Скачки и перепады напряжения в наших электросетях, к сожалению, не редкость. На предприятиях для защиты от таких сюрпризов установлены специальные устройства, а вот в распределительных щитах жилых квартир и домов их нет. И в обязанности служб ЖКХ установка таких приборов не входит.
Чем опасны «перепады настроения» в сети?
- Потеря данных в компьютерах от сбоя в работе электроники.
- Перегорает домашняя бытовая техника.
- Возгорание электропроводки и, как следствие, пожар.
Согласно российского ГОСТа допустимое отклонение напряжения должно быть в пределах ±10% от номинального, т.е. в обычной бытовой розетке оно должно быть от 198 до 242 Вольт. Во время скачков напряжение в сети может колебаться от 35 до 400 вольт и выше.
Нужно знать, что опасно не только чрезмерное повышение напряжения, но и его значительное понижение.
При повышенном напряжении (броски) блоки питания, особенно импортной техники, либо сразу сгорают от перегрузки, либо на годы уменьшают ресурс своей работоспособности.
Пониженное напряжение (просадки) менее опасно, тем не менее, оно тоже может привести к выходу из строя, например, компрессора холодильника, блока питания бытовой техники и т.д.
Причин бросков напряжения несколько:
- Грозовые разряды (молнии) вблизи линии электропередач. Поэтому во время грозы нужно обязательно выключать из сети всю бытовую технику.
- Аварии на высоковольтных сетях и подстанциях, когда высокое напряжение (6 или 10 тысяч Вольт) попадает на сторону низкого напряжения.
- Обрыв (отгорание) нулевого провода в электрошкафу или на подстанции - самая распространенная причина. Отгореть провод может в том случае, если он ненадежно или неправильно присоединен. В случае его обрыва (отгорания), происходит так называемый «перекос фаз», когда в части квартир напряжение поднимается до 380 В и выше, а у кого-то снижается до 25-40 В.
Чтобы уберечь бытовую технику от преждевременной гибели, а дом от пожара необходимо приобрести и установить специальные аппараты защиты.
Да, это дополнительные траты, но они того стоят. Ведь даже если удастся отремонтировать вышедшие из строя компьютер, холодильник, телевизор или стиральную машину - головная боль, потеря времени и денежные расходы пострадавшим все равно обеспечены.
В настоящее время технических устройств для защиты от перепадов напряжения достаточно много. И не все они равноценны, как по цене, так и по качеству. Кроме того, к сожалению, на защитные устройства этого класса пока не существует единого государственного стандарта. То есть, нет норм, устанавливающих, при каком значении напряжения следует отключать нагрузку, какова при этом должна быть задержка по времени и прочее. Ввиду отсутствия общего стандарта сертификация таких приборов происходит при технических условиях, определяемых самими производителями и за их счет. А это затрудняет сравнение подобных устройств друг с другом.
Рассмотрим наиболее проверенные и распространенные устройства защиты от бросков напряжения.
Это самый доступный вариант защиты, но только для одного отдельно расположенного электроприбора. В народе это устройство приобрело название «пилот», благодаря названию марки одного из сетевых фильтров.
Сетевой фильтр защищает только маломощное оборудование (компьютер, аудио или видеосистема) и только от небольших перепадов напряжения. От значительных бросков он не спасет, в лучшем случае перегорит сам.
А точнее перегорит встроенный в него варистор – электронный элемент, который при кратковременном скачке напряжения рассеивает энергию скачка в виде тепла.
Второй важный элемент сетевого фильтра – режектор. Он защищает от высокочастотных помех, создаваемых работающими электродвигателями, генераторами и сварочными аппаратами вблизи вашего дома.
Третий элемент - плавкая вставка (предохранитель) - защищает от коротких замыканий.
Но все эти элементы встроены только в настоящие сетевые фильтры, а не в «удлинители», в которых нет никаких защищающих элементов, но которые вам с радостью продадут, если вы не знаете разницы. Поэтому, чтобы не ошибиться, перед покупкой следует изучить технический паспорт - там должны быть указаны все защитные системы той или иной модели.
Для любого, даже самого дорогого, сетевого фильтра обязательно наличие качественного грамотно сделанного заземления.
Потому что все импульсные помехи, перенапряжения фильтр сбрасывает на землю именно через заземляющий проводник.
Без наличия физического заземления фильтр превращается в обычный удлинитель.
Это идеальный вариант для тех, кто использует дорогостоящую аппаратуру. В отличие от сетевых фильтров и ИБП, если напряжение в сети колеблется в пределах допустимого, стабилизатор не отключает подачу энергии, а нормализует напряжение ровно до 220 В. А вот если напряжение повыситься до 250 В и более, отключит подачу электроэнергии от сети. После того, как работа электросети нормализуется, стабилизатор автоматически подключит питание.
Стабилизатор можно установить как на отдельный крупный электроприемник, так и на всю домашнюю сеть. Во втором случае нужно суммировать потребляемую мощность всего электрооборудования в доме и, исходя из этой мощности, выбрать стабилизатор.
