Подключение реле приоритета нагрузок (схема)

Реле приоритета — небольшое электротехническое устройство, посредством которого осуществляется управление включением электроприборов. РПН способно контролировать общий ток питающей сети, реагирует на значительное повышение нагрузки отключением менее важных в конкретный момент потребителей. Применение реле снимает проблему сверхнормативных нагрузок на питающие сети. Читайте также статью ⇒ Реле напряжения. 

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
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.

Конструкция

Благодаря имеющемуся в реле измерителю тока и исполнительному элементу, при достижении током установленного значения выполняется переключение контактов. Измеритель в настроенном диапазоне выявляет силу тока, а также, в зависимости от характеристик потребителей, может настраиваться на переключение.

Для стандартных контактов наибольшая величина коммутируемого тока равна 16А. На предприятиях имеется необходимость коммутации токов большей величины, потому возникает необходимость использования специальных контакторов.

Если задействованы магнитные контакторы, РПН относится к отдельной конструкции и передает кондуктору сигнал управления, то есть не имеет возможности самостоятельного переключения контактов.

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 ⇒
 Реле тока приоритетное.

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.

Типовая схема подключения РПН к сети в квартире многоэтажного жилого дома
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.

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

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

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.

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.
Ссылка на основную публикацию