Содержание
Электрическая энергия – неотъемлемая составляющая быта современных людей, где бы они ни проживали – в городе или сельской местности. Трудно представить себе квартиру или дом, где нет ни одного бытового прибора, а для освещения пользуются свечками или лучинами. Однако вся бытовая техника, как и элементы освещения, питание к которым поступает по домашней линии, подвергается опасности, связанной с нестабильностью напряжения. Превышение этим показателем допустимых пределов влечет серьезные проблемы, вплоть до поломки дорогостоящей аппаратуры и выхода линии из строя. Уберечь проводку и приборы поможет защита от скачков напряжения 220В для дома. В этом материале мы расскажем о том, как защититьсвоими рукамитехнику от скачковнапряжения в квартире или в частном доме.
В чем причины перепадов напряжения в сети?
Система электроснабжения в нашем государстве далеко не совершенна. Из-за этого положенная величина напряжения 220В, с расчетом на которую изготавливают всю бытовую технику, выдерживается далеко не всегда. В зависимости от того, какая нагрузка в конкретный момент приходится на сеть, напряжение в ней может колебаться в значительных пределах.
Скачки напряжения в наших сетях не являются редкостью из-за того, что подавляющее большинство всех элементов энергоснабжающей системы разрабатывалось несколько десятилетий назад и не рассчитывалось на современную нагрузку. Ведь практически в любой современной квартире имеется множество домашних энергопотребителей. Конечно, это делает проживание более комфортным, но вместе с тем значительно увеличивает потребление электричества. Линия далеко не всегда может справиться с такими нагрузками, следствием чего становятся частые перепады напряжения.
Один из способов защиты от перенапряжения сети на видео:
Надеяться на то, что вскоре старая система будет полностью переделана с учетом современных требований, не стоит. Поэтому защита от скачков напряжения электролинии и подключенных к ней аппаратов – это та задача, при решении которой хозяевам приходится думать собственной головой и работать своими руками.
Теперь поговорим о причинах, из-за которых возникают скачки напряжения, более подробно. Обычно изменения разности потенциалов происходят без резких бросков, и современная техника, рассчитанная на работу в пределах от 198 до 242В, способна справиться с ними без ущерба для себя.
Речь пойдет о тех случаях, когда напряжение в течение долей секунды повышается в разы, а затем столь же быстро снижается. Это и есть то явление, которое называется – скачок напряжения. Вот каковы причины, по которым оно чаще всего происходит:
- Одновременное включение (или, наоборот, отключение) нескольких приборов.
- Обрыв нулевого проводника.
- Удар молнии в линию электропередачи.
- Разрыв жил внутри провода из-за падения на ЛЭП дерева
- Неправильное подключение кабелей в общем электрощите.
Как видим, скачок напряжения может произойти по разным причинам. Предугадать, когда он произойдет, попросту нереально, а значит, подумать о защите от перепадов напряжения следует заблаговременно.
Пример монтажа реле напряжения на видео:
Как защитить технику от перенапряжений?
Конечно, оптимальный вариант защиты от повышенного напряжения домашней сети и включенных в нее приборов – это полная реконструкция системы энергоснабжения с последующим ее обслуживанием опытными специалистами. Но если целиком заменить проводку в частном доме еще можно, то в многоквартирных зданиях это нереально. Практика показывает, что несколько десятков жильцов практически никогда не смогут договориться о совместной оплате подобных работ.
Вряд ли будут этим заниматься и управляющие компании. А менять электропроводку в отдельно взятой квартире бесполезно – скачки напряжения от этого никуда не денутся, поскольку возникают они, как правило, из-за общего оборудования.
Что делать, чтобы скачки напряжения не стали причиной серьезного ущерба? Не ждать же, пока у коммунальщиков и всех соседей по дому возникнет желание заменить общую электропроводку в здании? Ответ один – подобрать надежное устройство для защиты домашней сети от скачков напряжения.
Сегодня используются следующие приборы, повышающие безопасность домашней аппаратуры и позволяющие свести к минимуму вероятность ее повреждения из-за перенапряжений:
- Реле контроля напряжения (РКН).
