Защитное реле напряжения: Реле контроля напряжения — купить реле защиты от скачков напряжения по низкой цене – интернет-магазин ВсеИнструменты.ру
Реле контроля напряжения на DIN-рейку
Другой город Абакан Алдан Александров Алексин Анапа Ангарск Армавир Архангельск Асбест Астрахань Балабаново Балаково Балашиха Балашов Барнаул Батайск Бежецк Белгород Березники Березовский Бийск Благовещенск Бор Борисоглебск Братск Бронницы Брянск Бузулук Великие Луки Великий Новгород Видное Владикавказ Владимир Волгоград Волгодонск Волжский Вологда Волоколамск Воронеж Воскресенск Выборг Вышний Волочек Вязьма Глазов Грозный Гусь-Хрустальный Дзержинск Дмитров Долгопрудный Домодедово Донской Дубна Егорьевск Екатеринбург Елабуга Елец Железногорск Железнодорожный Жуковский Звенигород Зеленоград Зеленодольск Зима Златоуст Иваново Ивантеевка Ижевск Иркутск Истра Йошкар-Ола Казань Калининград Калуга Каменка Кашира Кемерово Кимры Кингисепп Кинешма Киржач Кириши Киров Клин Клинцы Ковров Коломна Конаково Копейск Королев Костомукша Кострома Красногорск Краснодар Красноярск Кропоткин Кстово Курган Курск Липецк Лиски Луховицы Лыткарино Люберцы Магнитогорск Майкоп Малоярославец Миасс Мичуринск Можайск Москва Московский Мурманск Муром Мытищи Набережные Челны Нальчик Наро-Фоминск Нахабино Нижний Новгород Нижний Тагил Новокузнецк Новокуйбышевск Новомосковск Новороссийск Новосибирск Новочебоксарск Новочеркасск Ногинск Обнинск Одинцово Озерск Октябрьский Омск Оренбург Орехово-Зуево Орск Орёл Павлово Пенза Переславль-Залесский Пермь Петрозаводск Печора Подольск Покров Псков Пушкино Пятигорск Раменское Реутов Ржев Рославль Россошь Ростов Ростов-на-Дону Рыбинск Рязань Салават Салехард Самара Санкт-Петербург Саранск Саратов Саров Сасово Севастополь Северодвинск Сергиев Посад Серов Серпухов Смоленск Солнечногорск Сортавала Сочи Ставрополь Старый Оскол Стерлитамак Ступино Сургут Сходня Сызрань Таганрог Тамбов Тверь Темрюк Тольятти Томск Троицк Московская обл. Троицк Челябинская обл. Тула Тюмень Ульяновск Уфа Ухта Фрязино Химки Чайковский Чебоксары Челябинск Череповец Чехов Шадринск Шатура Шахты Щекино Щелково Щербинка Электросталь Энгельс Ялта Ярославль
Ваш город
Санкт-Петербург
⚠️ Реле напряжения 220 В для дома: принцип работы, обзор моделей
Нестабильное напряжение в сети – это проблема не только деревень и маленьких посёлков. Обилие разнообразной бытовой техники в квартирах зачастую приводит к перекосу фаз – устаревшие трансформаторные подстанции просто не справляются с нагрузкой. А значительное снижение напряжение, как и его скачок в момент отключения приборов с высокой потребляемой мощностью, может вывести из строя Вашу технику. Решением подобной проблемы может стать установка реле напряжения 220 В для дома, которое обеспечит защиту электроники при возникновении внештатной ситуации.
Реле контроля напряжения покажет напряжение в сети и отключит его подачу при превышении или занижении установленного пределаСодержание статьи
Реле напряжения – что это такое и для чего используется
Проблемы, решаемые РН, не обязательно связаны с аварийным состоянием трансформаторов на подстанции и перегруженностью одной из фаз. Очень часто проблема заключается в халатности персонала, обслуживающего линии электропередач. Провисшие провода могут соприкоснуться при сильном порыве ветра. Наверняка, не стоит говорить о том, что будет при подаче фазы по нулевому проводу. В этом случае РН оперативно отключит подачу напряжения в квартиру или дом, а по прошествии некоторого времени снова попытается включить. Если проблема устранена, домашняя сеть будет работать в штатном режиме.
Такое напряжение можно назвать критическим – редкий бытовой прибор сможет его перенестиТакже, по желанию владельца, устанавливаются ограничения подачи, а именно нижний и верхний предел, по достижении которых устройство будет срабатывать. Это защитит бытовую технику как от слишком низкого, так и от повышенного напряжения.
Принцип работы реле напряжения и его устройство
Разобравшись с вопросом для чего нужно реле напряжения, попробуем понять его принцип работы. На самом деле он не сложен. Автоматика РН определяет перепад и отключает подачу, на что уходит не более нескольких миллисекунд. Это обеспечивает полноценную защиту домашней электроники. Многие несведущие люди считают, что реле напряжения и тока — это то же самое, что и устройство защитного отключения (УЗО), однако это совершенно не так. УЗО никак не защитит приборы от скачка или падения напряжения, реагируя только на токовую утечку, подачу фазы по нулевому проводу или замыкание нуля на заземление.
Не стоит путать УЗО и РКН – это совершенно разные защитные устройства, их функции сильно отличаютсяВажно! Если перепады в Вашей сети находятся в допустимом диапазоне, реле защиты от перенапряжения не будет срабатывать. В этом случае для выравнивания потребуется использование стабилизатора.
Управление реле напряжения 220 В для дома и его дополнительные возможности
При помощи кнопок на лицевой панели у пользователя есть возможность установки в памяти реле максимального напряжения (от 220 до 280 В), а также его минимального показателя (190-210 В). Однако, это не все настройки, доступные владельцу. Также устанавливается задержка подачи электроэнергии на домашнюю сеть (от 3 до 900 сек). Эта опция необходима при включении после аварийного срабатывания. Времени прибору должно хватить, чтобы «понять», безопасно ли подавать ток на приборы квартиры.
Ещё одной дополнительной функцией реле контроля напряжения является термозащита: если контакты при монтаже были слабо протянуты, возникает нагрев, способный испортить РН. В этом случае срабатывает термозащита, предназначенная для отсечки, и прибор отключается.
«RN-01-30» – подробные технические характеристики реле контроля напряженияРазделение РН по видам, исходя из типа подключения и установки
Существуют различные модификации РКН, которые отличаются по внешнему виду и способу подключения. По этим параметрам выделяют три типа устройств, которые мы сейчас и обозначим.
Реле напряжения в розетку: обычный переходник, защищающий технику
Реле напряжения и тока может включаться непосредственно в розетку, а уже к нему будет коммутироваться любой из бытовых приборов. Такое устройство неудобно тем, что используется только для одного прибора. Его часто используют как дополнительную защиту.
РКН, включаемый в розетку, также можно настроить под определённые параметрыКак подключается реле напряжения в форме удлинителя
Реле защиты от скачков напряжения может быть изготовлено в форме удлинителя, что позволяет подключение нескольких приборов, однако их общая максимальная сила тока не должна превышать 16 А (как и в случае с реле-розеткой). Подключение такого РКН – проще некуда. Необходимо лишь включить вилку в розетку.
Реле-удлинитель предельно прост в подключении к домашней электрической сетиУстановка РКН на ДИН-рейке
Реле напряжения 220 В на ДИН-рейку способно защитить все электроприборы в квартире или частном доме. Также возможно его подключение на отдельные группы, если позволяет разводка.
Реле для установки на ДИН-рейку намного мощнее, чем удлинитель или розеткаВажно! При выборе варианта реле напряжения с установкой на ДИН-рейку внимательно отнеситесь к номинальной силе тока. Потребляемый приборами ток (общий показатель) не должен превышать номинальных значений, указанных на РКН. В зависимости от производителя реле напряжения и его модели этот показатель может быть равен 25 А, 32 А, 40 А, 50 А или 63 А.
Зачем нужны однофазные и трёхфазные реле напряжения 220 В для дома: виды устройств
В городских квартирах, оборудованных газовыми плитами, напряжение в сети составляет 220 В. Исключением могут являться лишь жилые помещения, в которых установлены электроплиты. Однако для частных секторов подвод к дому напряжения 380 В является обычным делом. Разводка на 3 различных группы, каждая по 220 В, производится уже в распределительном шкафу. А если существуют разные вводы (одна или три фазы), должны производиться и РКН для того или иного ввода. Рассмотрим однофазные и трёхфазные устройства защиты более подробно.
Однофазное реле контроля напряжения и области его использования
Подобное РКН можно использовать как в однофазной, так и в трёхфазной системе электроснабжения, однако, во втором случае существуют некоторые нюансы установки. Дело в том, что при трёхфазной системе через подобное РН можно будет подключить лишь одну из групп, питающуюся от одной фазы. Таким образом, чтобы защитить все 3 группы потребуется установка трёх однофазных реле защиты, или одного трёхфазного, что значительно выгоднее по финансовым затратам.
Однофазное РКН можно использовать и в трёхфазных схемахТрёхфазное РКН: преимущества установки при напряжении 380 В
Если в дом заходит питание 380 В и есть необходимость защиты всех трёх групп, которые будут от него запитаны, можно установить трёхфазное РКН. По цене оно выйдет дешевле, чем приобретение трёх однофазных устройств. Однако, и здесь есть минусы. При падении или скачке напряжения на одной из фаз, отключатся все три, что довольно неудобно. Если же необходима защита оборудования, работающего от сети 380 В, то единственно правильным решением будет установка трёхфазника.
Иногда однофазником не обойтись, тогда применяются реле на 3 фазыКритерии выбора реле контроля напряжения для квартиры или частного дома
Основными критериями выбора подобного оборудования являются:
- возможность самостоятельной настройки рабочих диапазонов;
- наличие дополнительных функций в виде термозащиты;
- номинальный ток. При вычислении потребляемого тока не рассчитывайте на то, что все приборы одновременно не будут работать. Запас по этому показателю не помешает;
- обратите внимание на отзывы пользователей, уже установивших оборудование той или иной марки. Лучше рассматривать мнения людей на крупных ресурсах.
Общие рекомендации по вопросу подключения реле напряжения
Подключение РКН будет зависеть от марки и модели устройства защиты. Чаще всего на подобных приборах снизу находится 3 клеммы, к которым подключаются провода в следующей последовательности:
- контакт №1 – нулевая жила, подключаемая ответвлением от основного провода или одновременно вход/выход;
- контакт №2 – вход питания (фазный провод), идущий от прибора учёта;
- контакт №3 – выход фазы для дальнейшего распределения.
Для получения более полной информации рассмотрим некоторые РКН наиболее популярных в России производителей со схемами монтажа и возможностями настройки.
Скачки напряжения таят в себе очень большую опасность не только для техники, но и для жизни людей, проживающих в квартиреПопулярные модели реле контроля напряжения: настройки, схемы монтажа
Несмотря на довольно обширный список производителей подобного оборудования, в нашей стране популярностью пользуются единицы. Сейчас мы поговорим именно о таких брендах и моделях РКН, которые они производят.
Компания «Меандр» и её реле напряжения «УЗМ 51 М»
С самого начала рассказа о подобном реле уточним, что подобные РКН были сняты с производства. После многочисленных жалоб на новый «УЗМ 51 МД» с защитой от дуги, модель вернули, однако, звание «лучшего РН»устройство успело потерять. На сегодняшний день компания «Меандр» производит множество новых моделей приборов защитной автоматики, однако, все они пока «сыроваты» и до «УЗМ 51 М» никак не дотягивают. Подключить устройство довольно просто: на корпусе расписаны вход/выход и отмечены ноль/фаза. Это можно увидеть на картинке.
Внешний вид «УЗМ 51 М» – чётко видно контакты для подключения входа и выхода питанияОтзыв о «УЗМ 51 М»:
Подробнее на Отзовик: https://otzovik.com/review_5899834.html
Реле напряжения Меандр УЗМ 51 М
Реле контроля напряжения «РН113» от «Новатек»
Это устройство пользователи считают более удобным по причине отсутствия необходимости отдельного приобретения вольтметра. Здесь он установлен на самом РКН. Сквозь тонированную крышку современных пластиковых боксов светящиеся цифры, показывающие напряжение в сети в данный момент времени, видны достаточно чётко. Прибор имеет довольно широкий диапазон настроек – 160-220 В для установки нижнего предела и 230-280 В по верхней планке отключения.
Схема подключения реле напряжения РН113Отзыв о «РН113»:
Подробнее на Отзовик: https://otzovik. com/review_5333583.html
Реле напряжения Новатек РН113
Однофазное реле «ABB» и схема его подключения
Под этим брендом, существующем на российском рынке очень давно, производится множество различных моделей защитных устройств, в том числе и реле контроля напряжения. По причине огромного ассортимента рассмотрим общую схему подключения РКН произведённого под брендом «АВВ».
Схема подключения РКН производства «АВВ»Однофазное реле напряжения ABB
Реле напряжения «Legrand»: существует ли подобная продукция
К сожалению, несмотря на очень широкую линейку производимых электротоваров, фирма «Legrand» не производит реле контроля напряжения. Это вдвойне огорчительно по той причине, что остальные изделия и автоматика этого бренда обладают весьма хорошими характеристиками и отменным качеством. Будем надеяться, что под этой маркой в будущем всё же будет производиться нечто подобное. А пока остаётся выбирать устройства от других производителей.
Реле напряжения Legrand
«Зубр» – реле напряжения родом из Донецка
1-фазное реле контроля напряжения «Зубр RBUZ D63t» со встроенным вольтметром ничем не уступает известным европейским брендам. Очень качественное исполнение, долговечность и широкий диапазон настроек – вот причины высокой популярности продукции этого бренда. Нижний предел падения напряжения можно выставить в диапазоне от 120-210 В, а верхний – от 220 до 280 В. При этом, скорость срабатывания при падении ниже установленного предела составляет 1.2 с, а на отключение при скачке выше верхнего порога уходит всего 0.05 с, что позволяет не беспокоиться за сохранность бытовой техники.
Литера «t» в конце маркировки модели говорит о том, что прибор оборудован встроенной термозащитой, что также добавляет плюсов в его копилку. Рассмотрим схему его подключения.
