5 самых популярных схем регуляторов напряжения (РН) 0-220 вольт своими руками

5 самых популярных схем регуляторов напряжения (РН) 0-220 вольт своими руками

Регулятор напряжения – это специализированный электротехнический прибор, предназначенный для плавного изменения или настройки напряжения, питающего электрическое устройство.

Важно помнить! Приборы этого типа предназначены для изменения и настройки питающего напряжения, а не тока. Ток регулируется полезной нагрузкой!

4 вопроса по теме регуляторов напряжения

1. Для чего нужен регулятор:

а) Изменение напряжения на выходе из прибора.

б) Разрывание цепи электрического тока

1. От чего зависит мощность регулятора:

а) От входного источника тока и от исполнительного органа

б) От размеров потребителя

1. Основные детали прибора, собираемые своими руками:

а) Стабилитрон и диод

б) Симистор и тиристор

1. Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт:

а) Питать стабилизированным напряжением микросхемы

б) Ограничивать токопотребление электрических ламп

Ответы.

2 Самые распространенные схемы РН 0-220 вольт своими руками

Схема №1.

Самый простой и удобный в эксплуатации регулятор напряжения — это регулятор на тиристорах, включенных встречно. Это создаст выходной сигнал синусоидального вида требуемой величины.

СНиП 3.05.06-85

Входное напряжение величиной до 220в, через предохранитель поступает на нагрузку, а по второму проводнику, через кнопку включения синусоидальная полуволна попадает на катод и анод тиристоров VS1 и VS2. А через переменный резистор R2 производится регулировка выходного сигнала. Два диода VD1 и VD2, оставляют после себя только положительную полуволну, поступающую на управляющий электрод одного из тиристоров, что приводит к его открытию.

Важно! Чем выше токовый сигнал на ключе тиристора, тем сильнее он откроется, то есть тем больший ток сможет пропустить через себя.

Для контроля входного питания предусмотрена индикаторная лампочка, а для настройки выходного – вольтметр.

Схема №2.

Отличительная особенность этой схемы — замена двух тиристоров одним симистором. Это упрощает схему, делает ее компактней и проще в изготовлении.

СНиП 3.05.06-85

В схеме, также присутствует предохранитель и кнопка включения, и регулировочный резистор R3, а управляет он базой симистора, это один из немногих полупроводниковых приборов с возможностью работать с переменным током. Ток, проходя через резистор R3, приобретает определенное значение, оно и будет управлять степенью открытия симистора. После этого оно выпрямляется на диодном мосту VD1 и через ограничивающий резистор попадает на ключевой электрод симистора VS2. Остальные элементы схемы, такие как конденсаторы С1,С2,С3 и С4 служат для гашения пульсаций входного сигнала и его фильтрации от посторонних шумов и частот нерегламентированной частоты.

Как избежать 3 частых ошибок при работе с симистором.

1. Буква, после кодового обозначения симистора говорит о его предельном рабочем напряжении: А – 100В, Б – 200В, В – 300В, Г – 400В. Поэтому не стоит брать прибор с буквой А и Б для регулировки 0-220 вольт — такой симистор выйдет из строя.
2. Симистор как и любой другой полупроводниковый прибор сильно нагревается при работе, следует рассмотреть вариант установки радиатора или активной системы охлаждения.
3. При использовании симистора в цепях нагрузок с большим потреблением тока, необходимо четко подбирать прибор под заявленную цель. Например, люстра, в которой установлено 5 лампочек по 100 ватт каждая будет потреблять суммарно ток величиной 2 ампера. Выбирая по каталогу необходимо смотреть на максимальный рабочий ток прибора. Так симистор МАС97А6 рассчитан всего на 0,4 ампера и не выдержит такой нагрузки, а МАС228А8 способен пропустить до 8 А и подойдет для этой нагрузки.

3 Основных момента при изготовлении мощного РН и тока своими руками

Прибор управляет нагрузкой до 3000 ватт. Построен он на использовании мощного симистора, а затвором или ключом его управляет динистор.

Динистор – это тоже, что и симистор, только без управляющего вывода. Если симистор открывается и начинает пропускать через себя ток, когда на его базе возникает управляющее напряжение и остается открытым пока оно не пропадет, то динистор откроется, если между его анодом и катодом появится разность потенциалов выше барьера открытия. Он будет оставаться незапертым, пока между электродами не упадет ток ниже уровня запирания.

СНиП 3.05.06-85

Как только на управляющий электрод попадет положительный потенциал, он откроется и пропустит переменный ток, и чем сильнее будет этот сигнал, тем выше будет напряжение между его выводами, а значит и на нагрузке. Что бы регулировать степень открытия используется цепь развязки, состоящая из динистора VS1 и резисторов R3 и R4. Эта цепь устанавливает предельный ток на ключе симистора, а конденсаторы сглаживают пульсации на входном сигнале.

