Для чего предназначен ограничитель мощности
Многие знакомы с ограничителями напряжения в сети. Это защитный прибор, контролирующий величину входного напряжения по заранее установленному «коридору». Такие устройства можно встретить во многих квартирах или домовладениях.
Реле напряжения действительно защищает электроприборы от скачков в электросети, на этом его функции заканчиваются.
Ограничитель потребляемой мощности (однофазный или трехфазный) работает по другому принципу. Точнее, у него более широкий функционал:
- Так же, как реле напряжения, устройство держит на контроле входные параметры электроэнергии. Если значение выходит за установленные параметры, питание объекта отключается. При этом сохраняются электроприборы. После возврата к норме, энергоснабжение восстанавливается.
- Контрольные функции во время работы электроустановок. Ограничитель мощности может поддерживать параметры для предотвращения аварийных ситуаций.
- Защита от несанкционированных подключений к вашей электросети. Можно установить жесткие рамки потребляемой мощности на линии, и контролировать свою сеть с точностью до 10 Вт. При возникновении нелегального отбора мощности, прибор отключит электросеть.
Основные функции прибора
Ограничители мощности, независимо от модификации, в первую очередь контролируют потребляемую активную мощность и ограничивают ее, когда потребление превышает установленное значение.
Современные ограничители обладают большим количеством функций:
- Защита при перепадах напряжения за счет регулируемых уставок и выдержки времени.
- Защита в случае короткого замыкания или перегрузки, обеспечение максимальной токовой защиты. В отличие от автоматов, здесь более гибкие настройки уставок, касающихся тока и времени срабатывания.
- Устройство защищает от замыканий на землю, аналогично действию УЗО.
- Ограничитель выполняет функции реле, обеспечивая защиту при нарушенном порядке чередования фаз. Кроме того, ограничитель защищает сеть в случае перекоса линейных напряжений.
Ограничитель мощности может осуществлять контроль над исправностью контактора, в случае каких-либо неисправностей, когда цепь остается не разомкнутой. В подобной ситуации прибор самостоятельно отключает напряжение электрической сети.
Все средства защиты, имеющиеся в ограничителе, изначально отключены в соответствии с заводскими настройками. Включена только защита от перекосов линейного напряжения. Ввод в работу каждой функции осуществляется отдельно, путем активации в режиме установки. Далее выполняются тонкие настройки, в том числе и повторное включение, активируемое отдельно.
Широкое распространение получила модель ОМ-310. Это устройство позволяет измерять и рассчитывать фазные и линейные напряжения, токи, поступающие на каждую фазу и множество других параметров. Все данные расчетов и измерений отображаются с лицевой стороны реле на табло световых индикаторов. Например, маркировка «РоА» с левой стороны означает текущую потребляемую активную мощность, а с правой стороны высвечивается ее значение в киловаттах.
Таким образом, ограничитель мощности обладает большим количеством функций, что и определяет его широкое применение. Главным условием нормальной эксплуатации считается точное соблюдение всех правил установки и подключения прибора.
Зачем и кому они нужны?
Энергосбытовые организации успешно применяют подобные устройства для борьбы со злостными неплательщиками, воровством электроэнергии, и другими нарушениями, которые встречаются на просторах нашей огромной страны. Наличие ограничителя мощности часто является обязательным в Технических условиях, выдаваемых новым абонентам при подключении к электрической сети. Правомерность подобных решений вызывает горячие споры, и порой доходит до рассмотрения в суде.
Чем полезна установка ограничителя мощности для собственника загородного коттеджа? Прежде всего, это реле напряжения и тока в одном корпусе. Можете не переживать за стиральную машину, микроволновую печь и любимый телевизор. Они под надежной охраной. Произойдет мгновенное отключение при резких перепадах напряжения или обрыве нулевого провода трехфазной сети, потому что по быстродействию и точности измерения этот прибор превосходит любой автоматический выключатель в вашем доме.