Схема подключения реле контроля напряжения «Зубр»Отзыв о реле напряжения «Зубр»:
Подробнее на Отзовик: https://otzovik. com/review_722248.html
Реле напряжения Зубр
Где приобрести реле контроля напряжения для дома
Купить реле напряжения для дома 220 В можно в любом магазине, специализирующемся на продаже электротоваров и автоматики. В этом случае есть возможность проверки оборудования на месте. Однако, каждый хочет заплатить меньше. В этом случае можно купить реле напряжения для дома 220 В по более низкой цене, заказав товар через сеть интернет. Однако, в этом случае единственной гарантией качества будет рейтинг и известность интернет ресурса, предлагающего подобные услуги.
Средняя стоимость РКН для установки на ДИН-рейку от различных фирм-производителей по России может составить (цены указаны по состоянию на ноябрь 2018 года в рублях):
- «РН-113» – 1700;
- «Digitop VА-40» – 2500;
- «Ресанта АЗМ 2P 40А» – 800;
- «ZUBR D63t»–2900;
- «Easy9 1П+Н 40 АУЗМ Schneider Electric» – 2800.
Отметим, что цены могут отличаться в зависимости от региона продаж и количества посредников между производителем и покупателем.
Подведём итог
При том состоянии электросетей и трансформаторов на подстанциях, особенно в частных секторах, приобретение реле контроля напряжения и его установка уже становится необходимостью. А для тех, кто считает стоимость подобных защитных устройств слишком высокой, редакция Homius.ru приготовила совет: посчитайте, во сколько может обойтись ремонт всей бытовой техники, находящейся в Вашей квартире или частном доме. После производства нехитрых вычислений Вы гарантированно измените своё решение. Главное здесь – не жалеть времени, а именно ознакомиться перед приобретением не только с ассортиментом предлагаемой производителем продукции, но и с реальными отзывами пользователей, установивших подобную защиту. Только так можно понять, стоит ли приобретать ту или иную модель.
Таблица предельно допустимых отклонений показателей напряжения, согласно ГОСТНадеемся, что изложенная в сегодняшней статье информация была полезна нашему Уважаемому читателю. Если в процессе ознакомления с ней у Вас возникли вопросы, можете смело задавать их в обсуждениях ниже. Редакция Homius.ru с удовольствием на них ответит в максимально короткий период времени. Если же у Вас установлено подобное защитное оборудование, просим поделиться впечатлениями с менее опытными домашними мастерами, планирующими подобную установку. Пишите, делитесь, спрашивайте. А напоследок, по сложившейся доброй традиции, предлагаем Вашему вниманию один интересный ролик по сегодняшней теме, из которого Вы узнаете много нового.
Предыдущая
Инженерия💨 Тепловая электрическая пушка 220 В: качественный обогрев жилых помещений, гаража, склада
СледующаяИнженерия♻ Альтернативные источники энергии: время экономить
Понравилась статья? Сохраните, чтобы не потерять!
ТОЖЕ ИНТЕРЕСНО:
ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:
Устройство защиты УЗМ-51М (реле контроля напряжения) 63А 10сек/6мин УХЛ4 Меандр УЗМ-51М
Устройство защиты УЗМ-51М (реле контроля напряжения) 63А 10с / 6мин УХЛ4 Меандр
-
Время срабатывания при повышении напряжения до критических пределов (300В) — 0,02с
-
Время срабатывания при критических «провалах» напряжения (130В) — 0,1с
-
Устройство защиты сохраняет свою работоспособность от 0 до 440В
-
Ручная регулировка верхнего и нижнего порога отключения по напряжению
Что такое УЗМ-51М?
Реле напряжения с электромагнитным размыкателем на выходе, с встроенной варисторной защитной (от импульсных перенапряжений)
Для чего используется реле напряжения УЗМ?
Защитное многофункциональное устройство (УЗМ) – быстро отключит оборудование при слишком высоком, или наоборот, недостаточном напряжении.
Предотвращает поломку техники при обрыве нуля и импульсных скачках напряжения, вызванных работой подключённых к той же сети электродвигателей, магнитных пускателей или сильных электромагнитов.
Особенности
- Двухпороговая защита от перенапряжения (с задержкой включения)
- Двухпороговая защита от снижения напряжения (с задержкой включения)
- Варисторная защита от импульсных скачков сетевого напряжения
- Функция дистанционного управления (контактор)
- Фиксированная программируемая задержка повторного включения — 10 с. или 6 мин.
Что еще?
Устройство устанавливается на монтажную рейку-DIN шириной 35 мм (ГОСТ Р МЭК 60715-2003) с передним подключением проводов питания коммутируемых электрических цепей.
Клеммы туннельной конструкции обеспечивают надёжный зажим проводов суммарным сечением до 35мм2.
На лицевой панели УЗМ расположены два индикатора – двухцветный (зелёный/красный) «норма-авария» и жёлтый включения контакта реле, кнопка «ТЕСТ» ручного управления.
Как подключить?
Схема с размерами
Технические параметры
Номинальное напряжение питания, В / частота, Гц |
230 / 50 |
Максимальное напряжение питания, В |
440 |
Номинальный / максимальный ток (при сечении подключённых проводников не менее 16мм², медь), А |
63 / 80 |
Время срабатывания импульсной защиты, нс |
<25 |
Верхний порог отключения нагрузки (регулируемый) Uверх |
240, 250, 255, 260, 265, 270, 275, 280, 285, 290 |
Нижний порог отключения нагрузки (регулируемый) Uниж, |
210, 190, 175, 160, 150, 140, 130, 120, 110, 100 |
Верхний / нижний порог ускоренного отключения нагрузки при повышении / понижении напряжения больше критического порога, Uверх. кр.,,В |
300 ± 15 / 130 ± 10 |
Максимальный допустимый ток короткого замыкания, А |
4500 |
Сечение подключаемых проводников не менее, мм² |
0,5-25 (20-4 AWG) |
Степень защиты реле по корпусу / по клеммам по ГОСТ 14254-96 |
IP40/IP0 |
Габаритные размеры, мм |
83х35х67 |
Масса, не более, г |
160 |
» Электротехническая компания «МЕАНДР» была основана в 1992 году в Санкт-Петербурге. Компания специализируется на разработке и производстве средств промышленной автоматики. Предприятие завоевало себе имя производством электронных реле различного назначения. Номенклатура выпускаемых изделий насчитывает более 500 наименований. Продукцию «Меандра» используют многие крупные промышленные предприятия: ОАО «Силовые машины», ПАО «Северсталь», ОАО «РЖД», ПАО «Газпром», Концерн Аврора, Звезда-Энергетика, Ленэнерго и другие.»
Устройство защиты УЗМ-51М (реле контроля напряжения) 63А 10сек/6мин УХЛ4 Меандр
Устройство защиты УЗМ-51М (реле контроля напряжения) 63А 10сек/6мин УХЛ4 Меандр — цена, фото, технические характеристики. Для того, чтобы купить Устройство защиты УЗМ-51М (реле контроля напряжения) 63А 10сек/6мин УХЛ4 Меандр в интернет-магазине prestig.
Подробнее | |
Подробнее | |
|
Подробнее |
Подробнее | |
|
Подробнее |
|
Устройства защита от скачков напряжения для дома и квартиры
Содержание
Высокий уровень развития современных технологий позволил оснастить наше жилье высокотехнологичной бытовой техникой, которая экономит время, облегчает труд и упрощает жизнь. В подавляющем большинстве квартир и жилых домов обязательно найдутся автоматические стиральные и посудомоечные машины, микроволновки, холодильники, аудио- и видеоаппаратура, персональные компьютеры, а также другие электроприборы, реализованные на основе электронных компонентов и имеющие цифровые алгоритмы управления.
С ростом функциональности, эффективности и удобства эксплуатации растут и требования таких устройств к питающему напряжению, показатели которого, к сожалению, далеко не всегда соответствуют действующим стандартам качества электроэнергии.
По ряду причин, речь о них пойдет ниже, в электрических сетях могут возникать либо резкие колебания (скачки) напряжения, либо его длительные отклонения как в большую, так и в меньшую сторону. И то, и другое приводит не только к сбоям в работе или выходу из строя дорогостоящей бытовой техники, но и представляет реальную угрозу для безопасности жизни и здоровья людей.
Допустимые отклонения сетевого напряжения по ГОСТ
Стандартный уровень напряжения однофазной электросети в нашей стране составляет 230 В – именно на это номинальное значение рассчитана вся современная бытовая техника. Согласно требованиям ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009), определяющего нормы качества электроэнергии, расхождение с данной величиной не должно превышать ±10%. Таким образом, применительно к однофазной домашней сети диапазон предельно допустимого напряжения составляет 207-253 В.
Крайние значения из этого диапазона, не говоря уже о больших отклонениях, губительно влияют на многие современные электроприборы, в особенности на те, которые не имеют в своём составе импульсного блока питания. При этом следует понимать, что неисправность бытовой техники, вызванная некачественным электропитанием, не будет считаться гарантийным случаем – производитель, как правило, оговаривает подобные ситуации следующим образом: «Гарантия не распространяется на изделие, вышедшее из строя по причине повышенного/пониженного входного напряжения».
Причины и последствия перепадов напряжения в сети
Причины возникновения колебаний и резких перепадов сетевого напряжения чаще всего следующие:
- Недостаточная мощность и общий износ подстанций, которые не всегда соответствуют фактическому потреблению электроэнергии, в результате чего сеть работает с перегрузкой и постоянными сбоями.
- Плохое состояние инфраструктуры энергетического комплекса, являющееся причиной частых аварий и ухудшения общего качества электроэнергии.
- Несимметричное (неравномерное) распределение нагрузки, вызывающее перекос фаз и скачок напряжения в однофазной сети.
- Атмосферные явления, например, попадание разряда грозовой молнии в линию электропередач или обрывающий провода ледяной дождь.
- Человеческий фактор. Короткие замыкания и перенапряжения часто возникают вследствие некорректного подключения или умышленного вандализма.
- Включение мощных нагрузок, приводящее к падению сетевого напряжения (при отключении таких нагрузок наблюдается обратная картина – резкий рост сетевого напряжения).
Небольшие перепады напряжения в сети снижают, в первую очередь, эффективность осветительного и нагревательного оборудования. Кроме того, они могут повлечь за собой сбои в работе и остальных электроприборов, в особенности тех, которые имеют электронное управление (газовые котлы, стиральные машины, кухонная техника и т. п.).
Куда более плачевные последствия вызывают значительные сетевых отклонения: даже кратковременные провалы или скачки напряжения довольно часто становятся причиной сокращения срока службы бытовой техники, а в худшем случае и её моментального выхода из строя.
Наиболее опасны перенапряжения – резкие и сильные броски сетевого напряжения в большую сторону (на десятки и сотни вольт), такое явление практически всегда губительно для любого электрооборудования.
Спасут ли пробки или автоматы?
Автоматические выключатели и их более ранние аналоги, предохранительные пробки, являются устройствами защиты от коротких замыканий и длительных перегрузок. Их защитное срабатывание происходит только при недопустимо длительном по времени превышении током в цепи определённого значения, которое во время сетевого перепада может быть и не достигнуто.
В итоге пробки и автоматы либо вообще не сработают, либо сработают через длительный промежуток времени, поэтому такие изделия вряд ли можно рассматривать в качестве серьёзной защиты от сетевых скачков и колебаний.
Как защитить технику от скачков напряжения?
Для того, чтобы в условиях нестабильной электросети гарантировать безопасное и надёжное функционирование своей бытовой техники необходимо принять определённые меры защиты. Они заключаются в установке и правильной эксплуатации специального устройства, нейтрализующего скачки напряжения и другие негативные сетевые явления.
Рассмотрим основные типы данных устройств.
Сетевой фильтр
Основное назначение этого прибора определяется его названием: фильтрация и сглаживание приходящих из сети помех. При наличии в составе варистора он будет защищать и от экстремальных перенапряжений.
Следует понимать, что сетевой фильтр не обеспечивает коррекцию напряжения, следовательно, при сетевых отклонениях как хронических, так и резких прибор будет неэффективен.
Реле контроля напряжения (РКН)
Основная задача такого реле заключается в своевременном обесточивании подключенного оборудования при выходе питающего напряжения из определённого диапазона. Причем границы максимально допустимого и минимально допустимого значения пользователь задаёт самостоятельно.
РКН отличаются компактностью, достаточным токовым номиналом и удобным исполнением, позволяющим размещать их непосредственно в вводном щитке и использовать для защиты сразу всей домашней электросети.
Из недостатков можно назвать не самую эффективную защиту от значительных импульсных перенапряжений, а также неспособность повышать качество сетевого напряжения.
Обратите внимание!
В случае электросети с периодическими скачками, срабатывание реле контроля напряжения может стать постоянным явлением, при этом частое обесточивание электросети значительно понизит комфорт проживания в квартире или доме.
Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП)
Эти устройства хорошо зарекомендовали себя в качестве защиты от импульсных перенапряжений, возникающих при грозовых разрядах, коротких замыканиях или переходных коммутационных процессах. Но они совершенно бесполезны при сетевых колебаниях и скачках, в результате которых напряжение не достигает экстремальных значений, а именно такие явления наиболее распространены и случаются во многих электросетях практически ежедневно.
УЗИП логичнее всего использовать в связке с другим устройством защиты, например, с упомянутым выше реле контроля напряжения – это повысит надежность системы электропитания и обеспечит ей максимальный уровень устойчивости перед импульсными перенапряжениями.
Стабилизаторы напряжения
Данные приборы регулируют входное напряжение и стараются максимально приблизить его фактические параметры к номинальным значениям. Качественный прибор способен быстро нейтрализовать сетевое колебание или подтянуть хронически пониженное/повышенное напряжение до установленной величины.
Применение современного стабилизатора (в частности – инверторного) позволит повысить качество электроэнергии в домашней сети до уровня, удовлетворяющего требованиям даже самого чувствительного к характеристикам электропитания оборудования. Однако не все стабилизаторы одинаково эффективны — на рынке представлено большое количество моделей, которые не способны обеспечить защиту должного уровня и уязвимы для скачков напряжения.
Ознакомиться с полным модельным рядом инверторных стабилизаторов напряжения «Штиль» можно, перейдя по ссылке:
Инверторные стабилизаторы напряжения «Штиль».
