Реле контроля фаз и напряжения: устройство, принцип работы, схемы подключения, характеристики, обзор моделей

Для чего предназначено

Реле контроля фаз и напряжения — устройство, которое необходимо при подключении оборудования к системе с тремя фазами, а также в ситуациях, когда важно соблюсти правильное чередование.

На практике изделие применяется при частом переносе оборудования, когда при изменении фазировки возможно его повреждение или некорректная работа.

Яркий пример — компрессор винтового типа, неправильное подключение которого и включение на срок больше пяти секунд приводит к поломке дорогостоящего изделия.

Реле контроля фаз и напряжения позволяет определить следующие проблемы:

Обрыв любой из фаз;
Повышение или снижение напряжения выше (ниже) заданного уровня;
Нарушение фазировки (порядка подключения фаз);
Обрыв «нуля»;
Несимметрия I и U (здесь речь идет о перекосе фаз, когда угол между векторами значительно больше или меньше 120 градусов).

Принципиальная схема устройства показана ниже.

В некоторых реле предусмотрена возможность изменения уставок по верхнему и нижнему пределу U, а также T (времени) срабатывания.

Как правило, выходная контактная группа реле является «сухой». При этом в распоряжении есть два варианта — нормально замкнутые и разомкнутые. В некоторых моделях предусмотрены элементы, работающие на индукционном принципе.

Настройки

Чтобы провести настройки реле напряжения, необходимо подключить его в сеть и подать напряжение. Теперь обратите внимание на следующее.

Если на дисплее высветились цифры, но при этом он моргает красным цветом, то это говорит о том, что нагрузка еще не была подана.
Если вместо цифр на мониторе появились прочерки, то здесь два варианта: или нет одной из фаз, или поменялось чередование фаз.
Если все нормально, то есть, нет нарушения чередования фаз, входное напряжение соответствует номинальному, нет большого перекоса по фазам, то уже через пятнадцать секунд в реле должен замкнуться контакт 1-3, который запитает катушку контактора. После чего напряжение начнет поступать потребителю.
Если прибор все еще моргает, то контактор не включится. То есть, где-то вами не было соблюдено одно из условий правильного подключения и настройки.

Устройство и принцип работы

Несмотря на многообразие реле контроля фаз напряжения, конструктивные особенности почти неизменны. В основе устройства лежат микропроцессоры с заложенной в них программой и возможностью пользовательской настройки. Такая конструкция обеспечивает надежность работы и неприхотливость обслуживания.

В конструкцию изделия также входит схема, рассчитывающая порядок расположения (последовательности) фаз, а также контролирующая соответствие текущей ситуации той программе, которая заложена в реле.

На простейших моделях ко входу подходит три фазы и нулевой проводник, а на выходных клеммах предусмотрено реле с меняющимся контактом.

Напряжение на внутреннюю схему, как правило, подается с первой фазы (L1). Для наглядности устанавливается пара или более индикаторов (многое зависит от модели изделия) и компании-производителя.

В более дорогостоящих реле предусмотрен регулятор, позволяющий менять уставку по времени (смотрите фото выше). Благодаря этой опции, можно увеличивать или уменьшать время срабатывания реле при выполнении определенной программы.

Кроме того, во многих устройствах предусмотрена схема, реагирующая на снижение или повышение напряжения.

В основе работы реле контроля фаз U лежит выделение гармоник обратной последовательности (от 2-х и выше). При этом используются только кратные «двойке» гармоники, то есть «четвертая», «шестая», «восьмая» и прочие гармонические составляющие. Именно они появляются в случае обрыва любой из питающих фаз.

Для выделения таких U используются специальные фильтры (также обратной последовательности), роль которых играют фильтры аналогового типа. В их состав входят активные и реактивные узлы (резисторы и конденсаторы соответственно).

Особенности распространенных видов реле напряжения

Благодаря реле напряжения во время перепадов энергии прибор не сгорит, не расплавится плата, не выйдет из строя электродвигатель. Стоимость приборов немалая, но они окупаются. Лучше предотвратить аварийные ситуации, чем покупать новую технику.

