Relè di controllo della tensione: principio di funzionamento, schema, sfumature di connessione

Le cadute di tensione sono tutt’altro che rare nelle case domestiche.Si verificano a causa dell'usura delle reti elettriche, dei cortocircuiti e della distribuzione non uniforme del carico sulle singole fasi.

Di conseguenza, gli elettrodomestici non ricevono abbastanza elettricità o si bruciano per il suo eccesso. Per evitare questi problemi, si consiglia di installare un relè di controllo della tensione (VCR).

Ci proponiamo di capire quali vantaggi offre l'utilizzo di un tale dispositivo, quali sono le differenze tra un RLV e uno stabilizzatore, come scegliere un relè adatto e collegarlo.

Perché hai bisogno di un relè di regolazione della tensione?

Il nome corretto del dispositivo in questione è "relè di controllo della tensione". Ma la parola media nelle conversazioni tra elettricisti spesso esce da questo termine.

In linea di principio si tratta dello stesso dispositivo di sicurezza elettrica. Inoltre, questa apparecchiatura viene spesso chiamata “protezione contro le rotture zero”. Il motivo diventerà chiaro di seguito.

Non essere confuso Macchine RCD e RKN. I primi proteggono la linea dal sovraccarico e dal cortocircuito, i secondi dagli sbalzi di tensione. Si tratta di dispositivi con scopi funzionali diversi.

Il compito principale dell'RKN è quello di disconnettere gli apparecchi elettrici dalla rete quando le tensioni in essa contenute sono troppo alte o troppo basse, in modo che le apparecchiature collegate all'alimentazione non si guastino

La scritta “~220 V” è familiare a tutti i russi. Gli elettrodomestici collegati alle prese funzionano con questa tensione alternata in casa.Tuttavia, in realtà, la tensione massima nella rete elettrica domestica oscilla solo attorno a questo valore con uno spread del +/- 10%.

In alcuni casi, le differenze raggiungono valori elevati. Il voltmetro potrebbe mostrare cadute fino a 70 e picchi fino a 380 W.

Per l'elettrotecnica sono pericolose sia le tensioni troppo basse che quelle troppo alte. Se il compressore del frigorifero non riceve abbastanza elettricità, semplicemente non si avvia. Di conseguenza, l'apparecchiatura inevitabilmente si surriscalderà e si romperà.

A bassa tensione, nella maggior parte dei casi, la persona media non è nemmeno in grado di determinare esternamente se l'apparecchiatura funziona correttamente o meno in una situazione del genere. Visivamente, puoi vedere solo lampadine a incandescenza debolmente luminose, la cui tensione viene fornita inferiore a quanto dovrebbe essere.

Con le raffiche alte tutto è molto più semplice. Se si applicano 300-350 W all'alimentazione di un televisore, computer o forno a microonde, nella migliore delle ipotesi il fusibile al loro interno si brucerà. E molto spesso si "bruceranno" da soli. Ed è positivo anche se non vi è alcuna vera accensione dell'attrezzatura e nessun incendio.

I condomini sono solitamente alimentati da una rete trifase a 380 V e nell'appartamento è già presente il cablaggio monofase a 220 V proveniente dal quadro elettrico al piano

I principali problemi con le cadute di tensione nei grattacieli sorgono a causa di un'interruzione dello zero di lavoro. Questo filo è danneggiato a causa della disattenzione degli elettricisti durante le riparazioni o semplicemente si brucia per la vecchiaia.

Se la casa sulla linea di accesso dispone della necessaria protezione di livello moderno, a seguito di tale interruzione viene attivato l'RCD automatico. Tutto finisce relativamente normalmente.

Tuttavia, nel vecchio patrimonio abitativo, dove non sono presenti interruttori automatici, la perdita di zero porta a uno squilibrio di fase.E poi in alcuni appartamenti la tensione diventa bassa (50-100 V), mentre in altri diventa bruscamente alta (300-350 V).

Chi si ritroverà con ciò che esce dalla presa dipende dal carico collegato alla rete elettrica in quel particolare momento. È impossibile calcolarlo e prevederlo con precisione in anticipo.

Di conseguenza, per alcuni, tutte le apparecchiature smettono di funzionare, mentre per altri si bruciano per sovratensione. Qui è necessario un relè di controllo della tensione. In caso di problemi, spegnerà la rete, prevenendo danni a televisori, frigoriferi, ecc.

Nel settore privato il problema delle sovratensioni è leggermente diverso. Se il cottage si trova a grande distanza dal trasformatore stradale, con l'aumento del consumo di elettricità nelle case precedenti, in questo punto estremo la tensione potrebbe scendere a livelli criticamente bassi.

Di conseguenza, a causa della prolungata mancanza di "volt", i motori elettrici degli elettrodomestici inizieranno inevitabilmente a bruciarsi e a guastarsi.

Tipologie di dispositivi ILV

Tutti i modelli di relè che svolgono le funzioni di un regolatore di tensione sono suddivisi in monofase e trifase.

Relè monofase. Solitamente installato in cottage e appartamenti: nei pannelli domestici non è richiesto altro.