Источники бесперебойного питания (ИБП)
Аналогично стабилизаторам напряжения, современный ИБП является эффективным средством защиты от сетевых скачков, отклонений и колебаний. Главным отличием этих приборов от всех вышерассмотренных является способность обеспечить бесперебойное питание нагрузки при отсутствии напряжения в основной сети. Работа в автономном режиме поддерживается благодаря аккумуляторным батареям, от емкости которых зависит ее продолжительность.
ИБП, как и стабилизаторы, строятся на основе разных схем и имеют различные принципы работы. Если требуется устройство, гарантирующее высокое качество электропитания при работе и от сети, и от батарей, то необходимо выбирать ИБП с двойным преобразованием или, иначе говоря, онлайн ИБП.
Ознакомиться с полным модельным рядом онлайн ИБП «Штиль» можно, перейдя по ссылке:
Источники бесперебойного питания топологии онлайн от ГК «Штиль».
Эффективность приборов для защиты от скачков напряжения
Подытожив, можно сказать, что сетевой фильтр и РКН обеспечивают лишь частичную защиту и не справляются со всем спектром сетевых проблем. Стабилизатор напряжения и ИБП универсальнее – подключенное к ним оборудование менее досягаемо для негативных сетевых воздействий (если перед стабилизатором или ИБП дополнительно установить УЗИП, то уровень защиты возрастет ещё больше).
Однако далеко не все стабилизаторы и ИБП качественны и по-настоящему надежны, поэтому следует максимально внимательно подходить к выбору устройства и при возникновении любых вопросов консультироваться с профессионалами.
Стоит отметить, что средняя стоимость качественного ИБП превышает стоимость схожего по мощности и качеству стабилизатора (при примерно одинаковом функционале по борьбе с сетевыми скачками).
Однофазные реле контроля напряжения, часть 1
Реле контроля напряжения — это устройство, контролирующее величину напряжения с целью защиты нагрузки при выходе этого напряжения за допустимые пределы.Так уж получилось, что у меня на руках оказалась кучка различных однофазных реле контроля напряжения, а именно:
Новатэк PH-260t
Меандр УЗМ-50Ц
Меандр УЗМ-51М в четырёх (!) модификациях
Было-бы грех подробно о них не рассказать 🙂
Максимально кратко для тех, кто под кат не ходит — идеального устройства в продаже нет и вряд-ли оно когда нибудь появится…
Начну пожалуй с самого большого и многофункционального из них — реле напряжения от Новатек PH-260t (крайний левый)
Данное устройство мне подогнал на проверку коллега, ни производитель ни магазин мне его бесплатно не предоставляли.
Продаётся в невзрачной коробке из вторично переработанного картона.
Итак, PH-260t представляет собой пластиковую коробку модульного исполнения на DIN рейку шириной в 3 модуля (52мм)
На передней панели расположены:
— красный трёхразрядный индикатор многофункционального назначения
— 7 светодиодов, индицирующих режим работы устройства
— три кнопки управления
— потенциометр блокировки настроек
Сбоку нарисована схема подключения.
Все 3 клеммы подключения — снизу. Сами клеммы конструктивно напоминают таковые от бюджетной модульной автоматики, например TDM, IEK и т.п.
Прижимные скобы и винты – оцинкованная сталь, контактные площадки – никелированная медь. Провод сечением до 16кв.мм зажимается нормально. В клемму нейтрали 2 нет смысла зажимать провод сечением более 1,5кв.мм ибо ток там изначально минимальный.
Снизу пластиковая защёлка и четыре корпусных самореза.
Подробное описание настроек и режимов нет смысла сюда копировать — лучше прочитать их в руководстве по эксплуатации
novatek-electro.com/docs/ru/doc_rn260ru.pdf
Минимальный порог отключения регулируется в пределах 160В-220В
Максимальный порог отключения регулируется в пределах 230В-280В
Задержка включения регулируется в пределах от 1 секунды до 15 минут
Остальные параметры второстепенные.
Блокировка настроек выполнена оригинально — при помощи крутилки, которая обычно прикрыта пластроном или оперативной панелью щита + используется парольная защита. При необходимости, парольную защиту можно не использовать.
Пластик корпуса глянцевый, среднего качества, сверху и снизу имеет вентиляционные прорези для охлаждения. Пластик корпуса загорается и горит несколько секунд до потухания, следовательно можно назвать его не поддерживающим горение. Материал напоминает ПВХ.
Разбирается устройство легко и просто — корпус состоит из двух половинок, скреплённых саморезами.
Схема собрана на двух платах, соединённых между собой неразъёмным шлейфом.
Платы также крепятся к корпусу саморезами.
К монтажу серьёзных претензий нет
Дата производства — февраль 2019г
Силовое реле
Балластный конденсатор
Силовые провода к клеммам приварены
Спрятанный термодатчик
Традиционно, срисовал принципиальную электрическую схему реле напряжения 🙂
Описание основных элементов схемы.
DA1 с обвязкой – дифференциальный усилитель цепи контроля тока со сдвигом уровня на +2,5В. Высокий коэффициент усиления (К=220) позволяет использовать низкоомный шунт, снизив потери мощности на нём. Но это одновременно снижает точность измерения тока и мощности.
DA2 – интегральный стабилизатор напряжения +5В для питания контроллера.
K1 – однополюсное силовое электромагнитное поляризованное бистабильное реле с двумя катушками управления. Именно оно коммутирует проходящее силовое питание.
FUSE — печатный предохранитель. Сработает, когда внутри реле напряжения всё выгорит и по плате монтаж дугой перекроет.
R14 – токоограничивающий резистор, который совмещает в себе функцию предохранителя. Именно на нём выделяются импульсные грозовые и коммутационные перенапряжения для защиты схемы самого реле напряжения.
С2 – балластный конденсатор цепи питания. Стоит в цепи параметрического стабилизатора напряжения. Очень важный и ответственный элемент, от которого сильно зависит надёжность работы устройства.
VD4 и VD5 – стабилитроны цепи питания реле напряжения. Ограничивают напряжение на уровне 22В
С4 и С5 – накопительные конденсаторы импульсного управления силовым реле.
R7, R1, R6 – резистивный делитель напряжения цепи контроля сетевого напряжения с подтяжкой на уровень +2,5В.
Сборка VD1 необходима для защиты входа контроллера от пробоя при возникновении перенапряжения в сети.
R29 используется в качестве аналогового переключателя блокировки настроек прибора.
VT1 и VT2 с обвязкой – ключи управления работой силового реле. Подают короткие импульсы на включающую и отключающую катушки реле.
VD2 и VD3 необходимы для гашения ЭДС самоиндукции катушек реле
Шунт 0,12мОм в виде медного шлейфа от силового реле до клеммы подключения. Является токоизмерительным датчиком низкой точности (медь однако…).
R20 – датчик температуры шунта в виде малогабаритного терморезистора. Позволяет защитить реле напряжения от перегрева.
VT3 – VT5 с обвязкой — переключаемая трёхступенчатая нагрузка термодатчика. Решение спорное и неоднозначное. Единственное разумное объяснение его наличию – производитель ставит разные датчики температуры (2,2кОм, 10кОм или 100кОм — что есть в наличии) и под них программирует включение конкретной нагрузки. В моём устройстве подключается нагрузка 10кОм.
На отдельной плате управления и индикации расположены:
DD1 — управляющий микроконтроллер AVR архитектуры
h2 – трёхсимвольный семисегментный индикатор с общим катодом для отображения параметров сети и настроек реле
S1 – S3 – кнопки управления и программирования
VD2 – VD14 – дискретные светодиоды, отображающие режимы работы реле
XP2 – SPI порт программирования контроллера
Немного теории про коммутацию тока
Процессы коммутации в цепи активной и реактивной нагрузки очень сильно различаются.
На активной (резистивной) нагрузке всё очень просто – замыкание и размыкание контактов допустимо в любой момент времени. При замыкании контактов импульсных токовых перегрузок не возникает. При размыкании контактов возникает дуга, которая самостоятельно гаснет при переходе сетевого напряжения через нулевое значение. Дуга гаснет при напряжении между контактами менее 30В без использования дугогасителей на токах до сотни ампер.
На реактивной нагрузке всё усложняется. Если составляющая в основном емкостная, замыкать контакты желательно в момент перехода сетевого напряжения через ноль для уменьшения импульсного тока заряда конденсатора. Отключать нагрузку можно в любой момент времени – дуга всё равно быстро погаснет.
Если реактивная нагрузка имеет в основном индуктивную составляющую, то всё становится совсем печально. Замыкать контакт можно в любой момент времени, а вот размыкание оказывается тяжёлым в любой момент времени – дуга поддерживается за счёт ЭДС самоиндукции нагрузки независимо он сетевой синусоиды. Для эффективного гашения дуги в данном случае приходится применять специальные меры – увеличивать контактный зазор, ставить дугогасительные камеры, шунтировать контакты RC цепочками, дополнительно нагружать индуктивную нагрузку активной составляющей (снижая добротность), компенсировать индуктивность нагрузки дополнительными емкостями (повышая COS) и т. п.
Контакты реле в данном устройстве имеют малый контактный зазор и не имеют дугогасителей, поэтому коммутация реактивной нагрузки ограничена значением 1,4 кВт при COS=0,4.
Фактически, это означает, что если у Вас на вводе стоит стабилизатор напряжения мощностью 5кВт и более, данное реле напряжения следует устанавливать уже после него, чтобы не поджарить контакты реле при отключении мощного трансформатора стабилизатора напряжения (его мощность обычно 1/3 – 1/2 от полной мощности стабилизатора). Для квартир это не очень актуально, а вот для частных домов такую особенность следует учитывать.
Проверку проводил по такой схеме
Минимальное рабочее напряжение, при котором устройство правильно отображало информацию — 100В
До напряжения 360В, измерение напряжения происходило корректно, далее индикатор занижал показания и при максимально — допустимом напряжении 450В, показывал напряжение 402В
Под напряжением 450В я оставил устройство в течение часа – оно снаружи слегка нагрелось, при этом попахивало перегретыми элементами, но из строя не вышло. Кроме того, подача напряжения 500В в течение 5 секунд реле также выдержало без последствий, что несказанно радует 🙂
Т.к. устройство не является измерительным прибором, точность отображения параметров сети не является его основной характеристикой. В заявленные проценты точность измерения укладывается.
Более важным показателем является момент включения реле, скорость отключения при перенапряжении и момент отключения реле. Именно это и было доолнительно проверено.
Момент включения реле. По идее, для снижения нагрузки на контакты реле, оно должно замыкаться при переходе сетевого напряжения через ноль. К сожалению, у реле PH-260t это получается мягко говоря не идеально.
Вот несколько осциллограмм, по которым видно моменты включения реле, а также дребезг контактов.
Реальная скорость отключения реле при перенапряжении 290В (амплитуда 410В) составила 0,4сек, что существенно больше заявленных 0,12сек.
Момент отключения реле также никак не синхронизирован с волной сетевого напряжения — проверял много раз.
Мало того, даже перенапряжение в 400В нисколько не ускоряет процесс отключения нагрузки 🙁
Зато пороговые уровни напряжения реле выдерживает нормально — включается и отключается в заданном диапазоне.
Плюсы:
1. Достаточный для бытового применения ток пропускания и коммутации при активной нагрузке.
2. Расширенная индикация и настройки.
3. Встроенная функция ограничения мощности, расширяющая возможности применения устройства.
4. Есть блокировка изменения настроек и парольная защита от шаловливых ручек.
5. Нормальное качество изготовления конструкции и внутреннего монтажа.
6. Увеличенный до 5 лет гарантийный срок эксплуатации.
7. Возможность работы в наружных не отапливаемых шкафах (-30 + 55)
Аппаратные минусы, недостатки и проблемы
1. Контроллер никак не контролирует выходное напряжение после реле, следовательно, никак не может зафиксировать и показать залипание или отгорание контактов реле. Это очень существенный недостаток!
2. Отсутствует индикация наличия выходного напряжения. Индикатор “Нагрузка” на самом приборе просто показывает состояние самого устройства, но никак не наличие выходного напряжения. Не смертельно, при необходимости, можно поставить внешний индикатор.
3. В качестве токоизмерительного шунта используется гибкий медный проводник, что приводит к заметной зависимости показаний тока и мощности от температуры прибора. Термокомпенсацию шунта производитель не реализовал (хотя и мог).
4. Балластный конденсатор забыли приклеить термоклеем к реле.
5. Силовые клеммы обозначены только цифрами 1-2-3 и без руководства по эксплуатации непонятно, как их подключать. Схема сбоку реле не поможет, т.к. после установки реле, она закрыта соседними модулями.
6. Длительная подача максимального – допустимого напряжения 450В приводит к сильному нагреву резистора R14 и стабилитронов VD4 и VD5. При этом потребляемая мощность превышает заявленные 3Вт и составляет 4,5Вт. Кроме того, балластный конденсатор X2 310VAC не рассчитан на длительную работу при таком высоком напряжении. Теоретически, это может снизить надёжность работы устройства.
Программные косяки
1. Время отключения реле слишком велико — не всякое устройство безопасно выдержит подачу 400В в течение 0,4 секунд. Это серьёзная проблема.
2. Функция АПВ (автоматическое повторное включение) работает не корректно – нет перезапуска выдержки при выходе напряжения за допустимый диапазон. Т.е. любые скачки напряжения во время выдержки времени не перезапускают её. Это также довольно серьёзная проблема.
3. Момент включения и отключения реле не синхронизирован с волной сетевого напряжения. Размыкать контакт желательно на спаде полуволны.
4. Ввод команды при длительном удержании кнопки ОК никак не отображается на дисплее. Это просто неудобно — давишь на кнопку и гадаешь – прошло 3 секунды или ещё нет 🙂
5. Функция ограничения мощности работает только с целыми киловаттами. А если допустим мне нужно ограничение мощности 3,5кВт?
6. Минимальный измеряемый ток 0,5А, что не позволяет отслеживать работу маломощных потребителей. Ограничение задано программно.
7. Прибор не может корректно измерять сетевое напряжение более 350В, т.к. при этом сигнал с делителя напряжения выходит за допустимый диапазон 0-5В. Для производителя этот дефект исправляется элементарной заменой резистор R7 с 1МОм на 1,3МОм с соответствующей коррекцией программы.
