В процессе работы электрических цепей основное внимание уделяется их безопасной эксплуатации. С этой целью в распределительный щиток устанавливается различная защитная аппаратура УЗО и автоматические выключатели. Однако они защищают лишь от токов утечки, перегрузок и коротких замыканий, а при обрывах фаз, нулевых контуров, импульсных перенапряжениях оказываются бесполезными.
В таких случаях используется реле контроля напряжения 3-фазное или однофазное. Первые устройства защищают трехфазные сети с напряжением 380 В, а вторые устанавливаются в однофазных сетях с обычными 220 В. В данной статье более подробно будут рассмотрены 3-фазные приборы, обеспечивающие рабочий диапазон напряжений в пределах 342-410 В.
Зачем устанавливать трехфазное реле
Основной функцией данной аппаратуры является контроль над разностью потенциалов в трехфазных электрических сетях. В них нормальное напряжение составляет 380 вольт с безопасными отклонениями в ту или иную сторону.
Если же значение напряжения превысит безопасные границы, в этом случае могут наступить следующие неприятные последствия:
- Повышенное напряжение приводит к выходу из строя любых электроприборов. В них расплавляется изоляция, сгорают элементы и детали без возможности восстановления.
- При пониженном напряжении наблюдается сбой и некорректная работа бытовых устройств и оборудования. Некоторые приборы отключаются самостоятельно, а все виды электродвигателей сгорают.
Подобные неприятности вполне возможно предотвратить, если установить в электрическую сеть реле контроля трехфазного напряжения. Это особенно актуально в частных домах с трехфазными электрическими цепями. Однако далеко не все хозяева стремятся установить данные устройства, преимущественно из-за их высокой стоимости. Они не могут или не хотят сравнить убытки от негативных последствий, которые во много раз превысят цену даже самых дорогих защитных устройств. Кроме того, следует помнить, что именно в сетях на 380 В сбои напряжения чаще всего приводят к пожару.
В настоящее время на рынке электронных устройств продаются различные реле, позволяющие контролировать напряжение, отличающиеся конструкциями и количеством функций. Тем не менее, принцип работы всех приборов этого типа один и тот же.
Устройство и принцип работы
Основой любого реле является микросхема, обеспечивающая всю его работу. Именно она определяет и контролирует, какое напряжение в сети в данный момент повышенное или пониженное. В случае нарушения установленных параметров по всем трём фазам подается сигнал, по которому прибор мгновенно включается и начинает выравнивать напряжение между ними. При невозможности нормального выравнивания, устройство просто отключает питание от домашней сети.
Реле контроля работает в диапазоне мощности 100-400 Вт. Его конструкция включает в себя электронную и силовую части. Первый элемент осуществляет контроль напряжения, а второй равномерно распределяет нагрузку. Микропроцессорные устройства по своим качествам превосходят компакторные, позволяя выполнять плавную регулировку изменения напряжения. Работа реле контроля определяется его быстродействием. Настройки порога срабатывания выполняются с помощью потенциометра.
Принцип действия реле совершенно другой нежели у стабилизаторов. При перепадах напряжения с его помощью отключаются участки, где это напряжение выходит за нормативные пределы. Стабилизаторы предназначены только для регулировки и равномерного распределения по всей сети. Поэтому в аварийных ситуациях более эффективно 3- фазное реле контроля напряжения, мгновенно отключающее аварийный участок.
Таким образом, микроконтроллер устройства позволяет контролировать все три фазы. В случае изменения параметров на одной из них происходит автоматическое включение внутреннего электромагнитного реле. В нем имеется две пары контактов, среди которых 1-3 являются разомкнутыми, а 2-3 замкнутыми. С их помощью можно проверить работоспособность реле. Если соединить щупы мультиметра с контактами 1-3 на дисплее появится цифра 1. При подключении щупов в контакты 2-3 на экране появится 0.
Установка и подключение
Большинство трехфазных реле контроля монтируются в распределительный щиток на DIN-рейку. Многие приборы могут устанавливаться в любое положение, сохраняя работоспособность. У каждого устройства существует своя схема подключения, нанесенная на корпус.
Подключение вводных контактов осуществляется только через контактор или пускатель. Номинальный ток, проходящий через реле, составляет 6 ампер, что вполне достаточно для управления катушкой контактора. Жилы проводов трёхфазной линии подключаются к клеммам реле с маркировкой А, В и С, обозначающие фазы и N ноль. Это исключает возможность путаницы и неправильного подключения.
Выходные клеммы, расположенные внизу прибора и пронумерованные цифрами 1, 2, 3, подключаются следующим образом:
- Клемма № 1 подключается к выходу А1 контакторной катушки.
- Клемма № 3 подключается к одной из трех фаз, проходящих мимо реле.
Одновременно, второй выход контакторной катушки А2 подключается к нулевому контуру трехфазной питающей сети.
Силовая часть подключается следующим образом:
- Фазы входа соединяются с контакторными клеммами, промаркированными на схеме символами L.
- Провода, идущие к нагрузке, соединяются с выходными клеммами контактора, обозначенными на схеме буквами Т.
- Нулевые контуры соединяются с общей нулевой шиной, установленной внутри распределительного щитка.
Для соединения реле контроля с трехфазной сетью вполне достаточно медных проводов сечением 1,5-2,5 мм. кв. Соединения должны плотно контактировать между собой. Подключение к клеммам рекомендуется делать без скруток, а провода соединять при помощи наконечников.
Как настроить
После установки и подключения реле необходимо отрегулировать. Для этого к нему требуется подать питание. Дисплей устройства на все манипуляции будет реагировать следующим образом:
- До подачи напряжения цифры на экране будут моргать.
- Если вместо цифр появились прочерки, это указывает на изменение чередования фаз или отсутствие какой-то одной из них.
- В случае правильного подключения и соответствия сетевых параметров нормативным значениям, примерно через 15 секунд релейный контакт 1-3 замкнется. После этого питание попадет на контакторную катушку и от нее к линии домашней сети.
- Если мигание экрана наблюдается в течение продолжительного времени, в этом случае контактор не включится. Вполне вероятна ошибка в подключении.
После того как устройство подключено, можно выполнять настройки. Для этих целей существуют две кнопки с треугольниками внутри, расположенные справа от экрана. На верхней кнопке треугольник направлен вершиной вверх, а на нижней вершиной вниз. Максимальный предел отключения устанавливается путем нажатия верхней кнопки и удерживания ее в этом положении в течение 2-3 секунд. В центре монитора появится цифра, означающая заводской уровень напряжения. Далее нажатием обеих кнопок устанавливается необходимый предел отключения реле.
Таким же образом выставляется нижний предел. Прибор перепрограммируется самостоятельно, примерно через 10 секунд по завершении настройки, а все параметры сохраняются в его памяти. Все остальные настройки описаны в руководстве по эксплуатации конкретного устройства.