Что такое реле контроля напряжения и для чего его используют в домах и квартирах

Что это такое

Это устройство, в одном корпусе которого соединены два функционала: электронное устройство, которое контролирует показатель напряжения, и силовой разъединитель нагрузки. Само реле, а точнее сказать, его конструкция изготавливается на основе базы микропроцессоров или компаратора. Первый вариант отличается более плавной работой (регулировкой нижнего и верхнего уровня срабатывания).

Основной параметр аппарата – это быстрота срабатывания. Конечно, этот критерий во многом зависит от качества самого реле, поэтому брендовые приборы, к примеру, от компании «ABB» или «Legrand» срабатывают буквально за несколько долей наносекунды, то есть, мгновенно. В них порог срабатывания устанавливается по специальной шкале потенциометром. Отсюда не только быстрота работы, но и высокая точность определения предела скачка напряжения.

Однофазное реле контроля напряжения abb

Разновидности

Разнообразие видов однофазных реле напряжения зависит от типа его подключения.

1. Реле-вилка. У этого вида в конструкцию вмонтирована обычная штепсельная вилка. А, значит, реле просто втыкают в любую розетку. С противоположной от вилки стороны есть своя розетка, куда подключается бытовой прибор. Этот вид хорошо использовать, как единичный разделитель для одного или нескольких бытовых приборов. Это современный электронный аппарат, в состав которого также входят дисплей, на панель которого выводятся данные по напряжению, и кнопки настройки.
2. Реле-удлинитель. По сути, это то же самое, что и предыдущий вариант. Только его конструкция – это удлинительный кабель, на котором установлена одна, две или три розетки.
3. Реле напряжения однофазное для установки на DIN-линейку. Эту разновидность устанавливают в распределительный шкаф. Основное достоинство этого вида – установка на фазу потребительного контура. То есть, его можно установить на любой контур группы потребителей или сразу на фазу целого дома или на одну квартиру.

Реле вилка

Реле на DIN-линейке

Как показывает практика, оптимальный вариант для создания нормальных условий работы бытовых приборов в доме или квартире – установка именно этого вида реле контроля напряжения.  Почему?

• Во-первых, этот вид обладает широким диапазоном настроек.
• Во-вторых, он может работать в разных режимах, независящих друг от друга. А именно, как обычное реле напряжения, как блок, контролирующий максимальное или минимальное напряжение (это две разновидности), как временное реле (то есть, может задерживать включение сети).

Конечно, разновидность сетей определяет и разновидность реле. Поэтому на рынке вы найдете и однофазные, и трехфазные. Но учитывайте тот момент, что трехфазные модели работают вот по какому принципу. Если вы его устанавливаете на вход в дом, то при скачке напряжения на одной из фаз сети, весь прибор отключается, то есть, он разъединяет и две другие фазы. Так что ваш дом остается без электричества.

Реле на дин рейку

И еще один негативный момент, связанный с трехфазным реле. Если на соседних фазах напряжение будет отличаться, то прибор тут же сработает. К примеру, на одной фазе будет 230 вольт, а на соседней 220, то произойдет отключение трех фаз сразу. Хотя эти показатели напряжения являются нормальными. Поэтому, если в вашем доме нет трехфазных потребителей, то не стоит использовать трехфазное реле контроля напряжения.

И еще одна рекомендация от специалистов. Выбор зависит от силы тока (А). К примеру, на фазе контура установлен автомат 25 А, то рекомендуется сюда же установить реле на 32 или 40 А. То есть, с запасом в 20-30%. Запомните, что этот показатель не влияет на работу прибора, потому что размыкание сети происходит под действием изменяемого напряжения, а не силы тока.

