Зачем в щите реле напряжения и как его выбрать

Что происходит при обрыве нуля

Дома и квартиры питаются от трёхфазной сети 400/230 В. Однофазные потребители подключены между разными фазами и общим нулём. Пока ноль цел, каждый прибор получает 230 В.

Если ноль оборвался во вводно-распределительном устройстве дома или на опоре, нагрузки разных фаз оказываются соединены последовательно под линейным напряжением 400 В. Напряжение делится между ними пропорционально сопротивлениям. На слабо нагруженной фазе оно растёт, на сильно нагруженной падает.

Допустим, на одной фазе работает обогреватель 1 кВт, на другой чайник и духовка на 3 кВт, а третья фаза свободна. После обрыва нуля на обогревателе окажется около 300 В, на кухонной технике около 100 В. Блоки питания на «высокой» фазе сгорают за секунды, компрессор холодильника на «низкой» перегревается. Расчёт показан в статье о перекосе фаз.

Какое напряжение считается нормальным

Номинальное напряжение однофазной сети 230 В. ГОСТ 32144-2013 допускает отклонение на ±10 %, то есть от 207 до 253 В в точке передачи электроэнергии. Кратковременные колебания в этих пределах — обычная работа сети, и реле не должно на них реагировать.

Как работает реле напряжения

Реле непрерывно измеряет напряжение и сравнивает его с верхним и нижним порогом. При превышении верхнего порога оно отключает нагрузку быстро, за доли секунды. При снижении обычно выжидает небольшую паузу, чтобы не реагировать на провалы при пуске мощной техники. Когда напряжение вернулось в норму, реле включает нагрузку через заданное время, от нескольких секунд до нескольких минут.

Задержка повторного включения нужна холодильникам, кондиционерам и насосам. Компрессору после остановки требуется время, чтобы выровнялось давление, поэтому для линий с такой техникой задержку ставят в несколько минут.

Как выбрать реле

Начните с числа фаз. Для однофазного ввода нужно однофазное реле. На трёхфазный ввод с однофазными потребителями ставят три однофазных реле, и при аварии отключается только одна фаза. Трёхфазным двигателям нужно реле контроля фаз: оно следит за обрывом, перекосом и порядком чередования фаз и отключает все три фазы через контактор.

Затем проверьте номинальный ток. Реле, через контакты которого идёт вся нагрузка, должно быть рассчитано на ток не меньше номинала вводного автомата. При вводном автомате 40 А берут реле на 50 или 63 А. Если нагрузка больше, реле управляет катушкой контактора, а ток проходит через контактор.

Удобнее реле с регулировкой обоих порогов и задержки и с индикатором текущего напряжения. Верхний порог обычно выставляют в районе 245–255 В, нижний в районе 180–200 В. При слишком узком диапазоне реле будет отключать дом из-за обычных колебаний сети, при слишком широком пропустит опасное напряжение. Точные значения выбирают по защищаемой технике и по качеству сети на объекте.

Где ставить реле в щите

В однофазном щите аппараты обычно идут в таком порядке: ввод, вводной автомат, счётчик, реле напряжения, противопожарное УЗО, если оно есть, затем УЗО и автоматы групповых линий. Реле защищает всё, что стоит после него. Иногда его ставят только на отдельные линии, например на котёл и холодильник, если остальную нагрузку отключать не нужно. Порядок аппаратов виден на схеме в статье об однолинейной схеме щита.

Реле напряжения, стабилизатор и УЗИП решают разные задачи

Реле слишком медленное для грозового импульса, а УЗИП не отключит нагрузку при обрыве нуля. Поэтому в частном доме с воздушным вводом часто ставят оба устройства.

Частые ошибки

• Реле на 32 А после вводного автомата на 40 А. Под нагрузкой контакты реле перегреваются.
• Задержка включения стоит на минимуме, а в сети работают холодильник и кондиционер.
• Пороги выставлены слишком узко, и квартира отключается несколько раз в день.
• От реле ждут защиты от грозы, но без УЗИП её нет.

Частые вопросы