8. Гистерезис переключения реле жёстко задан значением 5В, но для нижнего порога этого может оказаться недостаточно, если под нагрузкой напряжение сети просаживается более чем на 5В (что частенько происходит на дачных участках и на длинных линиях частного сектора). При этом, устройство при пониженном сетевом напряжении начинает периодически включаться – отключаться, что может быть опасно например для холодильника. Лучше бы гистерезис нижнего порога можно было в настройках корректировать от 5В до 15В.
9. Косяк с ложным включением реле при высоком входном напряжении
Особенности:
1. В устройстве отсутствует встроенная варисторная защита от импульсных сетевых перенапряжений. Но это скорее плюс, т.к. в целях безопасности, функцию УЗИП должно выполнять отдельное специализированное устройство.
2. На реле 12V подаётся повышенное управляющее напряжение 21V. Это очевидно сделано для ускорения времени переключения реле с учётом провала напряжения на накопительных конденсаторах во время действия импульса переключения.
3. Заявленная максимальная коммутируемая мощность всего 1,4кВт при COS=0,4, что запрещает установку мощного стабилизатора напряжения после данного реле напряжения.
4. Конструкция устройства не технологичная — очень много ручных ответственных операций при сборке.
Update
Решил провести дополнительные испытания устройства повышенным напряжением и как оказалось, не зря — проверял одно, а вылезло другое.
Итак, подал на него максимально-допустимое заявленное напряжение 450В. Спустя 30 минут, в комнате ощущается стойкий запах горелого пластика. Жду дальше, попутно лезу в меню и тут реле внезапно включается и на выход проходят все 450В 0_0.
Оказалось, что есть неприятный стабильный косяк программной части! При повышенном входном напряжении, реле принудительно включает выход если просто зайти в настройки и выйти из них. Т.е. достаточно просто 2 раза нажать c удержанием кнопку OK и реле сразу принудительно включается даже если на входе 450В 🙁 Простыми словами: реле отключилось по верхнему пределу, Вы подходите, видите на индикаторе например 365В, лезете в меню чтобы что-то там глянуть или поправить и при выходе из меню включается реле и у Вас сгорает техника 🙁
Снизил напряжение на реле до реальных 380В и опять проверил — реле снова включилось.
Снизил до 350В — реле стало включаться кратковременно, что тоже неправильно. Граница оказалась на уровне около 360В.
Записал короткое видео производителю, как это происходит
Далее, я продолжил дальнейшие длительные испытания повышенным напряжением в течение 8 часов.
После испытания, устройство продолжало вонять палёным пластиком, но я уже принюхался и как-то не замечал этого.
В итоге, реле выжило. После разборки, проверил все перегруженные элементы R14 C2 VD4 VD5 — всё в норме. Печатная плате и корпус также оказались без видимых повреждений. За время тестирования, встроенная термозащита не срабатывала ибо грелась плата, а не силовой провод.
Вывод: несмотря на недостатки и недочёты, устройство оказалось интересное и полезное. Ну а для производителя есть ещё куча возможностей дорабатывать и улучшать своё творение 🙂
Продолжение следует…
Котэ и его выбор
бонус
Многофункциональное реле напряжения АЛЬБАТРОС РНТ-63А
- Тип: многофункциональное защитное реле;
- Ограничения по напряжению / току, В/А: 230..300/1..63;
- Варисторная защита от импульсных перенапряжений, кВ: до 4
- Монтаж: на DIN-рейку, 2 модуля;
- Управление: кнопки;
- Индикация: светодиодный экран, светодиоды подачи нагрузки;
- Цвет: белый;
- Гарантия, мес: 18;
Многофункциональное реле напряжения АЛЬБАТРОС РНТ-63А предназначено для защиты нагрузки от скачков и провалов напряжения, а также от перегрузки по току путем отключения нагрузки. АЛЬБАТРОС РНТ-63А автоматически восстанавливает нормальное функционирование через установленный интервал времени после срабатывания и возвращения значений тока и напряжения в установленный диапазон. Разработано и изготовлено на базе реле TOMZN.
Многофункциональное реле напряжения АЛЬБАТРОС РНТ-63А измеряет напряжение и ток на вводных клеммах IN, при выходе напряжения или тока за установленные пороги изделие отключает нагрузку. Нагрузка подключается автоматически, по прошествии интервала задержки и возвращения значений тока и напряжения в заданный диапазон. Верхний и нижний порог напряжения, порог отключения по току и время задержки перед восстановлением можно настраивать. Нижний индикатор зеленого цвета светится при наличии напряжения сети и погашен при его отсутствии. Экраны НАПРЯЖЕНИЕ и ТОК отображают текущее значение напряжения и тока соответственно.
Устройство предназначено для монтажа на DIN-рейку, ширина 2U.
Многофункциональное реле напряжения АЛЬБАТРОС РНТ-63А обеспечивает:
- защиту нагрузки от скачков и провалов напряжения;
- защиту нагрузки от перегрузки по току;
- автоматическое восстановление после срабатывания;
- возможность настройки верхнего и нижнего порогов напряжения, ограничения по току и времени задержи перед восстановлением;
- индикацию текущего напряжения и тока.
Реле напряжения АЛЬБАТРОС РНТ-63А выдерживает импульс напряжения до 4 кВ (что соответствует УЗИП класса III(D) по ГОСТ Р 51992-2002 (МЭК 61643-1-98).
Технические характеристики АЛЬБАТРОС РНТ-63А
- Параметры питающей сети, В Номинальное напряжение, В: 220
- Номинальная частота, Гц: 50 / 60
- Время срабатывания, с: 0,02
- Верхний порог напряжения (заводская настройка), В: 230…300 (270)
- Нижний порог напряжения (заводская настройка), В: 145…210 (170)
- Ограничение по току (заводская настройка), А: 1…63 (40)
- Время задержки перед повторным включением (заводская настройка), с: 3…300 (20)
- Максимальная мощность, потребляемая от сети переменного тока самим изделием, Вт: 2
- Количество срабатываний, раз, не менее: 100 000
- Габаритные размеры ШхГхВ, не более, мм:
без упаковки 81х60х35
в упаковке 95х76х43 - Масса, НЕТТО (БРУТТО), г, не более: 169 (186)
- Степень защиты оболочкой по ГОСТ 14254-2015: IP20
Документация:
Инструкция по эксплуатации на многофункциональное защитное устройство Альбатрос РНТ-63А
Что нужно знать о защитных реле
Защитные реле, пожалуй, наименее изученный компонент защиты цепей среднего напряжения (СН). Фактически, некоторые считают, что автоматические выключатели среднего напряжения работают сами по себе, без прямого включения защитными реле. Другие думают, что работа и согласование защитных реле слишком сложны для понимания. Давайте углубимся в детали и устраним эти заблуждения.
Справочная информация
В стандартном словаре IEEE автоматический выключатель определяется следующим образом.
«Устройство, предназначенное для размыкания и замыкания цепи неавтоматическими средствами, а также для автоматического размыкания цепи при заданной перегрузке по току без вреда для себя при правильном применении в пределах своего номинала».
Согласно этому определению, выключатели среднего напряжения не являются настоящими автоматическими выключателями, поскольку они не отключаются автоматически при перегрузке по току. Они представляют собой устройства переключения мощности с электрическим приводом, которые не работают до тех пор, пока какое-либо внешнее устройство не направит их на открытие или закрытие. Это верно независимо от того, является ли устройство воздушным, масляным, вакуумным или [SF.sub.6] выключатель. Датчики и реле используются для обнаружения перегрузки по току или других ненормальных или неприемлемых условий и для подачи сигнала механизму переключения о срабатывании. Автоматические выключатели среднего напряжения — это переключатели грубой силы, а датчики и реле — это мозги, которые управляют их работой.
Датчики могут быть трансформаторами тока (CT), трансформаторами напряжения (PT), приборами температуры или давления, поплавковыми выключателями, тахометрами или любым устройством или комбинацией устройств, которые будут реагировать на отслеживаемое состояние или событие.В распределительных устройствах наиболее распространенными датчиками являются трансформаторы тока для измерения тока и трансформаторы тока для измерения напряжения. Реле измеряют выходной сигнал датчика и вызывают срабатывание выключателя для защиты системы при превышении установленных пределов, отсюда и название «защитные реле». Наличие разнообразных датчиков, реле и автоматических выключателей позволяет проектировать полные системы защиты, настолько простые или сложные, насколько это необходимо, желательно и экономически целесообразно.
Реле электромеханические
В течение многих лет защитные реле были электромеханическими устройствами, построенными как прекрасные часы, с большой точностью и часто с подшипниками с драгоценными камнями.Они заработали заслуженную репутацию благодаря точности, надежности и надежности. Есть два основных типа рабочих механизмов: реле электромагнитного притяжения и реле электромагнитной индукции.
Реле магнитного притяжения . Реле магнитного притяжения, как показано на Рис. 1 (здесь не включены), имеют либо соленоид, который втягивает плунжер, либо один или несколько электромагнитов, притягивающих шарнирный якорь. Когда магнитная сила достаточна для преодоления сдерживающей пружины, подвижный элемент начинает движение и продолжается до тех пор, пока контакт (ы) не сработает или магнитная сила не будет снята.Точка срабатывания — это ток или напряжение, при которых плунжер или якорь начинают двигаться, а в реле коммутационного устройства значение срабатывания может быть установлено очень точно.
Эти реле обычно срабатывают мгновенно, без преднамеренной задержки по времени, замыкаясь сразу после срабатывания, если позволяет механическое движение. К этому типу реле можно добавить временную задержку с помощью сильфона, рычага управления или часового механизма спуска. Однако точность синхронизации значительно менее точна, чем у реле индукционного типа, и эти реле редко используются с выдержкой времени в распределительных устройствах.
Реле притяжения могут работать как с переменным, так и с постоянным током на катушках; следовательно, на реле, использующие этот принцип, влияет составляющая постоянного тока асимметричного повреждения, и они должны быть настроены таким образом, чтобы учесть это.
Реле индукционные . Индукционные реле, показанные на рис. , рис. 2, (здесь не включены) доступны во многих вариантах для обеспечения точного срабатывания срабатывания и время-токовой реакции для широкого диапазона простых или сложных системных условий. Индукционные реле — это в основном асинхронные двигатели.Подвижный элемент или ротор обычно представляет собой металлический диск, хотя иногда это может быть металлический цилиндр или чашка. Статор представляет собой один или несколько электромагнитов с катушками тока или потенциала, которые индуцируют токи в диске, заставляя его вращаться. Движение диска сдерживается пружиной до тех пор, пока вращательные силы не станут достаточными для поворота диска и приведения его подвижного контакта к неподвижному контакту, таким образом замыкая цепь, которой управляет реле. Чем сильнее обнаруживается повреждение, тем больше ток в катушках и тем быстрее вращается диск.
Калиброванная регулировка, называемая шкалой времени, устанавливает расстояние между подвижными и неподвижными контактами, чтобы изменять время срабатывания реле от быстрого (контакты лишь слегка разомкнуты) до медленного (контакты почти на полный оборот диска). Действие сброса начинается, когда вращательная сила снимается, либо путем замыкания контакта реле, который размыкает выключатель, либо путем устранения неисправности, обнаруженной реле, иным образом. Сдерживающая пружина возвращает диск в исходное положение.Время, необходимое для сброса, зависит от типа реле и настройки шкалы времени (расстояния между контактами).
С несколькими магнитными катушками можно одновременно определять несколько состояний напряжения и тока. Их сигналы могут быть аддитивными или вычитающими при приведении в действие диска. Например, токово-дифференциальное реле имеет две токовые катушки с противоположным действием. Если два тока равны, независимо от величины, диск не двигается. Если разница между двумя токами превышает настройку датчика, диск вращается медленно для небольшой разницы и быстрее для большей разницы.Контакты реле замыкаются, когда разница сохраняется в течение времени, определяемого характеристиками и настройками реле. Используя несколько катушек, направленные реле могут определять направление тока или мощности, а также величину. Поскольку движение диска создается индуцированными магнитными полями от магнитов переменного тока, индукционные реле почти полностью не реагируют на составляющую постоянного тока асимметричного повреждения.
Большинство реле распределительного устройства заключено в выдвижной корпус для полузащитного монтажа.Реле обычно устанавливают на двери распределительного устройства. Проводка датчика и управления выведена на разъемы на корпусе. Реле вставляется в корпус и подключается с помощью небольших переключателей или переходной вилки, в зависимости от производителя. Его можно отсоединить и вынуть из корпуса, не нарушая проводку. Когда реле отключено, соединения трансформатора тока в корпусе автоматически замыкаются на короткое замыкание вторичной обмотки трансформатора тока и защищают трансформатор тока от перенапряжений и повреждений.
Многие реле оснащены разъемом для тестового кабеля. Это позволяет использовать испытательный комплект для проверки калибровки реле. Передняя крышка реле прозрачна, ее можно снять для доступа к механизму, и на ней есть средства для пломбирования проводов и выводов для предотвращения несанкционированного доступа посторонних лиц.
Реле твердотельное
В последнее время все большую популярность приобрели твердотельные электронные реле. Эти реле могут выполнять все функции, которые могут выполняться электромеханическими реле, и, благодаря универсальности электронной схемы и микропроцессоров, могут выполнять многие функции, ранее недоступные.Как правило, твердотельные реле меньше и более компактны, чем их механические эквиваленты. Например, трехфазное твердотельное реле максимального тока можно использовать вместо трех однофазных механических реле максимального тока, но оно меньше одного из них.
Точность электронных реле выше, чем у механических реле, что обеспечивает более тесную координацию системы. Кроме того, поскольку отсутствует механическое движение и электронная схема очень стабильна, точность калибровки сохраняется в течение длительного времени.При желании время сброса может быть очень коротким, поскольку отсутствует механическое движение.
Электронным реле требуется меньшая мощность для работы, чем их механическим эквивалентам, что создает меньшую нагрузку на трансформаторы тока и трансформаторы тока, которые их питают. Поскольку твердотельные реле имеют минимум движущихся частей, их можно сделать очень устойчивыми к сейсмическим воздействиям и поэтому они особенно хорошо подходят для зон, подверженных землетрясениям.