2 основных принципа при изготовлении РН 0-5 вольт

1. Для преобразования входного высокого потенциала в низкий постоянный используют специальные микросхемы серии LM.
2. Питание микросхем производится только постоянным током.

Рассмотрим эти принципы подробнее и разберем типовую схему регулятора.

Микросхемы серии LM предназначены для понижения высокого постоянного напряжения до низких значений. Для этого в корпусе прибора имеется 3 вывода:

• Первый вывод – входной сигнал.
• Второй вывод – выходной сигнал.
• Третий вывод – управляющий электрод.

Принцип работы прибора очень прост – входное высокое напряжение положительной величины, поступает на входной выход и затем преобразуется внутри микросхемы. Степень трансформации будет зависеть от силы и величины сигнала на управляющей «ножке». В соответствии с задающим импульсом на выходе будет создаваться положительное напряжение от 0 вольт до предельного для данной серии.

СНиП 3.05.06-85

Входное напряжение, величиной не выше 28 вольт и обязательно выпрямленное подается на схему. Взять его можно с вторичной обмотки силового трансформатора или с регулятора, работающего с высоким напряжением. После этого положительный потенциал поступает на вывод микросхемы 3. Конденсатор С1 сглаживает пульсацию входного сигнала. Переменный резистор R1 величиной 5000 ом задает выходной сигнал. Чем выше ток, который он пропускает через себя, тем выше больше открывается микросхема. Выходное напряжение 0-5 вольт снимается с выхода 2 и через сглаживающий конденсатор С2 попадает на нагрузку. Чем выше емкость конденсатор, тем ровнее оно на выходе.

Регулятор напряжения 0 — 220в

Топ 4 стабилизирующие микросхемы 0-5 вольт:

1. КР1157 – отечественная микросхема, с пределом по входному сигналу до 25 вольт и током нагрузки не выше 0.1 ампер.
2. 142ЕН5А – микросхема с максимальным выходным током 3 ампера, на вход подается не выше 15 вольт.
3. TS7805CZ – прибор с допустимыми токами до 1.5 ампер и повышенным входным напряжением до 40 вольт.
4. L4960 – импульсная микросхема с максимальным током нагрузки до 2.5 А. Входной вольтаж не должен превышать 40 вольт.

РН на 2 транзисторах

Данный вид применяется в схемах особо мощных регуляторов. В этом случае ток на нагрузку также передается через симистор, но управление ключевым выводом происходит через каскад транзисторов. Это реализуется так: переменным резистором регулируется ток, который поступает на базу первого маломощного транзистора, а тот через коллектор-эмиторный переход управляет базой второго мощного транзистора и уже он открывает и закрывает симистор. Это реализует принцип очень плавного управления огромными токами на нагрузке.

СНиП 3.05.06-85

Ответы на 4 самых частых вопроса по регуляторам:

1. Какое допустимое отклонение выходного напряжения? Для заводских приборов крупных фирм, отклонение не будет превышать +-5%
2. От чего зависит мощность регулятора? Выходная мощность напрямую зависит от источника питания и от симистора, который коммутирует цепь.
3. Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт? Эти приборы чаще всего используют для питания микросхем и различных монтажных плат.
4. Зачем нужен бытовой регулятор 0-220 вольт? Они применяются для плавного включения и выключения бытовых электроприборов.

4 Схемы РН своими руками и схема подключения

Коротко рассмотрим каждую из схем, особенности, преимущества.

Схема 1.

Очень простая схема для подключения и плавной регулировки паяльника. Используется, чтобы предотвратить разгорание и перегрев жала паяльника. В схеме используется мощный симистор, которым управляет цепочка тиристор-переменный резистор.

Схема 2.

Схема основанная на использовании микросхемы фазового регулирования типа 1182ПМ1. Она управляет степенью открытия симистора, который управляет нагрузкой. Применяются для плавного регулирования степени светимости лампочек накаливания.

Схема 3.

Простейшая схема регулирования накалом жала паяльника. Выполнена по очень компактной схеме с использованием легкодоступных компонентов. Управляет нагрузкой один тиристор, степень включения которого регулирует переменный резистор. Также присутствует диод, для защиты от обратного напряжения.

СНиП 3.05.06-85

Схема 4.

Схема, предназначенная для управления уровнем освещения в комнате. Может регулировать степень накала лампочки. Выполнена на основе одного тиристора, который управляется диммером. Поворотом ручки резистора, изменяется воздействие на ключевой вывод тиристора, что изменяет его пропускную способность по электрическому току.