Мы рассмотрели принцип работы и область применения такого полезного и “умного” прибора, как ограничитель мощности. В заключении приведу ответы на часто задаваемые вопросы, с которыми обращаются покупатели в службу технической поддержки «Скан Лайтс +»
Достоинства и недостатки
Помимо возможности отключения избыточной мощности ограничитель мощности обладает целым рядом дополнительных характеристик. Они уникальны и очень полезны. Он помогает не только следить за не превышением мощности, но и повышать безопасность энергосети, следить за безопасностью эксплуатируемого оборудования.
К достоинствам можно отнести наличие следующих технических характеристик у ограничителей:
Он следит не только за активной частью мощности, которую дают обычные электронагреватели и другие активные потребители. Он отслеживает также и реактивную составляющую потребления, которую дают электродвигатели. Реактивную мощность невозможно отследить другими устройствами.
Рабочие характеристики этого аппарата не зависят от температуры окружающей среды, он работает с одинаковой точностью в широком диапазоне температур. В отличие от него автоматический выключатель может длительное время не срабатывать при пониженных температурах, создавая при этом опасные перенапряжения в сети.
Это устройство обладает цветовой индикацией. В самых простых устройствах один светодиод показывает наличие избыточной нагрузки, в более совершенных устройствах производится индикация текущей потребляемой мощности на цифровом дисплее, которая дает текущую информацию о нагрузке в сети и другие параметры.
При превышении заданного уровня потребления электроэнергии потребитель отключается не мгновенно, а в соответствии с некоторой задержкой, которая выставляется вручную. Это позволяет пропускать короткие пиковые нагрузки и не давать работать сети с большими длительными нагрузками. Например, выставив нужное время можно дать время мощному электрочайнику вскипятить воду, но не допустить более длительных нагрузок.
На нем можно выставлять значение потребления, на которое он будет срабатывать. Для установки новых значений по нагрузке не требуется покупка новых приборов. Благодаря этому можно следить за отсутствием хищений электроэнергии.
Это устройство включает нагрузку самостоятельно по истечении заданного времени. Это время выставляется на устройстве вручную. Выполняется так называемое автоматическое повторное включение. Благодаря этому нет необходимости открывать электрический щит при каждом срабатывании. Это очень удобно не только для потребителей, но и для снабжающих организаций. Они могут ограничивать доступ к электрическому щиту, так как включение электричества осуществляется автоматически по истечении определенного времени.
Ограничитель не выполняет функции по отключению сети. Он измеряет ток, проходящий через силовую линию, и подает управляющие сигналы на пускатели, которые управляют системой. Поэтому нет необходимости создавать дополнительные разрывы в сети.
Ограничители потребления могут выполнять функцию по защите трехфазных электродвигателей при обрывах фазы, могут контролировать не симметрию токов и реагировать на неё. Дополнительной функцией является защита от некачественного напряжения. В этом случае он контролирует питающее напряжение всех трех фаз. Аппарат может выполнять функцию устройства защитного отключения (УЗО). При этом он контролирует токи уходящие из системы в землю.
К недостаткам этого устройства можно в первую очередь можно отнести его дороговизну. Он существенно дороже обыкновенного автомата. Сам ограничитель не может производить отключение и включение нагрузок с большими токами. Вместе с ним необходимо устанавливать магнитные пускатели или контакторы.
Ограничитель подает небольшой ток на управляющие катушки пускателя и он осуществляет включение или выключение силовой линии. Стоимость электромонтажных работ дополнительно увеличивается на стоимость этого оборудования. Кроме того необходимо регулярно следить за исправностью пусковых устройств, так как в них есть движущиеся части.
И наконец, стоит отметить, что эти аппараты требуют дополнительного пространства в электрическом щите. В силу этих причин потребители по собственному желанию редко устанавливают подобное оборудование. Оно в большинстве случаев устанавливается по требованию поставщиков электроэнергии в соответствии с согласованными проектами по подключению.
Описание реле контроля коэффициента мощности
Общая схема реле контроля фазового смещения, построена на преобразовании аналоговых синусоидных сигналов в цифровую составляющую. Их запоминание, сопоставление с внешними данными и дальнейший алгоритм работы, запрограммирован во встроенной памяти. В случае соблюдения показателей контролируемых параметров сети, выходные контакты будут замкнуты. При малейших сбоях, происходит их размыкание.
