Реле приоритета нагрузок: назначение, характеристики, аналоги

Недостатки использования РПН и его аналоги

Несмотря на большое количество преимуществ, связанных с подключением и применением реле приоритета нагрузок, использование прибора имеет и некоторые недостатки:

• Для установки устройства в уже имеющуюся сеть требуется выполнить большой объем работы, связанной с модернизацией проводки, щитка. Для этого необходимо приглашение квалифицированного специалиста, который произведет точный расчет схемы в соответствии с нагрузкой от всех имеющихся потребителей.
• Для прокладки обособленных линий кабелей от щита к розеткам с различными потребителями необходимо штробление стен и ремонт помещения.
• РПН не устанавливаются на обычной проводке, схема которой не предусматривает наличия обособленных линий к розеткам.

Выполнение разделения линий на приоритетные в быту стало проще благодаря тому, что появилось новое устройство — оптимизатор сетевой нагрузки, также отключающий неприоритетные электроприборы.

Принцип действия оптимизатора заключается в перераспределении мощности потребителей в соответствии со степенью их важности. На время включения приоритетного электроприбора оптимизатором отключается менее приоритетный прибор, который во время паузы в функционировании более приоритетного снова включается

Для чего нужно реле приоритета

Быт современного человека окружён множеством электроприборов. Это стиральные машины, бойлеры, кондиционеры, телевизоры и другая бытовая радиотехника. В одной только кухне можно встретить электроплиту, микроволновую печь, гриль, тостер, электрочайник и прочие приборы.

В старом жилом фонде с проводкой прошлого века, ввод электроснабжения в каждую квартиру осуществляется через электросчётчик и единый автоматический выключатель. Предохранитель этого автомата, как правило, выдерживает ток силой в 25 А. Если подключать к электросети одновременно множество электроустройств, то защита будет выключать ток. Хозяевам жилья придётся постоянно выходить на площадку к этажному щиту и возвращать автомат в рабочий режим, поскольку будет срабатывать его тепловая защита от перегрузки. Чтобы избежать частых перебоев энергоснабжения, на вводе в систему электросети квартиры, помимо других стандартных средств защиты, встраивают дополнительное устройство — реле выбора приоритетного направления.

Применение трехфазных реле контроля

Основной функцией реле напряжения является контроль над разностью потенциалов или напряжением в трехфазных электрических сетях, рассчитанных на 380 В. Обычные колебания напряжения, происходящие в небольших пределах, не наносят вреда проводке, подключенным приборам и оборудованию. Однако в случае скачков в сторону увеличения или уменьшения, могут возникнуть большие проблемы.

Под действием слишком высокого напряжения изоляция проводов и кабелей перегревается и в конце концов расплавляется. Наступает и перегорание бытовой техники, включенной в трехфазную цепь. Если же напряжение слишком маленькое, это приводит к снижению мощности и последующим сбоям в работе электронной аппаратуры. В некоторых случаях приборы перестают работать и самостоятельно выключаются.

Особенно тяжелые последствия наступают для электродвигателей, которые в результате падения напряжения очень часто сгорают. В связи с этим, необходим постоянный контроль над состоянием фаз, осуществляемый с помощью трехфазного реле контроля напряжения, установленного в сети.

Ограничители мощности ОМ-630. Зачем они нужны?

В статье рассмотрим ограничители мощности – устройства, ставшие популярными на рынке электроавтоматики в последнее время. Изучим назначение, модельный ряд, схемы подключения, сравним продукцию конкурентов, постараемся понять, кому и зачем они нужны.

Растущая потребность людей в электроэнергии, особенно частных застройщиков, нередко опережает развитие районных электрических сетей. Современному коттеджу, с его холодильниками и кондиционерами, необходимо больше мощности, чем способна предоставить старенькая ЛЭП. Как следствие – аварии, перебои в подаче электричества, а то и выход из строя трансформатора подстанции.

Избежать перегрузки существующей сети, до момента её замены или реконструкции, позволяют ограничители мощности – приборы, устанавливаемые в распределительный щит каждого абонента и отключающие его в случае превышения заданного лимита.

Отключение происходит не сразу, а спустя некоторое время. Величина задержки отключения, а так же время повторного подключения нагрузки устанавливается регуляторами, расположенными на лицевой панели прибора. Здесь же расположен регулятор, при помощи которого задаётся порог срабатывания ограничителя мощности.