4. Реле контроля напряжения (РКН)
Самые продвинутые в списке устройства, предназначенные именно для защиты от перепадов напряжения. Причем не только от повышенного, но и от пониженного. Эти умельцы самостоятельно включают подачу электроэнергии после того, как напряжение в сети придет в норму, с небольшой выдержкой времени.
Выглядят они как 2-3 обычных современных модульных автомата, соединенных вместе. И также устанавливаются в щитках на DIN-рейку.
Из достаточно большого количества предлагаемых на рынке РКН наиболее проверенные и востребованные – АЗМ-40 (автоматический защитный модуль) ООО «РЕСАНТА» и УЗМ-50 (устройство защиты многофункциональное) ЗАО «МЕАНДР».
Принцип работы обоих изделий основан на сравнении напряжения сети с эталонными величинами аналоговым устройством управления.
Защита квартиры, офиса ото повышенного напряжения УЗМ-50, УЗМ-51
- Номинальный ток коммутации 63 А
- Максимальный ток коммутации 80 А (в течении 30 мин)
- Установка верхнего порога срабатывания от 230 В до 280 В с шагом 5В
- Установка нижнего порога срабатывания от 210 до 160 В с шагом 5В
- Двухпороговая защита от перенапряжения /(задержка срабатывания) > 230...280 В /(0,2 с) > 300В /(20 мс)
- Двухпороговая защита от снижения напряжения /(задержка срабатывания) < 210...160 В/ (10 с) < 130В /(100 мс)
Устройство защиты многофункциональное УЗМ-51, УЗМ-50 защита оборудования (электрооборудования квартиры, офиса и пр.) при выходе сетевого напряжения за допустимые пределы однофазных сетях. После подачи питания либо после аварийного отключения, включение происходит автоматически при восстановлении сетевого напряжения до нормального.
ZUBR D340t Улучшенная модель реле напряжения с термозащитой.
- Встроенная защита от внутреннего перегрева
- Возможность корректировки индикации напряжения
- Время отключения при превышении не более 0,05 с
- Время отключения при понижении не более 1,10 с
- Максимальный ток нагрузки 40 А
- Максимальная мощность нагрузки 7,2 кВт
- Напряжение питания 100-400 В
- Основные размеры 80 × 90 × 54 мм
- Коррекция индикации ±20 В
Реле напряжения ZUBR R216y - удачная модель реле контроля напряжения для использования на кухне. Например, одновременно можно защитить холодильник и телевизор. Заземляющий контакт розетки и вилки устройства обеспечивает дополнительную безопасность, защищая от поражения электрическим током. Соответствует всем нормам эксплуатации бытового оборудования.
- Отечественный стандарт вилки и гнезд Наличие заземляющего контакта
- Регулируемый верхний предел напряжения 210-270 В
- Регулируемый нижний предел напряжения 120-200 В
- Время откл. при превышении не более 0,05 с
- Время откл. при понижении не более 1,20 с
- Максимальный ток нагрузки 16 А
- Максимальная мощность нагрузки 3 кВт
- Напряжение питания 100-400 В
- Масса в полной комплектации 0,12 кг
- Основные размеры 42 × 53 × 143 мм
- Время задержки на включение 3-600 с
Скачки напряжения в электросети - распространенная проблема загородных поселков. Чаше всего она возникает во время холодов, когда многие пользуются электронагревателями. Поломка бытовой техники, аварии на линии – лучше заранее обезопасить себя от этого. В нашем материале рассказываем, какие устройства сохранят ваш дом от беды и помогут переждать «конец света».
Перепады напряжения вредят в первую очередь тем бытовым приборам, в которых есть электродвигатели и компрессоры - холодильникам, кондиционеры, стиральным машинам и т.п. При недостатке мощности их двигатели греются, но не крутятся, что в конце концов приводит к перегоранию обмотки. Низкое напряжение резко снижает эффективность обогревательных приборов, микроволновых печей и ламп накаливания.
Но все это - лишь полбеды. Постоянные просадки говорят о том, что сеть работает в аварийном режиме, с перегрузками. Это значит, рано или поздно в сетевом оборудовании что-то отгорит. Самая опасная ситуация - отгорание «нуля». При этим напряжение на «фазе» может резко возрасти до 380 вольт. Тогда, конечно, сгорят все работающие электроприборы.
Нужно иметь в виду, что обрыв «нуля» - это далеко не всегда следствие перегрузок. Аварии случаются и из-за плохой погоды: обледенение проводов, падение деревьев при сильном ветре и т.д.
Реле напряжения (РН)
Это интеллектуальные приборы, способные разрывать сеть, если напряжение в ней вышло за рамки заданных пользователем значений.
Наиболее распространены электронные реле. Они, как правило, имеют цифровой индикатор, который показывает текущее напряжение и режим работы прибора. Электронные РН стоимостью до 5 тысяч рублей, как правило, они работают с током силой до 16 ампер. Это примерно соответствует мощности электроприборов в 3 кВт (электрочайник + микроволновка и все). Чтобы такое реле могло охранять весь дом, придется подключать его через электромагнитные контакторы (плюс к расходам рублей 600 и дополнительное место в на 3-4 модуля).
Электромеханические реле напряжения считаются более надежными, могут работать с токами до 63 ампер (суммарная мощность электроприборов до 14кВт). На подобных реле обычно нет цифровых дисплеев, а только лампочки-индикаторы.