СНиП 3.05.06-85

Китайский РН на 220 вольт

В наше время товары из Китая стали довольно популярной темой, от общей тенденции не отстают и китайские регуляторы напряжения. Рассмотрим самые популярные китайские модели и сравним их основные характеристики.

Существует возможность выбрать любой регулятор именно под свои требования и необходимости. В среднем один ватт полезной мощности стоит менее 20 центов, и это очень выгодная цена. Но все же, стоит обращать внимание на качество деталей и сборки, для товаров из Китая она по-прежнему остается очень низким.

— РТН-2 регистратор напряжения и тока 3-х фазной сети

РТН-2

Аварийный индикатор-регистратор
напряжения и тока.

Индикатор — регистратор напряжения и тока трехфазной сети переменного тока РТН-2, представляет собой программируемое, микропроцессорное, стационарное устройство, монтируемое на DIN-рейку. Регистратор РТН-2 является шести канальным прибором с тремя «ВХОДАМИ» по измерению напряжения от 160 до 300В и тремя «ВХОДАМИ» для подключения измерительных трансформаторов тока до 500А. Установлены 2 сигнальных реле аварийных событий по току и напряжению. На цветном ЖК-индикаторе прибора постоянно отображаются измеренные значения тока и напряжения одновременно по 3-м фазам. Производится запись в архив момента аварийного выхода напряжения и тока по всем входам с привязкой к реальному времени за программируемые пользовательские диапазоны уставок. Просмотр архива записанных событий на ЖК-индикаторе. Питание прибора от контролируемой сети. Встроенные энергонезависимые часы реального времени, позволяющие отследить день и время аварии. Программируемые уставки. Энергонезависимая память настроек и архива.
Регистратор соответствует требованиям безопасности по ГОСТ Р 51350 класс защиты 0, ГОСТ 12.3.019-80, ЭМС по ГОСТР50033.92.

Преимущества регистратора РТН-2.

Разработчики, для сохранения доступной цены, постарались вложить в прибор только тот функционал, который действительно требовался потребителям. Аварийный регистратор напряжения и тока трехфазной сети РТН-2 получился не перегруженный опциями, имеет простые режимы программирования и считывания информации. Встроенный, в переднюю панель, цветной ЖК-индикатор дает возможность в любой момент, без переключений, определить состояние контролируемых вводов и наличие записанных событий. Программируемые уставки срабатывания позволяют создавать комфортные режимы архивирования, не перегружая память регистратора. Запись в архив производится в момент перехода напряжения или тока за диапазон программируемых уставок и если импульс продолжительностью не менее 100 мс. Выходы сигнальных реле позволят реализовать оперативное оповещение об аварийных ситуаций. Настройки закрываются паролем. Энергонезависимость архива по часам реального времени, настроек — выделили, автономность устройства.

Подключение и настройка РТН-2.

В случаях, когда не планируется использовать токовые входы ТТ1, ТТ2 и ТТ3, или будут использоваться не все, на исключаемые, устанавливаются перемычки. Амплитудное значение тока не должно превышать 10А. Максимальное напряжение на входах L1, L2, L3-N не должно превышать 300В.
После окончания монтажа — подают напряжения, на ЖК индикаторе прибора отобразятся текущие измеренные значения напряжения, тока и время. (см. Рис.2)

Далее необходимо произвести программирование РТН-2.
Программируемые параметры:
— Uн — нижний порог напряжения. Значение, при котором дальнейшее снижение напряжения считается не допустимыми записывается как событие;
— Uв — верхний порог напряжения. Значение, при котором дальнейшее увеличение напряжения считается не допустимым и записывается как событие;
— Iв — верхний порог тока нагрузки. Значение, при котором дальнейшее увеличение тока считается не допустимым и записывается как событие;
— I1 — паспортное значение первичного тока трансформатора тока;
— ДАТА – дд.мм.гг
— ВРЕМЯ – чч.мм.сс

На передней панели расположены 4 кнопки для управления режимами работы регистратора «-», «+», «Ввод», «Уст.».
« Уст. » — вход в режимы программирования и просмотра уставок.
« Ввод » — вход в режим просмотра записей архива аварийный событий, подтверждение изменений.
« — », « + » — кнопки управления внутри режимов. (пролистывание; перемещение курсора; увеличение-уменьшение).
Описывать порядок программирования не имеет смысла – он прост, даже без прочтения инструкции, интуитивно.
Важно помнить, что программирования уставки по току производить только с отключенной нагрузкой. Уставка по току (Iв) одинакова для трех входов ТТ1, ТТ2, ТТ3. Уставка по напряжении (Uв-Uн) одинакова для трех входов L1, L2, L3-N.
При аварийном событии по току, включается реле Р1, при аварии на входах напряжения сработает реле Р2.