Для измерения мощности применяется трансформаторы тока, которые могут быть встроенными в корпус прибора (ОМ-630), или внешними (ОМ-630-2). Многие модели имеют встроенную защиту при обрыве нулевого провода, способны выполнять функцию реле напряжения, отключая нагрузку при напряжении выше 260 В и ниже 160 В, а так же работать в качестве приоритетного реле.

Принцип работы

К РПН подключают автоматы — устройства защиты отключения (УЗО). УЗО включают в себя цепи питания однотипных потребителей. Например, один блок отвечает за все розетки, другой контролирует включение приборов освещения, на третьем «висит» бойлер и так далее.

В зимнее время года в жилище обычно постоянно включён котёл отопления, а остальные группы потребителей эксплуатируются по мере надобности. При наступлении пиковой ситуации, связанной с резкой перегрузкой всей электросети, РПН оставляет приоритет питания за бойлером, временно выключая остальных потребителей. Тем самым удаётся избежать понижения температуры в помещении. Хозяева жилища могут сами выбирать, что необходимо в первую очередь защитить от неожиданных перебоев электроснабжения.

Раскалибровка РПН:

Понять, как работает РПН, можно на примере модели LSS1/2 фирмы ABB. При возникновении перегрузки реле срабатывает моментально. Для его эффективного использования понадобится установка 3 групп розеток, подключённых к разным выходам реле. К первой группе присоединяются приоритетные электроприборы, они никогда не будут отключены. Вторая розеточная линия будет питать электроустройства, которые допускают кратковременную остановку их работы. Третья группа розеток обеспечивает питанием те установки, которыми пользуются время от времени.

В зависимости от превышения норматива силы тока, автомат отключает линии по степени их важности. Время попытки повторного включения нагрузок составляет примерно 4-7 минут

Этого достаточно для того, чтобы УЗО смогли остыть.

Реле приоритета нагрузок трехфазное однофазное схема

РПН – прибор, контролирующий сохранение приоритетных нагрузок и отключения, менее важных при недостаточной мощности электросети. Реле приоритета нагрузок применяют на производстве и в быту. Ниже кратко рассмотрим, что это за прибор, для чего нужен и как работает.

Назначение

Реле приоритета используют для контроля работоспособности потребителей в сетях, где общей мощности недостаточно для одновременной работы, всех подключенных устройств.

Кроме основной функции, реле способно исполнять роль ограничителя нагрузки в сети, давай возможность распределить и контролировать мощность тока идущего на определенных участках электрической сети. Это необходимо для сохранения целостности сети и обеспечения безопасного технического использования приборов, во время расширении списка приборов-потребителей.

В случае появившейся перегрузки, данное реле позволяет сохранить работоспособность заданных ключевых устройств, без полного отключения сети. Оно спасает сеть от перегрузок и не исключает полные отключения всей сети.

Виды РПН и особенности конструкции

В конструкцию РПН встроен измеритель тока. Благодаря нему и исполнительному элементу, осуществляется переключение контактов, в моменты, когда значение силы тока достигает пороговой отметки. Измерительный элемент определяет силу тока в определенном диапазоне, также он может быть настроен на переключение, исходя из конкретных потребителей сети и их технических характеристик.

Максимальные значение коммутируемого тока, для стандартных контактов, составляет 16 А. На производстве возникает необходимость коммутации больших токов, для этого используют специальные контакторы.

При использовании магнитных пускателей, реле приоритета выделено в отдельную конструкцию и не переключает контакты самостоятельно, а лишь передает управляющий сигнал контактору.

По количеству управляемых нагрузок РПН бывают:

• однофазными;
• трехфазными – позволяют устройству исполнять роль реле приоритета фаз, они переключают нагрузку по однофазным каналам, предотвращая асимметричность, ведущую к обесточиванию всего объекта.

По количеству нагрузок РПН бывают:

• многоканальные;
• одноканальные.

Принцип действия

Принцип работы, проще объяснить на реально существующем РПН, для наглядности.

У гипотетического образца, автоматический выключатель имеет номинал в 25 А, но фактическая нагрузка потребителей сети намного выше.