В своих ранних версиях некоторые твердотельные реле были чувствительны к тяжелым электрическим условиям промышленного применения.Они были склонны к выходу из строя, особенно из-за высоких переходных напряжений, вызванных молнией, электросетью и переключением на месте. Однако сегодняшние реле были разработаны, чтобы выдерживать эти переходные процессы и другие жесткие условия эксплуатации, и этот тип отказа практически исключен. Твердотельные реле завоевали прочные и быстрорастущие позиции на рынке, поскольку опыт доказывает их точность, надежность, универсальность и надежность.
Приведенная ниже информация относится к электромеханическим и твердотельным реле, хотя одно из них работает механически, а другое — электронно.Будут отмечены существенные различия.
Типы реле
Существуют буквально сотни различных типов реле. В каталоге одного производителя электромеханических реле перечислены 264 реле для функций защиты и управления распределительных устройств и систем. Для сложных систем с множеством уровней напряжения и межсоединений на больших расстояниях, таких как передача и распределение электроэнергии, ретрансляция — это искусство, которому некоторые инженеры посвящают всю свою карьеру.Для более простого промышленного и коммерческого распределения релейная защита может быть менее сложной, хотя правильный выбор и применение по-прежнему очень важны.
Наиболее часто используемые реле и устройства перечислены здесь, в таблице (здесь не включена), с указанием их функциональных номеров и описаний Американского национального института стандартов (ANSI). Эти стандартные номера используются в однолинейных схемах и схемах подключения для обозначения реле или других устройств, что позволяет сэкономить место и текст.
Если реле сочетает в себе две функции, отображаются номера функций для обеих. Наиболее часто используемым реле является реле максимального тока, сочетающее в себе функции мгновенного отключения и отключения с обратнозависимой выдержкой времени. Это обозначено как устройство 50/51. В качестве другого примера устройство 27/59 может представлять собой комбинированное реле минимального и максимального напряжения. Полный стандарт ANSI перечисляет 99 номеров устройств, некоторые из которых зарезервированы для использования в будущем.
Реле можно классифицировать по характеристикам срабатывания.Реле мгновенного действия — это реле без преднамеренной задержки по времени. Некоторые могут работать за половину цикла или меньше; другие могут занять до шести циклов. Реле, которые работают в течение трех или менее циклов, называются высокоскоростными реле.
Реле с выдержкой времени могут быть с независимой или обратнозависимой выдержкой времени. Реле с независимой выдержкой времени имеют предустановленную временную задержку, которая не зависит от величины управляющего сигнала (ток, напряжение или что-то еще) после превышения значения срабатывания. Фактическая предустановленная задержка времени обычно регулируется.
Реле с обратнозависимой выдержкой времени, такие как реле максимального тока или дифференциальные реле, имеют время срабатывания, которое зависит от значения управляющего сигнала. Временная задержка велика для небольших сигналов и становится все короче по мере увеличения значения сигнала. Время работы обратно пропорционально величине отслеживаемого события.
Реле максимального тока
В распределительном устройстве реле максимального тока обычно используется на каждой фазе каждого автоматического выключателя, и часто используется одно дополнительное реле максимального тока для защиты от замыкания на землю.Обычная практика заключается в использовании одного элемента мгновенного короткого замыкания и одного элемента максимального тока с обратнозависимой выдержкой времени (ANSI 50/51) для каждой фазы.
В стандартном электромеханическом реле оба элемента для одной фазы объединены в одном корпусе реле. Элемент мгновенного действия представляет собой заслонку или соленоид, а элемент с обратнозависимой выдержкой времени представляет собой индукционный диск.
В некоторых твердотельных реле три мгновенных и три обратнозависимых элемента могут быть объединены в один корпус реле меньшего размера, чем у одного индукционного дискового реле.
Реле максимального тока реагируют только на величину тока, а не на направление тока или напряжение. Большинство реле спроектированы для работы от выхода трансформатора тока со стандартным коэффициентом передачи с вторичным током 5 А при номинальном первичном токе. Твердотельное реле не нуждается в дополнительном источнике питания, питаясь своей электронной схемой от выхода трансформатора тока, питающего реле.
На элементе мгновенного действия может быть установлена только точка срабатывания, которая представляет собой значение тока, при котором элемент мгновенного действия будет действовать без преднамеренной временной задержки, чтобы замкнуть цепь отключения автоматического выключателя.Фактическое требуемое время будет немного уменьшаться по мере увеличения величины тока, от примерно 0,02 с максимум до примерно 0,006 с минимум, как видно из мгновенной кривой на рис. 3 (см. Стр. 47) [ИЛЛЮСТРАЦИЯ опущена]. Это время будет зависеть от реле разных номиналов или производителей, а также будет зависеть от электромеханических и твердотельных реле.
Обратите внимание, что эта кривая основана на кратных настройках срабатывания для мгновенного элемента, которые обычно значительно выше, чем настройка срабатывания для элемента с обратнозависимой выдержкой времени.
Временные задержки можно выбирать в широком диапазоне практически для любых мыслимых требований. Выбор выдержки времени начинается с выбора реле. Существует три классификации времени: стандартное, среднее и длительное время задержки. Внутри каждой классификации существует три класса наклонов кривой с обратной зависимостью времени: обратный (наименее крутой), очень обратный (более крутой) и чрезвычайно обратный (самый крутой). Временная классификация и крутизна кривой характерны для выбранного реле, хотя для некоторых твердотельных реле они могут в некоторой степени регулироваться.Для каждого набора кривых, определяемых выбором реле, фактический отклик регулируется с помощью шкалы времени.
В элементе обратнозависимого времени есть две настройки. Сначала устанавливается точка сбора. Это значение тока, при котором начинается процесс отсчета времени, когда диск начинает вращаться на электромеханическом реле или электронная схема начинает отключаться по времени на твердотельном реле.
Затем выбирается установка шкалы времени. Это регулирует кривую выдержки времени между минимальной и максимальной кривыми для конкретного реле.Типичные обратные, очень обратные и чрезвычайно обратные кривые показаны на Рис. 3 (здесь не включены). У данного реле будет только один набор кривых, инверсных, очень инверсных или крайне инверсных, регулируемых во всем диапазоне шкалы времени. Обратите внимание, что сила тока указана кратно уставке срабатывания датчика.
Каждый элемент, мгновенный или с временной задержкой, имеет флаг, который указывает, когда этот элемент сработал. Этот флаг необходимо сбросить вручную после срабатывания реле.
Установка пункта самовывоза
Стандартное реле максимального тока предназначено для работы от трансформатора тока с коэффициентом сжатия со стандартным вторичным выходом 5 А. Выходной сигнал стандартного трансформатора тока составляет 5 А при номинальном первичном токе, указанном на паспортной табличке, а выходная мощность пропорциональна первичному току в широком диапазоне. Например, трансформатор тока с коэффициентом 100/5 будет иметь выход 5 А, когда первичный ток (измеряемый и измеряемый ток) равен 100 А. Это отношение первичной обмотки к вторичной обмотке 20: 1 является постоянным, так что при первичном токе 10 А вторичный ток будет равен 0.5А; для первичной обмотки 20 А, вторичной обмотки 1,0 А; для первичной обмотки 50 А, вторичной 2,5 А; и т. д. Для первичной обмотки на 1000 А вторичный ток составляет 50 А, и аналогично для всех значений тока вплоть до максимума, с которым ТТ будет работать до того, как он перейдет в насыщение и станет нелинейным.
Первым шагом в настройке реле является выбор ТТ, чтобы датчик можно было настроить на желаемое значение первичного тока. Номинальный ток первичной обмотки должен быть таким, чтобы первичный ток от 110 до 125% от ожидаемой максимальной нагрузки производил номинальный вторичный ток 5 А.Максимальный доступный первичный ток короткого замыкания не должен производить вторичный ток более 100 А во избежание насыщения и чрезмерного нагрева. Возможно, невозможно точно выполнить эти требования, но они представляют собой полезные рекомендации. В результате может потребоваться некоторый компромисс.
На реле максимального тока 50/51 настройка выдержки максимального тока (устройство 51) выполняется с помощью заглушки или винта, вставленного в соответствующее отверстие в розетке с рядом отверстий, отмеченных во вторичных амперах ТТ, с помощью регулируемого калиброванный рычаг или каким-либо аналогичным способом.При этом выбирается один отвод вторичного тока (общее количество отводов зависит от реле) на катушке срабатывания. Диапазон уставок первичного тока определяется соотношением выбранного трансформатора тока.
Например, предположим, что коэффициент передачи трансформатора тока составляет 50/5 А. Типичные ответвления — 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12 и 16 А. Настройки датчика будут варьироваться от первичного тока 40А (ответвление 4А) до 160А (ответвление 16А). Если требуется датчик на 60 А, выбирается ответвитель на 6 А. Если требуется ток срабатывания более 160 А или менее 40 А, необходимо выбрать трансформатор тока с другим коэффициентом или, в некоторых случаях, другое реле с более высокими или более низкими настройками отводов.
Доступны различные типы реле с катушками срабатывания от 1,5 А до 40 А. Диапазон общих катушек составляет от 0,5 до 2 А, для слаботочных датчиков, таких как измерение замыкания на землю; От 1,5 до 6А средний диапазон; или от 4 до 16 А, диапазон, обычно выбираемый для максимальной токовой защиты. Доступны трансформаторы тока с широким диапазоном номиналов первичной обмотки, со стандартными вторичными обмотками на 5 А или с другими вторичными номиналами, вторичными обмотками с ответвлениями или несколькими вторичными обмотками.
Подходящую комбинацию коэффициента трансформации трансформатора тока и пусковой катушки можно найти практически для любого желаемого первичного тока срабатывания и настройки реле.
Настройка мгновенного отключения (устройство 50) также регулируется. Параметр задается в амперах срабатывания, полностью независимо от настройки срабатывания элемента с обратнозависимой выдержкой времени или, на некоторых твердотельных реле, кратно точке срабатывания с обратнозависимой выдержкой времени. Например, одно электромеханическое реле регулируется от 2 до 48 А срабатывания; твердотельное реле регулируется от 2 до 12 раз по сравнению с уставкой обратнозависимого времени срабатывания отвода. На большинстве электромеханических реле средством настройки является отводной штекер, аналогичный тому, который используется для элемента с обратнозависимой выдержкой времени.С помощью штекера можно выбрать диапазон полного тока. Неоткалиброванная регулировка винта обеспечивает окончательную настройку датчика. Это требует использования испытательного комплекта для подачи калибровочного тока в катушку, если настройка должна быть точной. На твердотельных реле регулировкой может быть калиброванный переключатель, который можно установить с помощью отвертки.
Установка шкалы времени
Для любой данной настройки отвода или срабатывания реле имеет целое семейство кривых время-ток. Нужная кривая выбирается вращением шкалы или перемещением рычага.Шкала времени или рычаг калибруются произвольными числами, между минимальным и максимальным значениями, как показано на кривых, опубликованных производителем реле. Типичный набор кривых шкалы времени для реле с обратнозависимой выдержкой времени показан на рис. 4 (здесь не включен). При установке шкалы времени на ноль контакты реле замкнуты. По мере увеличения настройки шкалы времени размыкание контактов увеличивается, увеличивая время срабатывания реле. При желании могут быть выполнены настройки между точками калибровки, а применимая кривая может быть интерполирована между напечатанными кривыми.
Точки срабатывания и настройки шкалы времени выбираются таким образом, чтобы реле могло выполнять желаемую защитную функцию. Для реле максимального тока цель состоит в том, чтобы при возникновении неисправности в системе сработало реле, ближайшее к неисправности. Установки времени на вышестоящих реле должны задерживать их срабатывание до тех пор, пока соответствующее устройство максимального тока не устранит неисправность. Требуется исследование селективности, отображающее время-токовые характеристики каждого устройства в исследуемой части системы.Благодаря широкому выбору доступных реле и гибкости настроек каждого реле выборочная координация возможна для большинства систем.
Выбор и настройка других реле, кроме реле максимального тока, выполняются аналогичным образом. Детали будут отличаться в зависимости от типа реле, его функции в системе и производителя реле.
Реле срабатывания
Электромеханическое реле сработает и начнет замыкать свои контакты, когда ток достигнет значения срабатывания.При токе срабатывания с обратнозависимой выдержкой времени рабочие усилия очень низкие, а точность синхронизации оставляет желать лучшего. Время реле является точным примерно в 1,5 раза или больше, и именно здесь начинаются кривые время-ток ( рис. 4, ) [не включены здесь]. Этот факт необходимо учитывать при выборе и настройке реле.
Когда контакты реле замыкаются, они могут отскакивать, слегка размыкаясь и создавая дугу, которая сжигает и разъедает контактные поверхности. Чтобы предотвратить это, реле максимального тока имеют встроенное вспомогательное реле с герметичным контактом, параллельным контактам реле времени, которое немедленно замыкается при соприкосновении контактов реле.Это предотвращает возникновение дуги при дребезге контактов реле. Это вспомогательное реле также активирует механический флаг, указывающий, что реле сработало.
Когда автоматический выключатель, управляемый реле, размыкается, катушка реле обесточивается вспомогательным контактом на выключателе. Это защищает контакты реле, которые рассчитаны на токи до 30 А, но не должны нарушать индуктивный ток цепи отключения выключателя, чтобы предотвратить искрящий износ. Затем диск возвращается в исходное положение пружиной.Реле сброшено. Время возврата — это время, необходимое для полного возврата контактов в исходное положение. Контакты разъединяются примерно через 0,1 сек (шесть циклов) после обесточивания катушки. Общее время сброса зависит от типа реле и настройки шкалы времени. Для максимальной настройки шкалы времени (контакты полностью разомкнуты) типичное время сброса может составлять 6 секунд для реле с обратнозависимой выдержкой времени и до 60 секунд для реле с очень обратной или крайне обратной зависимостью. При более низких настройках шкалы времени расстояние размыкания контактов меньше, следовательно, меньше время сброса.
Работа твердотельного реле не зависит от механических сил или движущихся контактов, а выполняет свои функции электронно. Следовательно, синхронизация может быть очень точной даже для токов, равных величине срабатывания срабатывания. Отсутствует механический дребезг контактов или искрение, а время сброса может быть очень коротким.
Выбор CT и PT
При выборе измерительных трансформаторов для реле и измерения необходимо учитывать ряд факторов; коэффициент трансформации, нагрузка, класс точности и способность выдерживать доступные токи короткого замыкания.
