Реле приоритета нагрузок: назначение, характеристики, аналоги

Виды реле

Предупредить возникновение неисправностей при перегрузках сети в индивидуальном доме или на небольшом предприятии позволяет реле приоритета, разделяющее сети на приоритетные и менее важные.

Применение РПН позволяет отключить менее важные приборы при перегрузке в сети

Производятся несколько типов РПН:

• 1- и 3-фазные;
• одно- и многоканальные.

Трехфазные устройства способны также выполнять функцию приоритета фаз, переводя нагрузку по однофазным каналам, не допуская приводящую к полному отключению всего объекта асимметричность.

Многоканальные приборы РПН допускается использовать вместе с различными линиями.

По функциональному исполнению устройства разделяются на реле:

• нижнего порога;
• верхнего порога.

Реле высшего порога срабатывает при повышении тока и подключается по схеме последовательного соединения. Прибор, срабатывающий на минимальный порог напряжения, наоборот, подключается к сети по параллельной схеме.

Также выпускаются реле, рассчитанные на разные уровни включения, которые при необходимости можно регулировать для различных нагрузок. В сетях с мощными нагрузками РПН следует совмещать с трансформатором тока.

Назначение и работа реле приоритета нагрузок

Подобного типа реле, предназначенные для случаев, когда не хватает подводимой мощности или сечение электропроводки не позволяет подключить несколько мощных бытовых приборов одновременно.

Реле приоритета нагрузок

Реле приоритета нагрузок используется на небольших предприятиях с небольшой подводимой мощности, и в квартирах, домах со старой электропроводкой. Данное устройство контролирует подключенную мощность и не даёт подключать сразу несколько мощных бытовых приборов.

Иными словами (на примере реле приоритета нагрузок АВВ) устройство имеет две не приоритетные группы нагрузок и две группы приоритетных нагрузок. Приоритетные нагрузки подключены постоянно и не отключаются, а не приоритетные нагрузки, одна или две, могут отключаться при достижении заданной максимальной мощности.

Обычно одна любая группа не должна превышать ток нагрузки 16А. Если необходима большая мощность, тогда подключают через контакты группы реле приоритета нагрузок, катушку электромагнитного пускателя. Если максимальный ток нагрузки превысит максимальное значение, отключается первая не приоритетная группа, а если и этого не хватает, отключается вторая не приоритетная группа.

Однофазная схема подключения реле приоритета

Работать остаются только не отключаемые группы нагрузок. Каждые 5 минут происходит проверка подключения не приоритетной группы, и если максимальный ток в пределах нормы подключается вторая не приоритетная группа с проверкой на максимальный ток. Время проверки подключением не приоритетной группы выбирается самостоятельно.

Сигнализация отключенных групп осуществляется индикацией красных светодиодов. Устройство состоит из трансформатора тока, компаратора и исполнительных реле. Трансформатор тока измеряет ток нагрузок, который сравнивается с заданной мощностью, компаратором.

Схема подключения однофазного реле приоритета с нагрузками через автоматы

При превышении максимального тока компаратор выдает на реле управляющий сигнал, контакты реле размыкаются и нагрузка обесточивается. Эти реле приоритета нагрузок щитового исполнения с креплением на DIN-рейку. Устройство контроля мощности устанавливается после вводного автомата.

На каждую группу, нагрузка подключается через автоматический выключатель. Существуют реле приоритета нагрузок как трехфазные или предназначенные для однофазной сети, одноканальные и многоканальные. Вариант многоканальных устройств имеет несколько не приоритетных групп.

Недостаток таких реле ограничения мощности — это необходимость модернизации электропроводки с целью подведения отдельных линий к каждой группе реле управления нагрузками. Можно также создать несколько уровней управления мощностью, установив эти реле каскадом из нескольких штук.

Схема подключения однофазного реле приоритета с большой нагрузкой через пускатель

Конструкция

Благодаря имеющемуся в реле измерителю тока и исполнительному элементу, при достижении током установленного значения выполняется переключение контактов. Измеритель в настроенном диапазоне выявляет силу тока, а также, в зависимости от характеристик потребителей, может настраиваться на переключение.