- Датчик повышенного напряжения (ДПН).
- Стабилизатор.
Отдельно следует назвать источники бесперебойного питания. Они близки к перечисленным устройствам, но назвать их полноценными аппаратами для защиты линии от перепадов разности потенциалов нельзя. Более подробно о них расскажем ниже.
Реле контроля напряжения
Когда скачки напряжения в квартире случаются нечасто и в постоянной защите от них нужды не имеется, достаточно подключить к сети специальное реле.
Что представляет собой этот элемент? РКН – это небольшой прибор, задача которого состоит в отключении цепи при перепаде разности потенциалов и возобновлении подачи электричества после того, как сетевые параметры придут в норму. Само по себе реле никак не влияет на величину и стабильность напряжения, а только фиксирует данные. Эти устройства бывают двух типов:
- Общий блок, который устанавливается в распределительном щите и защищает от перенапряжения всю квартиру.
- Устройство, по внешнему виду напоминающее удлинитель с гнездами электророзеток, в которые включаются отдельные приборы.
Наглядно перо принцип работы реле напряжения на видео:
Приобретая реле, важно не ошибиться в расчете его мощности. Она должна несколько превышать суммарную мощность подключенных к устройству приборов. Индивидуальные РКН, которые включаются в общую сеть, подобрать несложно – надо просто купить элемент с нужным количеством розеток.
Эти устройства удобны, имеют невысокую стоимость, но пользоваться ими имеет смысл лишь тогда, когда сеть стабильна. Если же скачки напряжения в ней происходят постоянно, такой вариант не подойдет – ведь мало кому из хозяев понравится непрерывное включение-отключение всей сети или отдельных приборов.
Датчик перепадов напряжения
Этот датчик, как и РКН, фиксирует информацию о величине разности потенциалов, отключая сеть при перенапряжениях. Однако функционирует он по другому принципу. Такой прибор нужно устанавливать в сеть вместе с устройством защитного отключения. Когда аппарат обнаружит нарушение сетевых параметров, он вызовет утечку тока, обнаружив которую, автомат защиты (УЗО) обесточит сеть.
Стабилизатор напряжения
В тех линиях, которым нужна постоянная защита от перепадов напряжения, необходимо устанавливать стабилизатор сети. Эти устройства, будучи включенными в линию, вне зависимости от подающейся на них разности потенциалов, на выходе нормализуют параметры до нужной величины. Поэтому, если скачки напряжения в вашей домашней сети происходят часто, стабилизатор будет для вас оптимальным решением.
Эти приборы подразделяются по принципу действия. Разберемся, какой из них подойдет для различных случаев:
- Релейные. Такие аппараты имеют достаточно низкую цену и небольшую мощность. Впрочем, для защиты бытовой аппаратуры они вполне подойдут.
- Сервоприводные (электромеханические). По своим характеристикам такие приборы мало чем отличаются от релейных, но при этом стоят дороже.
- Электронные. Эти стабилизаторы собраны на базе тиристоров или симисторов. Они имеют достаточно высокую мощность, точны, долговечны, отличаются хорошим быстродействием и почти всегда гарантируют надежную защиту от перенапряжений. Цена их, естественно, довольно высока.
- Электронные двойного преобразования. Эти устройства самые дорогие из всех перечисленных, но при этом они обладают наилучшими техническими параметрами и позволяют обеспечить максимальную защиту линии и приборов.
Стабилизаторы бывают однофазными, предназначенными для подключения к домашней линии, и трехфазными, которые устанавливаются в сети крупных объектов. Они также могут быть переносными или стационарными.
Наглядно про стабилизаторы на видео:
Выбирая для себя такой аппарат, предварительно следует рассчитать суммарную мощность энергопотребителей, которые будут к нему подключены, и предельные значения сетевого напряжения. Рекомендуем в этом деле прибегнуть к помощи специалистов – они помогут не запутаться в технических тонкостях и подобрать наилучший вариант для конкретной линии по характеристикам и стоимости.