Nei quadri elettrici di condomini e privati, i relè monofase vengono solitamente utilizzati in un design compatto su guida DIN (+)

Relè trifase. Tali RNA sono destinati all'uso industriale. Sono spesso utilizzati nei circuiti di protezione per macchine utensili trifase. Inoltre, se è necessario un tale interruttore trifase all'ingresso di apparecchiature così complesse, viene spesso scelto in una versione combinata con controllo non solo della tensione, ma anche della sincronizzazione di fase.

Lo svantaggio principale e allo stesso tempo il vantaggio di un relè trifase è lo spegnimento completo dell'alimentazione in uscita quando la tensione salta anche in una delle linee di fase all'ingresso. Nell'industria questo è solo vantaggioso. Ma nella vita di tutti i giorni, le fluttuazioni di tensione in una fase spesso non sono critiche e l'RKN prende il sopravvento e spegne la rete protetta.

In alcuni casi è necessaria una riassicurazione altamente affidabile. Tuttavia, nella stragrande maggioranza delle situazioni, non è necessario.

Per tipologia e dimensioni

L'intera gamma di relè di tensione è divisa in tre tipologie:

• adattatori presa-spina;
• prolunghe con 1-6 prese;
• “borse” compatte per guida DIN.

Le prime due opzioni vengono utilizzate per proteggere un determinato apparecchio elettrico o un gruppo. Si collegano a una normale presa interna.

La terza opzione è per installazione in un quadro elettrico come parte del sistema di protezione della rete elettrica di un appartamento o cottage.

Gli adattatori e le prolunghe dei regolatori in questione sono piuttosto grandi.I produttori cercano di renderli il più piccoli possibile in modo che non rovinino l'interno con il loro aspetto.

Ma i componenti interni del relè di tensione hanno le loro dimensioni rigide e devono anche essere disposti in un unico alloggiamento con presa e spina. In termini di design, non puoi voltarti qui.

I relè su guida DIN per l'installazione in un quadro di distribuzione hanno dimensioni più compatte, non contengono nulla di superfluo. Sono collegati alla rete tramite collegamenti di fili e terminali.

Per funzioni base e aggiuntive

La logica interna e il funzionamento del relè per il controllo della tensione sono costruiti sulla base di un microprocessore o di un comparatore più semplice. La prima opzione è più costosa, ma comporta una regolazione più precisa e uniforme delle soglie di risposta ILV. La maggior parte dei dispositivi di protezione venduti sono ormai basati su microprocessore.

Le soglie superiore (Umax) e inferiore (Umin) sono i due principali parametri regolabili dell'RKN: se la tensione di ingresso è al di fuori dell'intervallo impostato, il relè disconnette la linea di uscita dalla corrente elettrica (+)

Come minimo, sul corpo del relè è presente una coppia di LED che può essere utilizzata per determinare la presenza di tensione in ingresso e in uscita. I dispositivi più avanzati sono dotati di display che mostrano i limiti consentiti impostati e la tensione disponibile sulla linea.

La regolazione dei valori di soglia avviene tramite potenziometro con scala graduata o pulsanti con parametri visualizzati sul display.

Il relè stesso responsabile della commutazione all'interno dell'RKN è realizzato secondo uno schema bistabile. Questa bobina ha due stati stabili. L'energia viene spesa solo per commutare il fermo. Non è necessaria elettricità per mantenere i contatti in posizione chiusa o aperta.

Ciò da un lato riduce al minimo il consumo di energia e dall'altro garantisce che la bobina non si surriscaldi durante il funzionamento del regolatore.

Quando si sceglie un relè di tensione nei parametri, è necessario considerare:

• intervallo operativo in Volt;
• possibilità di impostare soglie di risposta superiore e inferiore;
• presenza/assenza di indicatori di livello di tensione;
• orario di spegnimento al momento dell'intervento dell'ILV;
• tempo di ritardo per la ripresa della fornitura di energia elettrica;
• potenza massima commutata in kW o corrente trasmessa in Ampere.

Secondo l'ultimo parametro, la staffetta dovrebbe essere presa con un margine del 20–25%. Se non è presente un interruttore RV adatto ai carichi elevati esistenti sulla linea, viene preso un modello a bassa potenza e alla sua uscita viene collegato un avviatore magnetico.

La situazione con l'impostazione delle soglie è la seguente. Se sono impostati in modo troppo rigido, la frequenza di funzionamento del relè sarà elevata. Qui dovrà esserci un compromesso.

Questi parametri devono essere regolati in modo da fornire il livello di protezione adeguato, ma non consentire una commutazione troppo frequente dell'ILV. L'accensione e lo spegnimento costanti non andranno a beneficio né delle apparecchiature collegate alla rete né del regolatore di tensione stesso.

Inoltre, alcuni relè non hanno affatto la capacità di regolare in modo indipendente le soglie. Sono impostati “rigidamente”. Ad esempio, la fabbrica imposta il limite inferiore su 170 V e il limite superiore su 265 V.

