Реле напруги: різноманітність та вибір

Складність електротехнічної продукції, а за нею – й захисної апаратури зростає з кожним роком. При цьому для користувача усе навпаки спрощується: виробники намагаються максимально подбати про те, щоб використовувати прилади було легко. Проте, залишаються параметри, які складно проконтролювати або передбачити. Зокрема, це відноситься й до вольтажу. Щоб вберегти побутову техніку, багато споживачів використовують реле напруги. Саме про те, які вироби подібного роду існують, як вони влаштовані та працюють, буде сьогоднішня стаття.

Не так давно основу захисної автоматики у побуті становили тільки запобіжники різних конфігурацій. Сьогодні на це місце вже прийшли автоматичні вимикачі, проте їхнє завдання полягає лише у тому, щоб захищати енергосистему від струмів короткого замикання, а також не давати перегріватися проводці. У свою чергу, реле напруги – це вже запорука збереження майна та засіб контролю загальної ситуації у мережі. За вартості від 500 до 1000 грн. такий пристрій окупається при першому ж стрибку вольтажу у мережі, оскільки виключає необхідність ремонту нових коштовних приладів.

Якими бувають реле напруги?

Зазвичай при згадці електричного струму говорять про його силу, напругу та частоту, однак у середовищі професіоналів є ще й поняття «якість електроенергії», яке не знайоме звичайним людям. Саме у останньому терміні й полягає вся сутність розглянутих сьогодні питань. Навряд чи людям, які живуть на пострадянському просторі, потрібно пояснювати, що собою представляють скачки вольтажу у мережі. Вони можуть з'являтися й у результаті того, що внутрішньобудинкова мережа перевантажена, й від одночасного ввімкнення техніки у пікові години, й від використання сусідами силових приладів, й з багатьох інших причин.

Особливу увагу слід звернути на те, що реле напруги – це не аналог стабілізатора напруги та не його повноправна заміна. Робота останнього спрямована на те, щоб привести параметри електроструму до стандартних і таким чином забезпечити безперервність подачі живлення до техніки, у той час, як будь-яке реле націлене на те, щоб якомога швидше знеструмити ланцюг, коли будуть виявлені коливання вольтажу. За великим рахунком, даний пристрій має усього лише 3 функції:

• постійний моніторинг струмових параметрів мережі;
• відображення інформації про вольтаж у зрозумілому для людини вигляді;
• здатність розривати живлячі ланцюги при виході характеристик струму за встановлені рамки.

Якщо порівнювати реле напруги з багатьма іншими сучасними захисними модулями побутових мереж, то можна буде сміливо віднести їх до порівняно простих. Функціональну основу виробу становить або мікропроцесор, або звичайний компаратор. Моделі з першої категорії можуть похвалитися більшою гнучкістю у регулюванні порогових значень, а другі за своїм принципом дії багато у чому схожі з автоматичними вимикачами. Але усе ж найважливіше для споживачів – це відрізняти реле напруги від стабілізаторів напруги: пристрої, які розглядаються сьогодні, набагато простіші, вони не намагаються нормалізувати характеристики струму, а просто відключають ділянку ланцюга, якщо вольтаж виходить за певні межі.

Як і у будь-якому захисному вузлі, найбільш важливим параметром реле є його швидкодія. Залежно від моделі та виробника цей час становить долі секунди – мілісекунди, десятки та сотні наносекунд. Встановлення порогового значення практично завжди доступне користувачам, та здійснюється за допомогою роликів/кнопок на корпусі або через налаштування, які виводяться на дисплей. Для того, щоб захисну функцію виконувати було простіше, усе різноманіття моделей розділене на кілька типів. Розглянемо їх далі.