Источники бесперебойного питания
Теперь поговорим об этих, ранее упомянутых нами, устройствах. Иногда неопытные пользователи путают их со стабилизаторами напряжения, но это совсем не так. Основная задача ИБП – при внезапном отключении электроэнергии обеспечить подсоединенные устройства питанием в течение определенного времени, что позволит плавно завершить работу на них, сохранив имеющуюся информацию. Резерв электроэнергии дают встроенные в аппарат аккумуляторы. Как правило, бесперебойники используются вместе с компьютерами.
В некоторых ИБП, например, с интерактивной схемой или режимом двойного преобразования, имеются встроенные стабилизаторы, которые способны нивелировать небольшие перепады разности потенциалов, но при этом цена их очень высока, и для общей защиты сети они подходят плохо. Поэтому полноценной заменой стабилизатору их считать нельзя. Но для защиты ПК при внезапных отключениях электричества такие аппараты поистине незаменимы.
Заключение
В этой статье мы разобрались, для чего нужна защита от скачков сетевого напряжения 220В для дома и с помощью каких устройств можно ее обеспечить. Как читатели могли убедиться, надежнее всего убережет бытовую технику от перенапряжений мощный и дорогой стабилизатор.
Однако это не значит, что ничем другим проблему перепадов разности потенциалов не решить. Во многих случаях подойдут и другие перечисленные приборы. Все зависит от параметров сети и ее стабильности.
Реле напряжения Барьер – устройство защиты от перепадов напряжения
Сегодня будет обзорная статья (скорее, фоторепортаж) про “Устройство защиты электроприборов от перепадов напряжения в сети 220В”, или про Реле напряжения Барьер. Другое название этого устройства – реле защиты от перенапряжений в электросети.
Я уже подробно писал у себя на блоге про реле напряжения Digitop, для чего оно нужно, и как его установить. Вот эта статья, рекомендую.
А вот новая статья про реле напряжения ФиФ СР-721, от белорусской ЕвроАвтоматики.
Как написал один читатель в комментарии – “Назначение реле напряжения — как подушка безопасности в автомобиле. Лучше, чтобы было, но никогда не пригодилось)” . В этом вся суть.
Ну а как устроено такое реле? Давайте заглянем внутрь.
Разбирать и давать отзыв я буду на основе реле напряжения Барьер (Производитель – Донецк, Украина)
Хотя, Донецк – это в настоящее время не совсем Украина. Но не будем о модной нынче геополитике, наше дело – дело техники)
Функции Барьера
Если очень коротко, Барьер – это автомат защиты, который постоянно контролирует входное напряжение в сети. Как только напряжение выходит за допустимые пределы (которые устанавливаются пользователем), реле отключает потребителя. Поэтому, его называют также реле защиты от перенапряжения, барьер напряжения, или устройство защиты от скачков напряжения.
Можно сказать, что Барьер – это защита от перенапряжения в сети.
В нормальном режиме это реле пропускает через себя весь ток нагрузки, и заодно служит цифровым индикатором уровня напряжения. Согласитесь, это тоже удобно.
Фото снаружи
Вот что мне попало в руки:
Барьеры – цифровые реле защиты от перенапряжения в сети
Зачем мне понадобилось столько Барьеров (и это только половина!) – я расскажу в следующей статье. Не забудьте подписаться, чтобы сразу получить её на почту.
Барьеры гораздо дешевле своих украинских конкурентов Digitop, я так и не понял почему, и продавцы внятно ответить не смогли. На момент покупки (Россия, Таганрог, октябрь 2015) такие девайсы стоили 1800 руб, в то время как Digitop в том же магазине – почти 3000 руб.
Упаковка Барьера. Подробно расписано, что это такое, для чего нужно, и как работает
Инструкция по эксплуатации к Барьеру, как обычно, будет в конце статьи.
Вот наш герой, во всей красе:
А вот фото со стороны клемм:
Клеммы для подключения
О клеммах чуть позже, а пока – о схеме, которая изображена на корпусе. Я-то бывалый, а неопытных электриков она собьет с толку. Неужели нельзя исправить, хотя бы вручную, маркером?
