Какой мощности ставить реле напряжения?
Автор:
Сергей Куртов
Время прочтения: 5 мин
Дата публикации: 07-02-2023
Рейтинг статьи: (1)
Содержание
Вопрос о необходимости защиты от перепадов напряжения нередко поднимается у жителей Украины. Большинство пользователей не задумываются о каких-либо мерах защиты и, при этом, нормально живут и не жалуются. Редкие случаи скачков напряжения могут казаться недостаточным основанием для установки защитного оборудования: зачем тратиться на какое-то устройство, функции которого задействуются раз в пару месяцев, а то и лет, если и так, казалось бы, все хорошо. Только вот когда оборудование выходит из строя, причиной тому вполне может быть скачок напряжения, а вовсе не проблемы с самой техникой. Жители Украины регулярно жалуются на неисправности, вызванные перепадами напряжения, а значит проблему игнорировать не стоит.
Камнем преткновения может стать финансовый вопрос: стоит ли устанавливать приспособление, результат работы которого не очевиден и может проявиться только при определенных обстоятельствах? На самом деле устройств защиты от нестабильного электропитания много, и самые доступные из них – реле напряжения – позволяют надежно защитить дорогостоящее электрооборудование при собственной цене в 15-30$.
Мы рассмотрим, какой мощности ставить реле напряжения, на какие дополнительные характеристики обратить внимание и как вообще устроен данный прибор, защищающий электрооборудование от сетевых колебаний.
Принцип работы и защитные свойства реле напряжения
Реле (контроля) напряжения или РКН – это устройство контроля, которое никак не вмешивается в параметры электрического сигнала. Его задача заключается в том, чтобы непрерывно измерять напряжение сети и отсекать фазу в случае фиксации недопустимых параметров.
Принцип работы РКН предельно прост. В корпус прибора установлено одно (для однофазных сетей) или три (для трехфазных сетей) электромагнитных реле. В нормальной ситуации микроконтроллер удерживает реле в замкнутом состоянии, тем самым пропуская ток к нагрузке. Автоматика непрерывно сравнивает измеряемое значение сетевого напряжения с заданными параметрами в программе. В случае фиксации отклонений отсчитывается время задержки, если таковое имеется, и нагрузка обесточивается путем размыкания реле.
Столь простое устройство способно надежно защитить оборудование от опасных всплесков, периодически возникающих в сети из-за нештатных ситуаций.
Нуждается ли бытовая техника в подобного рода защите? Для этого надо знать, какое допустимое напряжение для бытовой техники и электроники. Если в составе электроприбора есть импульсный блок питания, то его корректная работа может осуществляться даже при значительных сетевых колебаниях, амплитуда которых может достигать 30 и даже 40В от номинального значения. В ином случае чувствительность может быть выше. Как правило, опасность представляет именно скачок напряжения, так как его просадка обычно приводит лишь к отключению. Именно от лавинообразных скачков и хороши реле напряжения.
Выбор РКН
Выбирать устройство защиты всегда следует исходя из требований потребителя. В случае с реле напряжения все значительно проще, чем при выборе стабилизатора или источника бесперебойного питания. Здесь стоит учесть всего несколько параметров, таких как способ подключения, мощность и дополнительный функционал.
Мощность и способ подключения для реле напряжения сильно взаимосвязаны. Глобально РКН можно разделить на приборы для монтажа в шкаф на DIN рейку с клеммным подключением и приборы для прямого подключения в розетку. Это разделение максимально логично. Дело в том, что при мощности реле 3 кВт и ниже нет смысла прятать РКН в шкаф, так как его мощности хватает на одну розетку. Поэтому реле напряжения невысокой мощности изготавливаются в исполнении для прямого включения в розетку. Также существуют модели в форме удлинителя с несколькими выводами. Если же допустимый ток нагрузки превышает 16 ампер, установка в одну розетку была бы небезопасной, поэтому такие приборы предназначены для клеммного подключения.
Мощность реле напряжения рассчитывается из суммарной мощности включаемых потребителей. Если речь идет о защите квартиры или дома мощным прибором, то делать запас по мощности смысла нет. Дело в том, что сценарий использования всех электроприборов одновременно вряд ли возможен, поэтому часть техники, которая не используется в конкретный момент, будет играть роль того самого запаса.
Если же Вы хотите купить реле напряжения для подключения в розетку, берите прибор на 3 кВа и не ошибетесь. Если есть возможность взять более мощное реле напряжения – почему бы и нет, учитывая, что это незначительно влияет на цену прибора.
На что еще стоит обратить внимание при выборе реле контроля напряжения? Каждый прибор обладает базовым функционалом, который включает в себя установку минимального напряжения срабатывания, максимального напряжения срабатывания и время задержки на повторное включение после срабатывания. Даже самое бюджетное реле обладает этими базовыми настройками. Более функциональные аналоги, в свою очередь, могут иметь температурную защиту, а также дополнительные возможности установки задержки на срабатывание, причем отдельно для просадок и всплесков. Это позволяет выставить режим работы более тонко и избежать ложных срабатываний при незначительном превышении рабочего диапазона. Также востребованной функцией является наличие датчика тока. В различных моделях реле контроля напряжения он позволяет либо просто выводить текущий ток нагрузки (и, как правило, расчетную мощность), либо устанавливать максимальное значение тока.