Обратите внимание, что реле напряжения должно иметь больший номинальный ток работы, нежели автоматический выключатель, после которого оно установлено. К примеру, если используется «автомат» на 32 А, то реле выбирайте на 40 А. С электромеханическим реле это условие выполнить просто. С электронным - сложнее. Нужно хорошо спланировать, какие группы потребителей какими приборами будут защищены.
Еще один нюанс. Если поставить единственное реле для защиты всего дома, то при просадках напряжения вы останетесь совсем без электричества. Защищая холодильник от перегрева, реле отключит ток, и у вас не будет даже света в комнатах. Поэтому для разных групп потребителей должно быть несколько реле - с разными настройками.
Реле напряжения - не самый дешевый прибор. Цены начинаются от 2500 рублей за китайские образцы малоизвестных производителей. Однако в некоторых случаях вместо реле можно использовать приборы попроще.
Размыкатели минимального/максимального напряжения (РММ).
Это устройство устанавливается в электрощиток на стандартную DIN-рейку рядом с автоматическим выключателем. Размыкатель предназначен именно для того, чтобы отключить «автомат», если напряжение выйдет за рамки. Для этого у размыкателя есть специальный рычажок, который вставляется в паз на корпусе «автомата». Выключатель и размыкатель должны подходить друг к другу, как ключ к замку, поэтому покупать их лучше вместе.
Размыкатели стоят от 150 до 700 рублей. Но у этого недорогого решения есть свои минусы. Порог срабатывания задан производителем и не регулируется. Самый распространенный на российском рынке размыкатель РММ-47 имеет нижний порог срабатывания — 170 B, верхний — 270 В. Таким прибором можно защитить не очень чувствительную технику - электропечи, бойлеры и т.п.
Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).
УЗИП предназначены для защиты сети от последствий удара молнии. Если молния попадает в ЛЭП или разрядится где-то очень близко от нее, то в сети образуется скачок напряжения. На протяжении каких-то милисекунд оно возрастает в десятки раз выше обычных 220 вольт.
Это может быть фатальным для «умной» техники, которая содержит электронные блоки управления. Кстати, большая часть реле напряжений легко выводятся из строя именно разрядами молний. Только некоторые имеют специальную защиту.
Для установки в электрощитках выпускают УЗИП двух типов. Первый тип способен противостоять прямым попаданиям молнии в ЛЭП. Однако он не гасит скачок напряжения полностью, а срезает, образно говоря, только половину волны. УЗИП второго типа спасет, если разряд произойдет где-то рядом. Зато он может полностью погасить волну напряжения после прибора первого типа.
Идеальный вариант для загородного дома (особенно построенного на возвышенности) - иметь в щитке УЗИП обоих типов. Ну, как минимум нужно поставить прибор второго типа. При прямом попадании молнии в ЛЭП он сам сгорит, но бытовую технику спасет.
Цены на УЗИП начинаются от 300 рублей.
Сетевые фильтры
Это, пожалуй, самое популярное устройство для защиты бытовой техники от скачков напряжения. И к тому же самое бесполезное.
Прямое предназначение сетевого фильтра - гасить помехи в сети, которые возникают при работе некоторых устройств. К таким устройствам, в частности, относятся блоки питания компьютеров.
Генерируемые компьютерами помехи могут мешать работе стереосистем и телевизоров (современная техника, как правило, не чувствительна к этим помехам, то есть в ней есть встроенные сетевые фильтры).
Некоторые модели сетевых фильтров содержат плавкие предохранители или автоматические выключатели, которые реагируют на перегрев. Но вряд ли это спасет подключенный прибор от скачка напряжения. Скорее убережет комнату от пожара, но уже после того, как в электроприборе произойдет короткое замыкание.
И только единицы сетевых фильтров имеют встроенные реле напряжения. Причем стоят эти модели не меньше, чем реле, которое может защищать весь дом .
Стабилизаторы напряжения
Это самые эффективные устройства для ликвидации перепадов. Они способны «выправить» напряжение: повысить или понизить его при необходимости. Но и у них есть ряд недостатков – они громоздкие, тяжелые, издают характерный для трансформаторов шум и довольно дорого стоят. Что нужно знать при выборе стабилизатора?
Эти приборы бывают релейными и электромеханическими. Релейные можно устанавливать в неотапливаемом помещении. Качество их работы зависит от количества катушек, так называемых «ступеней». В недорогих моделях ступеней мало, и поэтому заметны перепады напряжения. Электромеханические работают более плавно, но зато сильнее шумят и нестабильно ведут себя на морозе.
При выборе стабилизатора важно обратить внимание, есть ли у него защита от повышенного напряжения. Если нет, то перед стабилизатором придется установить реле напряжения.
Особенность стабилизатора в том, что он сам нуждается в энергии. И чем меньше входное напряжение, тем больше тока он «отъедает» от общего пирога. Таким образом увеличиваются расходы на электроэнергию. Но это не самая большая проблема.
