Jak správně připojit napěťové ovládací relé? | Voltmarket

Napěťové řídicí relé (VCR nebo napěťové odpojovací zařízení) je ochranné zařízení, které odpojí zařízení pracující od sítě, když je vstupní napětí abnormální. To vám umožní vyhnout se selhání elektrického zařízení v nouzových situacích na elektrickém vedení nebo rozvodně. Napěťové relé je nejdostupnější řešení, které nabízí ochranu za cenu, která může být 10krát nebo vícekrát nižší než u stabilizátoru podobného výkonu. Znamená to, že relé je neúčinné zařízení?

Rozdíl mezi napěťovým relé a stabilizátorem

Stabilizátor napětí slouží k udržení výstupu na 220/380V kompenzací poklesů a přepětí, ke kterým dochází v elektrické síti. Cenové rozpětí stabilizátorů je obrovské kvůli rozdílům v designu. Stabilizace umožňuje dosáhnout správného chodu citlivých zařízení i při výkyvech sítě a také ochranu před lavinovými přepětími a výpadky prostřednictvím nouzového vypnutí.

Co dělá řezačka? Vypínací zařízení převzalo pouze část funkcí stabilizátoru, a to schopnost odpojit zátěž v případě náhlých a nebezpečných přepětí v síti. Můžeme tedy dojít k závěru, že napěťové relé není určeno k zajištění správného provozu citlivých zařízení v nestabilní síti, protože nepodporuje stabilní 220/380 V, ale spolehlivě ochrání elektrická zařízení před skutečně nebezpečnými přepětími.

Jak funguje napěťové ovládací relé?

Jak bylo uvedeno výše, toto zařízení je jednoduché vypínací zařízení, jako běžný automatický stroj, které se za určitých okolností spouští. Okolnosti v tomto případě jsou příliš nízké nebo vysoké napětí.

Funkčně lze konstrukci zařízení rozdělit na dva celky: regulátor a výkonovou část. Roli výkonové části samozřejmě hraje elektromagnetické relé. Regulátor průběžně měří vstupní napětí a porovnává jej s hodnotami zadanými v programu. Zpravidla se při překročení spodního prahu počítá zpoždění, aby se zabránilo falešným vypnutím při krátkodobých poruchách spínání. Na horní hranici je zpoždění obvykle v řádu desítek milisekund, aby se zabránilo ovlivnění zařízení přepětím.

Tento jednoduchý a cenově dostupný systém ochrany funguje spolehlivě a bezchybně. Pravděpodobnost selhání zařízení v důsledku přepětí v důsledku nouzové situace má tendenci k nule.

Jak připojit napěťové relé

Nyní se podíváme na to, jak správně připojit relé pro řízení napětí. Způsob připojení závisí na typu ILV.

Začněme standardními napěťovými relé, která jsou určena pro svorkové připojení a montáž na 35mm DIN lištu. Převážná většina relé je tohoto typu. Zařízení by mělo být připojeno na správném místě. Je zřejmé, že tímto místem by měla být mezera mezi počítadlem a vstupním strojem. Ochrana se tedy bude týkat všech strojů, tedy celého zařízení (dům, byt, obecní instituce). Je také možné zahrnout RKN do mezery mezi pultem a samotnou skupinou strojů. U jednofázového napěťového regulačního relé přichází fáze a nula na vstup a pouze fáze na výstup. Právě to se rozbije, pokud je narušen rozsah provozního napětí. Je zbytečné vysvětlovat, jak připojit třífázové napěťové relé, protože počet výstupních fází se jednoduše ztrojnásobí.

Když je potřeba chránit výkonný spotřebič (obvykle v průmyslu), není nutné propouštět přes kontakty relé vysoké proudy. Časem se na kontaktech mohou objevit saze a dříve nebo později se přilepí. V tomto případě může být zátěž napájena přes stykač a výstup RKN může být „zavěšen“ na cívku tohoto stykače. Relé tedy odbudí cívku a stykač se rozepne.

