palić i awaryjnie.

Rodzaje urządzeń ILV

Wszystkie modele przekaźników pełniące funkcje regulatora napięcia są podzielone na jednofazowe i trójfazowe.

Przekaźnik jednofazowy. Zwykle instalowany w domkach i mieszkaniach - w panelach domowych nic więcej nie jest wymagane.

W panelach elektrycznych budynków prywatnych i mieszkalnych przekaźniki jednofazowe są zwykle stosowane w kompaktowej konstrukcji na szynie DIN (+)

Przekaźnik trójfazowy. Takie RNA są przeznaczone do zastosowań przemysłowych. Często stosuje się je w obwodach ochronnych trójfazowych obrabiarek. Co więcej, jeśli na wejściu tak złożonego sprzętu potrzebny jest taki przełącznik trójfazowy, często wybiera się go w wersji kombinowanej z kontrolą nie tylko napięcia, ale także synchronizacji faz.

Główną wadą i jednocześnie zaletą przekaźnika trójfazowego jest całkowite odcięcie zasilania na wyjściu w przypadku skoku napięcia nawet w jednej z linii fazowych na wejściu. W przemyśle jest to tylko korzystne. Ale w życiu codziennym wahania napięcia w jednej fazie często nie są krytyczne, a RKN przejmuje i wyłącza chronioną sieć.

W niektórych przypadkach potrzebna jest taka wysoce niezawodna reasekuracja. Jednak w zdecydowanej większości sytuacji jest to niepotrzebne.

Według rodzaju i wymiarów

Cała gama przekaźników napięciowych jest podzielona na trzy typy:

• adaptery wtyczka-gniazdo;
• przedłużacze z 1-6 gniazdami;
• kompaktowe „torby” na szynę DIN.

Pierwsze dwie opcje służą do ochrony jednego konkretnego urządzenia elektrycznego lub grupy. Podłączają się do zwykłego gniazdka w pomieszczeniu.

Trzecia opcja jest dla montaż w panelu elektrycznym jako część systemu ochronnego sieci elektrycznej mieszkania lub domku.

Adaptery i przedłużki omawianych regulatorów są dość duże.Producenci starają się, aby były one jak najmniejsze, aby swoim wyglądem nie psuły wnętrza.

Ale wewnętrzne elementy przekaźnika napięciowego mają swoje własne sztywne wymiary i muszą być również umieszczone w jednej obudowie z gniazdem i wtyczką. Jeśli chodzi o design, nie można tu zawrócić.

Przekaźniki na szynę DIN do montażu w tablicy rozdzielczej mają bardziej kompaktowe wymiary, nie ma w nich nic zbędnego. Są one podłączone do sieci za pomocą połączenia przewodów i zacisków.

Według funkcji podstawowych i dodatkowych

Wewnętrzna logika i działanie przekaźnika do kontroli napięcia zbudowane są w oparciu o mikroprocesor lub prostszy komparator. Pierwsza opcja jest droższa, ale wiąże się z dokładniejszą i płynniejszą regulacją progów odpowiedzi ILV. Większość sprzedawanych urządzeń ochronnych jest obecnie oparta na mikroprocesorach.

Górny (Umax) i dolny (Umin) próg to dwa główne regulowane parametry RKN - jeżeli napięcie wejściowe znajdzie się poza ustawionym zakresem, przekaźnik odłączy linię wyjściową od prądu elektrycznego (+)

Na korpusie przekaźnika znajduje się co najmniej para diod LED, za pomocą których można określić obecność napięcia na wejściu i wyjściu. Bardziej zaawansowane urządzenia wyposażone są w wyświetlacze pokazujące ustawione dopuszczalne limity oraz napięcie dostępne w linii.

Wartości progowe reguluje się za pomocą potencjometru ze skalą stopniowaną lub przycisków z parametrami wyświetlanymi na wyświetlaczu.