Если в поселке часто проседает напряжение и многие дачники обзавелись стабилизаторами, то между ними начинается настоящая война. Воюют, конечно, не сами дачники, а их приборы. При понижении напряжения стабилизаторы начинают брать все больше энергии. В результате напряжение падает еще сильнее, а аппетит стабилизаторов возрастает. В конце концов часть приборов перегревается и отключается. Тогда у остальных праздник: мощности начинает хватать. Но это ненадолго, пока вышедшие из борьбы приборы не перезагрузятся. Тогда война за энергию начинается снова. Понятно, что в таком режиме стабилизатор вряд ли прослужит долгие годы. Для «тяжелых» случаев лучше предусмотреть автономный источник электроснабжения.
Бензиновая электростанция, или бензогенератор
Прибор это, конечно, непростой. Шумит, дымит, требует топлива, периодической замены масла, профилактических работ… Но зато позволяет не надеяться на милость электриков и всегда иметь в доме свет, тепло и интернет .
Главный критерий выбора генератора - это мощность, причем брать нужно с запасом хотя бы процентов на 20. Современному дому требуется не менее 10 кВт, но если ограничиться чайником, телевизором и холодильником, то можно уложиться и в 4 кВт.
Обратите внимание: приборы с электродвигателями могут при старте потреблять энергии в 3-4 раза больше номинальной мощности. К примеру, холодильнику мощностью 500 ватт может потребоваться 2 киловатта для запуска. Такие расчеты, к слову, желательно производить при выборе не только генератора, но и трансформатора.
Но в случае с генераторами учитывайте еще один важный момент. Абсолютное большинство генераторов имеют две выходные розетки. И мощность делится между ними поровну. Чтобы получить на одной линии 4 кВт, нужно иметь генератор на 8 кВт.
Можно, конечно, брать ток из обеих розеток. Но, как правило, проводка в доме для этого не приспособлена. Так что если вы только строите дом, то сразу разделите потребителей энергии на две линии, чтобы использовать мощность генератора по максимуму.
Источники бесперебойного питания (ИБП)
ИБП можно использовать для автономного электропитания компьютеров и другой офисной техники. Однако и со скачками напряжения некоторые модели могут справиться.
Простейшие ИБП, их еще называют резервными, следят за напряжением и при выходе его за определенные пределы переводят компьютер на питание от аккумуляторов. Если напряжение постоянно скачет, то переключения эти происходят часто. В итоге аккумулятор быстро выходит из строя.
Более продвинутые модели - линейно-интерактивные - имеют в своем корпусе трансформатор. При скачках напряжения он сглаживает волны и не тревожит аккумулятор. Батарея используется только если ток совсем пропадает. Поэтому при выборе ИБР заранее изучите характер напряжения в ваших розетках.
И пусть ваш дом будет безопасным!
Я обещал рассказать о том, как защититься от жуткого явления под названием «обрыв нейтрали». Сегодня мы об этом и поговорим. Сразу скажу, что автоматические выключатели от этой напасти защитить не способны. Здесь нужно другое устройство – реле напряжения (РН). Вот три экземпляра, наиболее распространенные на российском рынке:
Собственно, что же это такое, реле напряжения? Это устройство, непрерывно контролирующее величину напряжения питающей сети и отключающее потребителей в том случае, когда напряжение выходит за допустимые пределы, и чем быстрее РН сработает, тем лучше. Но после отключения потребителей оно продолжает контролировать напряжение питания и когда напряжение вернется в норму, реле снова подключит потребителей к сети. Из предыдущей вы, дорогой читатель, узнали, что обрыв нейтрали опасен неконтролируемым «гулянием» фазных напряжений, губительным для бытовой техники. Реле напряжения позволяет защитить технику в этой ситуации.
У европейских производителей вы не найдете РН с высоким быстродействием. Дело в том, что в Европе они попросту не нужны. Своевременное и качественное обслуживание электросетей исключает кошмар под названием «обрыв нейтрали». Чего не скажешь о России. Поэтому два из трех представленных на фотке устройств – российского производства, ну а третье – вездесущий китаец. С него и начнем.
Автоматический защитный модуль АЗМ-40А от фирмы «Ресанта»
«Ресанта» — довольно известный на российском рынке китайский производитель. Выпускает много чего, в том числе и такие вот реле напряжения:
Я не буду утомлять вас лишними разговорами и сразу перейду к перечислению достоинств и недостатков.
Достоинства:
1. Низкая цена, примерно 500 рублей.
2. Отсутствие каких бы то ни было органов управления. Это важно, когда реле устанавливается не внутри квартиры, а в этажном электрощите. Нет «крутилок» — соответственно, ничьи шаловливые ручонки не смогут загнать реле в недопустимый режим работы. Но это достоинство влечет за собой и один из недостатков.
Недостатки:
1. Чересчур широкий диапазон рабочих напряжений – 170…265В. ГОСТ 13109-97 устанавливает предельно допустимые отклонения напряжения питающей сети +/-10% от номинала, то есть – 198…242В. Поскольку наши электросети и в этот диапазон не вписываются, можно его расширить до +/-15%, то есть – 187…253В. Но заявленный производителем диапазон 170…265В – это уже слишком. И изменить его невозможно, «крутилок»-то нет.
2. Низкое быстродействие. Заявленное время отключения – 1…6с. Почему такой разброс – вообще непонятно. Но даже если реле сработает за одну секунду, нежная бытовая электроника может успеть пострадать.