Коэффициент трансформации трансформатора тока . Указанные выше рекомендации по трансформатору тока должны иметь номинальный вторичный выход на уровне от 110 до 125% от ожидаемой нагрузки и не более 100 А вторичного тока при максимальном первичном токе повреждения. Если может потребоваться более одного коэффициента трансформации ТТ, доступны ТТ с ответвлениями вторичных обмоток или многообмоточных вторичных обмоток.
Нагрузка CT . Нагрузка трансформатора тока — это максимально допустимая вторичная нагрузка, выраженная в вольтамперах (ВА) или сопротивлении в омах для обеспечения точности.В стандартах ANSI указаны нагрузки от 2,5 до 45 ВА при коэффициенте мощности 90% для измерения ТТ и от 25 до 200 ВА при 50% коэффициента мощности для реле ТТ.
Класс точности ТТ . Стандарты класса точности ANSI: [+ или -] 0,3, 0,6 или 1,2%. Ошибки соотношения возникают из-за тепловых потерь, возведенных в квадрат R. Фазовые ошибки возникают из-за потерь в сердечнике на намагничивание.
ТТ помечены точкой или другим обозначением полярности на первичной и вторичной обмотках, так что в момент, когда ток поступает на отмеченную первичную клемму, он покидает отмеченную вторичную клемму.Полярность не требуется для определения максимального тока, но важна для дифференциальной реле и многих других функций реле.
Коэффициент PT . Выбор коэффициента PT относительно прост. Коэффициент передачи трансформатора тока должен быть таким, чтобы при номинальном первичном напряжении вторичный выход составлял 120 В. При напряжениях, превышающих номинальное первичное напряжение более чем на 10%, трансформатор напряжения будет подвержен насыщению сердечника, что приведет к ошибкам напряжения и чрезмерному нагреву.
Обременение ПТ .Доступны трансформаторы тока для нагрузок от 12,5 ВА при коэффициенте мощности 10% до 400 ВА при коэффициенте мощности 85%.
Точность ПТ . Классы точности — стандарт ANSI [+ или -] 0,3, 0,6 или 1,2%. Первичные цепи PT, а также, где это возможно, вторичные цепи PT, должны быть защищены предохранителями.
CT и PT должны обладать достаточной мощностью для обслуживания нагрузки и достаточной точностью для функций, которые они должны выполнять. Однако увеличение нагрузки или точности, чем необходимо, просто увеличит стоимость измерительных трансформаторов.Твердотельные реле обычно требуют меньших затрат, чем электромеханические реле.
Защитные реле | Как работает реле защиты?
Подобно тому, как термостат решает проблему автоматизации управления кондиционером или печью в доме, реле защиты могут решать электрические проблемы.
Назначение реле защиты — обнаружение проблемы, в идеале на ее начальной стадии, и устранение или значительное уменьшение ущерба персоналу и / или оборудованию.
Следующие этапы иллюстрируют, как развивается электрическая проблема:
Этап 1: Когда проводники с хорошей изоляцией подвергаются воздействию источников повреждения, таких как влага, пыль, химические вещества, постоянная перегрузка, вибрация или просто нормальный износ, изоляция будет начинают медленно портиться. Такие небольшие изменения не будут очевидны сразу, пока повреждение не станет достаточно серьезным, чтобы вызвать электрическую неисправность. Защитные реле могут обнаруживать развитие проблемы, обнаруживая небольшие отклонения в токе, напряжении, сопротивлении или температуре.Из-за небольшой величины изменения только сложное устройство, такое как чувствительное реле защиты или монитор, может обнаружить эти условия и указать, что проблема может развиваться, прежде чем произойдет какое-либо дальнейшее повреждение.
Этап 2: По мере того, как проблема становится более серьезной, происходят дальнейшие изменения, такие как пробой изоляции, перегрев или перенапряжение. Поскольку переход от нормального к ненормальному очень велик, для отключения питания можно использовать традиционные устройства. Реле защиты также может использоваться для обеспечения дополнительной защиты, обнаруживая причины неисправности (перегрев, перенапряжение и т. Д.).) невозможно с предохранителями и автоматическими выключателями.
Этап 3: На этом этапе возникла проблема, которая привела к повреждению. Различные типы защитных реле и мониторов могут уменьшить или устранить повреждения, поскольку они обнаруживают проблемы раньше, чем традиционные устройства.
В качестве примера, если предприятие постоянно переустанавливает автоматические выключатели, заменяет предохранители или ремонтирует оборудование и не может определить причину проблемы, они могут испытывать перегрузки по току. В этом случае пользователь может установить реле защиты с функцией защиты от перегрузки по току.Реле измеряет ток (вход) и позволяет пользователю программировать пределы (настройки) в реле. Настройки обычно более чувствительны, чем предохранители или автоматические выключатели. Как только эти пределы превышены, реле защиты сработает внутренним переключателем (контактами реле). Пользователь может использовать переключатель для включения света (индикация аварийной сигнализации) или отключения питания (независимый расцепитель) до того, как возникнут более серьезные проблемы. Пользователь может использовать сигнальную индикацию, чтобы помочь идентифицировать неисправное оборудование до того, как традиционное устройство устранит неисправность.
Реле защиты для систем резервного питания
При возникновении сверхтоков описанная выше схема часто используется для отключения выключателей среднего напряжения, которые не имеют встроенных расцепителей. Тем не менее, изменение устройств ввода и назначения вывода делает защитные реле полезными для обнаружения других условий. Например, мониторинг сигнала от трансформатора потенциала может использоваться для защиты от пониженного или повышенного напряжения.Выходной сигнал термодатчика может использоваться для защиты оборудования от перегрева, а оптический датчик может использоваться для срабатывания защиты от дугового разряда. Выходные контакты могут использоваться для управления устройством, активации сигнала тревоги или оповещения о состоянии. Общие области применения в системах резервного питания
На практике устройства защитных реле служат для очень широкого круга приложений и могут быть в центре внимания всей карьеры инженера. Хотя объем возможностей описывать в этой статье непрактично, три распространенных приложения для систем резервного питания включают:
Работа выключателя среднего напряжения : Для систем среднего напряжения доступны переключатели и параллельное распределительное устройство.Защитные реле используются для отключения этих выключателей при возникновении электрических аномалий, таких как токи перегрузки. Следовательно, защитные реле могут быть включены в коммутационные устройства для переключения или параллельного включения, чтобы обеспечить необходимую защиту от условий перегрузки по току.
Защита при параллельном подключении питания на месте к электросети : Некоторые резервные системы электроснабжения используют параллельные источники питания на месте с коммунальными службами. Автоматические переключатели с замкнутым переходом делают это в течение очень коротких промежутков времени (обычно <100 миллисекунд), чтобы избежать мгновенных сбоев питания, которые в противном случае могли бы быть связаны с переключением нагрузки между источниками питания.Как переключатели с плавной нагрузкой, так и распределительное устройство для параллельной работы могут использоваться для параллельного подключения источников питания в течение неопределенных периодов времени. Для этих приложений коммунальные предприятия предъявляют различные требования к реагированию на сбои, которые могут возникнуть при параллельном подключении. Некоторым коммунальным предприятиям потребуются быстродействующие защитные реле для отключения параллельных источников при возникновении неисправностей. Для получения дополнительной информации обратитесь к официальному документу ASCO Power Technologies, озаглавленному «Подключение безобрывных переключателей к коммунальным службам».
Защита от определенных электрических событий и состояний : Защитные реле используются для определения различных условий и защиты систем от широкого спектра электрических событий. Например, следующий список номеров устройств ANSI указывает лишь на некоторые функции защитных реле, которые используются в системах резервного питания:
Различные типы реле защиты
Электрические реле используются во многих типах технологических систем, от автомобилей и бытовой техники до медицинского оборудования и самолетов.Для работы силовые устройства на электростанциях должны иметь реле защиты. Релейная защита — важная часть электроэнергетических систем. Три важных аспекта энергосистем в отношении ретрансляции:- Нормальная работа
- Предотвращение отказов
- Смягчение последствий отказа
- Мониторинг
- Регулирующий
- Вспомогательный
- Повторное включение
- Защитный
- Реле электромагнитные:
- Арматура
- Индукционный стакан / индукционный диск
- Статические реле: аналоговые входные сигналы обрабатываются твердотельными устройствами
- Цифровые / числовые реле: используются программируемые твердотельные устройства на основе цифровой обработки сигналов
- Размеры:
- Миниатюра
- Сверхминиатюрный
- Микро миниатюра
- Рабочий диапазон нагрузки:
- Высокая мощность
- Промежуточная мощность
- Малая мощность
- Микро мощность
Испытания элементов релейной защиты
Ниже приводится сводка функций защитного реле и соответствующих испытаний их элементов защиты.
Примечание: Это краткое описание предоставлено только для справки. Полное руководство по тестированию см. В инструкциях производителя конкретного реле.Дополнительную информацию о процедурах тестирования и технического обслуживания можно найти в Руководстве по тестированию и техническому обслуживанию реле
.2/62 реле времени
Функции, обеспечивающие желаемое время задержки до или после любой точки срабатывания в последовательности переключения или системе защитных реле. Служит вместе с устройством, которое инициирует отключение, останов или размыкание в автоматической последовательности или с помощью системы защитных реле.
- Определите время задержки.
- Проверить работу мгновенных контактов.
21 Дистанционное реле
Работает, когда полная проводимость, импеданс или реактивное сопротивление цепи увеличивается или уменьшается сверх заданных пределов. Дистанционные реле реагируют на напряжение и ток (полное сопротивление) в месте расположения реле.
- Определите максимальный вылет.
- Определите максимальный угол крутящего момента и характеристику направленности.
- Определить смещение.
- Постройте окружность импеданса.
Реле 24 В на герц
Реле с мгновенной или временной характеристикой, которое работает, когда отношение напряжения к частоте (В / Гц) превышает заданное значение.Используется для защиты генератора и повышающего трансформатора от повреждений из-за чрезмерного магнитного потока в результате низкой частоты и / или перенапряжения.
- Определите частоту срабатывания при номинальном напряжении.
- Определите частоту срабатывания на втором уровне напряжения.
- Определите время задержки.
25 Реле проверки синхронизации
Устройство синхронизации или проверки синхронизма работает, когда две цепи переменного тока находятся в требуемых пределах частоты, фазового угла или напряжения, чтобы разрешить или вызвать параллельное включение этих двух цепей.
Основное применение этого реле — в ситуациях, когда требуется проверка наличия синхронизма перед включением автоматического выключателя. К ним относятся параллельное подключение генератора к системе, восстановление взаимосвязи между двумя частями энергосистемы и контроль схем быстрого переключения, где требуется быстрое срабатывание и отключение схемы измерения фазы.
- Определить зону замыкания при номинальном напряжении.
- Определите максимальный перепад напряжения, который позволяет закрытие при нулевом градусе.
- Определите заданные значения активной линии, активной шины, мертвой линии и мертвой шины.
- Определите время задержки.
- Определите увеличенный угол закрывания.
- Проверить функции управления обесточенной шиной / активной линией, обесточенной / обесточенной шиной и обесточенной шиной / обесточенной линией.
27 Реле минимального напряжения
Работает, когда заданное значение напряжения падает ниже заданного значения. Типичное использование этой функции реле включает защиту от пониженного напряжения на шине, схемы переключения источника, разрешающие функции, функции резервного копирования и временные приложения.
- Определите падение напряжения.
- Определите время задержки.
- Определите временную задержку во второй точке на временной кривой для реле с обратнозависимой выдержкой времени.
32 Направленное реле мощности
Работает на желаемом значении потока мощности в заданном направлении или на обратной мощности, возникающей в результате обратного дугового разряда в анодной или катодной цепях силового выпрямителя. Используется в установках, где генератор работает параллельно с электросетью или другим генератором, чтобы предотвратить обратный ток энергии от шины или другого генератора к активному генератору при выходе из строя его выхода.
- Определите минимальное срабатывание при максимальном угле крутящего момента.
- Определить зону срабатывания / замыкания.
- Определите максимальный угол крутящего момента.
- Определите время задержки.
- Проверьте временную задержку во второй точке временной кривой для реле с обратнозависимой выдержкой времени.
- Постройте рабочую характеристику.
40 Реле потери поля (импеданса)
Работает при заданном или аномально низком значении или отказе тока возбуждения машины, или при чрезмерном значении реактивной составляющей тока якоря в машине переменного тока, указывающей на возбуждение ненормально слабого поля.Используется для защиты от потери возбуждения генератора, работающего параллельно с другими генераторами системы.
- Определите максимальный вылет.
- Определите максимальный угол крутящего момента.
- Определить смещение.
- Постройте окружность импеданса.
46 Реле баланса тока
Функционирует, когда многофазные токи имеют обратную последовательность фаз, или когда многофазные токи несбалансированы или содержат компоненты обратной последовательности фаз, превышающие заданное значение.Используется для защиты линий и трехфазных машин, особенно двигателей и синхронных преобразователей, от повреждений, вызванных несимметрией фаз и однофазной работой.
- Определите приемку каждой единицы.
- Определите наклон в процентах.
- Определите время задержки.
46N Реле тока обратной последовательности
- Определение уровня аварийного сигнала обратной последовательности.
- Определите минимальный уровень срабатывания обратной последовательности.
- Определите максимальную задержку времени.
- Проверьте две точки на кривой (I2) 2t.
47 Реле чередования фаз или фазового баланса
Работает на заданном значении многофазного напряжения в желаемой последовательности фаз. Обеспечивает защиту вращающегося оборудования от разрушительного воздействия чрезмерного напряжения обратной последовательности в результате обрыва фазы, дисбаланса фаз и обратной последовательности фаз.
- Определите напряжение прямой последовательности для замыкания нормально разомкнутого контакта.
- Определите напряжение прямой последовательности для размыкания нормально замкнутого контакта (отключение при пониженном напряжении).
- Проверить отключение обратной последовательности.
- Определите время задержки для замыкания нормально разомкнутого контакта при внезапном срабатывании 120 процентов срабатывания.
- Определите время задержки для замыкания нормально замкнутого контакта при снятии напряжения, если ранее было установлено номинальное напряжение системы.