Просмотр записей архива регистратора напряжения и тока РТН-2.

Когда на ЖК-индикаторе регистратора РТН-2, в левом верхнем углу, появится символ звездочка « * », это будет означать, что в архиве есть запись отклонения напряжения или тока за диапазон уставок. Нажимаем кнопку «Ввод», на дисплее высветится последняя запись события аварийной ситуации по току или напряжению, дата и время аварии (См. Рис.3, Рис.4).

Просмотр события по напряжению:

Просмотр события по току:

В архив, при аварии, записываются показания с трех входов одновременно. Аварийное значение будет мигать над символом входа (L1, L2, L3), на котором произошла авария. Пролистывая события кнопкой «-», можно просмотреть события до первой записи архива. Просмотренные события можно удалять клавишой Если при просмотре архивных событий появилась необходимость сравнить записанное событие с уставкой, нажимаем кнопку «Уст.», при этом на индикаторе высветятся (См. рис.5): Uн — нижний порог напряжения и Uв — верхний порог напряжения или Iв — верхний порог тока и Iр — первичный ток трансформатора тока, в зависимости от того какой вид аварии, по току или напряжению, отображается на индикаторе.

Особенности работы автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями

Ни для кого не секрет, что автоматические выключатели это не просто рубильники, которые пропускают рабочий ток и обеспечивают два состояния электрической цепи: замкнутое и разомкнутое. Автоматический выключатель — это электрический аппарат, который в режиме реального времени «отслеживает» уровень протекающего тока в защищаемой цепи и отключает ее при превышении током определенного значения.

Самым распространенным сочетанием в автоматических выключателях является комбинация теплового и электромагнитного расцепителя. Именно эти два вида расцепителей обеспечивают основную защиту цепей от сверхтоков.

Тепловой расцепитель предназначен для отключения токов перегрузки электрической цепи. Тепловой расцепитель конструктивно состоит из двух слоев металлов, обладающих различными коэффициентами линейного расширения. Это и позволяет пластине изгибаться при нагреве и воздействовать на механизм свободного расцепления, в конечном итоге, отключая аппарат. Такой расцепитель еще называют термобиметаллическим расцепителем по названию основного элемента — биметаллической пластины.

Однако этот вид расцепителя обладает существенным недостатком — его свойства зависят от температуры окружающей среды. То есть, при слишком низкой температуре даже если цепь будет перегружена — тепловой расцепитель автоматического выключателя может не отключить линию. Возможна и обратная ситуация: в очень жаркую погоду автоматический выключатель может ложно отключать защищаемую линию, за счет нагрева биметаллической пластины окружающей средой. К тому же тепловой расцепитель потребляет электрическую энергию.

Электромагнитный расцепитель состоит из катушки и подвижного стального сердечника, удерживаемого пружиной. При превышении заданного значения тока, по закону электромагнитной индукции в катушке наводится электромагнитное поле, под действием которого сердечник втягивается внутрь катушки, преодолевая сопротивление пружины, и вызывает срабатывание механизма расцепления. В нормальном режиме работы в катушке также наводится электромагнитное поле, однако его силы не хватает, чтобы преодолеть сопротивление пружины и втянуть сердечник.

Устройство механизма электромагнитного расцепителя показано на примере АП50Б

Этот вид расцепителя не обладает таким большим потреблением электрической энергии, как тепловой расцепитель.

В настоящее время широкое распространение получили электронные расцепители на базе микроконтроллеров. С их помощью можно осуществлять точную настройку следующих параметров защиты:

• уровень рабочего тока защиты
• время защиты от перегрузки
• время срабатывания в зоне перегрузки с функцией «тепловой памяти» и без нее
• ток селективной отсечки
• время селективной токовой отсечки

Реализованная функция проведения самотестирования работоспособности механизма свободного расцепления с помощью кнопки ТЕСТ позволяет проводить проверку аппарата потребителем.

Регулировка параметров настройки электрической цепи на лицевой панели устройства позволяет персоналу без лишнего труда понять, как настроена защита отходящей линии.

С помощью поворотных переключателей на лицевой панели устанавливается уровень рабочего тока цепи. Регулировка уставки рабочего тока расцепителя IR устанавливается в кратности: 0,4; 0,45; 0,5; 0,56; 0,63; 0,7; 0,8; 0,9; 0,95; 1,0 к номинальному току выключателя.