3. Малое время задержки перед повторным включением. Если произойдет кратковременная «просадка» напряжения и реле сработает, то повторно оно включится через 2…3мин. Этого явно мало. Для большинства бытовой техники это непринципиально, но вот для холодильников имеет значение. Задержка перед повторным включением должна быть не менее 5 минут.
4. Хоть производитель и заявляет максимальный ток в 40А, зная любовь китайцев к экономии, грузить реле током более чем 30А я не советую.
5. Опыт показывет, что АЗМ-40А имеет один неприятный глюк. В отдельных случаях (не всегда) при кратковременной просадке напряжения реле срабатывает (отключает нагрузку), через положенное время зажигает зеленый светодиод, но вот нагрузку не подключает. И пока вы не снимете вводным автоматом питание с реле, а затем снова включите, этот глюк не пропадет. А если это произойдет в ваше отсутствие? Напряжение уже давно в норме, а реле потребителей не подключает. Вечером вы придете к потекшему холодильнику.
6. Значительные габариты. В щите реле занимает ширину в три стандартных модуля, в то время как оба россиянина, участвующих в сегодняшнем обзоре – только по два модуля. Но на фоне остальных недостатков это уже мелочи.
Заключение. Так себе устройство. Можно применить, когда с бюджетом совсем туго, а хоть как-то защититься хочется.
Реле напряжения РН-111М от ООО «Новатек-электро»
«Новатек» — серьезный российский производитель из Санкт-Петербурга. Занимается производством автоматики, приборов учета и т. д. В том числе делает вот такое реле:
Достоинства:
1. Достаточно высокое быстродействие (0,2с)
2. Широкий диапазон регулировок верхнего (230…280В) и нижнего (160…220В) пределов напряжения и времени повторного включения (5…900с).
3. Наличие удобного цифрового индикатора, отображающего режимы работы реле и значения уставок регулировок.
4. Компактность.
Недостатки:
Недостаток один – низкая нагрузочная способность контактов, всего 16А. Для квартиры этого явно недостаточно. Поэтому РН-111М необходимо использовать совместно с дополнительным контактором, а катушку контактора еще и защищать отдельным автоматом. В сумме вся эта конструкция займет в щите пять модулей, а по деньгам потянет примерно на 2300 рублей. Правда, у «Новатек» есть еще реле РН-113 с нагрузочной способностью 32А, но там и цена и габариты другие. Да и 32А тоже маловато, запаса нет.
Заключение. Неплохой девайс, но низкая нагрузочная способность заставляет применять дополнительное оборудование, что ведет к увеличению стоимости и занимаемого в щите места. Можно применить, если не удалось приобрести следующего участника обзора.
Устройство защиты многофункциональное УЗМ-51М от ЗАО «Меандр»
Компания «Меандр» (тоже питерская) занимается разработкой и производством промышленной автоматики, в том числе и устройства УЗМ-51М:
Без преувеличения можно сказать, что на сегодняшний день на российском рынке это самая «хищная» защита от скачков напряжения. Судите сами:
Достоинства:
1. Широкие диапазоны регулировок верхнего (230…280В) и нижнего (160…210В) пределов напряжения.
2. Время срабатывания всего 0,02с. Отлично!
3. Нагрузочная способность 63А. Достаточно для любой квартиры, даже самой «навороченной».
4. Бонусом к основной функции (защиты от повышенного/пониженного напряжения) идет варисторная защита от импульсных перенапряжений, способная поглощать импульсы с энергией до 200Дж.
5. Компактность. В щите занимает всего два модуля. Никаких дополнительных устройств (как в случае с РН-111М) не требуется.
6. Гуманная цена. В розницу реле стоит немногим более 1900 рублей, а профессионалу продадут еще дешевле, за 1700.
Недостатки:
Единственный недостаток и недостатком-то не назовешь. Отсутствует цифровой индикатор. Это никак не сказывается на работе устройства, но несколько снижает информативность. Впрочем, «Меандр» недавно анонсировал запуск в производство модели УЗМ-51Ц, в которой «циферки» уже будут.
Заключение. Ставить всем!
В этой статье мы подробно разберем, как защититься от скачков и перепадов напряжения в бытовой электрической сети .
Скачки напряжения особенно актуальны для старого жилого фонда, где электропроводка уже старая, местами совсем ветхая, соединения ослаблены, часто происходит отгорание нулевого провода. А это в свою очередь приводит к тому, что в одних квартирах напряжение снижается ниже допустимого уровня, а в других наоборот скачкообразно повышается и может достигать почти 380В.
Резкое повышение напряжение приводит к тому, что бытовая техника просто сгорает и выходит из строя. А снижение напряжения ниже допустимого уровня особенно опасно для бытовой техники, в состав которой входят электродвигатели: холодильники, кондиционеры, стиральные машины и др. Пониженное напряжение приводит к увеличению пусковых токов в электродвигателях, что в итоге может привести к повреждению и выходу из строя их обмоток.
Для того, чтобы защитить электропроводку и подключаемые к ней приборы применяются специальные устройства — реле контроля напряжения . Их еще называют реле перенапряжения, а также реле максимального и минимального напряжения либо просто «барьерами».