Еще стоит обратить внимание на модели с функцией подключения к wi-fi. Такие реле напряжения позволяют не только контролировать текущее состояние прибора, но и управлять его работой через мобильное приложение на смартфоне.
как выбрать для домашнего использования.
Реле контроля напряжения: как выбрать для домашнего использования.
Бытовые электроприборы требуют качественного электропитания, а протяженные электросети не всегда способны его обеспечить. Высокие напряжения создают токи, вызывающие излишний нагрев оборудования, повреждения изоляции, снижающие работоспособность, ресурс.
Производители выпускают различные устройства, уменьшающие вредное воздействие измененных параметров электроэнергии. Среди них — реле напряжения Zubr и Adecs.
Назначение: В быту для цепей с переменным током применяются однофазные и 3-х фазные модели реле, контролирующие: величину действующей амплитуды с анализом отклонений на завышение и снижение; направления вращения векторов в комплексной плоскости; электрических цепей – фаз; угловое смещение векторов и асимметрию.
Данные устройства защищают от отклонений напряжений. Для больших значений они не предназначены, от попадания молнии не спасут.
Причины установки: При обрывах проводов воздушных ЛЭП в жилом секторе существует вероятность захлестывания линейного фазного провода на нулевой, что послужит причиной появления 380 вольт у потребителей.
У питающих 3-х фазных сетей возможно повреждение нейтрали по разным причинам. В однофазных составляющих цепях возрастает напряжение до 380 вольт, от которого перегорает не защищенные бытовые устройства.
При нормальной схеме электропитания, но недостатке мощности из-за большого количества потребителей, при коммутациях больших нагрузок в одной фазе (сварка, включение мощных электродвигателей, ТЭН-ов) возникает снижение напряжения, а у других пропорциональное возрастание — перекос.
Электродвигатели фазы с заниженным напряжением будут работать с перегрузкой из-за нехватки мощности, а смежной фазы – с увеличенными токами.
Большие дистанции между трансформаторными подстанциями и потребителями ведут к потерям энергии, снижению напряжения в сети иногда ниже критических норм.
Принципы работы: Любые реле контроля занимаются мониторингом их характеристик. При отклонении от нормы скачкообразно меняют свое состояние (срабатывают), формируя новый выходной сигнал для использования в алгоритме управления системы. Они не занимаются поддержанием, стабилизацией номинальных параметров, просто сообщают об аномальных режимах для их отключений.
Реле напряжений отслеживают состояние векторов напряжения в переменных сетях и величину разности потенциалов с полярностью в постоянных.
Типы и возможности конструкций: Первоначальные модели выполнялись аналоговыми электродинамическими устройствами, работающими по принципу электромагнита, когда на обмотку катушки постоянно подводится контролируемое напряжение. Подобные реле напряжения zubr отлажены в течение многих десятилетий эксплуатации, допускают определенные регулировки, но они сложнее в производстве и наладке.
Развитие полупроводников с бурным внедрением микропроцессорных реле напряжения adecs технологий обусловили появление разнообразных статических моделей с широким спектром регулировок. Применение робототехники делает их более доступными, позволяет выпускать массово, широким ассортиментом.
Электромагнитные конструкции монтируются на общем цоколе из диэлектрического несгораемого основания, закрываются съемными защитными крышками, крепятся винтами на релейных панелях через специальные гнезда.
Так же выполнялись первые корпуса статических реле. Но затем их стали выпускать отдельными блоками, устанавливать на DIN-рейки.
Каждый тип реле предназначен для выполнения определенных задач. Их следует внимательно анализировать перед покупкой. Реле напряжения цена и инструкция здесь.
Схемы подключения реле напряжения однофазной сети, трехфазной сети подробнее.
Реле контроля напряжения: как выбрать для домашнего использования подробнее.
Купить реле напряжения. Как не ошибиться при выборе подробнее.
Цены на реле напряжения подробнее.
Добавить комментарий
Как выбрать реле: электромеханическое, герконовое, твердотельное реле или полевой транзистор
Электромеханические реле, пожалуй, наиболее широко используемые сегодня в приложениях ATE. Они состоят из катушки, якорного механизма и электрических контактов. Когда катушка находится под напряжением, наведенное магнитное поле перемещает якорь, который размыкает или замыкает контакты. См. рис. 1.
Рис. 1. Электромеханическое реле: ток через катушку создает магнитное поле, перемещающее якорь между контактами
Электромеханические реле поддерживают широкий диапазон характеристик сигнала, от низкого напряжения/тока до высокого напряжения/тока и от постоянного тока до частот ГГц. По этой причине практически всегда можно найти электромеханическое реле с характеристиками сигнала, соответствующими заданным системным требованиям.
