Как выбрать защитное реле, таймер

Не важно, строите ли вы систему «умного дома» или просто делаете ремонт в квартире, сегодня не обойтись без управляющих элементов, которые выполняют определенные действия при наступлении заданных событий. Звучит запутанно? Зато работает просто, главное – заранее знать, какой результат должен получиться, и правильно подобрать реле. Именно об этом и рассказывает сегодняшний материал.
Реле напряжения
Как следует из названия, реле напряжения служат для отключения нагрузки при выходе напряжения за заданные пределы. Реле такого типа должны быть в каждом электрощите, защищая всю подключенную к сети технику от выхода из строя при скачках.
Реле напряжения бывают двух типов – для монтажа в электрощит и для работы с обычными розетками. Устройства второго типа, как правило, работают с одним-двумя электроприборами, поскольку имеют ограничения по мощности. Их приобретение целесообразно лишь в случае невозможности установки реле напряжения на вводе, например, в съемных квартирах.
Реле напряжения позволяют задавать верхний и/или нижний пороги срабатывания. А также время, спустя которое реле вновь подключит потребителей к электропитанию.
При выборе следует ориентироваться на параметры существующей электросети (количество фаз, номинальное напряжение), а также на характеристики потребителей (мощность).
Реле с цифровым индикатором, безусловно, выглядят «высокотехнологично», однако ничего не дают в плане удобства программирования: «аналоговые» поворотные ручки со шкалой, может, не столь точны, однако их точности хватает для защиты подавляющего большинства бытовых приборов.
Реле тока и мощности
Этот тип реле служит для защиты, как потребителей, так и источников электропитания от превышения заданных показателей по потребляемому току (мощности). Не следует путать их с очень похожими по функции, но весьма отличающимися по реализации, автоматическими выключателями. Главное отличие – реле автоматически вновь подключают потребителей при возврате параметров электросети к допустимым.
Существуют три вариации на тему защиты по току/мощности.
Первая – приоритетные реле. Это устройство, обслуживающие две группы потребителей, одна из которых является приоритетной, вторая – нет. В случае превышения лимита неприоритетные потребители отключаются. Естественно, для реализации такой схемы требуется раздельная электропроводка по группам.
Вторая вариация – защита по току. Тут все просто: ток больше порога – потребители отключаются. В основном, реле этого типа используются для защиты локального источника (генератора или инвертора) от перегрузки. Порог срабатывания намного ниже тока короткого замыкания.
Третья вариация – ограничители мощности. Как правило, используются для «дозированного» электроснабжения разных потребителей, подключенных к одному общему вводу. Чаще применяются в нежилом фонде, поскольку препятствуют превышению лимитов на потребление.
Это важно! Реле не производит никаких иных манипуляций с электрическим током кроме включения и выключения. При превышении заданных показателей оно не «исправляет» параметры, как это делают стабилизаторы или источники бесперебойного питания, а лишь не позволяет «плохому» электричеству испортить вашу технику.
Таймеры, реле времени
Название снова говорит само за себя: реле времени включает/выключает потребителей на основании заранее запрограммированных временных интервалов.
Приборы этого типа выпускаются как в «щитовом», так и в «розеточном» исполнении и отличаются большим разнообразием вариантов программирования, от элементарных механических до микропроцессорных астрономических.
При выборе следует учитывать два ключевых параметра: максимально допустимую мощность управляемого потребителя и алгоритм его работы.
Наиболее универсальны микропроцессорные модели, позволяющие создавать сложные программы, базирующиеся не только на времени, но и на дне недели, дате и даже координатах объекта.
Реле температуры и тепловое реле
При кажущемся сходстве это устройства с абсолютно разным назначением.
Тепловые реле используются для защиты электродвигателей. Дело в том, что в момент запуска электродвигатель потребляет значительно бóльший ток, нежели во время работы. Однако если большой ток будет протекать по обмоткам слишком долго, двигатель (или пускатель) выйдет из строя.
Принцип работы теплового реле заключается в использовании свойств биметаллической пластины изменять геометрию при нагреве. Когда ток нормальный, он лишь слегка нагревает пластину и та прилегает к контактам, обеспечивая подачу напряжения на двигатель.
Однако если длительное время через биметаллическую пластину будет проходить выходящий за пределы допустимого ток, она нагреется сильнее и разомкнет контакты. Параметры подобраны так, чтобы старт двигателя в штатном режиме не приводил к отключению.
Зачастую тепловое реле оснащается дополнительными группами контактов, которые замыкаются или размыкаются в момент срабатывания. Это позволяет, например, отправлять сигнал о произошедшей нештатной ситуации.
Реле температуры работает в связке с датчиками. Если температура повышается/снижется, реле включит или выключит исполнительное устройство, как правило, это холодильная установка (кондиционер) или система нагрева.