Во избежание перегрузок и замыканий в сети, а в худшем случае полного отключения, установлено многоканальное (в нашем случае двухканальное) устройство, способное переключать, отключать, включать два потока.

Первый поток является приоритетным и независимо от ситуации в сети остается в рабочем состоянии. Вторая группа потребителей подключена на линию меньшего приоритета. Соответственно при достижении порога в 25 А РПН отключит вторую группу.

Если ввести в систему дополнительную третью группу приоритета, то отключение будет начинаться именно с нее.

Независимо от количества приоритетов групп потребителей их отключение всегда происходит по схеме:

1. Ток превысил номинальный — отключается группа с низшим приоритетом.
2. Реле «проверяет» нагрузку в сети.
3. Если сила тока не уменьшилась, то система снова повторяет первых два действия.

Когда сила тока падает, система поочередно включает ранее отключенные линии, повторяя первое и второй действие из алгоритма в обратном порядке.

Область применения

РПН необходим когда необходимо настроить сеть с лимитами потребляемых мощностей. Бывает это в случаях, когда потребителей больше чем может обеспечить текущая сеть, а изменить ее характеристики сложно или невозможно.

Прибор позволяет обеспечить работоспособность и продуктивное использование большого количества приборов, сохраняя целостность и безопасность сетевой конструкции. Если не использовать прибор, то нужно, либо отключать, менее важные, приборы вручную, либо менять эксплуатационные характеристики сети.

Лимит переключения зачастую совпадает с лимитом отключения общего ограничителя сети.

Используя прибор можно сделать использование домашней и производственной аппаратуры более комфортным. В бытовых условия, ценность прибора почувствуют люди со слабой проводкой в доме. Для нее характерны частые «выбивания пробок». Постоянные отключения плохо сказываются на приборах, а вернуть на место «пробку» можно только после полного остывания теплового расцепителя, что весьма неудобно.

Назначение

Сразу же хотелось бы сказать о том, что существуют различные виды и типы тепловых реле и соответственно область применения каждой классификации своя собственная. Вкратце поговорим о назначении основных разновидностей устройств.

РТЛ — трехфазное, предназначено для защиты электродвигателя от перегрузок, перекоса фаз, затянутого пуска или заклинивания ротора. Крепятся на контакты пускатели ПМЛ или как самостоятельное устройство с клеммами КРЛ.

РТТ — на три фазы, предназначены для защиты короткозамкнутых двигателей от токов перегрузки, перекоса фаз, заклинивания ротора двигателя, затянутого запуска механизма. Может крепиться на ПМА и ПМЕ пускатели, а также самостоятельно устанавливаться на панели.

РТИ — защищают электромотор от перегрузки, асимметрии фаз, длинного пуска и заклинивания машины. Трехфазное тепловое реле, крепится на пускатели серии КМТ и КМИ.

ТРН — двухфазное реле, контролирует режим работы и пуска, имеет только ручной возврат контактов, работа устройства мало зависит от температуры окружающей среды.

Твердотельные трехфазное реле, не имеют подвижных деталей, не зависят от состояния окружающей среды, применяют во взрывоопасных местах. Следит за током нагрузки, разгоном, обрывом фаз, заклиниванием механизма.

РТК — контроль температуры происходит щупом, расположенным в корпусе электроустановки. Представляет собой термо реле, и контролирует только один параметр.

РТЭ — реле плавления сплава, электропроводящий проводник выполнен из сплава металла, при определенной температуре плавится и механически разрывает цепь. Данное тепловое реле встраивается непосредственно в контролируемое устройство.

Как видно из нашей статьи, существует большое разнообразие контроля за состоянием электроустановок, отличающихся типом и внешним видом, но одинаково выполняющих защиту электрооборудования.

Принцип работы и установки РПН

К общей линии подключается трансформатор тока, а после него — потребители. К первой очереди в схему включаются нагрузки, имеющие приоритетное значение и не подлежащие отключению.