Tali ILV sono più economici, ma devono essere selezionati con maggiore attenzione. Poi non sarà possibile riconfigurare questi dispositivi; se ci sono errori nei calcoli, bisognerà acquistarne di nuovi per sostituire quelli non adatti.

La scelta dei parametri temporali per la disconnessione e la ripresa dell'alimentazione sulla linea di uscita dipende dal carico collegato e dalle caratteristiche di una particolare rete (+)

Se nella rete elettrica si verificano costantemente lievi cadute di tensione a breve termine (frazioni di secondo), è meglio impostare al massimo il tempo di spegnimento sulla soglia inferiore. In questo modo ci saranno meno allarmi e la minaccia per le apparecchiature alimentate sarà minima.

Il ritardo di accensione deve essere selezionato in base al tipo di apparecchi elettrici collegati alla presa. Se l'apparecchiatura collegata è dotata di un compressore o di un motore elettrico, il tempo di alimentazione della tensione dovrebbe essere aumentato a 1–2 minuti.

Ciò eviterà improvvisi sbalzi di tensione e corrente quando viene ripristinata l'alimentazione alla rete, proteggendo frigoriferi e condizionatori d'aria da guasti.

E per computer e televisori, questo parametro può essere ridotto a 10-20 secondi.

Che è meglio: stabilizzatore vs relè

Spesso, invece di collegare i relè di controllo al pannello, gli elettricisti consigliano di installarli in casa Regolatore di tensione. In alcuni casi ciò può essere giustificato. Tuttavia, ci sono una serie di sfumature che devono essere ricordate quando si sceglie l'una o l'altra opzione per proteggere gli apparecchi elettrici.

In termini di funzionalità, lo stabilizzatore non solo equalizza la tensione, ma si spegne anche quando la tensione è troppo alta. Un relè di tensione è un dispositivo automatico esclusivamente protettivo. Sembra che il primo comprenda le funzioni del secondo.

Ma rispetto allo stabilizzatore RKN:

• più costoso e rumoroso;
• più inerte durante i cambiamenti improvvisi;
• non ha la possibilità di regolare i parametri;
• occupa molto più spazio.

Quando la tensione di ingresso viene ridotta in modo che l'uscita dello stabilizzatore abbia gli indicatori richiesti, inizia a "assorbire" più corrente dalla rete. E questo è un percorso diretto al burnout del cablaggio se non è stato originariamente progettato per questo.

Il secondo principale svantaggio dello stabilizzatore rispetto al relè di controllo è la sua incapacità di intercettare un forte aumento di tensione quando viene rotto lo zero.

Letteralmente mezzo secondo con 350-380 W nella presa è sufficiente per bruciare tutte le apparecchiature della casa. Ma la maggior parte degli stabilizzatori non è in grado di adattarsi a tali cambiamenti e passa l'alta tensione, spegnendosi solo 1-2 secondi dopo l'inizio dell'impennata.

Oltre agli stabilizzatori e ai relè, è possibile utilizzare anche sganciatori di sovratensione e sottotensione per proteggere la linea dai picchi di tensione nella rete. Ma hanno un tempo di risposta più lungo rispetto all'RLV. Inoltre, non si riaccendono automaticamente; il loro funzionamento è più simile a un interruttore differenziale.

Dopo un'interruzione di corrente, questi rilasci dovranno essere ripristinati manualmente.

Schemi di collegamento ILV

Nel pannello, il relè di tensione è sempre installato dopo il contatore nell'interruzione del filo di fase. Deve controllare e, se necessario, interrompere la “fase”. Non c'è altro modo per collegarlo.

Molto spesso, per i consumatori monofase, viene utilizzato un circuito standard con carico diretto tramite un relè (+).

Esistono due circuiti principali per il collegamento dei relè monofase del regolatore di tensione di rete:

• con carico diretto tramite RLV;
• con collegamento del carico tramite contattore - con collegamento di un avviatore magnetico.

Quando si installa un quadro elettrico in una casa, viene quasi sempre utilizzata la prima opzione. In vendita sono disponibili numerosi modelli ILV con la potenza richiesta. Inoltre, se necessario, questi relè possono essere installati in un circuito parallelo e diversi collegando a ciascuno di essi un gruppo separato di apparecchi elettrici.

L'installazione è estremamente semplice.Sul corpo di un relè monofase standard sono presenti tre terminali: "zero" più fase "ingresso" e "uscita". Assicurati solo di non confondere i cavi collegati.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Per facilitare la navigazione negli schemi di collegamento e la scelta di un relè regolatore di tensione adatto, abbiamo effettuato una selezione di video che descrivono tutte le sfumature del funzionamento di questo dispositivo.

Come proteggere le apparecchiature dagli sbalzi di tensione utilizzando RKN:

Impostazione relè di tensione:

Il relè di controllo della tensione di rete rappresenta un'eccellente protezione contro lo “zero break” e gli sbalzi improvvisi di tensione. È facile connettersi. Devi solo inserire i fili corrispondenti nei terminali e stringerli. Nella quasi totalità dei casi viene utilizzato un circuito standard con carico diretto attraverso l'ILV.

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