На рынке существует несколько видов несколько реле контроля разных производителей. Они обладают одинаковым принципом работы, хотя конструкция и набор дополнительных функций могут отличаться.

В современных устройствах установлена цифровая индикация. Она позволяет следить за уровнем напряжения в трех фазах. Также присутствуют дополнительные настройки. С их помощью регулируют работу прибора и обеспечивают простоту и удобство использования.

Реле контроля трехфазного напряжения – это незаменимая в хозяйстве вещь. Подключить и настроить его не трудно. Это займет не более получаса, после чего все электрические приборы будут защищены от перепадов напряжения.

Источник

Типы

К наиболее популярным типам реле, предназначенным для контроля фаз, можно отнести модели ЕЛ следующих серий — 11, 12, 13, 11МТ и 12МТ.

Важно учесть, что сфера применения изделия зависит от их типов реле контроля фаз напряжения (ЕЛ):

11 и 11 МТ — защита источников питания, участие в системе АВР, питание преобразователей и генераторных установок.
12 и 12МТ — для защиты кранов, имеющих мощность, не превышающую 100 кВт.
13 — применяются при подключении электрических моторов реверсивного типа, имеющих мощность до 75 кВт.

Фиксация устройств осуществляется на специальную DIN-рейку или только винтами (в зависимости от ситуации).

Характеристики

Современные реле контроля фаз выбираются с учетом следующих характеристик:

НАПРЯЖЕНИЕ. Рабочее U напрямую зависит от спецификации оборудования. К примеру, EL серии 11 могут работать на напряжении от 100 до 415 В (в том числе 110 В, 220 В, 380 В и 400 В). Что касается ЕЛ 13, они работают на напряжении 220 и 380 В.
ГРАНИЦА СРАБАТЫВАНИЯ. Этот параметр также зависит от вида реле и сложившейся ситуации. Так, при симметричном уменьшении напряжения устройства ЕЛ серий 11, 12 и 13 имеют минимальный предел, равный 0,7; 0,5 и 0,5 Uфн соответственно. В случае обрыва одной или более фаз все реле сработают. Если нарушено чередование, то модели ЕЛ11 и 12 распознают проблему и замыкают контактную группу, а ЕЛ13 нет.
ВРЕМЯ ЗАДЕРЖКИ. Этот показатель отражает, насколько задерживается срабатывание реле контроля фаз напряжения при достижении необходимой уставки (заданное пороговое значение). Для моделей ЕЛ11 и 12 этот показатель равен от 0,1 до 10 секунд (в зависимости от регулировки), а для ЕЛ13 — до 0,15 с.
РАБОЧАЯ ТЕМПЕРАТУРА. Как и в рассмотренных выше случаях, здесь ситуация зависит от типа реле. ЕЛ типа 11 и 12 работают от 40 градусов мороза до 40 градусов тепла. Что касается ЕЛ13, эти реле имеют меньший диапазон — от -10 до +45 градусов Цельсия.
Температура хранения — от -60 до +50 градусов Цельсия.
Вес изделия — 300 грамм (ЕЛ 11 и 13) и 250 грамм (ЕЛ 12).

Реле напряжения трехфазное как настроить

Реле напряжения предназначено для отключения бытовой нагрузки при недопустимых колебаниях напряжения в сети с автоматическим повторным включением после восстановления параметров сети. В нормальном режиме реле напряжения пропускает через себя весь ток нагрузки, и заодно служит цифровым индикатором уровня напряжения а в некоторых моделях и потребляемого тока.

Согласитесь, это очень удобно, поэтому рекомендуется к установке в каждом домашнем электрощите ввиду того что электрическая сеть подаваемая в дом или квартиру может быть непредсказуемая по своим параметрам.

Простой пример — обрив или отгорания нуля в этажном электрощите что неприкословно приведет к сдвигу фаз где напряжение в розетках квартиры «пойдет в разнос» и может составить даже 400 вольт! Естественно все незащищенные электроприборы которые будут подключены к сети в это время выйдут из строя.