Изделие выполнено в пластиковом корпусе, на лицевой панели которого, находится настроечный узел. Он состоит из регулировочных ручек корректировки cos φ, задержки на пуск двигателя, настройки гистерезиса, пиковой нагрузки и кнопки возврата в нормальный процесс. Для визуального контроля, предусмотрена светодиодная индикация питающего напряжения на входе и выходе, аварийное превышение cos φ по нижнему и верхнему пределу. Подключение реле контроля мощности на DIN-рейку, осуществляется путем отжатия защелки, расположенной на задней крышке корпуса.
Виды реле
Предупредить возникновение неисправностей при перегрузках сети в индивидуальном доме или на небольшом предприятии позволяет реле приоритета, разделяющее сети на приоритетные и менее важные.
Применение РПН позволяет отключить менее важные приборы при перегрузке в сети
Производятся несколько типов РПН:
- 1- и 3-фазные;
- одно- и многоканальные.
Трехфазные устройства способны также выполнять функцию приоритета фаз, переводя нагрузку по однофазным каналам, не допуская приводящую к полному отключению всего объекта асимметричность.
Многоканальные приборы РПН допускается использовать вместе с различными линиями.
По функциональному исполнению устройства разделяются на реле:
- нижнего порога;
- верхнего порога.
Реле высшего порога срабатывает при повышении тока и подключается по схеме последовательного соединения. Прибор, срабатывающий на минимальный порог напряжения, наоборот, подключается к сети по параллельной схеме.
Также выпускаются реле, рассчитанные на разные уровни включения, которые при необходимости можно регулировать для различных нагрузок. В сетях с мощными нагрузками РПН следует совмещать с трансформатором тока.
ЗАГРАДИТЕЛЬНЫЕ ОГНИ, ЗОМ
Назначение
- для установки лимита мощности потребляемой электроэнергии в пределах от 3,0 до 250 кВт (в зависимости от вида исполнения);
- для автоматической коммутации на включение и отключение потребителя от электросети в случае превышения им лимита разрешённой мощности потребляемой электроэнергии, установленной техническими условиями;
- для защиты электрических сетей от режимов аварийных перегрузок.
Устройство ограничения потребляемой мощности электроэнергии (УОМПЭ) может устанавливаться в электросетях, где мощность потребляемой нагрузки составляет более, чем 3,0 кВт (в электрических подстанциях, жилых зонах, дачных городках, производственных цехах, административных зданиях и специальных объектах). УОМПЭ включается и функционирует в автоматическом режиме при наличии напряжения в первичной сети.
Варианты подключения устройства
- в трансформаторной подстанции до коммуникационного аппарата, питающего группу абонентов;
- на ближайшей к абоненту опоре линии электропередачи, на высоте, воспрещающей доступ к нему абонентов и посторонних лиц;
- во вводном устройстве абонента.
Принцип работы
Ограничитель контролирует величину напряжения и величину потребляемого тока нагрузки встроенными трансформаторами тока, вычисляет действующее значение потребляемой мощности отдельно в каждой фазе и обрабатывает эти значения в соответствии с выбранным алгоритмом работы. При повышении значения мощности свыше установленного значения ОМ-630 отключает нагрузку на время, установленное потребителем. Нагрузка подключается к сети питания через трехфазный контактор. Исполнительное реле ограничителя управляет катушкой контактора.
Время отключения при перегрузке и время повторного включения устанавливается переключателями на передней панели. Ограничитель защищает нагрузку при обрыве нулевого провода, отключая ее от сети питания. В ограничителе может быть установлена функция реле напряжения: защита от повышения напряжения более 260В и падения его ниже 160В (оговаривается при заказе).
Ограничитель блокирует включение нагрузки на 10 минут при циклической перегрузке (перегрузка от 10 и более раз за установленный промежуток времени).
