Реле для побутових електромереж: види, призначення і принцип робіт - Rmnt.ru

1. Що таке реле
2. Опис і принцип дії реле контролю напруги
3. Опис і принцип дії диференціального реле (УЗО)
4. Опис і принцип дії реле часу, програмовані реле-таймери
5. Опис і принцип дії реле пріоритетного контролю потужності (струму)
6. Опис і принцип дії реле контролю температури
7. Опис і принцип дії реле контролю освітленості (сутінковий реле)
8. Потужні реле - контактори

У статті розглядається влаштування сучасних реле, застосування в побуті і підключення реле контролю напруги, диференціального реле, реле часу, реле пріоритетного контролю потужності, реле контролю освітленості, реле контролю температури, силові реле або контактори.

Що таке реле

Реле - це пристрій, здатний при виникненні контрольованого їм умови коммутировать (розривати або з'єднувати) різні елементи електромережі. У домашній електромережі різні типи реле використовуються для організації автоматичного виконання операцій, які потребують включення-відключення електроприладів , А також ряду захисних функцій.

Сучасне реле, що використовується в побуті, зазвичай складається з трьох елементів, зібраних в одному корпусі:

1. Датчик, який здійснює контроль сигналу і передає його на модуль обробки.
2. Модуль обробки, зазвичай на базі мікроконтролера, який здійснює аналіз одержуваного сигналу, що полягає в порівнянні його із заданою настройками величиною. У разі досягнення контролюючим сигналом значення спрацьовування, модуль обробки видає сигнал на комутуючу частина.
3. Коммутирующая частина - це електронний ключ або електромагнітне реле, яке здійснює розрив або комутацію електромережі.

Залежно від використовуваного типу датчика і модуля обробки найбільш поширеними є такі типи реле:

1. Реле контролю напруги.
2. Диференціальне реле або УЗО.
3. Реле часу і програмовані реле-таймери.
4. Реле контролю потужності.
5. Реле контролю освітленості.
6. Реле контролю температури.
7. Силові реле або контактори.

Розглянемо всі зазначені вище види реле більш докладно.

Опис і принцип дії реле контролю напруги

Оскільки якість електропостачання в більшості міст Росії залишається досить низьким, то доводиться самостійно вирішувати питання захисту побутової техніки від різких стрибків в електромережі. Більшість реле контролю напруги виконується на базі мікроконтролера з високою швидкодією, в функції якого входить постійне відстежування величини напруги живлення. При перевищенні напругою заданого мінімального або максимального порога виробляє захисне відключення підключеного через реле обладнання від електромережі.

Стандартним порогом спрацьовування реле контролю напруги є мінімальна напруга мережі живлення нижче 170 В і максимальне - 250 В. Після відключення прилад продовжує контроль мережі живлення, після стабілізації напруги на безпечному рівні включається витримка часу, після чого реле автоматично підключає захищається електромережу до мережі живленняенергосистемі.

Структурна схема реле контролю напруги

Дані прилади рекомендують встановлювати безпосередньо після вступного автомата і лічильника, завдяки чому одним реле захищається вся внутрішня електромережу.

Підключення реле контролю напруги (бар'єр з кріпленням на DIN рейку)

Вибір потужності даного реле проводиться з урахуванням виникнення кидків струму при одночасному відключенні великої кількості електроприладів, особливо працюючих двигунів. Найбільш оптимальним є 4-х або 5-ти кратне перевищення комутаційного струму реле контролю напруги на ввідному автоматичному вимикачі.

У тому випадку, якщо необхідно захистити тільки окремий побутовий прилад або маленьку групу, можна використовувати реле контролю напруги, виконане в корпусі під стандартну розетку або розміщене в корпусі подовжувача.

При покупці даного типу реле має сенс віддавати перевагу більш дорогим моделям з індикацією величини напруги і можливістю самостійної зміни верхньої і нижньої межі спрацювання захисту.

При виборі реле контролю напруги можна зупинитися на різних перевірених часом виробників з СНД. Пояснюється це просто - проблеми з елетроснабженія у нас спільні.

Виробник Тип реле Кріплення Струм, А Ціна, руб. DigiTOP V-protector VP-63A DIN-рейка 63 1125 ZUBR D32t DIN-рейка 32 720 ZUBR R116y розетка 16 620

Опис і принцип дії диференціального реле (УЗО)

Дане реле використовується в зв'язку з необхідністю захистити людину від вражаючої дії електричного струму. При зіткненні людини з оголеною проводкою або корпусом електроприладу, що знаходиться під напругою, через його тіло починає протікати струм «витоку».

Як відомо в мережах 220 В, 50 Гц при протіканні через людське тіло струму в 8-10 мА відчуваються дуже сильний біль і спазми, а 100 мА через 2-3 секунди викликає зупинку серця у дорослої людини. Саме для захисту від протікання струмів витоку в електромережах призначене реле диференціального захисту.

За внутрішньою будовою вони можуть бути як електронними з можливістю регулювання струму спрацьовування захисту, так і електромеханічними. Для домашніх цілей доцільно віддавати перевагу електронним, оскільки вони можуть гарантувати відключення електроенергії при струмі витоку в 2-3 мА, ніж врятують життя, як дорослому, так і пустотливому дитині.

Принципове пристрій диференціального реле

Принцип дії електронного однофазного диференціального реле досить простий. Електронікою контролюється струм, що протікає по нульовому проводу (N) і по «фазі» (L), в разі виникнення різниці між ними, що перевищує задану величину, подається команда на відключення електроживлення.

У диференціальне реле може вбудовуватися теплова і максимальний струмовий захист, що дозволяє використовувати його замість вступного роз'єднувача або автоматичного вимикача. Під час комутації важливо правильно підключити до реле «фазу» і «нуль», в разі помилки диференціальне реле або УЗО працювати не буде.