Схема привода в электромеханических реле гальванически изолирована от контактов реле, а сами контакты также изолированы друг от друга. Эта изоляция делает электромеханические реле отличным выбором для ситуаций, когда требуется гальваническая развязка.
Контакты электромеханических реле, как правило, крупнее и надежнее, чем у некоторых других типов реле. Контакты большего размера дают им возможность выдерживать неожиданные импульсные токи, вызванные паразитными емкостями, присутствующими в вашей цепи, кабелях и т. д. Однако досадным компромиссом является то, что контакты большего размера требуют корпусов большего размера, поэтому их нельзя размещать на коммутаторе так плотно. модуль.
Несмотря на то, что механическая конструкция электромеханических реле обеспечивает большую гибкость при переключении, у них есть одно важное ограничение: скорость. По сравнению с другими реле электромеханические реле являются относительно медленными устройствами — типичные модели могут переключаться и устанавливаться за 5–15 мс.
Эта рабочая скорость может быть слишком низкой для некоторых приложений.
Электромеханические реле обычно имеют более короткий механический срок службы, чем реле других типов. Достижения в области технологий увеличили их механический срок службы, но электромеханические реле по-прежнему не имеют такого количества возможных срабатываний, как сопоставимые герконовые реле. Как и в случае любого реле, количество коммутируемой мощности и другие параметры системы могут оказать существенное влияние на общий срок службы реле. Фактически механический срок службы электромеханического реле может быть меньше, чем срок службы герконового реле, но его электрический срок службы при аналогичной нагрузке (особенно емкостной нагрузке) может уменьшаться гораздо медленнее, чем у герконового реле. Более крупные и прочные контакты электромеханического реле часто могут пережить сопоставимое герконовое реле.
Доступны электромеханические реле как с фиксацией, так и без блокировки. Реле без фиксации требуют непрерывного прохождения тока через катушку, чтобы реле оставалось включенным.
Они часто используются в приложениях, где реле должно вернуться в безопасное состояние в случае сбоя питания. Реле с фиксацией используют постоянные магниты, чтобы удерживать якорь в его текущем положении даже после того, как ток возбуждения снят с катушки. Для приложений с очень низким напряжением реле с фиксацией предпочтительнее, потому что отсутствие нагрева катушки сводит к минимуму тепловую электродвижущую силу (ЭДС), которая может повлиять на ваши измерения.
Электромеханические реле используются в самых разных модулях переключателей. Их надежность делает их подходящими для многих приложений, особенно там, где скорость переключения не имеет решающего значения, а их универсальность означает, что их можно использовать во всех типах коммутационных конфигураций, включая устройства общего назначения, мультиплексоры и матрицы.
выбор компонентов – (другое) как выбрать подходящий TVS для реле?
Мне уже приходилось сталкиваться с вопросами о выборе TVS-диодов (например, как правильно выбрать TVS-диод и как определить его размеры? ; есть и другие, но они не про ТВС для защиты катушек реле).
Однако в ответах отсутствуют простые для понимания рекомендации. Лучшая информация, которую я нашел, находится на https://www.eevblog.com/forum/projects/how-to-choose-tvs-diodes-to-dispel-flyback-surges-from-relay-coils/:
.просто убедитесь, что номинальный пиковый ток TVS превышает ток, потребляемый реле/контактором
Однако даже это оставляет некоторые открытые вопросы, которым не помогает этот блог, в котором утверждается, что выше не лучше … хотя в приведенном ими примере предполагается, что пиковая мощность импульса напрямую связана с максимальным напряжением фиксации, что на практике не так?
Для ясности я собираюсь использовать конкретный пример, однако я ищу ответы, которые могут быть
Допустим, у меня есть G5LE-1A4 DC12. Напряжение катушки номинальное 12 В, максимальное ~ 20 В, потребляемый ток 33 мА (0,4 Вт). Мой блок питания (IRM-10-12) требует ±0,3 В (±2,5%), что, согласно IIUC, означает I не должен видеть более 12,3 В на катушках реле, когда они находятся под напряжением.
Вопрос 1: Какое напряжение подходит для TVS? Ранее процитированная ветка форума советует выбрать напряжение пробоя , по крайней мере, , удвоенное номинальное напряжение катушки, но IIUC гарантирует , что катушка будет подвергаться воздействию перенапряжения (24 В > 20 В)? Кажется, что лучшим выбором будет диод с V Clamp-max < 20 В. Такие диоды существуют с общим V br-min 12,4 В или 13,3 В.
Вопрос 2: На что обратить внимание при пиковой мощности?
(В качестве альтернативы, как мне уменьшить количество вариантов после того, как я выбрал напряжение пробоя/фиксации?) Продолжая конкретный пример, скажем, я игнорирую правило «двойного напряжения» и смотрю на что-то, что не соответствует t происходит перенапряжение катушки, т.е. пробой ближе к номинальному и зажатие как можно ниже. Допустим, я тоже «ленивый» и хочу двунаправленный диод. P6KE13CA, SA12CA и 5KP12CA выглядят как подходящие кандидаты.