В ограничителе предусмотрен выход для подключения внешней сигнализации при перегрузке по мощности. В течении 80% установленного времени до отключения нагрузки сигнализация прерывистая (замыкание контакта реле сигнализации с частотой 1Гц), в течение 20% оставшегося времени — постоянная. Это предупреждает потребителя о превышении потребляемой мощности и при отключении одного или нескольких потребителей предотвращает отключение всей нагрузки. Для трехфазных потребителей электроэнергии может быть введена функция контроля чередования фаз и защита от обрыва фазы.
Возможно изготовление устройства с использованием счетчиков, имеющих функцию контроля потребленной мощности и релейные схемы исполнения и сигнализации. Программирование счетчиков производится под разрешенную мощность по требованию заказчика.
Технические характеристики
Номинальное напряжение, (вольт)
| ~ 400/230 | |
| Номинальная частота, (герц) | 50 |
| Средняя гарантированная механическая долговечность, (час) | 10000 |
| Максимальная мощность контролируемой нагрузки (кВт) | 250 |
| Минимальная мощность контролируемой нагрузки (кВт) | 3,0 |
| Потребляемая мощность (Вт) | 0,2 |
| Температурный режим работы (град. С) | от -60°С до +70°С |
| Корпус (в зависимости от условий эксплуатации) | влагозащищённый |
В зависимости от контролируемой мощности УОМПЭ подразделяются:
| УОМПЭ-6-15 | 6 — 15 кВт |
| УОМПЭ-5-35 | 5 — 35 кВт |
| УОМПЭ-3.5-50 | 3.5 — 50 кВт |
| УОМПЭ-9.9-99 | 9.9 — 99 кВт |
| УОМПЭ-26.4-264 | 26.4 — 264 кВт |
Навигация по записям
Время повторного включения от 3 до сек.
Если же мощность нагрузки превышает 8,5 кВА, то для ее отключения используют магнитный пускатель, контактор или автоматический выключатель, соответствующей мощности. При внезапном скачке разности потенциалов срабатывание элемента происходит всего через несколько миллисекунд.
Способы настройки индивидуальны для различных реле напряжения в зависимости от их производителя.
Для этого проводник, идущий от выхода автомата или счётчика, подключенный к распределительной шине, отключают, и подключают к входу L реле. При трехфазном подключении в быту, следует применять однофазные реле напряжение, чтобы колебания напряжения на одной фазе, не привели к отключению других фаз.
Данное устройство применяется как в однофазной, так и в трехфазной электросети для защиты потребителей электроэнергии от выхода из строя. Ставятся они на DIN-рейку в щитках, возле остальной автоматики. В лучшем случае контакт просто отвалится, в худшем — будет пожар.
Недостатки стабилизаторов
Здесь нужно быть очень внимательным — проводник меньшего диаметра в одном контактном гнезде с проводом потолще, будет иметь ненадёжное соединение и может выпасть оттуда. Если произойдёт короткое замыкание обвисших проводов или обрыв нулевого проводника. У разных производителей реле и контакторов маркировка и схема подключения может отличаться.
Тогда вы можете использовать произвольное количество реле контроля напряжения и выставить допустимые пределы для каждого потребителя. Выбор фирмы-производителя следует делать по отзывам в сети интернет. Схема подключения реле напряжения может быть выполнена одним из двух способов: Сквозное прямое подключение устройства. Также следует заметить, что реле контроля напряжения охраняют сеть фактически бесшумно, чего нельзя сказать о стабилизаторах, которые шумят все время. Она была дома и успела отключить всю электроаппаратуру.
Однако есть ряд нюансов, о которых надо помнить при выборе того или иного варианта защита электроприборов. Реле напряжения РН ведёт контроль напряжения в сети в и отключает подключённое к ней оборудование. Устанавливается это устройство после вводного автомата. Обеспечивать стационарную установку реле напряжения таким образом, чтобы имелся доступ для его параметрирования и обслуживания. Конструкция и способы размещения подобных средств защиты рассмотрены выше.
Схема ввода 220В с УЗО и реле напряжения.
Варианты подключения ограничителя мощности
В качестве примера рассмотрим ограничитель мощности ОМ-310, подключение которого может быть выполнено по 4 схемам.