Давайте подробно рассмотрим принцип работы и схемы подключения этих устройств на примере реле напряжения DigiTOP.
Подробно останавливаться на технических характеристиках я не буду, при необходимости вы сможете найти ее в интернете. Отмечу вкратце самое главное.
Схемотехника реле измеряет действующее значение напряжения и при превышении верхней уставки, либо когда напряжение становится меньше нижней уставки, реле размыкает свой силовой контакт, отключая фазу, тем самым размыкая внешнюю питающую сеть от внутренней электропроводки.
Левая кнопка со стрелкой вниз регулирует нижний порог напряжения (по умолчанию 170В). Правая кнопка со стрелкой вверх регулирует верхний порог напряжения (по умолчанию 250В).
При нажатии на обе кнопки одновременно можно регулировать время задержки при повторном включении реле, когда напряжение возвращается в рабочий диапазон.
В однофазных сетях 220В применяются две основных схемы подключения реле напряжения:
— в первой схеме контакты реле непосредственно управляют нагрузкой, т.е. через них протекает весь ток, потребляемый подключенными в домашней сети электроприборами;
— во второй схеме контакты реле управляют обмоткой контактора, а нагрузка уже подключается к сети через силовые контакты, тем самым разгружая контакты и повышая надежность его работы.
Схема с контактором подробно рассмотрена в видео внизу этой статьи!!!
Мы же рассмотрим первую схему.
Реле напряжения устанавливается после прибора учета, обычно в . Фазный провод от внешней электросети (после счетчика) подключается к клемме 2 силового контакта реле напряжения. Далее через силовой контакт от клеммы 3 фаза подается в сеть домашней электропроводки. Ноль подается к клемме 1 для того, чтобы запитать схемотехнику самого реле. Т.е. ноль не разрывается, контакты реле управляют только фазным проводом.
При включении вводного автомата, питание подается на реле напряжения. Если величина напряжения находится в рабочем диапазоне, то спустя время задержки (устанавливается с помощью кнопок на передней панели), контакты реле замыкаются и фаза подается во внутреннюю электрическую сеть и она готова к работе и подключению потребителей.
Предположим, что произошел скачок напряжения и его величина превысила верхний порог 250В. Реле отслеживает это изменение и при превышении верхней границы размыкает свой силовой контакт, разрывая тем самым фазный провод, и прекращая подачу питания от внешней электрической сети во внутреннюю сеть квартиры или дома.
Это позволяет защитить подключенную бытовую технику и другие электроприборы от выхода из строя.
Когда питающее напряжение снова вернется в рабочий диапазон, т.е. станет меньше 250В, реле контроля напряжения, выдержав установленную задержку времени, опять замкнет свой силовой контакт и схема вернется в рабочее состояние.
Аналогичным образом происходит защита от недопустимого понижения напряжения.
Поскольку в этой схеме подключения реле напряжения нагрузка подключается непосредственно через его силовой контакт, при выборе реле необходимо выбирать модель, рассчитанную на ток, больший чем ток вводного автомата. Это даст необходимый запас и защитит схемотехнику реле в случае коммутации максимальной нагрузки. Аналогично мы поступаем при .
Схемы подключения и принцип работы реле контроля напряжения.
Рекомендую материалы
Все прекрасно знают, что в доме или офисе есть электрощит, через который бытовые приборы получают электропитание. Однако чаще всего оборудование на подстанциях старое, да и проводка в доме может быть не новой, поэтому бытовые электрические сети не рассчитаны на постоянно возрастающие мощности приборов в помещении.
Вся техника в вашем доме рассчитана на работу от сети 220-230В. Но в реальности напряжение в сети может "гулять" в диапазоне 140-290В. И каждый скачок, то есть повышенное или пониженное напряжение представляет собой опасность для вашей бытовой техники, которая может просто сгореть. Поэтому - это почти обязательный элемент любой домашней сети. Но чаще всего люди об этом не задумываются, а когда случается скачок напряжения, то техника просто сгорает. А по гарантии сгоревшие приборы в результате скачка напряжения не ремонтируют, ведь гарантийное обслуживание возможно только в том случае, если прибор был эксплуатирован в соответствии с техническими требованиями (напряжение 220В).
Спасут ли пробки или автоматы?
Если у вас в щите до сих пор используются пробки, то смените их как можно скорее. Как минимум, нужно устанавливать автоматы, которые могут спасти проводку от превышения силы тока в сети. Именно силы тока. К сожалению, большинство автоматов не могут обеспечить для дома защиту от скачков напряжения 220В. Обратите внимание, что на автоматах обычно пишут: 25А или 40А. Это значит, что автомат, рассчитанный на 25А (а именно такие чаще всего используются в квартирных щитках), автоматически обрубит сеть при достижении силы тока в сети 25 Ампер. Однако напряжение, допустим, в 380В он свободно пропустит. Он пропустит и более высокое напряжение, и лишь когда сила тока достигнет отметки в 25А, то автомат отрубит подачу электричества. К тому времени бытовые приборы в доме уже сгорят.
