Обзор реле напряжения РН-104 | ПЛК и АСУТП

Реле контроля напряжения или просто реле напряжения(РН) применяются для отключения электрической сети от приборов при превышении допустимого уровня напряжения. Это как электрический предохранитель, но срабатывает он не при высоком токе(коротком замыкании в сети),  а при высоком напряжении.

РН применяются и в быту и на производстве. Скажем, в своих шкафах для АСУ ТП мы всегда ставим РН на трехфазную и на однофазную сеть. При низкой цене эти устройства позволяют защитить контроллеры и модули, которые стоят иногда до 10.000$. Иногда это полезно. Вот на одном предприятии постоянно выключался контроллер. Начали разбираться, оказалось, что из-за неисправности питающая подстанция давала в сеть постройки с АСУ повышенное напряжение и РН исправно разрывал сеть, спасая дорогостоящий ПЛК. Кроме того, что оборудование само по себе стоит денег, выход его из строя по вине скачков напряжения наносит убытки из-за времени простоя, необходимого для приобретения и замены сгоревших приборов.

В быту РН применяются в обычных домах и квартирах на входе электрической сети.  Защита домашней электрической сети 220В от повышенного напряжения сейчас очень актуальна. Время от времени то тут, то там в домашних сетях скачет напряжение и выжигает все включенные приборы. Регулярно появляются такие новости:
Жильцы запорожской многоэтажки остались без бытовой техники. Ее «убил» перепад напряжения в сети
В доме под Полтавой в одну минуту сгорели холодильник, телевизор, стиральная машина
Подробности леденят душу:

Недавно смотрели телевизор. Из него как бахнет, аж из розетки дым пошел. Компьютер и электрочайник были включены. Накрылись. Тут сосед Саша выходит, чуть не плачет — в одну минуту сгорели холодильник, телевизор, стиральная машина, еще какие-то приборы. Вот такое горе почти в каждой квартире по дому.

«Горе», конечно громко сказано, но повод для грусти точно есть. Самое печальное, что отсудить возмещение ущерба в таких ситуациях невозможно. Поэтому, когда 3 года назад я делал ремонт и менял проводку, то первым делом поставил реле напряжения.
В общем, реле напряжения нужно обязательно ставить и в квартире и на производстве- это страховка от больших убытков.

Сегодня рассмотрим реле напряжения РН-104 компании «Новатек-электро»:
rn-104-re

Прежде, чем перейти к РН-104, еще немного об однофазных реле напряжения в целом. Они отличаются друг от друга такими характеристиками:

  • Максимальным коммутируемым током нагрузки, обычно это 16, 25, 32, 40, 60, 63 Ампер
  • Наличием индикатора напряжения входящей электрической сети
  • Элементами управления: ручки, кнопки или их отсутствие
  • Способом подключения входящей электрической сети: в розетку или на клеммы
  • Дополнительными возможностями: термозащита, пожароустойчивый пластик и т.д.

При курсе 1$=27грн., цены на реле напряжения производства разных компаний колеблятся от 270 грн. за самое простое 16-амперное реле без индикации и ручек/кнопок ввода уставок до 740 грн за 63-амперное реле с индикацией и защитой от перегрева.

Теперь собственно про РН-104.

 

Характеристики

Название РН-104
Назначение Реле  напряжения однофазной сети
Макс. ток нагрузки 40 А
Макс. мощность нагрузки 9 кВт
Нижний предел отключения (Umin) 160-210 В
Верхний предел отключения (Umax) 230-280 В
Время повторного включения (Твкл) 5-900 с
Время срабатывания при Umin  0.12с ( 7 c)*
Время срабатывания при Umax 0.02с (1 c)*
Питание ~110…420 В
Крепление DIN-рейка
Габариты 52.5*93*66.5 мм
Цена 22$ (600 грн.)

*Подробнее о особенностях отключения ниже.