Существует два режима работы полупроводникового расцепителя при перегрузке электрической цепи:

• с «тепловой памятью»;
• без «тепловой памяти»

«Тепловая память» является эмуляцией работы теплового расцепителя (биметаллической пластины): микропроцессорный расцепитель программным способом задает время, которое потребовалось бы для остывания биметаллической пластины. Данная функция позволяет оборудованию и защищаемой цепи больше времени остывать и, соответственно, их срок службы не снижается.

Одним из преимуществ является установка уровня тока и времени срабатывания автоматического выключателя при коротком замыкании, что осуществляет необходимую селективность защиты. Это необходимо для того, чтобы вводной автоматический выключатель отключился позже, чем ближайшие к аварии аппараты. Важно отметить, что, в отличие от теплового расцепителя, уставки по времени в микропроцессорном расцепителе не меняются при изменении температуры окружающей среды.

Регулировка уставки тока селективной токовой отсечки выбирается кратно рабочему току I_R: 1,5; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10.

Регулировка уставки времени селективной токовой отсечки выбирается в секундах: 0 (без выдержки времени); 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4.

Электромагнитная совместимость микропроцессорных расцепителей автоматических выключателей OptiMat D позволяет применять эти аппараты в общепромышленных электроустановках. В свою очередь, электромагнитные поля, создаваемые элементами микропроцессорного расцепителя не оказывают негативного влияния на окружающую технику.

Рассмотрим выбор уставок на примере микропроцессорного расцепителя MR1-D250 автоматического выключателя OptiMat D. Имеется асинхронный двигатель АИР250S2 с параметрами Р=75 кВт; cosφ=0,9; Iп/Iном=7,5; для которого нужно выбрать уставки защищающего аппарата (автоматический выключатель защищает непосредственно линию с данным электродвигателем). Примем следующие условия: пуск электродвигателя легкий и время пуска равное 2 с.

Выбираем для нашего двигателя уставку в 4 секунды с функцией тепловой памяти:

В нашем случае номинальный ток электродвигателя составляет 126,6 А. Соответственно, выставляем переключатель регулировки номинального тока выключателя на значение 0,56, чтобы ближайшее значение получилось 140 А.

Чтобы автоматический выключатель не срабатывал ложно от пусковых токов, кратность которых для выбранного двигателя составляет 7,5 примем уставку селективной токовой отсечки равную 8.

Т. к. данный выключатель будет устанавливаться непосредственно для защиты электродвигателя для обеспечения селективности в действии выключателей принимаем мгновенную селективную токовую отсечку (без выдержки по времени).

Следует также отметить, что при превышении током короткого замыкания значения в 3000 А выключатель будет срабатывать мгновенно, то есть без выдержки по времени.

Таким образом, мы рассмотрели пример выбора уставок микропроцессорного расцепителя, обеспечивающие защиту асинхронного двигателя. Данный пример выбора уставок микропроцессорного расцепителя не является техническим руководством. В конечном виде панель настройки микропроцессорного расцепителя автоматического выключателя будет выглядеть так:

Электромагнитная совместимость, соответствующая требованиям ГОСТ Р 50030.2-2010, и возможность внедрения в систему автоматизации делает автоматические выключатели Optimat D250 более надежными, удобными и выгодными решениями по многим показателям.

Схема подключения АВР на контакторах. Реле контроля фаз. Часть 2.

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Продолжаем знакомиться с работой системы автоматического ввода резерва (АВР). В первой части статьи мы рассмотрели две схемы АВР на одном контакторе, предназначенные для работы в однофазной сети, и которые можно установить в домашнюю электрическую сеть.
В этой части мы разберем схему для трехфазной электрической сети, выполненную на двух контакторах, где в качестве управляющего элемента применено реле контроля фаз (реле контроля трехфазного напряжения).

3. Реле контроля фаз.

В схемах АВР трехфазной сети реле контроля фаз обеспечивает постоянный контроль за питающим напряжением основного ввода. В случае снижения или повышения напряжения на основном вводе, неисправности или обрыва любой из фаз реле производит переключение потребителя на резервный ввод, тем самым, обеспечивая защиту электрооборудования от аварийных режимов электрической сети.

Реле также контролирует порядок чередования фаз (фазировка), что позволяет определить корректность питающего напряжения, приходящего к потребителю. Если чередование фаз питающего ввода дома будет нарушена, например, АСВ вместо АВС, то реле не перейдет в рабочий режим пока ошибка не будет устранена. К тому же эти реле работают в комплекте с электрооборудованием, для которого неправильное чередование фаз может привести к поломке или неправильной работе.