1. Стандартні установочні моделі

Подібні вузли являють собою порівняно компактні модулі, які встановлюються до розподільних щитків. Даний тип зручний тим, що розміщується у звичному для людини місці поряд з іншими блоками електробезпеки. При цьому їхня головна функціональна перевага полягає у тому, що в умовах централізованості системи можна за допомогою одного реле захистити відразу декілька груп споживачів або цсю квартиру. Такі вироби можуть мати безліч режимів роботи та попередньо встановлених регулювань, що дозволяє використовувати їх у різних іпостасях. Наприклад, пристрій може постійно моніторити мінімальний та максимальний вольтаж, здійснювати не тільки відключення, а й подачу живлення у мережі після певної затримки.

Якщо навантаження, яке підключається до реле, не перевищує 8 кВА, то припустимо здійснювати його приєднання до ланцюгів безпосередньо. У тих випадках, коли прогнозується велике навантаження, правильніше комутувати до ланцюгу ще один елемент: контактор, магнітний пускач або навіть автомат, який відповідає за номіналом. Такий спосіб підключення продовжує життя реле та робить його самого більш захищеним від негативного впливу струмів у мережі.

2. Реле блочно-розеткового типу

Дані вироби дуже часто у тому чи іншому вигляді входять до складу обладнання «Розумних будинків». Вони являють собою компактні підключувані блоки з вилкою та розетковим гніздом. Неважко зрозуміти, що такий стабілізатор за необхідності можна підключити до будь-якої розетки, й він буде захищати будь-які пристрої та прилади, що живляться через нього. Основна функціональне зручність полягає у тому, що моделі подібного роду є переносними та вкрай невеликими. Якщо споживачі особливо побоюються за якусь побутову техніку, але не хочуть переробляти розподільний щиток, вони можуть ефективно захистити своє майно за допомогою мобільного виробу.

Найчастіше у даних моделях встановлені контролери та мікросхеми, які піддаються ще більш точному підлаштуванню, аніж у виробах першого типу. Окрім того, на корпусі реле зберігається дисплей, за допомогою якого людина може візуально відслідковувати динаміку зміни напруги у домашній електромережі. У основі принципу дії пристрою використовуються різні модифікації електромагнітних розціплювачів та реле, у тому числі, й багатопозиційні.

3. Переносні реле-подовжувачі

Моделі подібного типу дуже нагадують звичайні подовжувачі та мережеві фільтри, з тією різницею, що тут присутній додатковий рівень захисту. Функціонально такі вироби повністю повторюють прибори з попередньої категорії, проте дають ще більшу свободу у експлуатації. Як відомо, вони можуть мати відразу декілька гнізд для підключення та шнур будь-якої необхідної довжини. Звернути увагу варто лише на те, що реле є ефективним тільки тоді, коли сумарна потужність підключуваних до нього споживачів не буде перевищувати його номінальних обмежень.

Ще декілька слів необхідно додати про пристрої першого з розглянутих типів. Реле, які встановлюються на дин-рейку у ввідних щитах, можуть бути як однофазними, так і трифазними. Зі зрозумілих причин другі помітно більші, й використовують їх здебільшого там, де необхідно контролювати роботу приладів з трифазним живленням – обладнання у гаражі або майстерні, потужна електроплита у кухні, бойлер у ванній кімнаті або туалеті, компресорні установки у підвалах, прилади вентиляції та кондиціонування на горищах.

