Домой Электрика Принцип работы реле приоритета нагрузок

Принцип работы реле приоритета нагрузок

159
0

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.

bf7bf2b30a2a4bf5e717dc461feecb75.jpgПрименение 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.

Технические характеристики

Выбирая данный механизм, рекомендуется обратить внимание на основные технические характеристики. К ним относят: . наибольший ток коммутации;
количество контактов;
задержка во времени срабатывания;
величина наибольшей токовой характеристики неприоритетной группы;
температура, при которой сохраняется работоспособность прибора.

  • наибольший ток коммутации;
  • количество контактов;
  • задержка во времени срабатывания;
  • величина наибольшей токовой характеристики неприоритетной группы;
  • температура, при которой сохраняется работоспособность прибора.

Указывается: напряжение питания; максимальная мощность коммутации; интервал контролируемого тока; величина порогового значения от максимальной величины тока.

Также указывается гарантийный срок эксплуатации, механическая и электрическая износостойкость, габариты и способы монтажа.

Работа устройства

Конструкция реле имеет трансформатор тока, способный измерять ток всех подключенных электроприборов. Если превышается пороговое значение тока, то происходит срабатывание первого контакта, при этом отключается первая неприоритетная нагрузка. Одновременно с этим загорается красный индикатор L1, который обозначает данное отключение.

Если после отключения суммарная величина токовой нагрузки не изменилась, то выключается вторая неприоритетная группа контактов. При этом начинает гореть индикатор L2.

После этого реле пытается произвести повторное подключение с интервалом в пять минут. Включение совершается в обратном порядке. Сначала включается вторая неприоритетная группа, а затем – первая, при условии, что ток принял свою первоначальную величину.

Принцип действия

7ca11b68b3d8fa844453894de1a076e3.jpg

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.

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.

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.

f01af94328149298bf0d685eb09e0eef.pngТиповая 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.

Назначение

04f6072b628112808ab4e272178f6581.jpg

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.

Примеры схем подключения

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

b136c2f028d03dfba2495d4903f1d880.jpgРеле 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.

fdbe70d22301e6181eaa6f2e5ae5806c.pngПример 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.

999b660b83b1c0b3b04849f76269d1a3.pngСхема 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.

f17f29dc484bcd07d74af274e5223542.pngСхема подключения реле марки ABB LSS 1/2 для трех фаз

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. Читайте также статью ⇒

Типичные ошибки при подключении РПН

Часто встречающейся ошибкой можно назвать неправильную группировку нагрузок от потребителей по степени их важности. Не редко владелец квартиры, дома или директор предприятия недостаточно четко представляет приоритетность того или иного бытового электроприбора, станка, единицы оборудования

Чтобы избежать такой нагрузки рекомендуется пригласить для консультации профессионала.

Еще одной ошибкой, приводящей к серьезным последствиям, относится подключение нагрузок напрямую к РПН (при максимальной нагрузке устройства до 16А), а не через контакторы. Причиной этому может быть как банальная невнимательность, так и недостаточный уровень знаний в электрике и пренебрежение рекомендациями производителя реле.

Нередко малоопытными электриками допускается ошибка, связанная с подачей фазы на контакты РПН, предназначенные для подсоединения лампочек индикатора.

Аналоги

  1. РПН-1 используются для распределения расходования энергии в электрических сетях с наибольшей лимитированной мощностью. Для работы данного прибора не нужно оперативного источника питания. Механизм имеет регулировку сработки по токовому показателю от 10 до 100% от максимальной величины тока. Наибольшее напряжение коммутации – 400 Вольт.
  2. РПН-2 имеет два режима работы. Первый — осуществляет контролирование тока приоритетной группы. Второй режим способствует повторному подсоединению неприоритетной группы в течение пяти минут. Устройство занимает один модуль в распределительном щитке. Также для работы реле не требуется оперативного питания.
  3. Реле сброса нагрузки Stiebel Eltron LR1-A. При включении мощного электрического прибора на небольшой промежуток времени, реле отключает остальные приборы, имеющие большую мощность. Номинальный ток данного прибора составляет от 14,5А-39А. При этом величина тока отключения ровняется 7,5 ампера. Приспособление способно мгновенно отключать электрические приборы.
  4. Реле переключения нагрузок АВВ Е 450. Устройство включает одного или двух потребителей, если электролиния не рассчитана на их одновременное использование.