Преимущества реле

Несмотря на то, что реле не способны удерживать напряжение в нужных пределах, они достаточно часто применяются в схеме защиты от перенапряжения. Этому способствуют следующие их преимущества:

1. Гарантированное отключение электричества при критических скачках напряжения. При кратковременной продолжительности такого скачка питания включается сразу после возврата сети в нормальное состояние. Реле уже через 1 с готово снова автоматически включить цепь.
2. Малые габариты. Вся схема защиты на основе реле легко помещается во входном щитке, даже когда монтируется несколько устройств (минимальное и максимальное реле).
3. Удобный монтаж. Современные реле выполнены так, чтобы могли устанавливаться на стандартную DIN-рейку, а провод цепи легко и быстро закрепляется в клеммном зажиме. При защите отдельных бытовых приборов можно использовать модель реле, которая просто подключается в розетку.
4. Доступная цена. Стоимость реле значительно ниже стоимости стабилизатора. Покупка даже нескольких таких устройств обойдется заметно дешевле, чем одного стабилизатора.
5. Бесшумность работы.

Назначение реле напряжения

Если ваша электросеть постоянно занижена или меняется в больших пределах, тогда вам нужен стабилизатор напряжения, который при изменении напряжения сети в пределах 150 – 270 В, на выходе даст стабилизированное напряжение 220 В. При относительно стабильной сети, когда она меняется незначительно, вам необходимо в квартирный щиток установить реле напряжения. Для чего нужно реле напряжения?

Реле напряжения РН – 111М

Реле напряжения отключает напряжение сети, если оно станет меньше 170 или больше 260 В. Для старой электропроводки обгорание нуля не такое редкое явление. Нулевой провод в подъездном щите может отвалиться по таким причинам как обгорание при ослабшем креплении. Старение проводов увеличивает его сопротивление, нулевые провода греются, ослабляется болтовое соединение, как результат все это приводит к обгоранию нулевого провода.

Причиной обрыва нулевого провода может быть также неопытность и недобросовестность электрика, замыкание фазы на нулевой провод воздушных электросетей при сильном ветре. В подъездный электрощит приходят три фазы, которые равномерно распределяется по квартирам, а нулевой провод идет общим для всех. Если оборвется нулевой провод, меняется распределение напряжения по квартирам.

В розетке может появиться напряжение около 380 В, идущее через включенную нагрузку соседней квартиры, которая питается от другой фазы. В результате горят все подключенные электроприборы и техника. Поставив реле напряжение, при обрыве нуля отключится все напряжение сети в квартире, и все подключенные электроприборы останутся целыми. Обрыв нуля проводника может произойти в общедомовом щите или на подстанции. Вот для чего нужно реле напряжения.

Реле напряжения Zubr

Фирма выпускает как реле для установки на дин рейку в электрощиток (запитывается вся квартира), так и для подключения через розетку отдельного прибора. Максимальная нагрузка для розеточного типа не превышает 16А.Индикация напряжения на табло начинает отображаться при 80В, если «U» ниже — табло гаснет. Точность показаний измеренного напряжения очень хорошая с погрешностью не более 1-2 Вольт.

Настройки

Реле имеет три кнопки для регулировки и настроек:

• верхняя для выставления максимального порога срабатывания
• нижняя для выставления минимального порога срабатывания
• средняя для установки времени повторного включения. По заводской настройке выставлено время в 3 секунды.

Также имеется автономная память настроек. Выставив одни раз реле запомнит все настройки и уставки. Обязательно выставляйте задержку времени включения.

При общем исчезновении питания (даже плановом отключении света во всем доме или районе) и подаче напряжения вновь через определенное время, благодаря реле напряжения  Zubr у вас свет в квартире появится через несколько секунд после всех.

После длительной эксплуатации не забывайте подтягивать контакты на клеммах. Так как отдельные виды с тепловой защитой (с буквой t) начнут ложно срабатывать от перегрева.

Посадочное место под дин рейку выполнено с большим запасом. С одной стороны это плюс, т.к. подойдет под любую рейку с несоблюдением габаритов. С другой — минус: при установке на стандартную — будет «болтаться», и для жесткой фиксации понадобятся заглушки.