Для стандартных контактов наибольшая величина коммутируемого тока равна 16А. На предприятиях имеется необходимость коммутации токов большей величины, потому возникает необходимость использования специальных контакторов.

Если задействованы магнитные контакторы, РПН относится к отдельной конструкции и передает кондуктору сигнал управления, то есть не имеет возможности самостоятельного переключения контактов.

Устройство

РПН имеет встроенный измеритель тока и исполнительный элемент, который осуществляет коммутацию контактов при достижении порогового значения тока и с заданной выдержкой времени. Встроенный измерительный элемент может контролировать ток в определенном диапазоне, в зависимости от конкретного типа устройства.

Что касается максимального тока, коммутируемого встроенными контактами, то он обычно имеет стандартное значение 16 А. При необходимости коммутации больших токов применяют контакторы (магнитные пускатели) – в данном случае реле приоритета будет подавать только управляющий импульс на контактор.

Для необходимости контроля больших токов есть отдельные типы аппаратов, позволяющие подключить внешние трансформаторы тока. РПН могут быть как однофазными, так и трехфазными, а в зависимости от количества управляемых нагрузок они разделяются на одноканальные и многоканальные.

Трехфазные устройства могут работать в качестве реле приоритета фаз, осуществляя переключение однофазных нагрузок между фазами для предотвращения большой не симметрии по фазам или для предотвращения обесточения линии при обрыве одной из фаз в электрической сети.

Сфера применения

РПН необходимо для комфортной эксплуатации всех электрических потребителей, подключённых к одному вводу сети электроснабжения с ограниченным лимитом мощности. Это касается многоквартирных домов, особняков старой застройки и жилья. Особенно эта проблема актуальна для поселковых электрических сетей, удалённых от централизованных источников электроэнергии.

Часто региональные сети имеют ограниченные возможности. При высоком энергопотреблении напряжение катастрофически падает и увеличивается вероятность срабатывания вводного автомата. В те времена, когда прибор ещё не был изобретён, жильцам приходилось самим решать, что следует вручную отключать для функционирования нужных электроприборов. РПН решило эту проблему. Установка такого реле целесообразна при частых выключениях вводного автоматического включателя. Неожиданное прекращение электроснабжения может создавать неприятные, порой даже опасные ситуации.

Реле приоритета незаменимо на тех предприятиях, руководители которых стремятся к максимальной экономии электроэнергии при условии сохранения существующей мощности сети. Так, например, если на определённую группу потребителей введён жёсткий лимит мощности, то прибор в критических ситуациях будет отключать именно её.

Использование реле приоритета нагрузок: разбираем принцип действия и конструкцию устройства

Есть специальное устройство, которое включает и выключает нагрузки в электрической сети в соответствии с их значением. Этот прибор называется реле приоритета нагрузок.

Его можно использовать и в быту и в промышленности. Предлагаем Вам ознакомится, что же представляет собой данный механизм, как функционирует и какое его применение.

Это устройство работает там, где к сети невозможно подключить много пользователей электричества, поскольку в ней есть ограничение по мощности.

Реле подключают в этом случае для того, что бы была возможность управлять группами пользователей сети так, чтоб не произошло ее перенагрузки и отключения.

Еще один случай, когда используют данное реле, это когда нужно сузить применение энергии в некоем участке сети. К примеру, если добавляется еще один потребитель, а нагрузка в сети слабая.

И в том и в другом случае смысл работы реле нагрузок одинаковый. От не позволяет автомату выключить напряжение из-за перегруженности сети, и оставляет работоспособным первого по важности пользователя.

Рассмотрим, что же представляет собой устройство приоритета нагрузок.

Реле приоритета нагрузки представляет собой механизм, который состоит из измерительного прибора и исполнительной части.

Элемент для измерения нагрузки осуществляет надзор над показателем тока в определенном объеме, который зависит от вида прибора.