Реле для контроля расходуемой мощности исключает превышение установленной величины. Это достигается путем отключения неприоритетной группы нагрузок в случае достижения порога срабатывания.
Приоритетные реле тока применяются для выключения неприоритетных линий, в случае если превышается установленное значение расходования электроэнергии.

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.

Минусы использования

ec488467dbf825f9583d49f862c63fe1.jpgНедостатки использования данного устройства:

  1. Установка реле очень трудоемкий процесс. Простому потребителю не под силу будет произвести такой объем работы. При этом необходимо выполнить реконструкцию проводки и распределительного щитка. С этой целью следует воспользоваться услугами специалиста, который произведет правильный расчет проводки, в соотношении с потребляемой нагрузкой подключенных электроприборов.
  2. Процесс монтажа предусматривает , и вследствие этого восстановление последних. Процесс установки реле напряжения является затратным, так как требует некоторых финансовых вложений.
  3. Одновременно с этим для установки механизма нужно приобрести специализированные кабеля и провести обособленную проводку к розеткам. Обычный провод для этой цели не подойдет.

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.

Марка Основные характеристики Примерная

стоимость,

руб.

ABB LSS1/2 Напряжение — 230 В ∼ ± 20%

Наивысший ток приоритетной нагрузки 90 A

Диапазон тока, A     5…90

Устанавливаемые диапазоны тока , A      5…30, 10…60, 15…90

2000
Legrand 0 038 11 Токи низкоприоритетных нагрузок — до 15A

Порог отключения, 15 — 20 — 25 – 30 — 40 — 50 — 60А

Общий ток подключенных потребителей — 90А

Число модулей — 5

1800
CDS Schneider Electric Диапазон тока: настраиваемый приоритетный канал от 5 до 90 А, низкоприоритетные каналы — 15 А.

Интервал напряжений: 240 ВА +5 %, -10 %

Частота:         50/60 Гц.

2200
F&F PR-612 Максимальный ток приоритетной нагрузки — 16 A

Максимальный ток неприоритетной нагрузки 15 A

Интервал регулировки тока отключения низкоприоритетной цепи 2 — 15 А

1900
Z–LAR/8 Номинальное напряжение 250 B

Ток включения >3 A

Ток отключения < 1,8 A

Частота коммутаций — до 3600/ч

1750

Приборы контроля тока

РМТ – 101 – реле переменного тока используется для измерения и контроля действующего значения тока однофазной нагрузки в диапазоне от 0 до 100А.

Прибор широко применяют в качестве:

  • Цифровой амперметр;
  • Реле ограничения потребляемого тока;
  • Реле приоритетной нагрузки.

Светодиодный дисплей отображает измеренное значение тока нагрузки. Индикаторы на лицевой панели отображают состояние нагрузки (включена / отключена), а также аварию превышения тока уставки  трехфазного реле тока – отображается параметр включено/отключено, а также показатель превышения максимального значения тока.

Помимо установки максимального значения тока нагрузки, прибор позволяет настроить задержку время отключения при возникновении аварии, а также задержку времени на включение (АПВ) нагрузки, после восстановления значения тока.

РМТ – 104 – устройство предназначено для контроля действующих значений тока однофазной нагрузки в диапазоне от 1 до 400А. В случае превышения, заданных пользователем параметров, происходит отключение нагрузки. Прибор оснащен функцией независимой задержки времени и дальнейшим автоматическим включением (АПВ) или его блокировкой. Установить параметры для повторного включения, пользователь может самостоятельно, воспользовавшись потенциометров на лицевой панели прибора.

Виды РПН и особенности конструкции

a63f4c123e5328470408c801d99d25be.jpg

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.



Устройства для контроля токов высокого напряжения выделены в отдельную группу и отличающиеся конструкцией, от обычных РПН и позволяют использовать внешние трансформаторы токов.

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.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here