Змонтоване в розподільну коробку УЗО

Відносно диференціальних реле або УЗО є важливе правило - струм спрацювання повинен бути менше смертельного для людини. Надійні як багато виробників з СНД, так і такі відомі бренди, як АВВ або Siemens.

Виробник Тип реле Струм спрацьовування, мА Струм переривання, А Ціна, руб. Legrand TX3 30 25 1260 Eaton -Moeller PF4-25 / 2 30 25 650

Опис і принцип дії реле часу, програмовані реле-таймери

У кожному будинку є електроприлади, використання яких можна було б оптимізувати за допомогою автоматичного включення або відключення з певною витримкою часу.

Найбільш простим прикладом використання реле часу може стати організація включення-виключення нагнітає компресора для акваріумів. Реле часу можна застосовувати для автоматичного відключення світла в загальному коридорі після його включення, незамінне реле часу при організації автоматичного поливу, а також в інших системах автоматики.

Наявні в продажу реле часу можуть бути як цифровими, так і електромеханічними. Завдяки наявності інформативного екрану і микроконтроллерной системи управління ряд моделей може підтримувати одночасний відлік декількох завдань, а також працювати в циклічному режимі з прив'язкою до часу доби, що може використовуватися в різних системах автоматизації.

Функціональна схема найпростішого електронне реле часу

Електронне та електромеханічне реле часу

Ціна даних реле дуже сильно залежить від їх можливостей, вибирати потрібно під конкретний випадок з урахуванням точності регулювання, максимальної витримки, необхідної кількості каналів.

Виробник Тип Струм комутації, А Ціна, руб. АВВ E 234 CT-TGD.12 Видає імпульс 3000 ELKOep циклічне CRM-2H / 230V 16 1300 Eltimo Електронний, розетковий 020S 10 здатністю 2560

Опис і принцип дії реле пріоритетного контролю потужності (струму)

Підвищення інтелектуальності побутових мереж стало можливим з використанням реле контролю потужності. Дане обладнання використовується для обмеження максимального навантаження в слабких по потужності електромережах.

Функціонально дане реле складається з декількох контрольованих ліній. Кожна лінія на центральний процесор передає дані по току в навантаженні, при перевищенні сумарною потужністю захисного порога відбувається автоматичне відключення однієї з вихідних ліній. При цьому одна з ліній має пріоритет над усіма іншими, її відключення проводиться тільки в разі виникнення аварійної струму. Після зниження споживання електроенергії по головній лінії виробляється автоматичне включення другорядних споживачів.

Функціональна схема реле пріоритетного контролю потужності споживання

Максимальна потужність спрацьовування захисту може регулюватися за допомогою винесеного на лицьову панель реле регулятора.

Виробник Тип Потужність, кВт Ціна, руб. Новатек-Електро ОМ-110 0-20 1 200 F & F PR-615 1-7 2100

Опис і принцип дії реле контролю температури

До багатьох побутові нагрівальні прилади вже вбудовано реле контролю температури, але оскільки воно знаходиться на мінімальному видаленні від нагрівального приладу, точність підтримки їм необхідної температури досить невисока. Використання окремого реле контролю температури дозволяє домогтися оптимальної температури в приміщенні, його можна використовувати для автоматичного включення-відключення обігрівачів, вентиляторів, кондиціонерів, холодильних установок.

Багато з цих приладів мають вбудовані екрани і табло, що показують поточну температуру в контрольованому приміщенні і величину завдання. Дані реле можуть комбінуватися з реле часу, завдяки чому можна налаштовувати автоматичний перехід на знижену або підвищену температуру завдання в залежності від часу доби або дня тижня.

Підключення найпростішого реле контролю температури

Датчик температури може поставлятися як окремо, так і вбудований в реле, при цьому може використовуватися різний тип датчиків, що підключаються за допомогою 2-х або 3-х проводів.

Реле контролю температури в корпусі для підключення до стандартної розетки

Виробник Тип Температура, ° С Струм, А Ціна, руб. F & F CRT-04 -20 ... + 40 16 3600 Укрреле РТ-10 / П01 0 ... + 99 10 400

Опис і принцип дії реле контролю освітленості (сутінковий реле)

Автоматичне управління освітленням дозволяє в значній мірі економити електроенергію, завдяки можливості своєчасного включення-відключення джерел світла. Для цих цілей можна використовувати готові реле, до яких підключаються датчики освітленості, розташовані в контрольованому приміщенні.

Підключення найпростішого реле контролю освітленості

У ряді моделей може бути передбачено регулювання чутливості використовуваного фотоелемента для більш раннього або пізнього включення освітлення.

Виробник Тип Потужність, кВт Ціна, руб. F & F AZH-106 3,5 750 TENSE FT-04 1,1 1000

Потужні реле - контактори

Так як більшість розглянутих вище реле призначені для комутації навантаження потужністю від сотень ватів до десяти кіловат, для збільшення потужності комутації використовуються додаткові комутаційні реле великої потужності - контактори. З їх допомогою можна комутувати навантаження в кілька сотень кіловат, завдяки чому розширюються можливості розглянутих раніше реле.

Використання різних типів реле дозволяє оптимізувати роботу багатьох електроприладів, захистити від їх випадкового виходу з ладу, врятувати власне життя. На їх базі можна створити велику кількість систем малої автоматизації, таких як пристрої підтримки оптимального мікроклімату, системи поливу, автоматичного відкривання дверей, включення-відключення світла і багато інших. Компактні розміри і стандартні габарити корпусу дозволяють підключати їх безпосередньо до стандартних розеток або використовувати для їх установки готові електромонтажні коробки, що значно знижує вартість автоматики в цілому.

рмнт.ру

26.11.18