49R Реле тепловой реплики
Работает, когда температура якоря машины или другой несущей обмотки или элемента машины или температура силового выпрямителя или силового трансформатора (включая трансформатор силового выпрямителя) превышает заданное значение.
- Определите временную задержку при 300 процентах уставки.
- Определите вторую точку на рабочей кривой.
- Определить подхват.
49T Реле температуры (RTD)
Используется для защиты двигателей и генераторов, оборудованных термометром сопротивления (RTD), от перегрева. Реле можно использовать в качестве защитного устройства для отключения машины при перегреве или в качестве аварийного сигнала для уменьшения нагрузки на машину.
- Определите сопротивление срабатывания.
- Определите сопротивление сброса.
50 Реле мгновенного максимального тока
Работает мгновенно при чрезмерном значении тока или чрезмерной скорости нарастания тока, что указывает на неисправность в защищаемом устройстве или цепи. Реле максимального тока мгновенного действия не имеют собственной выдержки времени и используются для быстрой защиты от короткого замыкания.
- Определить подхват.
- Определить отсев.
- Определите время задержки.
Отказ выключателя 50BF
Реле отказа выключателя — это использование реле контроля тока, чтобы определить, продолжает ли ток течь в неисправную цепь через некоторое время после того, как выключатель получил команду на прерывание цепи. Если ток продолжает течь в неисправную цепь, автоматический выключатель считается неисправным.
- Определить текущий контроль срабатывания.
- Определите время задержки.
- Проверить все входы и выходы. Протестируйте все используемые входы запуска и все используемые выходы.
51 Максимальный ток с выдержкой времени
Реле с независимой или обратнозависимой временной характеристикой, которое работает, когда ток в цепи переменного тока превышает заданное значение.
- Определите минимальный подхват.
- Определите временную задержку в двух точках на кривой время-ток.
55 Реле коэффициента мощности
Работает, когда коэффициент мощности в цепи переменного тока поднимается выше или опускается ниже заданного значения.
- Определите угол срабатывания.
- Определите время задержки.
59 Реле максимального напряжения
Работает с заданным значением перенапряжения. Обеспечивает надежную защиту генераторов, двигателей и трансформаторов от неблагоприятных условий напряжения в системе.
- Определение срабатывания защиты от перенапряжения.
- Определите время задержки для замыкания контакта при внезапном приложении 120 процентов наводки.
60 Реле баланса напряжения
Работает с заданной разницей напряжения, входным или выходным током или двумя цепями.Обеспечивает высокоскоростную защиту оборудования энергосистем и защитных систем от неправильного срабатывания или ложного срабатывания в случае внезапной потери чувствительного потенциала в результате сгорания предохранителя.
- Определите разность напряжений для замыкания контактов с одним источником при номинальном напряжении.
- Постройте график работы реле.
63 Реле внезапного давления трансформатора
Работает при заданных значениях давления жидкости или газа или при заданных скоростях изменения этих значений.Реле внезапного давления трансформатора реагируют на внезапное повышение давления газа в силовом трансформаторе, которое может быть вызвано внутренней дугой.
- Определите скорость нарастания или уровень срабатывания внезапно приложенного давления в соответствии с данными, опубликованными производителем.
- Проверить работу контура герметизации 63 FPX.
- Проверить цепь отключения к устройству дистанционного управления.
64 Реле детектора заземления
Работает при отсутствии заземления изоляции машины или другого оборудования.Эта функция назначается только реле, которое обнаруживает прохождение тока от корпуса машины или ограждающего корпуса или конструкции части устройства к земле или обнаруживает заземление на нормально незаземленной обмотке или цепи. Он не применяется к устройствам, подключенным во вторичной цепи трансформатора тока, во вторичной нейтрали трансформаторов тока, включенных в силовую цепь нормально заземленной системы.
- Определите максимальное сопротивление относительно земли, вызывающее срабатывание реле.
67 Направленное реле максимального тока
Работает на желаемом значении перегрузки по току переменного тока, протекающего в заданном направлении. Поляризация — это метод, используемый реле для определения направления тока.
- Определите минимальное срабатывание направленного блока при максимальном угле крутящего момента.
- Определить зону срабатывания.
- Определите максимальный угол крутящего момента.
- Участок эксплуатационных характеристик.
- Определите срабатывание блока максимального тока.
- Определите временную задержку блока максимального тока в двух точках на кривой времени тока.
79 Реле повторного включения
Управляет автоматическим повторным включением и блокировкой прерывателя цепи переменного тока после того, как он был отключен перегрузкой по току или другим действием защитного реле. Реле может быть настроено для обеспечения нескольких повторных включений с заданными интервалами времени, так что в случае, если выключатель не остается замкнутым после первого повторного включения, будут выполнены дополнительные повторные включения.
- Определите время задержки для каждого запрограммированного интервала повторного включения.
- Проверить блокировку на случай неудачного повторного включения.
- Определите время сброса.
- Определите длительность импульса закрытия.
- Проверить мгновенную блокировку перегрузки по току.
81 Реле частоты
Работает на заданном значении частоты (ниже, выше или выше нормальной системной частоты) или скорости изменения частоты.
- Проверить уставки частоты.
- Определите время задержки.
- Определите отсечку по минимальному напряжению.
85 Контрольный проводной монитор
Реле, которое приводится в действие или ограничивается сигналом, используемым в связи с направленной ретрансляцией неисправности управляющего провода постоянного тока или несущего тока. Пилотная ретрансляция — это адаптация принципов дифференциальной ретрансляции для защиты участков линий электропередачи. Термин «пилот» означает, что между концами линии передачи имеется некоторый канал связи, по которому может передаваться информация.
- Определите датчик максимального тока.
- Определите датчик минимального тока.
- Определите уровень срабатывания заземления контрольного провода.
87 Дифференциал
Функционирует от процента, фазового угла или другой количественной разности двух токов или некоторых других электрических величин. Трансформаторные дифференциальные реле защищают от коротких замыканий между витками обмотки и между обмотками, которые соответствуют межфазным или трехфазным коротким замыканиям.
- Определить срабатывание рабочего блока.
- Определите работу каждого удерживающего устройства.
- Определите уклон.
- Определите ограничение гармоник.
- Определите мгновенное срабатывание.
- Постройте рабочие характеристики для каждого удерживающего устройства.
Список литературы
на комментарий.
Консультации — Инженер по подбору | Защита электрических систем среднего напряжения
Автор: Лесли Фернандес, ЧП, LEED AP, инженеры-консультанты JBA, Лас-Вегас 26 сентября 2013 г.
Цели обучения
- Ознакомьтесь с требованиями к максимальной токовой защите распределительных трансформаторов среднего напряжения.
- Изучите требования к максимальному току для распределения среднего напряжения.
- Узнайте о кодах и стандартных «минимумах», которые необходимо учитывать при координации устройств защиты среднего напряжения.
До недавнего времени инженеры не слишком часто работали над проектированием систем среднего напряжения (СН), главным образом потому, что все, что выше 600 В, в основном обрабатывалось коммунальными предприятиями. Исключение составляли крупные потребители электроэнергии, такие как государственные учреждения, горнодобывающая промышленность или промышленные предприятия.Однако за последние 15 лет произошел взрыв электрических распределительных систем среднего напряжения, используемых в крупных коммерческих комплексах. Многие из этих комплексов также имеют высотные компоненты с стояками среднего напряжения, обслуживающими единичные подстанции в стратегических местах на нескольких уровнях. Еще одна особенность крупных коммерческих комплексов — связанная функция центральной станции с чиллерами среднего напряжения и блочными подстанциями.
В этой статье рассматриваются требования к максимальной токовой защите трансформаторов среднего напряжения и подключение трансформаторов к общим распределительным системам среднего напряжения.Проекты MV субъективны и определяются приложением. Цель состоит в том, чтобы проиллюстрировать код и стандартные «минимумы», которые необходимо учитывать при координации защитных устройств среднего напряжения. Определение размеров компонентов среднего напряжения, таких как двигатели, генераторы, трансформаторы, системы электропроводки, архитектура систем среднего напряжения или разработка сложных схем защиты, таких как устройства повторного включения, блокировки зон, дифференциальная защита и т. Д., Выходят за рамки данной статьи.
Основные цели
Существует три основных цели защиты от сверхтоков, включая защиту от замыканий на землю:
1.Безопасность: Требования личной безопасности выполняются, если защитные устройства рассчитаны на пропускание и прерывание максимального доступного тока нагрузки, а также на максимально допустимые токи короткого замыкания. Требования безопасности гарантируют, что оборудование имеет достаточные характеристики, чтобы выдерживать максимальную доступную энергию в наихудшем сценарии.
2. Защита оборудования: Требования защиты выполняются, если устройства максимального тока установлены выше рабочих уровней нагрузки и ниже кривых повреждения оборудования. Защита фидера и трансформатора определяется применимыми стандартами на оборудование.Кривые двигателя и генератора зависят от машины и обычно предоставляются в пакетах данных поставщика.
3. Селективность: выборочно требования предназначены для ограничения реакции системы на сбой или перегрузку определенной областью или зоной воздействия и ограничивают сбои в обслуживании тем же. Селективность включает две основные категории:
а. Из-за ограничений работы системы и выбора оборудования селективность не всегда возможна для неаварийных или дополнительных резервных систем.
г. NFPA 70: Национальный электротехнический кодекс (NEC) требует избирательности для:
я. Статья 517.17 (C): Избирательность при замыканиях на землю в больницахii. Статья 700.27: Координация аварийных систем
iii. Статья 701.27: Требуемая законом координация резервных систем
Исключение: статьи 240.4A и 695 NEC разрешают использование проводов без защиты от перегрузки в тех случаях, когда прерывание цепи может создать опасность, например, пожарные насосы. Защита от короткого замыкания по-прежнему требуется.
Определение MV
МВ — термин, используемый в отрасли распределения электроэнергии; однако существуют различные определения.
IEEE 141 делит системные напряжения на «классы напряжения». Напряжения 600 В и ниже называются «низкими напряжениями», напряжения от 600 В до 69 кВ называются «средними напряжениями», напряжения от 69 кВ до 230 кВ называются «высокими напряжениями», а напряжения 230 кВ. до 1100 кВ относятся к «сверхвысокому напряжению», а от 1100 кВ также относятся к «сверхвысокому напряжению».”
Согласно IEEE 141, следующие системы напряжения считаются системами среднего напряжения:
Производитель предохранителей Littelfuse заявляет в своей литературе, что «термины« среднее напряжение »и« высокое напряжение »использовались как синонимы многими людьми для описания предохранителей, работающих выше 600 В.» С технической точки зрения, предохранители «среднего напряжения» — это предохранители, рассчитанные на диапазон напряжений от 2400 до 38000 В переменного тока.
Стандарт ANSI / IEEE C37.20.2 — Стандарт для распределительного устройства в металлической оболочке определяет MV как 4.От 76 до 38 кВ.
Для этой статьи хорошее рабочее определение среднего напряжения составляет от 1 до 38 кВ переменного тока, поскольку любой уровень напряжения выше 38 кВ является напряжением уровня передачи по сравнению с напряжением уровня распределения.
MV выбор
Выбор рабочего напряжения ограничен напряжениями, которые предоставляет обслуживающая сеть. В большинстве случаев доступен только один вариант электроснабжения, и, как правило, выбор рабочего напряжения ограничен. По мере увеличения требований к питанию увеличивается вероятность того, что энергосистеме потребуется более высокое рабочее напряжение.Как правило, если максимальная потребляемая мощность приближается к 30 МВт, коммунальному предприятию обычно может потребоваться подстанция на месте. Однако нормой является то, что коммунальное предприятие предоставляет несколько сервисов среднего напряжения, которые инженеру необходимо будет интегрировать в систему распределения среднего напряжения владельца.
В некоторых случаях коммунальное предприятие может предоставить варианты рабочего напряжения. В этом случае необходимо провести анализ вариантов, чтобы определить лучший вариант для проекта. Как правило, более высокое рабочее напряжение приводит к увеличению затрат на оборудование.Затраты на техническое обслуживание и установку также увеличиваются с увеличением рабочего напряжения. Однако для крупномасштабных разработок для такого оборудования, как большие двигатели, может потребоваться рабочее напряжение 4160 В или выше. Как правило, надежность обслуживания имеет тенденцию к увеличению с увеличением рабочего напряжения.
При подключении к существующей электросети она обычно устанавливает требования к межсоединению, включая требования к защитным устройствам. Утилита будет включать необходимые параметры настройки и ограничения в зависимости от производителя защитных устройств.
Защита трансформатора СН
В целях обсуждения рассмотрим трансформатор подходящего размера с известным номиналом. Чтобы было ясно, трансформатор правильного размера и номинала включает следующие характеристики:
- Достаточная мощность для обслуживаемой нагрузки
- Соответствующая временная перегрузочная способность (мощность или номинальная мощность кВА)
- Первичное и вторичное напряжения, рассчитанные для системы распределения электроэнергии
- Правильно ли были выбраны трансформаторы с жидкостным или сухим типом для применения.
NEC 2011 требует, чтобы трансформаторы были защищены от перегрузки по току (статья 450.3 NEC). Кроме того, статья 450.3 (A) NEC специально касается трансформаторов напряжением более 600 В, включая трансформаторы среднего напряжения.
Трехфазные трансформаторы среднего напряжения должны быть снабжены как первичными, так и вторичными устройствами защиты от сверхтоков (OPD) в основном потому, что первичные и вторичные проводники не считаются защищенными первичной максимальной токовой защитой. Это особенно верно для первичной обмотки, треугольника и вторичной звезды, где вторичное замыкание на землю может не сработать с первичной защитой.Статья 240.21 (C) (1) NEC и статья 450.3 (A) NEC подтверждают, что это утверждение верно.
Хотя первичные обмотки рассчитаны на среднее напряжение, разработчик должен выбрать плавкие предохранители или автоматические выключатели для защиты трансформатора. Как правило, трансформаторы мощностью 3000 кВА и меньше, устанавливаемые как автономные блоки или как блочные подстанции, обычно защищены предохранителями. Защитные выключатели среднего напряжения используются для трансформаторов мощностью более 3000 кВА.