Способы защиты от скачков напряжения 220В для дома
Один из вариантов защиты - специальное устройство от скачков в виде сетевого фильтра. Это наиболее дешевый прибор, который является предохранителем, он просто сгорает при скачке напряжения, но при этом спасает и проводку, и бытовую технику в доме. Однако в случае понижения напряжения такое устройство от скачков напряжения не срабатывает вообще. Пониженное напряжение тоже вредно для бытовой техники.
Поэтому уместно использовать стабилизаторы напряжения для дома, которые сегодня представляют собой наиболее эффективные средства защиты. Это многоуровневые системы защиты приборов, и они исправляют перепады в течение лет.
Что такое стабилизаторы напряжения?
Это устройства, которые поддерживают напряжение в доме постоянным и неизменным. При этом входное напряжение (до стабилизатора) может "прыгать" от низкого значения к высокому. Помехи, импульсы в сети и перепады бытовая техника в доме вообще не ощущает из-за того, что стабилизатор "фильтрует" все эти помехи.
Эти устройства могут использовать в бытовых и промышленных электросетях с напряжением 220 и 380В. Благодаря этому устройству жильцы и компании-производители могут экономить деньги на замене оборудования или запчастей для него, которые пришли в негодность из-за перепада напряжения. Один аварийный скачок - и стабилизатор аварийно отключает сеть от внешнего источника, который является ненадежным. Как только напряжение стабилизируется, устройство снова подает его во внутреннюю сеть.
Установка защиты
Если у вас есть хотя бы небольшой опыт работы с электрооборудованием, то вы сможете сделать установку защиты от скачков напряжения 220В для дома самостоятельно. Процесс выглядит следующим образом:
- Открывайте клеммную коробку для доступа к монтажным винтам.
- Вдевайте кабель через резиновые манжеты колодки, закрепите второй кабель винтами. Обратите внимание на схему, прилагающуюся к стабилизатору. Подключение проводов должно быть осуществлено по этой схеме.
- Плотно зажимайте винты. Контакт на клеммнике должен быть качественный. Это очень важно. Если контакт будет плохим или площадь соприкосновения небольшой, то это не позволит снять с прибора полную мощность. Так стабилизатор будет работать некорректно. И вообще, время от времени нужно заглядывать и подтягивать винты подключения.
- Подключите провода и закройке коробку.
- Включайте вводной автомат.
- Переключите выключатель из положения "Сеть" в положение "Вкл.".
Как вы поняли, нет ничего сложного в установке стабилизатора напряжения. Это чрезвычайно простой процесс, который не займет много времени. Для его установки не нужные никакие разрешения или документы.
Рейтинг моделей
На российском и европейском рынках продаются абсолютно разные приборы. Например, ZUBR и подобные вещи в Европе вообще отсутствуют. Производители даже не выпускают реле напряжения, т. к. там они попросту не нужны. Из-за высокого качества оборудования на подстанциях можно вообще исключить кошмар, называемый "обрывом нейтрали". В России и Украине это возможно.
Начнем обзор с популярной модели.
Реле ZUBR
Это довольно популярная модель украинского производства, которая ожидаемо в Украине пользуется большим спросом, но и в России ее также можно найти. Производитель дает 5 лет гарантии на этот прибор. Судя по отзывам, реле напряжения ZUBR с индексом 25D, рассчитаны на 25А, хорошо справляются со своей задачей и достаточно точно поддерживают стабильное напряжение в сети. Есть модели и на более нагруженные сети, но популярные бытовые варианты имеют индекс 25 и 25T (с лучшей термозащитой). Одним из преимуществ является низкая цена. На российском рынке стоимость варьируется в пределах 1 300-1 700 рублей.
Модуль АЗМ-40А от компании "Ресанта"
"Ресанта" - это китайский производитель, который на российском рынке стал весьма популярным. Его дешевая продукция пользуется спросом, в частности, модуль АЗМ-40А.
- Цена в районе 500 рублей.
- Отсутствие любых органов управления. Из-за отсутствия каких-либо "крутилок" реле нельзя настроить на неправильную работу. Хотя это предполагает и некоторые недостатки.
- Широкий диапазон напряжений. По спецификации данный модуль работает в диапазоне 170-265В и не отключает подачу электричества, если напряжение находится в этих пределах. А эти границы тоже могут негативно повлиять на технику. И ведь регуляторов здесь тоже нет, так что воздействовать на работу прибора никак не получится.
- Низкое быстродействие. Устройство прекращает подачу напряжения в течение 1-6 секунд. Сложно понять, почему такой сильный разброс. Если реле не срабатывает за 1 секунду, то вся техника в доме успеет погореть.
- Небольшое время задержки перед включением. Если напряжение "просядет", и реле сработает, то оно подаст напряжение после 2-3 минут, а этого мало. Конечно, для бытовой техники это не принципиально, но только не для холодильника. Для холодильников задержка перед включением должна составлять, как минимум, 5 минут.
- Габариты. Прибор большой и неуклюжий, занимает много места, но это мелочи.
Это дешевый бюджетный прибор, который может обеспечить защиту от скачков напряжения 220В для дома, хотя далеко не самую надежную.