Také stojí za to podívat se na poměrně oblíbenou možnost pro byty – napěťové ovládací relé připojené k zásuvce. Když výkon relé nepřekročí 3,5 kVA, nemá smysl jej instalovat na DIN lištu v elektrickém panelu, protože výkon stačí přesně pro jednu zásuvku. Proto jsou RKN pro 3,5 kVA a méně vyrobeny ve formě kompaktního zařízení, které se zapojuje přímo do zásuvky. Toto je vynikající řešení, pokud chcete, aby se při přepětí vypínaly pouze některé elektrické spotřebiče a ne všechna zařízení v domě/bytě

Přizpůsobitelné možnosti RKN

Jakékoli napěťové relé má základní nebo pokročilé přizpůsobitelné funkce. Základní nastavení zahrnuje tři parametry: horní a dolní mez, při které se zátěž vypne, a také dobu zpoždění restartu. To poslední platí zejména pro chladicí zařízení a další elektrická zařízení, která obsahují kompresor. Nastavení se provádí pomocí potenciometrů nebo ovládacích tlačítek.

Mezi pokročilé funkce patří teplotní ochrana a další nastavení, která umožňují nastavit zpoždění odezvy, maximální zátěžový proud a další parametry. Uživatelé se také často zajímají o napěťová monitorovací relé s podporou Wi-Fi. Taková relé lze ovládat a konfigurovat pomocí aplikace pro chytré telefony odkudkoli na světě.

Ve většině případů jsou tovární nastavení napěťového relé vynikající pro domácí zátěže, ale data nezohledňují specifika konkrétního zařízení, které chcete chránit. V tomto případě je užitečné přečíst si návod k obsluze nejen pro správné zapojení, ale také se seznámit s možnostmi ILV a doladit parametry.

V zásuvkách soukromého domu, bytu nebo kanceláře může dojít k náhlému zvýšení vstupního napětí. A pokud není proti tomuto jevu poskytována žádná ochrana, pak takové „hození“ vytvoří hrozbu ztráty funkčnosti elektrických spotřebičů, které jsou připojeny k síti. Promluvme si v našem článku o přepětí a ochranných zařízeních proti těmto síťovým haváriím.

Přepětí v elektrické síti

Přepětí je nouzový proces, při kterém dochází k náhlému a často výraznému zvýšení hodnoty střídavého napětí na elektrických vedeních a elektrických sítích. Překračuje povolenou odchylku +/-10 % od 220/230 V pro jednofázové vedení a od 380/400 V pro třífázové vedení. Přepětí negativně ovlivňuje spotřebitele elektřiny, například způsobuje zničení izolace kabelů nebo vyhoření elektronických součástek zařízení – napájecích zdrojů, mikroobvodů atd. Může mít různé amplitudy, trvání a frekvenci.

• vnitřní přechodné procesy (zapínání/vypínání výkonných elektráren) nebo havárie (zkrat, přerušení nuly), které se mohou vyskytnout v elektrických systémech;
• vnější vlivy atmosférické elektřiny, například rušení při úderu blesku.

Příčiny přepětí

Podívejme se podrobně na hlavní důvody výskytu takových situací v elektrické síti a popišme jejich vlastnosti.

Přímé údery blesku do součástí elektrické sítě (jako je vysílací věž) mohou během milisekund způsobit pulzní rázy několika tisíc voltů na elektrickém vedení. Signální vlna s velkou amplitudou se šíří dráty a po nalezení slabého místa v izolaci prorazí a způsobí obloukový výboj, který vyvolá zkrat. Nejčastěji se tak děje v opotřebovaných a starých elektrických sítích ve venkovských sídlech a SNT. Pokud není ochrana, pak je zaručeno, že puls spálí připojené elektrické spotřebiče.