Отечественной промышленностью выпускается достаточное количество различных типов реле для трехфазной и однофазной сети, однако наибольшее применение получили реле серии ЕЛ – ЕЛ11Е, ЕЛ-12Е, ЕЛ-13Е, которые были разработаны для работы в наших электрических сетях, и где каждый тип реле этой серии имеет свою область применения.

Так реле типа ЕЛ-11Е предназначено для контроля уровня напряжения и используется для защиты источников питания, генераторов, а также в качестве приборов контроля в системах АВР.

ЕЛ-12Е служит для контроля порядка чередования фаз и асимметрии напряжения (перекоса фаз) и применяется для защиты мощных асинхронных электродвигателей мощностью до 100 кВт, работающих в нереверсивном режиме.

ЕЛ-13Е контролирует только асимметрию напряжения (перекос фаз) и используется для защиты трехфазных крановых асинхронных электродвигателей мощностью до 75 кВт, работающих в реверсивном режиме.

Реле серии ЕЛ выпускаются с разным временем срабатывания — 0,1; 0,15; 0,5 секунд, а также с регулировкой задержки от 0,1 до 10 секунд, что позволяет избежать ложных срабатываний при наличии кратковременных возмущений в электрической сети.

Практически все реле контроля фаз имеют одинаковое устройство: индикация нормального и аварийного состояния сети, измерительная и силовая часть.

Измерительная часть, как правило, имеет регулируемую уставку нижнего и верхнего порогов напряжения, регулировку задержки срабатывания реле.
Силовая часть представляет собой обычное электромагнитное реле, контакты которого задействуют в схемах управления систем АВР.

4. Схема АВР с применением реле контроля фаз ЕЛ-11Е.

Подключение реле серии ЕЛ очень простое и не представляет особых затруднений: к клеммам L1, L2, L3 подключаются фазы А, В, С соответственно, а через контакты 15-16 и 25-28 напряжение подается в цепь управления катушек контакторов, где в зависимости от состояния электрической сети реле управляет работой контакторов замыканием или размыканием этих контактов.

На рисунке ниже изображена схема АВР, обеспечивающая бесперебойное снабжение трехфазным питающим напряжением потребителей. Схема собрана на двух контакторах КМ1 и КМ2, реле контроля фаз KV1, трехполюсных автоматических выключателей QF1, QF2 и SF1, однополюсного автоматического выключателя SF2 и двух ламп накаливания HL1 и HL2, обеспечивающих индикацию работы АВР.

Рассмотрим работу схемы.
Первым в работу запускаем основной ввод включением автоматических выключателей QF1 и SF1, после чего трехфазное напряжение основного ввода подается на входные клеммы реле L1, L2, L3. Если напряжение основного ввода в норме, то контакт реле KV1.1 замыкается и через него фаза А поступает на левый по схеме вывод катушки контактора КМ1, контактор срабатывает, его силовые контакты КМ1 замыкаются и через них трехфазное сетевое напряжение А3, В3, С3 поступает к потребителю.

Одновременно с этим нормально-замкнутые контакты реле KV1.2 и контактора КМ1.1 размыкаются и разрывают цепь питания катушки КМ2, а нормально-разомкнутый контакт КМ1.2 замыкается и включает лампу HL1, сигнализирующую о работе основного ввода.

Теперь включаем автоматы QF2 и SF2 и запускаем резервный ввод.
Напряжение резервного ввода А2, В2, С2 поступает на верхние клеммы силовых контактов контактора КМ2 и остается там дежурить. Фаза А2 через автомат SF2 поступает на левые по схеме клеммы контактов КМ1.1 и КМ2.2 и также остается на них дежурить. При этом никаких изменений в работе АВР не происходит, так как в данный момент работает основной ввод.

При возникновении аварийной ситуации на основном вводе реле KV1 переключает потребителя на резервный ввод: контакт реле KV1.1 (25-28) размыкается и прекращает подачу питания на катушку контактора КМ1, отчего контактор обесточивается, его силовые контакты КМ1 размыкаются и напряжение основного ввода перестает поступать к потребителю. Об этом также сигнализирует лампа HL1, которая гаснет при размыкании контакта КМ1.2.

Одновременно с этим нормально-замкнутые контакты реле KV1.2 (15-16) и контактора КМ1.1 становятся замкнутыми и через них фаза А2 поступает на катушку контактора КМ2, контактор срабатывает и теперь через его силовые контакты КМ2 трехфазное сетевое напряжение А3, В3, С3 поступает к потребителю.

Также нормально-замкнутый контакт КМ2.1 размыкается и разрывает цепь питания катушки контактора КМ1, а контакт КМ2.2 замыкается и включает лампу HL2, которая сигнализирует о работе резервного ввода.