При выборе реле температуры основной критерий – количество каналов и возможность программирования (некоторые модели идут с неизменными за водскими установками).
Реле уровня жидкости
Этот тип реле управляет исполнительными механизмами (чаще всего – насосами) в зависимости от уровня жидкости в контролируемом резервуаре. Незаменимо для автоматизации системы индивидуального водоснабжения. Может использоваться в коттеджах, оснащенных системой сбора дождевой воды для нужд полива, где контролирует степень заполнения емкости и включает насос для откачки «лишней» воды в канализацию или сливную систему.
При выборе следует ориентироваться на будущую/существующую инфраструктуру – прежде всего количество насосов. Как правило, реле контролируют один или два уровня жидкости, однако существуют и более сложные устройства для пяти уровней в одном резервуаре.
Поскольку датчики работают по принципу замыкания жидкостью электрической цепи, при работе с отличными от обычной воды субстанциями необходимо принимать во внимание и чувствительность реле (есть модели с возможностью подстройки этого параметра).
Это важно! Для работы реле, управляющих температурой, уровнем жидкости, влажностью и т.п. требуются внешние датчики. Как правило, они не входят в стандартный комплект поставки и приобретаются отдельно.
Разрядник (устройства грозозащиты)
Устройства такого рода настоятельно рекомендуются всем владельцам частных домов, да и в квартирах оно не будет лишним. Наряду с молниеотводом, разрядник перенапряжения должен спасти подключенные к электросети устройства во время грозы.
Молниеотвод – фактически проводник, установленный максимально высоко и заземленный, его задача – принять на себя молнию и отправить бесхозное, а оттого – опасное, электричество в землю. Молниеотвод не соединяется с электросетью, напротив, он тщательно изолируется.
Разрядник перенапряжения борется с последствиями молнии, к счастью не попавшей в дом или ушедшей в землю по молниеотводу. Дело в том, что молния наводит в электросети, которая является также антенной (особенно, если она проложена по воздуху, на столбах), очень высокое напряжение, благо сила тока будет малой, но их комбинация вполне достаточна для порчи бытовой техники.
В отличие от «обычного» переменного тока, наведенное в проводах электричество является единичным импульсом.
Автоматический выключатель не способен вовремя среагировать на очень короткий всплеск большой интенсивности, а разрядник перенапряжения предназначается именно для борьбы с импульсными всплесками, поэтому два эти устройства органично дополняют друг друга.
При превышении заданного порога выключатель просто размыкает контакты, отключая потребителей от сети. А разрядник перенапряжения направляет импульс в землю, поэтому может использоваться только с сетях с заземлением. Разрядники устанавливаются как на входе, так и во внутренних сегментах домашней электросети, например, перед инвертором, к которому подключены солнечные батареи.
Разрядники перенапряжения делятся на классы. Подбор нужного комплекта (для надежности их устанавливают последовательно) – компетенция специалиста.
Иногда виновником импульса является не природа, а человек, вернее – созданное им промышленное оборудование. Теоретически распределительные компании должны устанавливать соответствующие приборы защиты, однако на практике нередко экономят.
Переключатели
Устройства этого типа созданы для решения простой задачи – выбрать, какой из источников электроэнергии подаст напряжение для потребителя (или наоборот, кто из потребителей получит питание).
Как правило, подобные сценарии характерны для частных домов и реализуются при наличии стационарной электросети и резервного источника питания. Переключатели – управляемые вручную устройства.
Существуют реле для автоматического переключения фазы. Как правило, они используются в схемах с трехфазным подводом тока и однофазными сегментами для питания потребителей.
В случае пропадания одной из фаз (или снижения напряжения ниже критической отметки) в однофазном сегменте, туда автоматически подается ток с другой фазы. Подобные решения особенно актуальны в зонах нестабильного энергоснабжения. При выборе следует ориентироваться на рабочие токи потребителей и скорость переключения.
Реле логическое (программируемое)
Вершина релейной техники – программируемое реле позволяет управлять подключенными устройствами на основе сложных алгоритмов. Этот тип оборудования достаточно дорог, однако позволяет строить более дешевые системы там, где «умный» дом или офис развертывать нецелесообразно.
Существуют разные типы программируемых реле, отличающиеся не только количеством групп контактов для питания потребителей, но и типами входов (например, аналоговый для датчика температуры или цифровой). Наиболее продвинутые модели могут взаимодействовать друг с другом по специальному интерфейсу.
Простые модели программируются посредством кнопок на самом устройстве, более сложные – на компьютере, с возможностью отладки и последующей «заливки» программы через соответствующий вход.
Электричество потенциально опасно, поскольку неисправности, вызванные неправильным подбором компонентов или ошибками при монтаже, могут привести к повреждению оборудования, подключенных к нему потребителей, пожару, травмам и даже летальному исходу. Поэтому все работы должны выполняться только квалифицированными специалистами.
Автор: Юрий Шепелев, журналист