Výboje blesku také často vytvářejí indukované nebo indukované napětí. V podstatě se jedná o rušení, které se může náhle objevit na vodičích umístěných v blízkosti místa úderu blesku v důsledku nárůstu magnetických a elektrostatických polí. Toto přepětí je dvakrát až třikrát vyšší než jmenovitá hodnota a je 440 nebo 660 voltů. Pro jakékoli domácí elektrické zařízení bude takové napětí „smrtelné“.

Prudká změna zátěže v elektrické síti způsobí silné napěťové rázy ve směru jejího nárůstu až na několik sekund. Ke kolísání napětí v tomto případě dochází při rychlém zapnutí nebo vypnutí celé linky nebo určitých výkonných spotřebičů (v důsledku odstavení snižovacích transformátorů v elektrické rozvodně nebo spuštění/zastavení synchronních nebo asynchronních elektromotorů).

To může zahrnovat přepětí v důsledku nehod způsobených člověkem na elektrických vedeních, rozvodnách nebo jiných prvcích elektrického systému. Na opotřebených úsecích vedení se mohou periodicky vyskytovat nulové přerušení (na nulovém vodiči se objeví napětí) nebo zkraty, které vyvolávají skoky a zvýšení přenášeného signálu.

Při změně provozních režimů elektrických stanic může docházet i po určitou dobu nebo průběžně ke zvýšení hodnoty signálu. Tento jev se nazývá stacionární přepětí. Jsou způsobeny tím, že na zařízení je potřeba zajistit určitou úroveň napětí při plném nebo minimálním zatížení sítě. Proto je napětí záměrně zvýšeno na požadovanou hodnotu.

Když dojde k nehodě, odchylky signálu od normy začnou překračovat přípustné hodnoty (10%), to znamená, že napětí překročí 245 V. Takový signál způsobuje poruchy elektrických spotřebičů nebo jejich předčasné selhání.

Zařízení na ochranu proti přepětí

Všechna ochranná zařízení proti negativním účinkům přepětí jsou rozdělena do dvou typů:

• pro primární (vnější) ochranu – slouží k zamezení přímého úderu blesku do prvků elektrické soustavy. V podstatě se jedná o vnější ochranu před bleskem v podobě tyčových a kabelových hromosvodů. Jsou umístěny nad ostatními konstrukcemi a odvádějí výboj blesku do země. Výška těchto zařízení závisí na velikosti oblasti, kterou chrání. V bytových domech jsou takové prostředky instalovány předem při jejich výstavbě. V soukromém sektoru nejsou dostupné všude.
• pro sekundární (místní) ochranu – slouží k organizaci bezpečného provozu zařízení uvnitř budov v podmínkách atmosférických a spínacích přepětí. Patří sem přepěťové ochrany (SPD), omezovače napětí a relé, transformátory, různé přepěťové ochrany atd.

Podívejme se na hlavní vnitřní ochranné prostředky, které jsou nejčastěji instalovány v zařízeních, aby neutralizovaly hrozbu vzniku vysokého napětí v elektrickém vedení.

Relé ovládání napětí (VCR)

RKN je elektromechanické zařízení, které se instaluje do rozvaděče na DIN lištu nebo se zasune do zásuvky před zátěží. Chrání připojená zařízení před příliš nízkým nebo vysokým napětím. Rozsah hodnot nastavuje uživatel. V zásadě je jeho limit 180-265 V. Pokud signál v síti stoupne nad nastavenou mez, zařízení výstup vypne, a když se znormalizuje, po uplynutí stanovené doby obnoví napájení zátěže.

RKN nechrání před zkratovými proudy a nestabilizuje napětí, ale pouze řídí jeho hodnotu a odpojuje obvod. Má však nízkou cenu a dostatečnou dobu odezvy. Dobře se hodí pro chladničky a další zařízení, která vyžadují odložený start po výpadku proudu.

Přepěťová spoušť

Zařízení mají modulární konstrukci a jsou instalovány v rozvaděči. Spolupracujte s jističi.