Схема для подключения Барьера должна выглядеть вот так:
Правильная схема подключения Барьера
Крепится устройство на ДИН-рейку, посредством черной защелки, которая двигается вручную:
А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру?
Подписывайся, и читай статью дальше:
Крепление на ДИН-рейку
Ладно, руки чешутся уже, давайте заглянем внутрь.
Фото внутри – силовая часть
Откручиваем 4 самореза, и вот что видим:
Силовая плата. Через коричневый проводок идёт ноль на питание схемы.
Это плата, на которой собрана схема питания всего устройства, и самая ответственная часть – мощное реле, через контакты которого будет проходить весь ток нашей квартиры или офиса.
Внешний вид платы реле Барьер (другой экземпляр). Красный проводок – ноль для питания схемы.
Очень надежно сделаны провода от контактов до реле. В винтовые клеммы зажимается кусок меди, к которому приварен гибкий провод сечением не менее 6 мм². А к контактам реле этот провод надежно приварен. Это лучше видно на следующем фото:
Контакты силового реле
Справа от реле видим ключевой транзистор, который питает катушку реле, 1000 мкФ – конденсатор фильтра БП, и в термоусадке – конденсатор схемы включения реле (подробнее ниже).
Белые проводки – это через них питается катушка реле.
Поскольку это очень важный элемент, рассмотрим его поподробнее. Вот это реле поближе:
Силовое реле NRL-08B-12D
Снимаем крышечку на 4-х защелках:
Крышка. Просто крышка.
И видим контакты этого реле. Обычно контакты делают перекидные (переключающие), здесь в этом нет никакого смысла, контакт просто на замыкание-размыкание:
Внутренности реле NRL08B-12D
Реле не совсем обычное (бистабильное), поскольку имеет два устойчивых состояния. Другое название – реле-защелка.
То есть, энергия тратится только на переключение реле, но чтобы удерживать контакты, напряжения прикладывать не нужно. При этом катушка реле, естественно, не греется.
Другое название такого реле – импульсное реле. Про такое реле я пишу в статье Импульсное реле с лестничным автоматом.
Ток контактов реле – 80 А. Стоит сказать, что в Барьере на 60 А также стоит реле на 80 А. Поэтому, они ничем абсолютно не отличаются. Также и с нижними номиналами – в Барьерах на 40 и на 32 А стоят реле на 40А, в Барьере на 16 А стоит реле на 25 А. Похвально, что производитель (Донецк) указывает параметры своего устройства с запасом.
Теперь посмотрим, что с обратной стороны силовой платы:
Плата со стороны пайки
Справа – блок питания, ближе к центру – транзисторы с обвязкой, которые обеспечивают режим работы бистабильного реле. Мощный транзистор – со стороны “деталей”, показан на фотографиях ранее.
Слева (получается, под винтовыми зажимами) – последовательно соединенные 4 диода. Они работают как температурный датчик – при нагревании клемм (слишком большой ток, или ослабла затяжка) диоды через плату тоже нагреваются, ток через них увеличивается, напряжение с диодов поступает на соответствующий вход контроллера, и он выдает ошибку. Подробнее – в инструкции Барьера, которая приведена в конце статьи.
Контроллер
Заканчиваем с силовой частью, переходим к более тонким материям. Контроллер PIC16F-676, который измеряет напряжение, управляет светодиодным индикатором и силовым реле:
В нём зашита программа с необходимым алгоритмом работы.
Всё, теперь обещанная
Инструкция к реле напряжения Барьер
Реле напряжения барьер инструкция по применению и эксплуатации, стр.1
Реле напряжения барьер инструкция по применению и эксплуатации, стр.2
Инструкция по применению в текстовом виде:
1. НАЗНАЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ
Устройство защиты (БАРЬЕР) измеряет напряжение в сети переменного тока 220В 50Гц и отключает электроприборы от данной сети в случаях, когда напряжение сети становится выше или ниже значений, заданных изготовителем или пользователем и будет находится в отключенном от сети состоянии до восстановления напряжения в заданных значениях. Тем самым защищает электроприборы подключенные после него от выхода из стоя. Через время заданное изготовителем или пользователем, при нормализации напряжения в сети, электроприборы будут подключены снова к сети. В режиме, когда защищаемые электроприборы отключены от сети, цифры на индикаторе устройства защиты мигают.