Еще из особенностей:

• Номинальные токи 25-32-40-50-63А. Запас по току примерно 20%. То есть непродолжительное время реле на 50А может выдержать ток в 60А (не путайте с током отключения!)
• Шаг регулировки напряжений срабатывания – 1 Вольт
• Шаг регулировки времени повторного срабатывания – 3 секунды
• Буква t в наименовании некоторых реле обозначает, что изделие с термозащитой от внутреннего перегрева. Например, если контакты и его корпус разогреются до 80 градусов, реле отключится, даже без наличия скачков напряжения
• По ширине (53мм) на дин-рейке, реле Zubr занимает 3 модуля
• Если номинальный ток реле меньше тока автомата установленного перед ним, его необходимо применять совместно с контактором.

Средняя цена в интернет магазинах самой популярной модели реле напряжения Zubr для квартиры на 40А с тепловым расцепителем (марка D40t) около 3000 руб. Реле розеточного типа обойдется в два раза дешевле.

Схемы подключения реле напряжения наиболее известных брендов

Разобравшись в общих чертах, каким образом выполняется монтаж РН, попробуем понять, как подключаются некоторые модели наиболее популярных в России марок. Попутно ознакомимся с отзывами от реальных владельцев об этих устройствах, которые редакция Seti.guru смогла найти на просторах сети Интернет.

Проверка реле напряжения без монтажа

Реле напряжения «Зубр»: что предлагает производитель

Изначально производилось такое оборудование в Донецке, но сегодня можно найти изделия российского производства. Однако, несмотря на то, что делаются российские и донецкие приборы из одних запчастей, называется реле напряжения «ZUBR» производства России иначе – «RBUZ», т.е. наоборот. Почему так произошло? На момент перевода производства в РФ уже была зарегистрирована компания «Зубр», именно поэтому пришлось менять название. Но на качестве продукции это никак не отразилось.

Предлагаем ознакомиться с отзывами об изделиях данной фирмы.

Отзыв о реле напряжения ДС Электроникс ZUBR D63:

Подробнее на Отзовик:

Еще один отзыв о реле напряжения ДС Электроникс ZUBR D63:

Подробнее на Отзовик: http://otzovik.com/review_2034684.html

Предлагаем ознакомиться со схемой подключения этого РН.

Реле напряжения «УЗМ 51М»: схема подключения и особенности

Прекрасно зарекомендовавшее себя оборудование, обладающее такими качествами, как:

• простота монтажа;
• большие номинальные токи (до 63А);
• автоматическое включение, задаваемое пользователем (10 сек. или 6 мин);
• используется со всеми типами заземления;
• диапазон температур − от -40 до +55°С.

Минусом можно назвать габариты устройства, которое занимает 2 стандартных места на дин-рейке и равно 35 см. Однако отзывы о приборе говорят о том, что этот недостаток несущественен.

УЗМ 51М

Также предлагаем ознакомиться со схемой подключения подобного оборудования.

Производит ли известейший бренд «Legrand» подобное оборудование

Марка, давно заслужившая популярность в России. Сразу оговоримся, что, несмотря на широкую линейку автоматики, непосредственно РН фирма не производит. Единственное, что есть у бренда, – это довольно качественные контакторы, отличающиеся сравнительно невысокой стоимостью, в сравнении с остальными известными брендами. Судя по отзывам, потребители в восторге от подобного оборудования.

Отзыв о контакторе IEK КМИ-34012:

Подробнее на Отзовик:

Однофазное реле напряжения АВВ

Идеальное оборудование по соотношению «цена−качество». Больший упор компания делает на трёхфазные РН, но в линейке можно найти и однофазные устройства. Компания уже не первый год на российском рынке. Популярность бренда обусловлена широкой линейкой изделий, невысокой стоимостью, надёжностью производимой продукции. Схема подключения оборудования этой фирмы практически не отличается от предыдущих. Её можно увидеть на боковой стенке реле.