 

Принцип работы

РН-104 ставится в сети после автоматического выключателя или пробок. РН-104 работает просто: если напряжение во входящей сети ниже Umin или больше Umax, реле отключает внутреннюю сеть от входящей, тем самым спасая приборы во внутренней сети от выхода из строя. С момента отключения сети начинается отсчет времени Твкл, восстановление соединения входящей и внутренней сети происходит только в случае нормализации уровня напряжения во входящей электрической сети и истечения времени Твкл. Таким образом, Твкл это минимальное время, на которое отключается сеть.

Время, за которое происходит отключение, зависит от условий:

Условие отключения Время отключения, с
Umax<U<(Umax+30В) и U<285В 1
U>(Umax+30В) или U>285В 0.02
(Umin-60В)<U<Umin и 145В<U 7
U<(Umin-60В) или U<145В 0.12

 

Вот так работа РН-104 выглядит в реальности:

 

Конструкция

Вид спереди:
rn104-face-640x480

Корпус РН-104 предназначен для установки на DIN-рейку. Спереди на РН-104 располагается индикатор напряжения входящей сети, ручки регулировки настроек, индикатор включения нагрузки, клеммы для электрических соединений. Так же написана максимальная мощность подключаемой нагрузки, которая в РН104 составляет 9 кВт т.е. максимальный ток нагрузки 40 А при напряжении сети 220-225В.

Рассмотрим главные элементы подробнее.

Индикатор напряжения
Индикатор напряжения сети семисегментный,  красного цвета. Цифры на индикаторе большие, яркие, хорошо различимые в темноте и при освещении. Некоторые другие модели, например РН-111 индикатора не имеют.

Для квартиры лучше брать модель с индикатором, что бы визуально оценивать уровень напряжения в сети. Например, у меня в квартире индикатор показывает 235-240 В, что выше нормально допустимого и приближается к предельно допустимому по ГОСТ уровню  в 220 ±10%= 242В. Еще чуть-чуть и придется задумываться о стабилизаторе, а так бы даже и не знал.

Модели без индикатора, например РН-111, лучше подойдут для установки не в квартирах, а в местах, где люди бывают не часто. Мы ставим РН-111 без индикатора в шкафы АСУ, это и дешевле и показывать уровень напряжения там особо некому.

Ручки регулировки
Во всех моделях реле напряжения компании «Новатек-электро» для задания уставок Umin, Umax и Твкл применяются специальные ручки:
rn110-reg

Так же делает в своих реле напряжения французская компания Шнайдер Электрик, производитель легендарных Zelio. Другие компании чаще ставят кнопки. У ручек перед кнопками есть несколько преимуществ:

  1. Без входа в меню через индикатор и кнопки уже видно, какие выставлены уставки. Например, по фото выше видно, что реле отключит сеть при напряжении меньшем 180 В или большем 260 В.
  2. Не нужно изучать инструкцию для понимания принципа ввода и изменения уставок через индикатор и кнопки.

Цена деления шкалы Umin и Umax составляет 10 В. Ручки переключателей вращаются плавно, а не переключаются по фиксированным значениям и их можно выставить в любое положение «между чёрточками».

Точность задания уставок по сравнению с кнопками не страдает- при вращении ручек на индикаторе отображается значение уставки, а что бы не путали это с напряжением в сети, на индикаторе еще и мигают три точечки.

Поэтому не должно смущать неравномерное деление шкалы Твкл- при вращении этой ручки на индикаторе тоже будет отображаться значение. Кстати, шкала Твкл не линейная:
rn110-ton

Инструкция на РН-104 рекомендует при использовании холодильника или кондиционера выставить Твкл  не менее 3-4 минут. Холодильник есть у всех, потому имеет смысл изменить Твкл со стандартных 5 с до 180 с.

Индикатор включения нагрузки
Зеленый светодиод «Вкл. нагрузки» горит, когда подключена внутренняя сеть и не горит, когда отключена.