Схема № 1. Одна группа нагрузок и ее отключение в случае превышения мощности
Все комплектующие элементы размещаются в общем электрощите. Вместе с вводным трехполюсным автоматом выполняется установка однополюсного автомата в цепь питания, подаваемого к катушке контактора – управлению. Это дает возможность использования в цепях управления проводов с меньшим сечением. Кроме того, провода силовых цепей и цепей управления разделяются между собой.
С опоры ЛЭП провод ввода СИП 4х16 заходит непосредственно в щит. Три фазных провода подключаются к верхним зажимам вводного автомата, а нулевой провод – к нулевой шине. В качестве примера рассматривается выделенная мощность в 15 кВт для трехфазной сети. Поэтому номинальный ток вводного автомата составляет 25 ампер.
Все три фазных провода от нижних зажимов вводного автомата проходят сквозь отверстия трансформаторов тока, встроенных в ограничитель мощности. Далее они соединяются с соответствующими клеммами в трехфазном счетчике. Функции встроенных трансформаторов заключаются в контроле тока, поступающего на каждую фазу.
Если жилы проводов или кабелей имеют диаметр, превышающий размеры сквозных отверстий во встроенных трансформаторах, необходимо воспользоваться внешними трансформаторами тока. Точно такое же условие выполняется в случае мощности трехфазной нагрузки, превышающей значение в 30 киловатт. Подключение осуществляется к вторичным обмоткам трансформаторов, подключенных к каждой фазе. Замена трансформаторов с внутренних на внешние активируется в настройках.
Далее после счетчика провода всех трех фаз подключаются к верхним клеммам модульного контактора. Нулевой провод с шины подключается к соответствующей клемме электросчетчика. Клеммы модульного контактора с помощью фазных перемычек соединяются с устройством защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Питание для ограничителя мощности подводится от УЗИП. Для этого к устройству подводится трехфазное напряжение. После всех подключений счетчик и вводный автомат опломбируются.
Подключение выполняется так же, как и на предыдущей схеме. Главным отличием является наличие двух групп нагрузок. Неприоритетной считается нагрузка № 1, отключаемая контактором в первую очередь. Нагрузка № 2 постоянно находится во включенном состоянии. Как правило, это системы освещения, бойлеры, холодильники, насосы, котлы, сигнализация и другие жизненно важные участки.
Отключение неприоритетной нагрузки происходит в случае превышения потребляемой мощности. Главные объекты будут работать, а часть из них будет отключена. Однако, следует помнить, что неотключаемая нагрузка в этом случае остается без защиты ограничителя мощности, что может привести к негативным последствиям. В реле нагрузки задействуется лишь один контакт, а функциональное реле не используется вообще.
Схема № 3. Две группы нагрузок, отключаемых полностью из-за превышения мощности
В данном случае нагрузка состоит из двух отключаемых групп. Основное отличие между ними заключается в разнице между уставками, определяющими приоритет. Когда наступает превышение установленной мощности, происходит отключение нагрузки № 1. Если этот процесс продолжается, то отключается и нагрузка № 2.
К нагрузке № 1 относятся объекты с повышенной мощностью, такие как теплые полы, различные виды нагревателей, духовые шкафы и другое аналогичное оборудование. После их отключения нагрузка № 2 остается без защиты от перепадов напряжения в сети. В схеме задействовано реле нагрузки (один выходной контакт) и функциональное реле также с одним контактом.
Схема № 4. Три группы нагрузок, из них отключаются две неприоритетные
В данном случае нагрузки будут также отключаться поочередно, по мере повышения мощности. Вначале будет отключена 1-я нагрузка, за ней – вторая. Нагрузка № 3 остается постоянно включенной и ограничитель мощности не сможет ее защитить. В данной схеме также задействовано по одному контакту от реле нагрузки и функционального реле.
Ограничители тока: схемы
Ограничитель импульсных перенапряжений
Расчет тока по мощности и напряжению
Как рассчитать мощность УЗО
Расчет автомата по мощности 380
Схема подключения УЗО
Особенности настройки РКН
Реле напряжения имеют три основные настройки:
- Установка порогового срабатывания по максимальному значению – Umax.