Затем в схему включается реле потребителей, через которое соединяются неприоритетные группы нагрузок

При превышении тока в сети они будут отключаться в установленной последовательности в соответствии со степенью важности. Приходящий от измерителя тока сигнал поступает для анализа на встроенный в модуль компаратор. Этот элемент производит соотнесение сигнала с установленным по настройкам значением основного напряжения

Реле определяет момент срабатывания компаратора, время отключения нагрузок с малым приоритетом. Как результат — снижение тока в сети. Через установленное в настройках прибора время реле попытается подключить к сети менее важных потребителей

Этот элемент производит соотнесение сигнала с установленным по настройкам значением основного напряжения. Реле определяет момент срабатывания компаратора, время отключения нагрузок с малым приоритетом. Как результат — снижение тока в сети. Через установленное в настройках прибора время реле попытается подключить к сети менее важных потребителей

Приходящий от измерителя тока сигнал поступает для анализа на встроенный в модуль компаратор. Этот элемент производит соотнесение сигнала с установленным по настройкам значением основного напряжения. Реле определяет момент срабатывания компаратора, время отключения нагрузок с малым приоритетом. Как результат — снижение тока в сети. Через установленное в настройках прибора время реле попытается подключить к сети менее важных потребителей.

Многоканальные РПН способны одновременно работать с несколькими линиями, последовательно отключающихся, начиная с нижайшего приоритета. Включаются линии, наоборот, начиная с более высокого уровня значимости.

Установка реле позволяет обойтись стандартным комплектом оборудования без затрат на дополнительную мощность сети. Это позволяет сэкономить средства — это особенно заметно в масштабах даже малого предприятия.

Ниже представлена схема подключения на примере квартиры. На входе имеется выключатель (25А), далее счетчик и группа автоматов. Также подключено определенное число бытовых приборов различных видов и мощности.

Типовая схема подключения РПН к сети в квартире многоэтажного жилого дома

При необходимости одновременного включения сразу всех электропотребителей, выходной автомат в щитке отключится, свет погаснет и все приборы прекратят свое функционирование. В действие будет приведена тепловая блокировка и автомат отключит от электропитания всю квартиру. Будет необходимо найти причины, приведшие к перегрузке, и заново включить автомат.

Совет №1: При использовании РПН такой проблемы и связанных с ней сложностей можно избежать. Необходимо выделить в приоритетные те линии, которые требуются в первую очередь, и отнести к неприоритетным малозначительные нагрузки. Прибор ограничит поступление электротока из сети и не допустит полного выключения.

Такие устройства широко используются и в системах защиты на предприятиях любого масштаба для не допущения возникновения аварийных и внештатных ситуаций. Особенно актуально применение РПН на производствах с большим количеством станков и технологического оборудования, на которых перегрузки, короткие замыкания или отключение электроэнергии могут привести к серьезным последствиям.

Область применения

Считающаяся наиболее необходимой линия питания должна постоянно находиться в подключенном состоянии. К неприоритетным относятся линии, отключение которых от сети в случае ее перегрузки не приведет к каким-либо последствиям.

При перегрузках не отключается важное для безопасности на предприятии освещение, а произойдет отключение только находящихся на линии с низким приоритетом потребителей. При восстановлении нормальной работы сети все неприоритетные потребители автоматически подключатся

Если перегрузка образовалась по причине включения нескольких приборов, возможно отключение только одного из них. При этом питание электричеством имеющих высокий приоритет потребителей восстановится.

Реле приоритета нагрузки РПН-1-25 УХЛ4

Назначение:

Реле приоритета РПН-1-25 предназначено для перераспределения потребления электроэнергии в электрических системах с лимитированной максимальной мощностью. При превышении потребляемого тока реле приоритета отключит неприоритетную нагрузку. Иногда требуется ограничить максимальный ток, который разрешено потреблять отдельной электрической системой из общей электрической сети либо из соображений экономии, либо из-за малого сечения подводящих проводов, либо из-за ограничения по мощности поставщиком электроэнергии. Реле приоритета применяются для того, чтобы предотвратить отключение главного автоматического выключателя на вводе. Аналогичная ситуация возникает при подключении новых нагрузок без изменения электрической схемы (сечения проводов, автоматических выключателей и т.д.). В этом случае реле приоритета устанавливается в цепь питания неприоритетной нагрузки, которая будет отключена при превышении разрешенной максимальной мощности. Реле приоритета определит, когда суммарный ток электрической системы вернется в заданные пределы и снова включит неприоритетные нагрузки.