Клеммы электрических соединений
Для подключения к РН-104 входящей и внутренней электрической сети, используются винтовые клеммы. Так как реле рассчитано на нагрузку до 9 кВт, клеммы широкие и позволяют подключить толстый электрический кабель:
rn104-klemma

Сама схема электрического соединения изображена на боку РН-104:
rn104-side-640x480

Сзади корпуса- наклейка со справочными параметрами устройства:
rn104-bottom-640x480

Интересно, что внутри. Откручиваем 4 винта:
rn104-open-640x480

Как и ожидалось, внутри 2 платы- силовая и процессорная. На силовой плате можно оценить размер мощного 40-амперного реле и толстые медные контакты для 9-киловаттной нагрузки. Дорожки на плате не выдержат 40 Ампер , потому от контактов реле к клеммам идет похожий на гусеницу толстый провод.

Процессорная плата:
rn104-cpu-640x480

Здесь процессор atmega48 и 3 переменных резистора 50 кОм в качестве ручек регулировки настроек.

 

Впечатление

Благодаря удобному дизайну с ручками регулировки настроек и схеме подключения на боку корпуса, устройство можно подключить не заглядывая в инструкцию. Все просто и понятно. Я сам инструкцию открыл только в конце и из интересного для себя прочел только справочную информацию по характеристикам, остальное было очевидно и так.

РН-104 коммутирует нагрузку до 40 Ампер, этого более чем достаточно для квартиры или частного дома.

7 комментариев: Обзор реле напряжения РН-104

  • Андрей говорит:

    Если будет отгорать нулевой провод в щитке дома — поможет.
    От импульсного скачка (например из-за грозы при подключении дома воздушными, не подземными линиями) не спасет.
    Необходимо на входе реле контроля напряжения поставить варистор соответствующей группы.
    И вот тогда будет счастье )))

  • Валерий говорит:

    Прошу уточнить технические хар-ки. Вы указали «условие отключения U>(Umax+30В) или U>285В — время 0.02».
    Производитель в инструкции указал:
    «фиксированное время срабатывания при повышении напряжения более 30 В от установки по Umах или при повышении напряжения выше 285 В — 0,12с.»
    «фиксированное время срабатывания при импульсном повышении напряжения более 420 В при длительности импульса более 1,5 мс, не более 0,02 с»;
    Разница в 0.1с. Кто прав? Выдержит ли техника импульс 420В?

  • Алексей говорит:

    Данные брал из инструкции, потому если кто и неправ, то это я. На досуге перепроверю.

  • Валерий говорит:

    Выбираю между РН-104 и Zubr D40t. Склонялся к первому, после сравнения характеристик засомневался. Хар-ки РН-104 на всех сайтах отличаются от хар-к производителя в вышеописанных пунктах. Думаю это маркетинговый ход. Хотелось бы узнать мнение специалиста.

    • Алексей говорит:

      У всех производителей характеристики скорости срабатывания примерно одинаковы, т.к. делается все на похожей элементной базе. В данном случае, скорость разрыва цепи зависит только от скорости срабатывание реле, которое размещено на плате. Думаю, у Зубра установлено примерно такое же реле, потому срабатывать будет примерно так же. Нет сверхскоростных реле, которые бы работали заметно быстрее, чем установленные в РН-104.

      Если выбирать между разными РН, нужно смотреть, что там внутри. Вот здесь, например,есть мощные провода для коммутации больших токов, мощные толстые клеммы для подключения проводки.

      У самого дома уже 3 года стоит реле Зубр. В принципе, нареканий нет. Но сейчас я бы вместо него поставил РН-104 — у него управление удобнее сделано. Просто ручки крутишь и выставляешь нужные параметры. А к Зубру подходишь и сначала думаешь, куда жать, как жать.

  • Юрий говорит:

    Наклейки с реле не пробовали снимать? Некоторые спецы, которые разбирали РН-104 пишут, что установлено реле с макс. током 80А как и в РН-106.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Подтвердите, что Вы не бот — выберите человечка с поднятой рукой:
Confirm that you are not a bot - select a man with raised hand:

Подпишитесь на нашу рассылку


Copyright © 2016. Перцух Алексей

Индекс цитирования