В отличие от предохранителей и обычных автоматических выключателей на 600 В, автоматические выключатели среднего напряжения используют отдельные устройства, такие как трансформаторы тока (CT), трансформаторы напряжения (PT) и защитные реле для обеспечения максимальной токовой защиты.Большинство современных реле являются многофункциональными, а степень защиты обозначается цифрами, которые соответствуют выполняемым ими функциям. Эти числа основаны на всемирно признанных стандартах IEEE, определенных в стандарте IEEE C37.2. Примеры некоторых номеров защитных функций, которые используются в этом стандарте, показаны в Таблице 1.
На настройки защиты трансформатора влияют несколько факторов:
- Максимальная токовая защита, необходимая для трансформаторов, считается защитой только для трансформатора.Такая максимальная токовая защита не обязательно защищает первичные или вторичные проводники или оборудование, подключенное на вторичной стороне трансформатора.
- Важно отметить, что устройство максимального тока на первичной стороне должно быть рассчитано на основе номинальной мощности трансформатора в кВА и вторичной нагрузки трансформатора.
- Прежде чем определять размер или номинальные параметры устройств максимального тока, обратите внимание на то, что примечания 1 и 2 таблицы 450-3 (A) NEC позволяют увеличить номинал или настройку первичного и / или вторичного OPD до следующего более высокого стандарта или настройки, когда рассчитанное значение не соответствует стандартному рейтингу или настройке.
- Когда напряжение подается на трансформатор, сердечник трансформатора обычно насыщается, что приводит к большому пусковому току. Чтобы учесть этот пусковой ток, максимальная токовая защита обычно выбирается с выдерживаемыми по времени-току значениями, по крайней мере, в 12 раз превышающими номинальный ток первичной обмотки трансформатора в течение 0,1 с и в 25 раз в течение 0,01 с.
- Инженеры должны убедиться, что настройки схемы защиты находятся ниже кривых повреждения трансформатора от короткого замыкания, как определено в ANSI C57.109 для масляных силовых трансформаторов и ANSI C57.12.59 для сухих силовых трансформаторов.
- Кривые защитного реле не могут использоваться так же, как кривые для низковольтного выключателя или кривые предохранителей. Кривая защитного реле представляет только действие откалиброванного реле и не учитывает действия соответствующего автоматического выключателя или точность трансформаторов тока, которые подключают реле к контролируемой цепи. Кривая представляет собой идеальную работу реле, и производственные допуски не отражаются на кривой.Для согласования реле максимального тока с другими защитными устройствами между кривыми должен быть предусмотрен минимальный запас времени. Стандарт IEEE 242, таблица 15.1, рекомендуемые запасы времени реле в таблице 2.
Предохранители и коммутационное устройство
Силовые предохранителиE обычно используются в предохранительных выключателях, обслуживающих трансформаторы. Предохранитель предназначен для обеспечения полного использования трансформатора и защиты трансформатора и кабелей от повреждений. Для этого кривая предохранителя должна располагаться справа от точки включения трансформатора и слева от кривой повреждения кабеля.Обычно плавкий предохранитель пересекает кривую повреждения трансформатора в длительной области (области перегрузки по току). Вторичное главное устройство обеспечивает максимальную токовую защиту цепи. Номинал предохранителя «E» всегда должен быть больше, чем ток полной нагрузки трансформатора (FLA). Кривая повреждения кабеля должна быть выше максимального тока короткого замыкания на 0,01 с.
Для трансформаторов 3 МВА и менее стандартные схемы максимальной токовой защиты для выключателей КРУ среднего напряжения должны включать комбинированное реле мгновенного и максимального тока (устройство 50/51).
Для трансформаторов мощностью более 5 МВА схемы защиты становятся более сложными. Номера устройств IEEE из IEEE C37.2 используются для описания схемы защиты. Трансформаторные выключатели среднего напряжения могут иметь следующие номера защитных устройств:
В системах среднего напряжения трансформаторы тока (ТТ) подключают защитные или измерительные устройства. ТТ соединяют электронное устройство и первичную систему среднего напряжения. Уровни напряжения и тока в первичной системе среднего напряжения опасно высоки и не могут быть подключены напрямую к реле или счетчику.ТТ обеспечивают изоляцию от высоких уровней напряжения и тока кабеля и преобразуют первичный ток в уровень сигнала, который может обрабатываться чувствительными реле / измерителями. Номинальный вторичный ток обычно составляет 5 ампер, хотя нередки более низкие токи, такие как или 1 ампер.
Ожидается, что трансформаторы тока защитного релевыдают около 5 ампер или меньше при нормальных условиях нагрузки. При возникновении неисправности ток достигнет высокого значения. Согласно ANSI C57.13 вторичная обмотка класса нормального защитного ТТ должна выдерживать до 20 раз в течение короткого периода времени в условиях повреждения.Как следствие, трансформаторы тока защитного класса достаточно точны, чтобы управлять набором приборов индикации, но не будут достаточно хороши для суммирования энергии по коммерческому классу.
Другие факторы, которые следует учитывать:
- ТТ для реле защиты должны иметь номинал от 150% до 200% от силы тока полной нагрузки (FLA).
- В отличие от низковольтных выключателей и предохранителей, автоматические выключатели среднего напряжения не имеют фиксированного срабатывания. Настройки не соответствуют перечисленным в качестве стандартных в NEC [Статья 240-6 (a) NEC].
- Перегрузка по току, 51 устройство, должна быть установлена на уровне от 100% до 140% от FLA и ниже допустимой допустимой нагрузки кабеля трансформатора.
- Шкала времени должна быть установлена ниже кривой повреждения трансформатора и выше вторичного главного выключателя.
- Мгновенное отключение, устройство 50, должно быть установлено ниже кривых повреждения трансформатора, ниже кривой повреждения кабеля при 0,1 уставке и приблизительно 200% от пускового тока. Кроме того, инженер должен убедиться, что настройка не превышает максимально допустимый ток короткого замыкания, иначе мгновенное отключение будет бесполезным.
- Для аварийных и требуемых по закону резервных фидеров, статьи 700.26 и 701.26 NEC требуют, чтобы устройство замыкания на землю было только сигнализацией. Для систем среднего напряжения это может иметь серьезные негативные последствия. Следует рассмотреть возможность установки резистора заземления нейтрали для ограничения токов замыкания на землю до безопасного уровня для систем генерации среднего напряжения.
Распределительное устройство низкого напряжения
Стандартные отраслевые схемы защиты вторичной обмотки трансформатора включают автоматический выключатель с функциями длительного, кратковременного, мгновенного действия и защиты от замыкания на землю.
Статьи 215.10, 230-95 и 240.13 NEC требуют защиты от замыканий на землю для глухозаземленных систем с соединением звездой более 150 В и цепей заземления, в том числе систем с соединением 277/480 В звездой. Реле или датчик замыкания на землю должны быть настроены так, чтобы обнаруживать замыкания на землю силой 1200 ампер или более и приводить в действие главный выключатель или автоматический выключатель для отключения всех незаземленных проводов неисправной цепи максимум на 1 с.
В больницах подстанция, питающая распределительную систему, обычно представляет собой заполненную жидкостью первичную обмотку среднего напряжения и вторичные трансформаторы 480/277 В, подключенные к сервисным распределительным щитам с главным выключателем и выключателем фидера.Распределительные щиты должны быть оборудованы двухуровневой системой обнаружения замыкания на землю в соответствии со статьей 517.17 (B) NEC. Статья 517.17 (B) требует, чтобы и главный выключатель, и первая группа OPD, находящаяся ниже по потоку от сети, имели замыкание на землю. Кроме того, защита от замыкания на землю должна выборочно координироваться в соответствии со статьей 517.17 (C) NEC.
Для аварийных и требуемых по закону резервных фидеров статьи 700.26 и 701.26 NEC требуют, чтобы устройство защиты от замыкания на землю подавало только сигнал тревоги.
Для нормальных боковых цепей перед автоматическим переключателем (ATS) требуется защита от замыкания на землю в соответствии со статьей 230 NEC.95.
Предлагаемые настройки:
- Устройство 51 или функция долговременного срабатывания (LTPU): Рекомендуется от 100% до 125% FLA трансформатора и устанавливается ниже кривых повреждения трансформатора и кабеля.
- Длительная задержка (LTD), STPU и кратковременная задержка (STD): Установите для координации с устройствами ниже по потоку и ниже кривой повреждения трансформатора.
- Устройство 50 или мгновенно: Устанавливается ниже кривой повреждения кабеля и должен быть выше максимального тока короткого замыкания на общей кривой отключения выключателя.
Защита распределительной системы СН
При рассмотрении защиты трансформаторов среднего напряжения следующим шагом является подключение нескольких трансформаторов к распределительной системе и к энергосистеме общего пользования. При проектировании распределения по-прежнему применяются три цели:
- Безопасность жизни
- Защита оборудования
- Избирательность.
Например, если требования NEC для максимальной токовой защиты трансформатора рассматриваются без ссылки на применимые стандарты и требования кодекса, система может адресовать защиту трансформаторов, в то время как другие элементы распределительной системы (такие как фидеры, соединяющие трансформатор (ы) в систему распространения) могут не быть защищены в соответствии с кодом.
Статья 450 специфична и ограничивается требованиями к трансформатору. Пропускная способность проводов среднего напряжения, идущих к трансформатору и отходящих от него, а также необходимая максимальная токовая защита проводов и оборудования охватываются следующим:
- Статьи 240-100 и 240-101 NEC применяются к максимальной токовой защите СН свыше 600 В для фидера и параллельной цепи.
- NEC 310.60 (C) и в таблицах с 310.77 по 310 указаны допустимые токовые нагрузки проводников среднего напряжения с 2001 до 35000 В.
- NEC, статья 210.9 (B) (1) требует, чтобы допустимая нагрузка на проводники параллельной цепи была не менее 125% от расчетной потенциальной нагрузки.
- Статья 493.30 NEC перечисляет требования к распределительным устройствам в металлическом корпусе.
- Раздел II NEC (статьи 300.31–300.50) охватывает методы разводки среднего напряжения.
- Статья 310.10 NEC требует экранированного кабеля среднего напряжения для распределения выше 2000 В.
- NEC Статья 490.46 Автоматический выключатель среднего напряжения должен иметь возможность блокировки или, если он установлен в выдвижном механизме, механизм должен иметь возможность блокировки.
- NEC Статья 215.2 (B) (1) — (3) определяет размер заземляющих проводов цепи.
- Статья 490 NEC распространяется на оборудование с номинальным напряжением более 600 В.
Поглощение холодной нагрузки определяется следующим образом: всякий раз, когда обслуживание распределительного фидера было прервано на 20 минут или более, может быть чрезвычайно трудно повторно включить нагрузку, не вызывая срабатывания защитных реле или предохранителей. Причиной этого является возникновение аномально высокого пускового тока в результате потери разнообразия нагрузок.Причиной высокого пускового тока является:
- Пусковые токи намагничивания трансформаторов
- Пусковые токи двигателя
- Ток для повышения температуры ламп и нагревательных элементов.
В соответствии со статьей 240.101 NEC, длительный ток предохранителя не должен превышать трехкратную допустимую нагрузку по току проводов, а длительный ток выключателя не должен превышать шестикратный ток тока проводника.
В промышленной практике установка реле фидера от 200% до 400% от полной нагрузки считается разумной.Однако, если не будут приняты меры предосторожности, этот параметр может быть слишком низким, чтобы предотвратить неправильное срабатывание реле при броске тока после выхода из строя. Увеличение этого параметра может ограничить зону покрытия фидера или помешать разумной настройке предохранителей и защитных реле на входе или на стороне источника. Удовлетворительным решением этой проблемы является использование чрезвычайно инверсных релейных кривых. Чрезвычайно инверсная настройка реле лучше, поскольку при более высоких уровнях тока достигается значительно меньшее время устранения неисправности.
Задача настройки чувствительности реле заземления для включения всех неисправностей, но не срабатывания при токах большой нагрузки или бросках тока, не так сложна, как для фазных реле.Если трехфазная нагрузка сбалансирована, нормальные токи заземления близки к нулю. Следовательно, на реле заземления не должны влиять токи нагрузки. В сбалансированных распределительных системах реле заземления может быть настроено на срабатывание всего 25% тока нагрузки. Если трехфазные нагрузки несимметричны, реле заземления должно быть настроено на срабатывание примерно 50% тока нагрузки.
В условиях неисправности ток короткого замыкания может легко превысить емкость экрана кабеля или концентрической нейтрали; следовательно, необходим отдельный заземляющий провод.Например, по данным Southwire Co., допустимая токовая нагрузка ленточных экранов составляет 1893 ампер при 12,5% перекрытии лент и 2045 ампер при 25% перекрытии лент. В большинстве систем распределения среднего напряжения с глухим заземлением токи короткого замыкания могут быть значительно выше 10 000 ампер. Кроме того, статья 215.2 (B) NEC требует отдельного заземления для обработки токов короткого замыкания. Размер заземляющего провода должен соответствовать таблице 205.122.
Для схем координации, представленных в примерах, кривые срабатывания выключателя или предохранителя не перекрывались.На практике схемы неизбирательной защиты могут перекрываться. В случаях, когда используются резервные защитные устройства, неизбирательное срабатывание выключателя не имеет большого значения или не имеет значения. Защитные устройства избыточны — независимо от того, какое устройство откроется, произойдет одно и то же отключение. Чтобы улучшить общую защиту и координацию системы, резервные устройства намеренно настроены на перекрытие (т. Е. Неизбирательная координация друг с другом).
Для более сложных систем среднего напряжения следует проконсультироваться с инженером по защите системы.
Лесли Фернандес — старший инженер-электрик в JBA Consulting Engineers. Он имеет более 28 лет инженерного и конструкторского и практического опыта, который включает системы распределения среднего напряжения для военных, горнодобывающих, проходческих, пищевых, энергетических, высотных и курортных комплексов казино.
Лучшее соотношение цены и качества реле пониженного напряжения — Отличные предложения на реле пониженного напряжения от глобальных продавцов реле пониженного напряжения
Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для реле максимального напряжения.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально есть тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку это реле максимального напряжения должно стать одним из самых востребованных бестселлеров в кратчайшие сроки. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что получили реле пониженного напряжения на AliExpress.С самыми низкими ценами в Интернете, дешевыми тарифами на доставку и возможностью получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в реле пониженного напряжения и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести over under voltage relay по самой выгодной цене.