Кроме всего прочего по разным причинам в сети могут появится импульсные «скачки» высокого напряжения или же напряжения может «просесть» до критически опасных низких уровней напряжения при которых домашние электроприборы могут также выйти из строя.

Во всех подобных случаях для защиты домашнего оборудования можно применять реле напряжения. Но все же несмотря на такие полезные его свойства пропускать в розетки только оптимальное напряжение, если в вашей электросети бывают частые понижения напряжения, например в сельской местности где еще старое оборудования местних электростанций, стоит обратить внимание на стабилизатор напряжения.

Несмотря на большое изобилие производителей выпускающих реле напряжения разных моделей у всех моделей принцип работы одинаков и зачастую подключить его не составит проблем. О выборе, параметрах и правильных схемах подключения реле напряжения можно почитать здесь.

Электрическая схема подключения есть и в инструкции и на самом приборе.

После установки реле напряжения в электрощит наступает момент когда его нужно правильно настроить для надежной и безопасной работы домашней электротехники, особенно холодильников, кондиционеров и другой морозильной, компрессорной и не только, техники..

Тонкости выбора

При выборе реле контроля фаз напряжения нужно ориентироваться на технические параметры устройства, которое подключается к цепи.

Для примера рассмотрим ситуацию, когда нужно выбрать модель для подключения АВР.

Алгоритм действий следующий:

ОПРЕДЕЛЯЕМ СПОСОБ ПОДКЛЮЧЕНИЯ — с «нулем» или без него.
ОПРЕДЕЛЯЕМСЯ С ПАРАМЕТРАМИ. Для схемы АВР важно, чтобы устройство контролировало факт обрыва фаз и последовательность фаз. При этом время задержки должно быть в диапазоне между 10 и 15 секундами. Требуется наличие контроля колебаний U больше или меньше уставки. Чтобы коммутировать реле с 0-ым проводом требуется визуальный контроль для каждой из фаз.

После анализа рассмотренных требований можно отдать предпочтение ЕЛ11Е.

Кроме того, при выборе нужно учитывать модификацию реле. К примеру, устройства отечественного производства обозначаются, как ЕЛ.

Что касается зарубежных изделий, их маркировка несколько иная. К примеру, РАНА В380 А А 3 С. Здесь «РАНА» — наименование серии, В380 — напряжение 380В. Следующие две буквы А — регулирование с помощью потенциометра и тип монтажа (под дин-рейку). Цифра «3» показывает размер корпуса 3,5 см, а С — последняя цифра маркировки.

Реле контроля фаз ЕЛ-11Е (380 В, 50 Гц), РКФ, ИЭК

Эти модели реле контроля фаз выпускает , которая работает на рынке с 1992 года. Расположена компания в городе Санкт-Петербург.

В основе деятельности компании лежит разработка и изготовление устройств промышленной автоматики. За время существования компании удалось занять лидирующие позиции по изготовлению электронных устройств на российском рынке. Число производимых товаров превышает 500 единиц.

Клиентам предприятия являются такие гиганты, как Газпром, РЖД, Концерн Аврора, Ленэнерго и другие. Товары компании пользуются высоким спросом, благодаря качеству и широкому модельному ряду.

В распоряжение клиентов поступают электронные реле времени, приборы контроля напряжения, реле максимального тока, устройства управления освещением и многое другое.

Описание и технические характеристики реле ЕЛ-11Е (380 Вольт, 50 Гц)

Реле ЕЛ-11Е имеет по одному нормально замкнутому, нормально-разомкнутому и перекидному контакту.

Устройство предназначено для контроля фаз в 3-фазной сети, работает на переменном напряжении 380 Вольт. На практике применяется для контроля наличия U и правильности симметрии.

Подключение реле контроля напряжения в однфазной, двухфазной, трехфазной сети

Достаточно часто случаются ситуации, когда при резком перепаде напряжения выходит из строя вся находящаяся в доме бытовая техника.