При восстановлении параметров сетевого напряжения на основном вводе реле контроля фаз автоматически переключит потребителя с резервного ввода на основной.

В рамках этой части статьи мы рассмотрели стандартную схему АВР, реализованную на реле серии ЕЛ. Как уже было сказано выше, отечественной промышленностью выпускается достаточное количество различных типов реле контроля фаз, но принцип построения схем и работа автоматического ввода резерва с использованием подобных реле остается неизменным – будь то трех или четырехпроводная электрическая сеть. Главное надо понимать, что для каждого конкретного случая выбирается конкретный тип реле контроля фаз.

Выражаю благодарность за предоставленную аппаратуру для написания данной статьи интернет-магазину «Электрик-Сантехник» находящемуся по адресу г. Астрахань ул. Адмиралтейская, 53м.

На этом хочу закончить статью о простых системах АВР, выполненных с применением контакторов и реле контроля фаз.
Удачи!

Литература:
Паспорт: реле контроля трехфазного напряжения ЕЛ-11Е, ЕЛ-12Е, ЕЛ-13Е. ТУ 3425-007-49874443-07.

Как настроить реле напряжения

Большинство бытовых электроприборов предназначены для работы при определённом напряжении сети. Эксплуатация этих устройств в условиях выхода напряжения сети за допустимые пределы может привести к их выходу из строя. В этой статье рассказывается, как настроить реле напряжения, предназначенное для предотвращения таких ситуаций. Эту защитную аппаратуру необходимо регулировать при установке и подключении к сети.

Основное назначение реле напряжения (РН) — отключение потребителей от сети при несоответствии напряжения заданным значениям. Через некоторое время, определяемое настройками аппарата, реле контроля напряжения производит попытку повторного включения:

• в случае нормализации ситуации электроприборы включаются в работу;
• при продолжающемся нарушении параметров сети цикл «ожидание-проверка» повторяется до ручного отключения прибора.

Справка! Для удобства настройки приборы имеют цифровое табло, показывающее напряжение сети и причину срабатывания защиты.

Причины срабатывания реле напряжения

Установка этой защиты позволяет избежать выхода из строя бытовой и промышленной аппаратуры, а так же предотвратить возможное возгорание устройств.

Неисправность электропроводки

Один из случаев срабатывания защиты — отгорание нулевого провода в вводном щитке в здание. При этом вместо 220В в розетке может быть любое напряжение — от нескольких вольт, которое приводит к выходу из строя электродвигателей холодильников и кондиционеров, до 380В, при котором перегорает любая аппаратура — от лампочек и зарядок для мобилок до телевизоров и компьютеров.

Нестабильность параметров электросети

Электроснабжение многих жилых районов и промышленных предприятий осуществляется по линиям, проложенным ещё в советское время, поэтому оно не обеспечивает стабильного напряжения сети:

• при повышенных нагрузках происходит падение напряжения, особенно в конце кабельной линии;
• для обеспечения номинальных параметров сети на отдалённых участках линии электропередач электрокомпания может завысить выходное напряжение питающего трансформатора;
• во время производства переключений в высоковольтных линиях возможно появление в розетках повышенного до 280В напряжения.

Установка РН поможет защитить электроприборы, но если проблемы являются постоянными или регулярными, то целесообразным будет установка стабилизатора. В этом случае, перед тем, как настроить реле напряжения, желательно изучить документацию стабилизатора и производить регулировку РН исходя их параметров этого устройства.

Параметры реле контроля напряжения

Установленное и подключенное реле напряжения его необходимо отрегулировать. Чаще всего в настройке реле напряжения нет необходимости — для защиты оборудования достаточно заводских настроек. Такая регулировка может понадобиться при установке стабилизатора напряжения или возврате к стандартным параметрам.

Настойке подлежат три уставки:

1. нижний порог срабатывания — 120-200В (стандартное значение 198 В);
2. верхний порог срабатывания — 210-270В (стандартное значение 242 В);
3. выдержка времени до повторного включения — 3-600 секунд (стандартное значение 3-5 секунд).

Согласно нормативным документам, определяющим, какое напряжение должно быть в сети, колебания должны быть не более чем ±10%. В сети 220В допустимым является значение 192-242В, на которое рассчитывается бОльшая часть электроприборов. Исключение составляют нагреватели, бойлеры и электроплиты, менее требовательные к параметрам сети.

Время выдержки до повторного включения рекомендуется менять в зависимости от типа подключённого оборудования:

1. для холодильников, кондиционеров и других устройств с электродвигателями желательно увеличить этот параметр до 300 секунд;
2. освещение можно пробовать подключить через 5-10 секунд;
3. при установке во вводном щитке квартиры или частного дома выбирается значение 60-150 секунд.