Прибор управляется микроконтроллером, который измеряет, анализирует и отображает текущее действующее значение напряжения в электросети.
Коммутация нагрузки осуществляется электромагнитным реле.
Допустимые пределы отключения и задержка времени включения устанавливаются пользователем с помощью кнопок.
Значения сохраняются в энергонезависимой памяти.
Прибор крепится на DIN-рейку.
2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Рабочий диапазон напряжений устройства, В, 120-400
Максимальная коммутируемая мощность.
БАРЬЕР-16А кВт 3.5
БАРЬЕР-30А кВт 6.5
БАРЬЕР-40А кВт 8.5
БАРЬЕР-60А кВт 13
БАРЬЕР-80А кВт 17.5
Время отключения по верхнему пределу, сек 0,2
по нижнему пределу, сек 1 (120-190В)
Диапазон регулировки верхнего напряжения срабатывания, В от 210 до 270
Диапазон регулировки нижнего напряжения срабатывания, В от 120 до 190
Время задержки подачи напряжения, сек от 10 до 390 (от 0.1 мин. до 6.5 мин.)
Потребляемая устройством мощность, Вт 1
Габариты. мм 90х53х67
3. ПОРЯДОК РАБОТЫ
Подключить БАРЬЕР к сети согласно схеме подключения, установить выключатели автоматические в положение ВКЛ. Вольтметр покажет напряжение в сети и будет мигать (мигание означает, что напряжение на выходе прибора отсутствует). Если напряжение в сети в пределах нормы, устройства защиты через время заданное в нем подключит электроприбор к сети и вольтметр перестанет мигать.
Для изменения нижнего продела отключения нажмите и удерживайте кнопку “вниз”, пока индикатор не погаснет, отпустите кнопку, на индикаторе высветится установленное ранее значение. Если его необходимо изменить то в течении 10 секунд необходимо ещё раз нажать кнопку “вниз” и снова удерживать, пока индикатор не погаснет, после чего отпустить кнопку, прибор перейдет в режим установки значения (последняя цифра начнёт мигать).
Кнопками “вверх”, “вниз” можно изменять это значение в пределах 120 -190 Вольт.
Для изменения верхнего предела отключения нажмите и удерживайте кнопку “вверх” пока индикатор не погаснет, отпустите кнопку, на индикаторе высветится установленное ранее значение. Если его необходимо изменить то в течении 10 секунд необходимо ещё раз нажать кнопку “вверх” и снова удерживать пока индикатор не погаснет, после чего отпустить кнопку, прибор перейдёт в режим установки значения (последняя цифра начнёт мигать).
Кнопками “вверх”, “вниз” можно изменять это значение в пределах 210 – 270 Вольт.
Для изменения времени включения нажмите одновременно и удерживайте обо кнопки “вверх”, “вниз” пока индикатор не погаснет, отпустите кнопки, на индикаторе высветится установленное ранее значение. Если его необходимо изменить, то в течении 10 секунд необходимо ещё раз нажать обе кнопки и снова удерживать, пока индикатор не погаснет, после чего отпустить кнопки, прибор перейдёт в режим установки значения (последний символ индикатора начнёт мигать). Кнопками “вверх”, “вниз” можно изменять это значение в пределах от 01с (что соответствует 10 секундам), до 39с (что соответствует 390 секундам или 6.5 минутам). Из режима установок прибор выходит автоматически через 10 секунд после последнего нажатия кнопки.
Если во время эксплуатации прибора произойдет отключение электроприборов и при этом на индикаторе высветится три квадрата, это означает, что из-за плохого контакта в месте подсоединения к клеммам “2” или “3” произошел нагрев. Необходимо установить
выключатели в положение ВЫКЛ. и обеспечить надежный контакт.