Особенно такие неприятности характерны для домов старой постройки с морально устаревшей электропроводкой.

Читайте также: Полупроводниковый диод

Для защиты электроприборов от преждевременной поломки рекомендуется устанавливать реле напряжения. статью ⇒ Реле напряжения — как подключить.

Область применения

Реле напряжения – это устройство, работа которого заключатся в контроле напряжения в сети, в которой он установлен, а также его выпрямлении до заданных параметров при понижении или повышении.

Напряжение переменное имеет свойство делать скачки, которые негативно влияют на работу бытовых электроприборов и могут вывести их из строя. Именно с этой целью устанавливается реле контроля напряжения. Это прибор применяется в бытовых и промышленных условиях для стабильной работы и защиты электроприборов от скачков напряжения.

Реле РН-113 используется для отключения промышленной и бытовой однофазной нагрузки

Виды и классификация

Такие приборы, как реле контроля напряжения, предназначены для:

подключения одиночного прибора;
подключения нескольких приборов;
контроля напряжения во всей сети.

Реле напряжения для одного прибора выглядят в форме вилки с розеткой. Используются только для одного прибора. Реле напряжения для нескольких приборов выглядят как электрическая вилка с несколькими розетками. Применяются для нескольких потребителей электрической энергии небольшой мощности.

статью ⇒ Как работает реле контроля напряжения?
Реле контроля напряжения для всей сети устанавливается в щитке, где располагаются счетчик и автоматические выключатели.
Также такие приборы разделяются на:

Реле контроля напряжения ZUBR надежно защищают трехфазную сеть от перенапряжений

Однофазные реле напряжения используются в бытового сетях. Трехфазные реле напряжения применяются в промышленных установках.

Преимущества и недостатки устройства

Преимуществами данного оборудования являются:

возможность контроля напряжения во сей сети;
стабильность и безотказность работы в диапазоне температур от -20 до +40°C, что позволяет применять такое устройство практически в любых условиях;
значительные отличия в габаритах по сравнению со стабилизаторами напряжения;
современный вид и крепление на DIN-рейку;
работа в автоматическом режиме.

Из негативных качеств можно отметить такие нюансы:

для максимально эффективной работы необходимо устанавливать несколько реле контроля напряжения;
при подключении данного устройства на всю сеть, при значительных колебаниях напряжения на некоторое время обесточивается вся сеть.

Принцип работы реле контроля напряжения

Так как основная задача этого прибора заключается в контроле напряжения, устройство имеет в своем корпусе две составляющие: электронную и силовую части.

Электронная часть следит за напряжением сети, и при выходе его за установленные допустимые пределы, подает сигнал на силовую часть для отключения сети. То есть электронная часть служит только для контроля, а силовая часть производит отключение.

Совет №1: Пороги срабатывания прибора могут как выставляться индивидуально, так и быть уже предустановленными заводом изготовителем.

Реле контроля фаз Шнайдер

Компания Schneider (Шнайдер) считается одним из лучших производителей устройств в сфере электроэнергетики. Изделия этого предприятия активно применяются как на гражданских объектах, так и в крупных промышленных организациях.

Преимущества товаров предприятия заключаются в гибкой ценовой политике высоком качестве и специальных условий для покупателей.

Компания производит автоматические выключатели, предохранители, выключатели нагрузки и щитовое оборудование.

Кроме того, на заводе Schneider выпускаются реле, рубильники, розетки, контакторы и многие другие устройства.

К популярным моделям можно отнести реле:

Контроля 1-фазного напряжения (от 65 до 260 В и временной выдержкой от 0,1 до 10 с — RM17UBE
Контроля 3-фазного напряжения (от 208 до 480 В) — RM17TE
Контроля 1-фазного напряжения (от 160 до 280 В, 30-секундная задержка) — EZ9C
Контроля 3-фазного напряжения (от 208 до 480 В) — RM17TT00 и другие.