В то же время исполнительная часть прибора коммутирует контакты, когда достигается максимальный показатель тока и после прохода определенного диапазона времени, который был установлен заранее.

Обычно, максимальный показатель тока, при котором срабатывает описываемый прибор, составляет 16 А.

Если нужно коммутировать ток со значением более 16 А, то используют замыкатели. В таком случае, реле будет подавать контролирующий сигнал именно на замыкатель.

При осуществлении контроля над большими напряжениями, обычно используют специальные типы устройств, к которым можно подключать дополнительные трансформаторы.

Реле приоритета нагрузок бывают многофазными и однофазными, также они могут быть многоканальные и одноканальные.

Многофазные реле приоритета нагрузок также можно использовать и роли реле преимущества фаз. В этом случае оно переключает напряжение между фазами, когда возникает риск отключения линии при повреждении фазы или не соответствия фаз.

Итак, в начале сети на вводе устанавливается автомат под напряжение в 25А, при этом, фактическое напряжение электрической сети намного превышает данный показатель.

Далее устанавливается аппарат, имеющий два канала, который не дает перегружать сеть, включая или отключая две степени нагрузок.

В нашей схеме приоритет в работе у первой группы, и она всегда находится под напряжением.

Остальные две группы подвергаются незамедлительному отключению при малейшем увеличении установленного показателя напряжения, в нашем примере это значение составляет 25 А.

Из этих двух групп сначала выключится третья — с наименьшим приоритетом. Если же снижения силы тока будет не достаточно для работы двух групп, то за третьей выключится и вторая, создав все условия работы для первой, наиболее приоритетной группы.

После стабилизации силы тока в сети с помощью реле приоритета нагрузок обратно в работу войдут вторая, а за ней и третья группа пользователей сети.

Что касается практического применения выше описываемого устройства, то самый частый пример его использования в быту, это обычное наше жилье.

Так, если в квартире или доме есть ограничение на употребление силы тока, то это не позволит включить все нужные вам бытовые электроприборы одновременно.

Тогда в работу вступает реле приоритета нагрузок. Оно дает возможность пользоваться бытовыми приборами так, как Вам удобно, без каких либо проблем.

Если данный регулятор не подключать, то есть вероятность того, что проводка вашего жилья полностью перестанет функционировать, при повышении напряжения в сети, которое регулируется автоматом или устройством, ограничивающим силу тока.

Или, как вариант, нужно будет поочередно самому включать и выключать электрические механизмы по мере приоритета их работы, что очень не удобно в сегодняшнем мире высоких технологий.

После нескольких случаев внезапного отключения сети из-за высокой нагрузки вы максимально почувствуете полезность такого аппарата приоритета распределения нагрузок , как описываемое нами реле.

Ведь внеплановое отключение автоматов может вывести из строя электрические приборы. Так же неудобство приносит и то, что зачастую включить автоматический выключатель можно только дождавшись полного его остывания после перегрева.

Такая же схема работы реле приоритета и в промышленности. С его помощью можно на больших предприятиях использовать множество приборов при ограниченной силе тока в сети, что спасает от нужды в его увеличении.

Также оно помогает поддерживать энергосберегающую концепцию работы промышленных предприятий.

Так, например, если устанавливается определенный максимальный показатель потребления электроэнергии, то реле приоритета в нужное время будет автоматически выключать приборы, которые не задействованы в работе в установленный временной диапазон, но расходуют электричество.

Таким способом, будет достигнута максимально возможная экономия расхода электрической энергии на предприятии.

Принцип работы данного устройства приоритета можно более подробно увидеть в видео ниже:

На этом, наш рассказ о реле приоритета нагрузок окончен.

Надеемся, что мы понятно и подробно описали действие данного механизма и эти, приобретенные знания, помогут Вам в будущем!

Область применения

Считающаяся наиболее необходимой линия питания должна постоянно находиться в подключенном состоянии. К неприоритетным относятся линии, отключение которых от сети в случае ее перегрузки не приведет к каким-либо последствиям.