Заводские данные устройства – нижний предел 175 В, верхний предел 250 В. Время задержки перед включением – 6с (60 секунд).
Рекомендую пределы напряжения немного сузить – от 190 до 245 В. Тут надо пойти на компромисс между частотой выключения и допустимым отклонением напряжения.
Стоит сказать, что по стандарту напряжение в сети может отличаться от номинала не более чем на 10%, а это 198 – 242 В. Правда, сейчас введён новый стандарт номинала – 230 В. А это значит, что пределы должны быть от 207 до 253 В.
Проверял работу при пониженном напряжении. Понижал напряжение на входе до 50 Вольт – всё работает, можно заходить в меню, выставлять пределы, только тускло горит индикатор.
По задержке – если есть мощные дорогие холодильники, то время лучше увеличить до 100…120 секунд (10с…12с по индикатору). Если холодильников нет (например, это офис с компьютерами), то время можно уменьшить до 10 сек.
И ещё замечание. Думаю, это не глюк, а особенность Барьера – при установке пользователем нового предела напряжения реле отключается. И включается через 10 с после последнего нажатия (конечно, если входное напряжение в норме). Это надо учитывать при настройке, включая автомат байпаса, который в нормальной работе должен быть выключен.
Всем удачи, жду вопросов и замечаний в комментариях!
Магазин на Российской
8(863)2-278-287
Магазин на Нагибина
8(863)230-20-09
Описание
Автомат защиты предназначен для автоматического выключения любой сетевой аппаратуры, суммарная мощность которой не * киловатта, если напряжение в электросети превышает верхний предел отключения, заданный в настройках прибора, или понижается ниже заданного нижнего предела отключения и автоматического включения, если напряжение восстанавливается и находится в разрешенном диапазоне. Автомат защиты предназначен также для индикации текущего средневыпрямленного значения напряжения электросети.
Прибор представляет собой выключатель, управляемый микропроцессором, который анализирует напряжение в электросети и если оно превышает или меньше заданного, выдает сигнал на отключение нагрузки. Если напряжение приходит в норму (в заданные пределы), после задержки, величина которой задается при настройке прибора, выдается сигнал на включение нагрузки. Коммутация нагрузки осуществляется электромагнитным реле. Микропроцессор также управляет работой вольтметра.
Область применения устройства: защита домов, квартир, мощного технологического оборудования.
Технические характеристики:
Допустимое долговременное напряжение на клеммнике прибора 0 – 400 Вольт
Коммутируемый ток 60 А
Мощность нагрузки не более 13000 Ватт
Время выключения по верхнему пределу 0,2 секунды
Время выключения по нижнему пределу * не более 1 секунды
Рабочий диапазон напряжения устройства 120 – 400 Вольт
Габаритные размеры 3 модуля типа S
Монтаж на стандартную DIN-рейку 35 мм
Реле напряжения Барьер имеет функцию предупреждения о плохом контакте проводов к клеммам !
Если во время эксплуатации прибора произойдет отключение защищаемых электроприборов и при этом на индикаторе высветится три квадрата, это означает, что из за плохого контакта в месте подсоединения проводов к клеммам произошел нагрев.
* При кратковременном, не более 1 сек., понижении до 120 Вольт в независимости от заданного нижнего порога срабатывания отключения нагрузки не происходит. Таким образом, игнорируются пусковые токи (так называемая защита от сварки). Если напряжение ниже нижнего заданного более 1 сек., происходит отключение. Если напряжение опускается ниже 120 Вольт, отключение происходит за 0,2 секунды.
Параметры, задаваемые пользователем
Нижний предел отключения (разрешающая способность 1 Вольт) 120 – 190 Вольт
Верхний предел отключения (разрешающая способность 1 Вольт) 210 – 270 Вольт
Время задержки включения нагрузки (разрешающая способность 5 секунд) 10 – 390сек.
Комплектность поставки:
прибор – 1шт;
инструкция по эксплуатации – 1шт;
упаковка (картонная коробка) – 1шт.
Отзывы (0)
Написать отзыв
Ваш отзыв: Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.