Sam przekaźnik odpowiedzialny za przełączanie wewnątrz RKN wykonany jest w oparciu o obwód bistabilny. Cewka ta ma dwa stabilne stany. Energia jest zużywana tylko na przełączanie zatrzasku. Do utrzymania styków w pozycji zamkniętej lub otwartej nie jest wymagana żadna energia elektryczna.

Z jednej strony minimalizuje to zużycie energii, z drugiej daje pewność, że cewka nie nagrzewa się podczas pracy regulatora.

Wybierając przekaźnik napięciowy w parametrach, należy zwrócić uwagę na:

• zakres roboczy w woltach;
• możliwość ustawienia górnego i dolnego progu odpowiedzi;
• obecność/brak wskaźników poziomu napięcia;
• czas wyłączenia po uruchomieniu ILV;
• czas opóźnienia wznowienia dostaw energii elektrycznej;
• maksymalna moc przełączana w kW lub przesyłany prąd w amperach.

Zgodnie z ostatnim parametrem przekaźnik należy przyjmować z marginesem 20–25%. Jeżeli nie ma wyłącznika RV odpowiedniego dla dużych obciążeń występujących w linii, wówczas przyjmuje się model o małej mocy, a na jego wyjściu podłącza się rozrusznik magnetyczny.

Sytuacja z ustalaniem progów wygląda następująco. Jeżeli zostaną ustawione zbyt rygorystycznie, częstotliwość zadziałania przekaźnika będzie wysoka. Tu trzeba będzie znaleźć kompromis.

Parametry te należy dostosować tak, aby zapewniały odpowiedni poziom ochrony, ale nie pozwalały na zbyt częste przełączanie ILV. Ciągłe włączanie i wyłączanie nie przyniesie korzyści zarówno sprzętowi podłączonemu do sieci, jak i samemu regulatorowi napięcia.

Co więcej, niektóre przekaźniki w ogóle nie mają możliwości niezależnej regulacji progów. Są ustawione „na sztywno”. Przykładowo fabrycznie dolny limit ustawiony jest na 170 V, a górny na 265 V.

Takie ILV są tańsze, ale należy je wybierać ostrożniej. Wtedy nie będzie możliwości ponownej konfiguracji tych urządzeń, a jeśli w obliczeniach wystąpią błędy, będziesz musiał kupić nowe, aby zastąpić te, które nie są odpowiednie.

Dobór parametrów czasowych odłączenia i wznowienia zasilania linii wyjściowej zależy od podłączonego obciążenia oraz charakterystyki danej sieci (+)

Jeśli w sieci elektrycznej stale występują krótkotrwałe (ułamki sekundy) niewielkie spadki napięcia, lepiej ustawić czas wyłączenia przy dolnym progu na maksimum. Dzięki temu alarmów będzie mniej, a zagrożenie dla zasilanego sprzętu będzie minimalne.

Opóźnienie włączenia należy dobrać w zależności od rodzaju urządzeń elektrycznych podłączonych do gniazdka. Jeżeli podłączone urządzenie posiada sprężarkę lub silnik elektryczny, czas zasilania napięciem należy wydłużyć do 1–2 minut.

Pozwoli to uniknąć nagłych skoków napięcia i prądu po przywróceniu zasilania w sieci, co ochroni lodówki i klimatyzatory przed awariami.

W przypadku komputerów i telewizorów parametr ten można zmniejszyć do 10–20 sekund.

Co jest lepsze: stabilizator vs przekaźnik

Często zamiast podłączać przekaźniki sterujące w panelu, elektrycy zalecają zainstalowanie ich w domu Regulator napięcia. W niektórych przypadkach może to być uzasadnione. Istnieje jednak wiele niuansów, o których należy pamiętać przy wyborze jednej lub drugiej opcji ochrony urządzeń elektrycznych.

Pod względem funkcjonalności stabilizator nie tylko wyrównuje napięcie, ale także wyłącza się, gdy napięcie jest zbyt wysokie. Przekaźnik napięciowy jest wyłącznie automatycznym urządzeniem ochronnym. Wydaje się, że pierwszy zawiera w sobie funkcje drugiego.