«РН 113» от компании «Новатек»: двойственное впечатление

Качество этой российской фирмы-производителя доказано временем, однако, смущает одно обстоятельство. Согласно заявленным техническим параметрам, устройство выдерживает ток до 32А. Произведя нехитрые расчёты, команда редакции Seti.guru пришла к выводу, что для такого тока потребуется провод сечением 6 мм². И вот здесь вся загвоздка – контакты РН113 не рассчитаны на такие жилы. Они довольно слабые, обжать кабель сечением 6 мм² неспособны. Но обычный потребитель, бытовая техника которого не работает со столь высокими токами, недостатком это не считает. Об этом говорит и множество положительных отзывов, найденных нами в сети Интернет.

Отзыв о реле напряжения Новатек-Электро РН-113:

Подробнее на Отзовик:https://otzovik.com/review_4913700.html

Еще один отзыв о реле напряжения Новатек-Электро РН-113:

Подробнее на Отзовик: https://otzovik.com/review_5333583.html

Ниже представлена схема подключения реле напряжения РН 113.

Зачем нужно регулирующее напряжение реле

Грамотное название рассматриваемого устройства – «реле контроля напряжения». Но среднее слово в разговорах электриков между собой нередко выпадает из этого термина.

В принципе, это один и тот же электротехнический прибор защитной автоматики. Плюс данное оборудование часто называют еще и «защитой от обрыва нуля». Почему – станет понятно ниже.

Не стоит путать автоматы УЗО и РКН. Первые защищают линию от перегруза и короткого замыкания, а вторые от скачков напряжения. Это разные по функциональному предназначению приборы.

Главная задача РКН – это отключение электроприборов от сети при слишком высоких и слишком низких напряжениях в ней, чтобы подключенная к электропитанию техника не вышла из строя

Надпись «~220 В» привычна всем россиянам. На таком переменном вольтаже работает в доме бытовая техника, подключенная к розеткам. Однако по факту максимум напряжения в домашней электросети только колеблется вокруг этой отметки с разбросом +/-10%.

В отдельных случаях перепады достигают и больших величин. Вольтметр вполне может показывать падения до 70 и всплески до 380 Вт.

Для электротехники страшно излишне как низкое, так и высокое напряжение. Если компрессор холодильника “недополучит” электроэнергии, то он просто не запустится. В итоге техника неизбежно перегреется и сломается.

При низком вольтаже обыватель в большинстве случаев даже не в состоянии внешне определить, исправно или нет работает оборудование в такой ситуации. Визуально можно лишь увидеть тускло светящиеся лампочки накаливания, напряжение к которым подается меньшее, чем положено.

С высокими всплесками все гораздо проще. Если на вход питания телевизора, компьютера или микроволновки подать 300–350 Вт, то в лучшем случае в них перегорит предохранитель. А чаще всего они “сгорят” сами. И хорошо еще, если при этом не произойдет реального возгорания техники и возникновения пожара.

Многоквартирные дома обычно запитаны от трехфазной сети 380 В, а к квартире уже идет однофазная проводка на 220 В от электрощита на этаже

Основные проблемы с перепадами напряжения в многоэтажках возникают из-за обрыва рабочего нуля

Этот провод повреждают по неосторожности электрики во время ремонта либо он сам просто перегорает от старости

Если в доме на подъездной линии стоит комплект необходимой защиты современного уровня, то в результате такого обрыва происходит срабатывание автоматики УЗО. Все заканчивается относительно нормально.

Однако в старом жилом фонде, где не стоят защитные автоматы, пропадание нуля приводит к перекосу фаз. И тогда в одних квартирах напряжение становится низким (50–100 В), а в других резко высоким (300–350 В).

У кого что в результате выйдет в розетке, зависит от подключенной в данный конкретный момент к электросети нагрузки. Заранее точно рассчитать и предугадать это невозможно.

В итоге у одних вся техника перестает работать, а у других сгорает от перенапряжения. Здесь-то и нужно реле контроля напряжения. При возникновении проблем оно отключит сеть, предупредив поломку телевизоров, холодильников и т.п.