Настройка реле напряжения

При необходимости параметры реле напряжения настраиваются исходя из конкретной ситуации. Все устройства такого типа регулируются похожим способом. Подробно то, как настроить реле напряжения, описывается в паспорте устройства, для примера можно рассмотреть РН фирмы ZURB D2.

Сразу после включения на табло появляется величина питающего напряжения и обратный отсчёт времени до включения.

После завершения выдержки электронная схема реле производит проверку параметров сети и подаёт питание в линию. При этом на передней панели загорается зелёный светодиод.

Значения уставок прибора можно посмотреть, нажимая кнопки управления:

• максимальное напряжение «+» (по умолчанию 242В);
• минимальное «-» (по умолчанию 198В).

Изменить эти параметры можно этими же кнопками:

• 1. при первом нажатии на кнопку на табло начинает мигать установленное значение;
• 2. повторное нажатие даёт возможность изменить уставку;
• 3. кнопками «+» и «-» выставляется желаемое значение параметра;
• 4. через 5 секунд бездействия реле возвращается в рабочий режим.

Аналогично настраиваются и другие параметры. Выбор необходимого пункта меню производится кнопкой «≡». Расшифровка значения производится кнопкой «і».

Задержка включения нагрузки

Настройка выдержки времени повторного включения производится однократным нажатием кнопки «≡». На дисплее должна начать мигать надпись «ton». Нажатием кнопок «+» и «-» выставляется желаемое значение параметра. Заводское значение задержки составляет 3 секунды. Ход обратного отсчёта отображается на дисплее:

• в крайнем правом числе есть мигающая точка;
• при оставшемся времени менее 100 секунд видно оставшееся до включения время «t74», «t73», «t72» . ;
• если время больше 100 или меньше 3 секунд, то прибор показывает напряжение сети
• при отключении устройства из-за повышения напряжения выше допустимого, то 1,5 секунды отображается максимальное напряжение, затем 1,5 сек текущее, после чего начинается показ оставшегося до включения времени.

Задержка перед повторным включением необходима для стабилизации параметров сети.

Какое напряжение должно быть в сети

Всем известно, что реле напряжения служит для защиты от скачков напряжения. То есть при снижении или повышении напряжения в сети реле отключает всю нагрузку, тем самым спасая технику и оборудование от повреждений.

Все это знаю, но не все знают, каким должен быть верхний и нижний порог срабатывания. При каком минимальном и максимальном напряжении оно должно срабатывать.

Обычно как бывает, купил человек реле, поставил, а что в настройках мало кого интересует.

Возьмем для примера нашу бытовую сеть. Я задам вам один вопрос – какое напряжение должно быть в обычной розетке? Многие из Вас ответят 220 Вольт. Друзья на самом деле это не так. Давайте обратимся к нормативным документам.

У меня имеется ГОСТ 29322-2014. Данный ГОСТ введен в действие в начале 2015 года и действует на территории стран постсоветского пространства.

В разделе 3 имеется «таблица-1» в которой указано – «номинальное напряжение 3-х фазных 4-х проводных или 3-х проводных систем».

Как видим напряжение должно быт 230 Вольт. Чуть ниже «таблицы -1» сказано следующее: «при нормальных условиях оперирования напряжение питания не должно отличаться от номинального напряжения больше чем на ±10%».

И все таки на какой порог срабатывания настраивать реле напряжения? Смотрим Таблицу А-1.

Для нашего примера номинальное напряжение 230 Вольт. Наибольшее напряжение питания или используемое 253 Вольта . Наименьшее напряжение питания – 207 Вольт .

То есть получается номинал 230 Вольт. Верхний порог срабатывания (максимальное значение), + 10 % от номинала — составляет 253 Вольта, а нижний порог срабатывания (минимальное значение), — 10 % от номинала — составляет 207 Вольт.

Друзья еще один нормативный документ, в котором сказано о допустимом отклонении напряжения ГОСТ 13-109-97 (о качестве электроэнергии) который на данный момент действующий. В пункте 5.3.2 сказано:

Откуда же взялся стереотип про 220 Вольт в розетке. Друзья дело в том что раньше до 2014 года действовал ГОСТ 29322-1992 (1992 года) в котором как раз таки указывалась норма напряжения для четырехпроводных сетей – 220 Вольт.

Друзья теперь Вы знаете, какое допустимое отклонение напряжения в сети и как настроить реле напряжения. Кому будет интересно, посмотрите видео, в котором я все это рассказываю.