Реле позволяет увеличить количество нагрузок без изменения выделенной мощности, уменьшить потребляемую мощность и предотвратить неудобства, связанные с отключением вводного автоматического выключателя.

Также возможно применение реле приоритета для использования в схемах релейной защиты и противоаварийной автоматики в качестве реле максимального тока для защиты электрических машин, трансформаторов и пр. оборудования при коротких замыканиях и перегрузках.

Отличительные особенности:

— перераспределение электроэнергии в электрических системах с лимитированной максимальной мощностью;

— возможность использования в качестве реле максимального тока;

— измерение тока с помощью встроенного трансформатора тока;

— питание от контролируемого тока — не требует оперативного питания;

— регулировка срабатывания по току от 2,5 до 25 А;

— регулируемая задержка срабатывания от 0.2 до 20с;

— корпус шириной 1 модуль (18 мм).

Работа реле:

Реле не требует оперативного питания. Провод питания нагрузки вводится в отверстие корпуса. Если измеренное значение тока превысит установленное пороговое значение, исполнительное реле включится после отсчета установленной потенциометром «t» выдержки времени. При возвращении значения тока в исходное состояние реле выключается без задержки. Если во время этого отсчета значение тока вернется в пределы установленных значений, работа будет продолжена без переключения исполнительного реле. Порог срабатывания устанавливается верхним потенциометром, в пределах 10…100% от максимального значения тока. Когда исполнительное реле выключено замкнуты контакты реле 11-12, когда включено — замкнуты контакты 11-14.

Внимание!

Положение контактов при поставке может быть произвольным, при первом срабатывании исходное (выключенное) состояние контактов восстанавливается.

Классификация и для чего нужно реле

Поскольку реле являются высоконадежными коммутационными устройствами, то не удивительно, что они нашли широкое применение в самых различных областях человеческой деятельности. Они используются в промышленности для автоматизации рабочих процессов, а также в быту в самой различной технике, например в привычных всех холодильниках и стиральных машинах.

Разнообразие видов реле очень велико и каждый предназначен для выполнения определенной задачи

Реле имеют сложную классификацию и делятся на несколько групп:

По сфере применения:

• управление электрическими и электронными системами;
• защита систем;
• автоматизация систем.

По принципу действия:

• тепловые;
• электромагнитные;
• магнитолектические;
• полупроводниковые;
• индукционные.

По поступающему параметру, вызывающему срабатывание КУ:

• от тока;
• от напряжения;
• от мощности;
• от частоты.

По принципу воздействия на управляющую часть устройства:

• контактные;
• бесконтактные.

На фото (обведено красным) показано, где находится одно из реле в стиральной машине

В зависимости от вида и классификации реле применяются в бытовой технике, автомобилях, поездах, станках, вычислительной технике и т.д. Однако, чаще всего этот вид коммутирующего устройства используется для управления токами большой величины.

Устройство

РПН имеет встроенный измеритель тока и исполнительный элемент, который осуществляет коммутацию контактов при достижении порогового значения тока и с заданной выдержкой времени. Встроенный измерительный элемент может контролировать ток в определенном диапазоне, в зависимости от конкретного типа устройства.

Что касается максимального тока, коммутируемого встроенными контактами, то он обычно имеет стандартное значение 16 А. При необходимости коммутации больших токов применяют контакторы (магнитные пускатели) — в данном случае реле приоритета будет подавать только управляющий импульс на контактор.

Для необходимости контроля больших токов есть отдельные типы аппаратов, позволяющие подключить внешние трансформаторы тока. РПН могут быть как однофазными, так и трехфазными, а в зависимости от количества управляемых нагрузок они разделяются на одноканальные и многоканальные.

Трехфазные устройства могут работать в качестве реле приоритета фаз, осуществляя переключение однофазных нагрузок между фазами для предотвращения большой не симметрии по фазам или для предотвращения обесточения линии при обрыве одной из фаз в электрической сети.

Обзор моделей

В таблице представлены наиболее популярные у отечественных покупателей марки реле с указанием основных характеристик и ориентировочной стоимости.

Выбор той или иной модели обусловлен не столько ценой, сколько условиями работы реле и схемой его подключения.

Примеры схем подключения

Рассмотрим одно- и трехфазные схемы подключения на примере устройства ABB LSS 1/2.