В частном секторе проблема с перепадами напряжения несколько иная. Если коттедж расположен на большом удалении от уличного трансформатора, то при повышенном потреблении электроэнергии в домах до него в этой крайней точке вольтаж может упасть до критически низких отметок.

В результате из-за длительной нехватки «вольт» электродвигатели в бытовых электроприборах неизбежно начнут гореть и выходить из строя.

Принцип работы реле и напряжения

Поняв, для чего нужно реле напряжения, несложно разобраться и с принципом его работы. При превышении установленного пользователем нижнего или верхнего порога контроллер устройства даёт команду на отключение подачи электроэнергии. В отличие от автомата, реле напряжения и тока (УЗМ, т.е. устройство защиты многофункциональное), как и обычное реле напряжения, не требует участия человека для последующего включения. Через определённый промежуток времени, установленный пользователем, устройство самостоятельно подаст напряжение на линию.

Немного о регуляторе СР-720
Важная информация! Для обычных бытовых приборов временной диапазон включения составляет 3 сек., а вот для холодильников или кондиционеров, если они подключены через реле защиты от скачков напряжения, необходима задержка в 2−3 мин. Это следует учитывать при установке и программировании прибора.

Если в квартире или частном доме установлен кондиционер, то наряду с подобным устройством защиты имеет смысл установить отдельный на розетку. Это создаст дополнительную защиту. Реле защиты от перенапряжения подаст нагрузку через 3 сек., а дублирующее устройство на розетке ещё 3 мин будет отключено. Это избавит от поломки кондиционера. Не помешает установить подобное реле защиты от перенапряжения и на розетку холодильника.

Для кондиционера можно использовать более высокотехнологичные реле напряжения с терморегулятором, но их стоимость намного выше среднего

Критерии выбора РН: что нужно знать при приобретении

Приобретая реле напряжения, следует обратить внимание на несколько параметров домашней сети:

• диапазон напряжений, при котором работает устройство, и есть ли возможность его настройки самостоятельно;
• наличие дополнительного функционала (термозащиты);
• потребляемый ток. Не стоит опираться на то, что все приборы одновременно не работают. Лучше иметь небольшой запас. Если техническая документация прибора утеряна, а на корпусе лишь данные по потребляемой мощности, то по количеству Ватт также можно вычислить ток;
• важным критерием является и большое количество отзывов о выбранной модели в сети Интернет. Многие не придают этому значения, а зря.

Мнение эксперта
Игорь Мармазов
Инженер-проектировщик ЭС, ЭМ, ЭО (электроснабжение, электрооборудование, внутреннее освещение) ООО «АСП Северо-Запад»

“Приобретайте подобное оборудование только у проверенных продавцов. В магазине (а тем более на интернет-ресурсах) испытать вам его не удастся, а гарантийный ремонт – довольно затратная по времени процедура”.

Такое оборудование устанавливается как снаружи, так и внутри квартиры или частного дома

Реле напряжения УЗМ-51М

Цифрового табло устройство не имеет. Регулировка осуществляется двумя переключателями с шагом в 5В для верхнего порога и 10В для нижнего. Присутствуют светодиодные индикаторы, которые показывают состояние реле. Если начинает моргать зеленая лампочка — значит напряжение в сети ниже нормы, если красная — идет превышение напряжения.

Время срабатывания зависит от напряжения в сети. От 0,02 сек (U=300В и больше) и 0,2 сек (U больше 230В). Ранее было много нареканий по качеству конденсаторов стоящих в УЗМ-51М. Они в течении двух лет высыхали и реле начинало «глючить». Как уверяют производители сейчас проблема решена.

Еще из особенностей:

• простое подключение (два входа – фаза+ноль)
• номинальный ток – до 63А
• по ширине на дин-рейке занимает 2 модуля (35мм)
• рекомендуемая температура эксплуатации от -20 до +55 градусов. Для установки на улице не подойдет, зато в подъезде дома вполне сгодится.

Есть и другие разновидности реле УЗМ, а именно – УЗМ-16 и УЗМ-50М.
К УЗМ-16 подключают отдельный электро-приемник, так как это реле рассчитано на ток 16А.