При цьому якщо у житлі просто є трифазне введення, але пристрої з таким способом живлення відсутні, нерідко буває розумніше поставити три окремих однофазних моделі та налаштувати їх однаковим чином. Робити те саме у описаних на початку випадках є неприпустимим лише тому, що це заважає коректній роботі самого обладнання. Наприклад, при пошкодженні або обриві однієї з фаз, виріб із трифазним живленням повинен бути знеструмленим повністю, за усіма трьома підвідними дротами, а при монтажі індивідуальних реле таку синхронність забезпечити не вдасться. Якщо ж трифазна модель встановлена ​​на введенні до будинку, вона може спрацьовувати при некритичному перекосі фаз, не дозволяючи продовжити роботу обладнання, яке фактично перебуває у нормальних умовах. Особливо прикро це у тих випадках, коли перекіс відбувається лише кількісно, залишаючись при цьому у дозволеному діапазоні. Наприклад, для багатьох будинків у приватному секторі дуже типовими є коливання від 220 В до 230 В, й будь-яка сучасна техніка на це повністю розрахована. У той самий час, трифазні реле діють суто математично, і, якщо хоча б одна фаза відрізняється від інших за вольтажем, залишаючись у цьому інтервалі, усе одно відрубують загальне живлення. Таким чином, якщо у Вашому будинку немає жодних пристроїв із трифазним живленням, встановлення до щитку єдиного реле буде недоцільним: замість цього краще змонтувати три однофазних вузла. Різниця у вартості між двома цими рішеннями буде мінімальною, зате з функціональної точки зору переваги підходу з поділом більш наочні.

Як обрати реле напруги?

Зі сказаного вище легко зрозуміти, що у першу чергу слід визначитися з кількістю фаз майбутнього устрою. Звертаємо увагу, що абсолютна більшість переносних моделей орієнтовані на експлуатацію у парі зі звичайними розетками, тож знайти модель блочного типу або подовжувач із чотирма жилами буде вкрай проблематично. Коли питання з кількістю фаз буде вирішене, можна переходити до аналізу інших характеристик.

Базовою буде сукупна потужність електроприладів, які мешканці планують експлуатувати. До цієї величини прийнято додавати ще 20-30% на випадок неврахованих навантажень та подальшого розширення парку техніки, а також для компенсації усіх явищ, пов'язаних зі стрибками струмових характеристик у моменти ввімкнення пристроїв. Якщо у Вашому будинку встановлені освітлювальні прилади, у яких використовуються світлодіодні лампочки, цими контурами можна знехтувати та навіть не підключати їх через реле. Напівпровідникові моделі практично не чутливі до перепадів вольтажу, а їхня потужність просто мізерна у порівнянні з різними пилососами, електрочайниками, прасками та бойлерами.

Ще один важливий аспект – узгодженість характеристик захисної апаратури. Припустімо, мешканці хочуть захистити за допомогою реле напруги новий кондиціонер, паспортна сила струму якого становить 5 А. Для нього буде достатньо моделі з номінальним струмом у 10 А, й про цей контур можна забути. Якщо ж стоїть завдання захистити весь будинок за допомогою одного пристрою, обов'язково необхідно узяти до уваги номінал автоматичного вимикача на вводі. Яким би не був його струм, у реле він повинен бути більшим. Наприклад, тоді, коли номінал автомата дорівнює 25 А, реле напруги має бути розраховане на 32 А або 40 А, і т.д. У свою чергу, необхідно усвідомлювати й обмеження розеткових моделей. Майже усі вони розраховані на 6-10 А, максимум на 16 А. При цьому вироби, які призначені для монтажу на дин-рейку, здатні витримувати до 60 А.

Що стосується конкретних брендів, то тут політика цілком стандартна: якщо Ви хочете купити продукт, який буде надійним та довговічним, не піддавайтеся спокусі максимально заощадити. Найбільш бюджетні моделі випускаються марками без репутації, а виготовляють їх здебільшого у кустарних цехах без дотримання технології. Правильніше буде довіряти тим компаніям, які спеціалізуються на захисній техніці та вже мають ім'я у цій сфері.

Наостанок слід сказати декілька слів про те, що буде, якщо підібрати модель неправильно. Коли номінал реле виявиться нижчим за струм навантаження, у моменти досягнення обмеження автоматику буде вибивати. Тож чекайте постійних відключень, якщо звикли використовувати багато пристроїв одночасно. У протилежному випадку, якщо реле виявилося потужнішим, аніж потрібно, жодних аварійних наслідків для системи не буде, проте Ви просто переплатите за незатребуваний функціонал.