- Установка минимального значения, при котором происходит срабатывание устройства – Umin.
- Установка времени задержки коммутации после нормализации параметров электрической сети.
При установке пороговых значений необходимо соблюдать «золотую середину». Если пороги заданы слишком широко, то потребители могут не получить эффективную защиту. Пороги, заданные слишком жестко, становятся причиной слишком частого срабатывания РКН. Частые включения и выключения негативно влияют на эксплуатационный период как самого реле контроля напряжения, так и подключаемых нагрузок.
Управление настройками реле контроля напряжения может быть электромеханическим или цифровым. В первом случае пороговые значения устанавливаются переменным резистором, расположенным на передней панели, во втором – кнопками с отображением значений на LED-экране.
Некоторые РКН не имеют возможности настройки пороговых значений. Обычно нижний предел равен 170 В, а верхний – 265 В. Пороги определяются в заводских условиях, и изменить их самостоятельно невозможно. Эти приборы стоят дешевле. Но перед покупкой необходимо удостовериться, что такой допустимый диапазон соответствует эксплуатационным условиям.
Общие рекомендации по установке реле контроля напряжения
РКН являются достаточно дорогими устройствами, поэтому при их монтаже необходимо соблюдать несколько условий, среди них:
- Установка перед РКН автоматического выключателя стандартного исполнения, токовая нагрузка которого ниже максимальной токовой нагрузки реле напряжения на 20 %. Эта мера обеспечивает защиту прибора от короткого замыкания.
- Использование в комплексе с реле дополнительных защитных устройств – УЗО и стабилизаторов.
- При стационарной установке – обеспечение доступа для осмотра, обслуживания и параметрирования прибора.
Схемы подключения однофазных реле контроля напряжения
В зависимости от производителя РКН могут иметь разные варианты подключения. Перед тем как подключить реле контроля напряжения необходимо ознакомиться со схемой, указанной в инструкции или на его корпусе.
Однофазные реле обычно подключают в электросеть напрямую, то есть через их контакты протекает рабочий ток электросети. РКН монтируют в разрыве между электрическим счетчиком и группой потребителей. Для защиты от сверхтоков перед ним устанавливают дифавтомат. До прибора учета устанавливают вводный автомат, поэтому проведение монтажных работ при выключенном вводном АВ совершенно безопасно.
Этапы работ:
- Обесточить электросеть с помощью вводного автоматического выключателя. Для контроля отсутствия напряжения используют индикаторную отвертку.
- Установить РКН на DIN-рейку, защелкнуть фиксатор, проверить надежность удерживания прибора.
- Зачистить концы разрыва проводов, идущих от счетчика к нагрузкам.
- Закрепить провода, идущие от прибора учета, на штатных местах в верхней части РКН. Это – «фаза» и «ноль».
- Провод «фаза», идущий к потребителям, закрепляется на штатное место внизу прибора.
- Включить вводный автоматический выключатель и убедиться с помощью индикаторной отвертки, что напряжение поступает на вход реле.
- Включить РКН и выставить пороговые значения и время задержки включения.
Схема подключения трехфазных РКН в электрическую цепь
Трехфазные реле контроля напряжения могут подключаться двумя способами:
- Напрямую. В этом случае потребители в нештатных ситуациях отключаются контактами самого реле.
- Опосредовано. Такая схема подключения предусматривает прохождение рабочего тока через контакты не реле, а управляемого им магнитного пускателя. После магнитного пускателя устанавливаются одно- и трехполюсные автоматы, с помощью которых нагрузки разделяют на группы. Опосредованная схема подключения применяется в случаях обслуживания высокомощных нагрузок.
Проверка работоспособности реле контроля напряжения
Простых домашних способов проверки РКН на исправность не существует. Для того чтобы проверить реле контроля напряжения на работоспособность, в лабораторных условиях создают схему с имитацией нагрузки способом регулирования подаваемого напряжения. Прибор должен срабатывать на установленных пороговых значениях.