Трехфазное реле напряжения

Задачей автоматических выключателей является защита от перегрузок и коротких замыканий, а УЗО, устанавливаемые вместе с ними, защищают от токовых утечек. Но, эти приборы эффективны лишь в однофазных сетях, но ведь существуют еще и трехфазные сети со своими особенностями эксплуатации. Чтобы предотвратить возможные негативные последствия, в таких сетях используется трехфазное реле напряжения, срабатывающее при обрыве фазного кабеля или нулевого провода, при импульсных скачках напряжения и прочих неисправностях.

Реле контроля фаз ABB

Компания ABB ведет деятельность с 1883 года, что является лишним подтверждением надежности и востребованности продукции швейцарского бренда.

Первоначально производитель изготавливал генераторы и осветительные устройства, но с 1891 года начался выпуск электрических машин.

На современном этапе офисы производителя работают в многочисленных странах мира, а их число перевалило через отметку 100.

Компания производит и выпускает на рынок изделия для автоматизации производства, генерации и передачи электричества, защиты и автоматизации различных объектов в энергетическом секторе.

К наиболее востребованным моделям можно отнести следующие реле контроля напряжения — CM-PVE, CM-MPS.21S, CM-MPS.41S, CM-PFS и другие.

Все они различаются по уровню напряжения, типу крепления, времени выдержки и другим параметрам.

Разновидности

Существует несколько форм-факторов реле контроля напряжения:

Вилка-розетка. Самый простой тип устройства. С одной стороны, у него обычная вилка, которая вставляется в любую евророзетку. С другой, располагается такая же розетка для подключения любого прибора. Также имеются рычажки регулировки и дисплей.
Удлинитель. Его устройство аналогично предыдущему, только дополнительно комплектуется проводом нужной длины и несколькими гнездами для вилок.
С установкой на дин-рейку. Наиболее распространенный тип устройства. Их установка производится в распределительном шкафу, на специальную монтажную пластину. Преимуществом таких моделей является возможность защитить помещение целиком, а также большой выбор регулировок.

Как видите, оптимальное решение – это установка на дин-рейку в распределительный щиток. А переносные устройства подойдут тогда, когда необходима временная защита электроприборов в местности с неустойчивым напряжением.

Как подключить устройство? Схемы

Сразу отметим, что в случае применения частотного преобразователя в схеме подключения оборудования, установка реле контроля напряжения не требуется.

При подключении изделия важно ориентироваться на инструкцию, которая поставляется производителем. В большинстве случаев схема указана прямо на корпусе изделия, что упрощает монтаж и подключение.

Подключение к контактам изделия на входе и выходе осуществляется с помощью проводов, а их крепление производится под специальные зажимы.

В качестве проводника используются провода на 2,5 «квадрата» или сдвоенные провода по 1,5 «квадрата». При подключении важно соблюдать правильное чередование трех фаз.

Схема подключения может быть различной, как с «нулевым» проводом, так и без него. Первый вариант, как правило, встречается в частных домах и квартирах. В этом случае нагрузка равномерно подключается на каждую из фаз. Если имеется отклонение от нормы, происходит срабатывание реле.

Схема и видео подключения ЕЛ-11М-15

УЗО схема подключения

В квартирах подключение трехфазной сети встречается редко. Этот вариант популярен для частных домов. Аппарат защиты в них подключается несколькими способами:

Реле напряжения 380 В 2-полюсное для дома не подходит. Используют 4-полюсные аналоги. К ним подключают 1 нулевую жилу и 3 фазных. Схема усложнена тем, что каждая линия оснащена своим прибором УЗО. Важно правильно подобрать провода. Для однофазной сети подойдет стандартный вариант ВВГ, но для 3-фазной нужен устойчивый к возгоранию ВВГнг.
Общее УЗО для 3-фазной сети + счетчик. В схеме присутствует счетчик электроэнергии. Групповые УЗО находятся в системе обслуживания отдельных линий. Эта схема требует установки большого электрощита с множеством проводов и электроприборов.

Если в квартире или доме большое количество осветительных и розеточных контуров, а также разнообразных бытовых приборов, желательно установить двойную защиту с общим УЗО.