При перегрузках не отключается важное для безопасности на предприятии освещение, а произойдет отключение только находящихся на линии с низким приоритетом потребителей. При восстановлении нормальной работы сети все неприоритетные потребители автоматически подключатся.

Если перегрузка образовалась по причине включения нескольких приборов, возможно отключение только одного из них. При этом питание электричеством имеющих высокий приоритет потребителей восстановится.

Приборы контроля тока

РМТ – 101 – реле переменного тока используется для измерения и контроля действующего значения тока однофазной нагрузки в диапазоне от 0 до 100А.

Прибор широко применяют в качестве:

• Цифровой амперметр;

• Реле ограничения потребляемого тока;

• Реле приоритетной нагрузки.

Светодиодный дисплей отображает измеренное значение тока нагрузки. Индикаторы на лицевой панели отображают состояние нагрузки (включена / отключена), а также аварию превышения тока уставки трехфазного реле тока – отображается параметр включено/отключено, а также показатель превышения максимального значения тока.

Помимо установки максимального значения тока нагрузки, прибор позволяет настроить задержку время отключения при возникновении аварии, а также задержку времени на включение (АПВ) нагрузки, после восстановления значения тока.

РМТ – 104 – устройство предназначено для контроля действующих значений тока однофазной нагрузки в диапазоне от 1 до 400А. В случае превышения, заданных пользователем параметров, происходит отключение нагрузки. Прибор оснащен функцией независимой задержки времени и дальнейшим автоматическим включением (АПВ) или его блокировкой. Установить параметры для повторного включения, пользователь может самостоятельно, воспользовавшись потенциометров на лицевой панели прибора.

Виды РПН и особенности конструкции

В конструкцию РПН встроен измеритель тока. Благодаря нему и исполнительному элементу, осуществляется переключение контактов, в моменты, когда значение силы тока достигает пороговой отметки. Измерительный элемент определяет силу тока в определенном диапазоне, также он может быть настроен на переключение, исходя из конкретных потребителей сети и их технических характеристик.

Максимальные значение коммутируемого тока, для стандартных контактов, составляет 16 А. На производстве возникает необходимость коммутации больших токов, для этого используют специальные контакторы.

При использовании магнитных пускателей, реле приоритета выделено в отдельную конструкцию и не переключает контакты самостоятельно, а лишь передает управляющий сигнал контактору.

Устройства для контроля токов высокого напряжения выделены в отдельную группу и отличающиеся конструкцией, от обычных РПН и позволяют использовать внешние трансформаторы токов.

По количеству управляемых нагрузок РПН бывают:

• однофазными;
• трехфазными – позволяют устройству исполнять роль реле приоритета фаз, они переключают нагрузку по однофазным каналам, предотвращая асимметричность, ведущую к обесточиванию всего объекта.

По количеству нагрузок РПН бывают:

• многоканальные;
• одноканальные.

Обзор моделей

В таблице представлены наиболее популярные у отечественных покупателей марки реле с указанием основных характеристик и ориентировочной стоимости.

Выбор той или иной модели обусловлен не столько ценой, сколько условиями работы реле и схемой его подключения.

Недостатки использования РПН и его аналоги

Несмотря на большое количество преимуществ, связанных с подключением и применением реле приоритета нагрузок, использование прибора имеет и некоторые недостатки:

• Для установки устройства в уже имеющуюся сеть требуется выполнить большой объем работы, связанной с модернизацией проводки, щитка. Для этого необходимо приглашение квалифицированного специалиста, который произведет точный расчет схемы в соответствии с нагрузкой от всех имеющихся потребителей.
• Для прокладки обособленных линий кабелей от щита к розеткам с различными потребителями необходимо штробление стен и ремонт помещения.
• РПН не устанавливаются на обычной проводке, схема которой не предусматривает наличия обособленных линий к розеткам.

Выполнение разделения линий на приоритетные в быту стало проще благодаря тому, что появилось новое устройство — оптимизатор сетевой нагрузки, также отключающий неприоритетные электроприборы.