Они уже заданы на заводе – 265В верхний и 170В нижний. Существуют и трехфазные УМЗ-3-63. Они в основном используются в схемах с электродвигательной нагрузкой.

Преимущества использования стабилизаторов

Стабилизаторы имеют ряд несомненных преимуществ:

1. При скачке напряжения за пределы допустимых значений обеспечивается отключение электросети, что предохраняет технику от сбоев в работе. Пороговые значения можно устанавливать на нужном уровне.
2. В пределах предельных значений происходит стабилизация напряжения с достаточной точностью. Даже самые простые и дешевые устройства обеспечивают выравнивание в пределах ±5%. Современные электромеханические приборы дают точность 3%, а инверторные устройства — 1%.
3. Стабилизаторы значительно повышают долговечность бытовой техники и электроники. Улучшается качество показа видеотехники. Прекращается мерцание ламп накаливания, что увеличивает их срок службы.
4. Широкий выбор по техническим характеристикам. Мощность разных моделей колеблется от 50 до 50 ВА до 150 кВА.
5. Качественные стабилизаторы практически не влияют на форму сигнала, а инверторные установки даже улучшают синусоиду.
6. Высокий КПД (98-99%).

Как исходно был устроен щиток в подъезде

В щиток (он последний, на 5-м этаже) приходит 3 магистральных фазы, каждая – на свою квартиру. И ноль.

Вот как выглядит этажный щиток в нашей хрущёвке 1979 года постройки:

Этажный щит, кода будет установлено реле напряжения

Состояние нуля в этажном щитке крайне неважнецкое:

Подключение магистрального нуля в этажном щитке

Мой провод в норме, а обгоревший – соседский. Но отгорание вон тех белых «однофазных» нулей не так страшно. Главное – состояние магистрального нуля. Он на фото коричневый, приходит снизу, выглядит нормально. Именно его обрыв очень опасен, причем в любом месте – от подстанции до места его последнего подключения (на фото – черный винт).

Дальше этот ноль подключен к корпусу этажного щитка, то есть, если говорить строго, коричневый провод – это совмещенный PEN проводник, который на фото разделяется на N (белые провода через винтовую клеммы) и PE (выше, прикручен на болт щитка, туда же, куда и желтый провод).

Повторюсь снова, обрыв «трехфазного» нуля приводит к аварийному перекосу фаз и аномальному (теоретически от 0 до 380) напряжению в квартирах со всеми вытекающими – от невозможности включить бытовую технику до пожара в квартире…

Рассмотрим поближе «мою» часть щитка.

Защитные автоматы в щите. Перед установкой реле напряжения

Мои старые сапоги представляли собой всего три автомата – вводной двухполюсный на 50 А перед счетчиком, и два однополюсных по 16 А.

Вводной автомат устанавливала управляющая компания, а однополюсные установил я, исходя из нагрузки и состояния электропроводки.

Схема стандартная и простейшая – фаза и ноль идут через двухполюсный автомат на счетчик, далее фаза через два автомата, а ноль со счетчика (черный провод) через нулевую шину (над автоматами) идёт на питание квартиры.

Ну, а теперь, после необходимого вступления, подходим к основной теме моей статьи –

Подводя итоги

В заключение можно сказать, что на сегодняшний день реле напряжения стало не роскошью, на которую не стоит тратиться, а необходимым устройством, способным защитить от огромной дыры в бюджете в случае сильного скачка напряжения и выхода из строя бытовых домашних приборов. Надеемся, что информация, изложенная в сегодняшней статье, была полезна нашему уважаемому читателю. Редакция Seti.guru будет рада ответить на ваши вопросы (если они появились по ходу прочтения) в обсуждениях ниже. Там же можно поделиться своим опытом в использовании подобного оборудования – он будет весьма полезен начинающим домашним мастерам. А напоследок предлагаем посмотреть короткое, но весьма информативное видео по сегодняшней теме.