РН-111М от "Новатек-электро"
Производитель "Новатек" внушает доверие. Это серьезная компания, которая делает хорошее оборудование, в том числе и реле напряжения. Модель РН-111М имеет определенные преимущества:
- Очень высокое быстродействие (0,2 с). По сравнению с диапазоном времени срабатывания предыдущего реле (1-6 секунд), РН-111М отключает питание молниеносно.
- Широкий диапазон для регулировки нижнего и верхнего пределов напряжения. Также можно задать время повторного включения.
- Цифровой индикатор, отображающий режим работы и значения.
Недостаток - нагрузочная способность составляет всего 16А, что очень мало для квартиры. Поэтому рекомендуется дополнительно использовать контактор и автомат для защиты реле. В результате это выльется в дополнительные траты, и вся конструкция обойдется в 2 500 рублей. Также у этой компании есть модель РН 113 с нагрузочной способностью 32А. Однако цена там гораздо выше, и 2 500 рублями не обойтись. Но, учитывая преимущества такого модуля, можно и переплатить немного денег. Реле РН 113 от "Новатек" можете смело покупать. Это в том случае, если не удалось найти модель ниже. Также рекомендуем обратить внимание на автоматы защиты Volt Control от данной компании, которые тоже могут похвастаться надежностью, возможностью регулировки диапазонов напряжения и быстрым срабатыванием.
Устройство контроля напряжения УЗМ-51М от компании "Меандр"
Питерская компания "Меандр" делает промышленную автоматику, которая сегодня является одной из наиболее эффективных и надежных.
Достоинства:
- Очень широкий диапазон регулировки нижнего (160В) и верхнего значений (280В).
- Очень короткое время срабатывания - всего 0,02 секунды. Ни один из предметов бытовой техники не успеет почувствовать на себе скачок напряжения.
- Нагрузочная способность составляет 63А. Этого достаточно для огромной квартиры с самой мощной бытовой техникой.
- Дополнительная варисторная защита от импульсных перенапряжений, которая "съедает" импульсы с энергией не более 200 Дж.
- Небольшие габариты и отсутствие необходимости покупать дополнительные элементы.
- Цена. Стоимость на рынке такой защиты от перепадов напряжения в районе 2 000 рублей.
Если найдете это устройство, можете смело его покупать. Но ограничиваться им не стоит. Есть и другие интересные предложения.
Реле Tessla D25 и D25T
Оба модуля обойдутся всего в 1 000 рублей, а может даже дешевле. Они рассчитаны на силу тока 25А и мощность сети 5,5 кВт. Верхний предел напряжения регулируется - от 240 до 270В, нижний - от 120 до 190В. Реле напряжения Tessla с приставкой T отличается термозащитой, поэтому обойдется немного дороже. Оба модуля популярны в Украине, но в России также продаются.
Продолжать этот список можно очень долго. Однако этих моделей будет достаточно. Все они присутствуют на рынке и крайне просты в установке.
Источники бесперебойного питания
Эти устройства представляют собой аккумуляторы, которые сначала накапливают энергию, а затем отдают ее, если напряжение пропадает. Современный ИБП может выполнять защитные функции от перегрузок сети и уберечь технику, стабилизируя силу тока.
Чаще всего подобные приборы используются в офисах, но в квартирах им тоже есть место. Однако самый дешевый ИБП не способен защитить проводку и технику в доме. В случае скачка напряжения он сгорит, равно как и другая бытовая электроника. Однако можно выбрать надежный ИБП с защитой от перегрузок и большой емкостью. В результате при скачке напряжения предметы бытовой техники не только не почувствуют скачка напряжения, но даже и не отключатся, т. к. будут получать стабильное и ровное питание от ИБП.
Что лучше: ИБП или стабилизатор?
Стабилизаторы - это специальные использовать которые надежнее всего. Их единственное предназначение - защита проводки сети и бытовой техники. Аккумуляторы имеют несколько другое предназначение - они обеспечивают питанием бытовую технику (обычно компьютеры или бойлеры) некоторое время, что позволяет, например, отключить компьютер безопасно и сохранить данные.
Также стабилизаторы намного дешевле, ведь в них нет дорогих аккумуляторов энергии, которые обязательно есть в ИБП. Ну, и главное - дешевые ИБП не защищают технику от повышения напряжения, однако срабатывают при его понижении. В идеале нужно использовать надежный стабилизатор совместно с источником бесперебойного питания. Первый отключит подачу напряжения в сеть квартиры, а второй будет снабжать всю технику в доме до тех пор, пока напряжение не стабилизируется. Однако для снабжения всей техники необходимо очень мощный ИПБ, либо модели небольшой мощности для каждого элемента бытовой техники отдельно. Но чаще всего ИПБ применяют для компьютеров и электрических и газовых бойлеров. Последние могут использоваться для обеспечения обогрева дома, и их автоматика не работает в случае прекращения электропитания. Поэтому очень важно использовать в домах, где часто отключают свет либо скачет напряжение. В последнем случае необходимо устанавливать и стабилизатор. И вообще, эти два прибора в идеале должны работать в паре.
Используйте только качественное оборудование и не покупайте дешевые китайские стабилизаторы, которые не смогут обеспечить безопасность всей вашей бытовой техники в случае перепадов напряжения. Примеры хороших модулей приведены в этой статье.