Реле ABB LSS 1/2 относятся к доступным и качественным устройствам на рынке нашей страны

По схеме для однофазной системы сначала ставится 25-амперный счетчик, после него — автомат. Затем устанавливается реле, контролирующее напряжение, но для упрощения картинки на схеме его нет. Далее показано реле для управления нагрузкой с подключенной к нему фазой (в данном случае система однофазная), внутри реле разделяющаяся на три линии:

• PL — линия приоритетная;
• NPL1 — первая линия неприоритетная;
• NPL2 — вторая линия без приоритета.

Пример разделения нагрузок в соответствии с их приоритетом через РПН Через автоматы (с номиналом, не превышающим 16А) к линиям подсоединяются устройства. При подключении автоматов большей мощности требуется их соединение через контакторы (вторая схема). Если суммарная нагрузка превысит допустимую, реле отключит все нагрузки, оставив подключенной только приоритетную.

Схема подключения РПН для одной фазы, справа — через контакторы

Согласно принципу работы реле, сначала отключаются линии L1 И L2, подключение осуществляется в обратном порядке.

Совет №2: РПН обладают и рядом дополнительных функций. Например, выключатель принудительного отключения нагрузок низкоприоритетных или дистанционную систему оповещения об отключении линий.

Трехфазная схема подключения, принцип работы которой идентичен однофазной схеме, для устройства ABB LSS 1/2 приведен на рисунке ниже.

Схема подключения реле марки ABB LSS 1/2 для трех фаз

Технические характеристики и конструктивные особенности

Конструкция реле

Реле отключения неприоритетной нагрузки оснащено встроенным измерителем тока, а также исполнительным элементом, который коммутирует контакты при достижении заданных параметров с заданной временной выдержкой. Измерительный элемент способен отслеживать силу тока в определенном интервале.

Максимальной силе тока, коммутируемого встроенными контактами, как правило, свойственно стандартное значение, равное 16 А. Для коммутации больших токов используют контакторы – магнитные пускатели. В подобных случаях реле приоритета только подает управляющий импульс на него.

Для управления большими токами существуют отдельные типы аппаратов, которые позволяют подключить наружные трансформаторы тока.

Импульсное реле — маркировка

На устройство нанесена маркировка, которая помогает узнать информацию об устройстве.

В первую очередь указывается наименование изделия. Например, РЭП 26. 26 это серийный номер. Далее указывается разновидность контактов и их число. Следом за этим наносится класс износостойкости.Кроме этого маркировка реле включает в себя: конструктивные особенности по способу монтажа и подсоединения проводов; вспомогательные элементы устройства; климатическая область согласно Госту 15150.

Указывается: вид тока; тип возврата реле; тип катушки; величина токовой характеристики и напряжения; степень защиты устройства.

На корпусе реле сбоку нанесена схема, что упрощает процесс подключения.

Принцип действия

Принцип работы, проще объяснить на реально существующем РПН, для наглядности. У гипотетического образца, автоматический выключатель имеет номинал в 25 А, но фактическая нагрузка потребителей сети намного выше. Во избежание перегрузок и замыканий в сети, а в худшем случае полного отключения, установлено многоканальное (в нашем случае двухканальное) устройство, способное переключать, отключать, включать два потока.

Первый поток является приоритетным и независимо от ситуации в сети остается в рабочем состоянии. Вторая группа потребителей подключена на линию меньшего приоритета. Соответственно при достижении порога в 25 А РПН отключит вторую группу.

Если ввести в систему дополнительную третью группу приоритета, то отключение будет начинаться именно с нее.

Независимо от количества приоритетов групп потребителей их отключение всегда происходит по схеме:

1. Ток превысил номинальный — отключается группа с низшим приоритетом.
2. Реле «проверяет» нагрузку в сети.
3. Если сила тока не уменьшилась, то система снова повторяет первых два действия.

Когда сила тока падает, система поочередно включает ранее отключенные линии, повторяя первое и второй действие из алгоритма в обратном порядке.

Похожие записи:

Как выставить зажигание с помощью стробоскопа? Сигнализация действия защиты и автоматики Подключение потолочного светильника со светодиодами Маркировка smd компонентов: кодовые обозначения Как сделать веб-приложение для вашего собственного bluetooth low energy девайса? Как подключить усилитель в машине