Принцип действия оптимизатора заключается в перераспределении мощности потребителей в соответствии со степенью их важности. На время включения приоритетного электроприбора оптимизатором отключается менее приоритетный прибор, который во время паузы в функционировании более приоритетного снова включается.

Минусы использования реле приоритета нагрузки

Недостатки использования данного устройства:

1. Установка реле очень трудоемкий процесс. Простому потребителю не под силу будет произвести такой объем работы. При этом необходимо выполнить реконструкцию проводки и распределительного щитка. С этой целью следует воспользоваться услугами специалиста, который произведет правильный расчет проводки, в соотношении с потребляемой нагрузкой подключенных электроприборов.
2. Процесс монтажа предусматривает штробление стен, и вследствие этого восстановление последних. Процесс установки реле напряжения является затратным, так как требует некоторых финансовых вложений.
3. Одновременно с этим для установки механизма нужно приобрести специализированные кабеля и провести обособленную проводку к розеткам. Обычный провод для этой цели не подойдет.

Устройство реле приоритета нагрузки

Недостатки использования РПН

Невзирая на довольно обширный список преимущественных особенностей, РПН имеет и недостатки:

• Отсутствует возможность установить реле приоритета на обыкновенной проводке, схема которой не оснащена обособленными линиями к розеткам.
• Для монтажа прибора в уже имеющуюся сеть необходимо выполнить много работ, которые связаны с модернизацией проводки.

Для проведения обособленных линий проводки от распределительного щитка потребуется штробить стены, поэтому ремонта во всем помещении не избежать. Такой подход требует немалых финансовых затрат, времени и сил.

Типичные ошибки при подключении РПН

• Часто встречающейся ошибкой можно назвать неправильную группировку нагрузок от потребителей по степени их важности. Не редко владелец квартиры, дома или директор предприятия недостаточно четко представляет приоритетность того или иного бытового электроприбора, станка, единицы оборудования. Чтобы избежать такой нагрузки рекомендуется пригласить для консультации профессионала.
• Еще одной ошибкой, приводящей к серьезным последствиям, относится подключение нагрузок напрямую к РПН (при максимальной нагрузке устройства до 16А), а не через контакторы. Причиной этому может быть как банальная невнимательность, так и недостаточный уровень знаний в электрике и пренебрежение рекомендациями производителя реле.
• Нередко малоопытными электриками допускается ошибка, связанная с подачей фазы на контакты РПН, предназначенные для подсоединения лампочек индикатора.

Типы

Самые распространенные типы реле контроля фаз, которые в основном используют на производстве и в бытовых условиях это ЕЛ11, ЕЛ12, ЕЛ13 и ЕЛ11МТ, ЕЛ-12МТ.

Для защиты источников питания, АВР, генераторов и преобразователей электроэнергии используют ЕЛ11 и ЕЛ11МТ.

Для обеспечения безопасности электродвигателей кранов мощностью до 100 кВт применяют ЕЛ-12 и ЕЛ12МТ.

ЕЛ13 применяется в основном при подключении реверсивных электродвигателей до75 кВт.

Крепление данных реле можно осуществить как с помощью DIN-рейки, так и с помощью крепёжных винтов.

Для чего нужно реле приоритета нагрузок?

• Реле приоритета нагрузок (РПН) — устройство, предназначенное для отключения и включения нагрузок в электрической сети в зависимости от их важности. Данный аппарат часто применяется как в бытовых условиях, так и на предприятиях. Рассмотрим вкратце, что собой представляет данное устройство, какой у него принцип действия и назначение.

Реле приоритета служит для управления группами потребителей в электрических сетях, в которых максимальная потребляемая мощность ограничена и не позволяет включать одновременно в сеть всех необходимых потребителей электрической энергии.

Также данное устройство может выступать в роли реле ограничения мощности в тех случаях, когда необходимо ограничить ток, протекаемый по тому или иному участку цепи, например, при добавлении новых электропротребителей в сеть, которая имеет недостаточную нагрузочную способность.

В обоих случаях применение реле приоритета нагрузок позволяет избежать отключения автоматического выключателя от перегрузки, оставив в работе наиболее важных потребителей.