Odpojují k nim připojenou zátěž v případě nebezpečného napětí v síti (více než 270-280 V). Vyznačují se nízkou cenou, vysokou spolehlivostí a dlouhou životností a zabírají málo místa na DIN liště. Liší se od RKN nedostatečným nastavením rozsahu vstupního napětí a zpětným chodem, to znamená, že automaticky nepřipojují obvod.

SPD nebo supresor přepětí

Zařízení nepřenášejí na spotřebitele impulzy, které mohou vzniknout například bleskem. Uvnitř zařízení je instalován varistor nebo plynový vybíječ, který se spustí, když se napětí okamžitě zvýší na 1-2,5 kV. Zařízení mají modulární konstrukci s instalací do elektrického panelu nebo zásuvky.

SPD jsou rozděleny do několika tříd, které se od sebe liší výbojovými proudy (kiloampéry), které mohou odolat:

• Třída 1 (B) – ochrana proti silným impulzním rázům způsobeným bleskem. Instaluje se do běžných elektrických panelů na vstupu (ISU). Určeno pro jmenovité a maximální vybíjecí proudy 30 a 60 kA;
• Třída 2 (C) – ochrana proti zbytkovým přepětím, včetně přepětí způsobených spínacím šumem. Místo instalace – rozvodnice (na podlaze bytového domu nebo na jiném obdobném místě). Jmenovitý a maximální vybíjecí proud zařízení je 20 a 40 kA;
• Třída 3 (D) – chrání také před zbytkovým přepětím. Instalují se především uvnitř elektrických spotřebičů (do zásuvek, přepěťových ochran, stabilizátorů napětí, zdrojů nepřerušitelného napájení atd.) nebo v blízkosti elektricky citlivých zařízení. Jejich jmenovitý a maximální vybíjecí proud je 5 a 10 kA.

SPD mají vysokou rychlost odezvy, ale nechrání před trvale zvýšeným napětím. Nejsou schopny automaticky zapojit obvod po odstranění poruchy a mají omezený zdroj, který závisí na výkonu impulsů a jejich počtu. K provozu vyžadují uzemnění.

Stabilizátor napětí a UPS

Univerzální zařízení, která mohou chránit jak před přepětím, tak před trvale zvýšenými signály. Jejich hlavním účelem je však upravit hodnotu signálu nacházejícího se v určitém rozsahu (v závislosti na konstrukci obvodu) a napájet spotřebitele trvale kvalitním napětím. Ve srovnání s napěťovými relé nevypínají výstup. Pokud je na vstupu více než 250 V, pak upraví signál na hodnotu co nejblíže jmenovité hodnotě a nepřetržitě jej dodávají spotřebitelům, přičemž udržují jejich nepřetržitý provoz.

Ne všechny modely však mají potřebnou přepěťovou ochranu. Mají také různé rozsahy provozního vstupního napětí. Nejfunkčnější jsou invertorové stabilizátory, které mají:

• široký rozsah vstupního napětí – od 90 do 310 V;
• výstupní napětí s minimální odchylkou od normy (ne více než 2%) a ideální sinusová vlna, a to i při výrazných přepětích v síti;
• sada ochran včetně vestavěného varistoru – 2 kV („body-wire“), 1 kV („wire-wire“).

Záložní zdroje jsou elektrické ochranné instalace, které poskytují připojeným elektrickým zařízením záložní napájení při výpadku proudu. Jsou rozděleny do několika typů, z nichž nejfunkčnější jsou modely s dvojitou transformací (online topologie).

Online UPS, stejně jako invertorové stabilizátory, poskytují úpravu napětí v širokém rozsahu, mají stejnou přepěťovou ochranu a během výpadku napájení napájejí zařízení z dobíjecích baterií. Záložní zdroje však mají obvykle vyšší cenu ve srovnání se stabilizátory stejného výstupního výkonu.