Ale w porównaniu do stabilizatora RKN:

• droższe i hałaśliwe;
• bardziej bezwładny podczas nagłych zmian;
• nie ma możliwości regulacji parametrów;
• zajmuje dużo więcej miejsca.

Kiedy napięcie wejściowe zostanie zmniejszone, aby wyjście stabilizatora miało wymagane wskaźniki, zaczyna „pobierać” więcej prądu z sieci. Jest to bezpośrednia droga do przepalenia okablowania, jeśli nie została pierwotnie do tego zaprojektowana.

Drugą główną wadą stabilizatora w porównaniu z przekaźnikiem sterującym jest jego niezdolność do przechwycenia ostrego skoku napięcia w przypadku naruszenia zera.

Dosłownie pół sekundy przy mocy 350-380 W w gniazdku wystarczy, aby spalił się cały sprzęt w domu. Ale większość stabilizatorów nie jest w stanie przystosować się do takich zmian i przepuszczać wysokie napięcie, wyłączając się zaledwie 1-2 sekundy po rozpoczęciu przepięcia.

Oprócz stabilizatorów i przekaźników, wyzwalacze nadnapięciowe i podnapięciowe można również zastosować do ochrony linii przed skokami napięcia w sieci. Ale mają dłuższy czas reakcji w porównaniu do RLV. Poza tym nie włączają się automatycznie, ich działanie przypomina raczej wyłącznik różnicowoprądowy.

Po przerwie w dostawie prądu wyzwalacze te będą musiały zostać zresetowane ręcznie.

Schematy połączeń ILV

W panelu przekaźnik napięciowy montowany jest zawsze za licznikiem w miejscu przerwy w przewodzie fazowym. Musi kontrolować i w razie potrzeby odciąć „fazę”. Nie ma innego sposobu, żeby to podłączyć.

Najczęściej w przypadku odbiorców jednofazowych stosuje się standardowy obwód z bezpośrednim obciążeniem przez przekaźnik (+).

Istnieją dwa główne obwody do podłączenia przekaźników jednofazowych regulatora napięcia sieciowego:

• z bezpośrednim obciążeniem przez RLV;
• z podłączeniem obciążenia poprzez stycznik - z podłączenie rozrusznika magnetycznego.

Podczas instalowania panelu elektrycznego w domu prawie zawsze używana jest pierwsza opcja. W sprzedaży dostępnych jest wiele różnych modeli ILV o wymaganej mocy. Ponadto, jeśli to konieczne, przekaźniki te można zainstalować w obwodzie równoległym i kilku, podłączając do każdego z nich oddzielną grupę urządzeń elektrycznych.

Instalacja jest niezwykle prosta.Na korpusie standardowego przekaźnika jednofazowego znajdują się trzy zaciski - „zero” plus faza „wejście” i „wyjście”. Tylko uważaj, żeby nie pomylić podłączonych przewodów.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Aby ułatwić Państwu nawigację po schematach połączeń i wybór odpowiedniego przekaźnika regulatora napięcia, przygotowaliśmy wybór filmów opisujących wszystkie niuanse działania tego urządzenia.

Jak chronić sprzęt przed skokami napięcia za pomocą RKN:

Ustawienie przekaźnika napięciowego:

Przekaźnik kontroli napięcia sieciowego stanowi doskonałe zabezpieczenie przed „przerwą zera” i nagłymi zmianami napięcia. Podłączenie jest łatwe. Wystarczy włożyć odpowiednie przewody do zacisków i dokręcić je. Prawie we wszystkich przypadkach stosuje się standardowy obwód z bezpośrednim obciążeniem przez ILV.

Podziel się z czytelnikami swoimi doświadczeniami z podłączania i używania przekaźników napięciowych. Prosimy o pozostawianie komentarzy, zadawanie pytań na temat artykułu i branie udziału w dyskusjach – formularz opinii znajduje się poniżej.