что такое расцепитель минимального напряжения
Что такое расцепители максимального и минимального напряжения и как используются?
Расцепители минимального и максимального напряжения – это один из видов дополнительных устройств для автоматических выключателей. Они предназначен для отключения нагрузки в случае отклонения напряжения в сети от номинальных 220В. В этой статье я расскажу о способе и схеме подключения этих устройств, их преимуществах и недостатках.
Что это и для чего нужен?
Расцепитель минимального и максимального напряжения одно из устройств, предназначенных для управления автоматическим выключателем. Почти к каждому современному модульному автомату можно подключить дополнительные устройства. Для этого на боковой части автомата есть пробка, открутив которую вы увидите рычажок для подключения подобных устройств к механической части привода силовых контактов.
Если нажать на этот рычаг при взведенном флажке автомата (ВКЛ), то он отключится. Дополнительные устройства, такие как этот расцепители и разнообразные приборы, блок-контакты, например, для сигнализации аварии.
Расцепитель минимального и максимального напряжения — это электронное устройство, которое контролирует уровень напряжения в сети, в случае выхода его за установленные пределы — отключает автоматический выключатель
Обзор характеристик и схемы подключения на примере IEK РММ47
Одним из распространённых вариантов является модель РММ47 от компании IEK, у него следующие характеристики:
номинальное напряжение питания 230 (В);
диапазон рабочих напряжений 50 — 275 (В);
срабатывает при напряжении в сети меньше чем 165±10 (В) и больше чем напряжения 265±10 (В);
время отключения при срабатывании по минимальному напряжению 0,2 — 0,5 (сек.);
при срабатывании от максимального напряжения 0,05 — 0,15 (сек.);
число циклов «вкл-выкл» — не менее 10000 раз.
Нижний и верхний уровень напряжения, при котором происходит срабатывание не настраиваются, при этом находятся на приемлемых уровнях, поэтому этот факт нельзя считать недостатком.
Принцип работы заключается в том, что в РММ47 электронная схема отслеживает уровень напряжения в цепи, когда оно выходит за пределы номинальных значений подаётся питание на соленоид, он приводит в движение толкатель (напоминает втягивающее автомобильного стартера). Толкатель механически воздействует на пластиковый рычаг перемещая его.
Если напряжение повысилось или просело и сработал расцепитель – вы не сможете включить автомат до тех пор, пока не нажмете на кнопку «Сброс», потому что после срабатывания механизм остаётся в этом положении и предполагается его ручной возврат в исходное.
Конец этого рычага выведен за пределы корпуса и с его помощью происходит стыковка с автоматическим выключателем. Именно рычаг независимо расцепителя приводит в движение механизм отключения автомата. Таким образом может осуществляться соединение как с однополюсными, так и с трёхполюсными автоматами.
При стыковке расцепителя с автоматом нужно перевести флажок автомата в положение «выкл», обозначается как «О». (ВКЛ – «I»)
После стыкования с автоматом нужно подключить к расцепителю фазу (ту что выходит с автомата!) и ноль. Ноль нужен для измерения напряжения. При этом нет каких-либо контактов внутри самого расцепителя он используется только в качестве привода для отключения автомата.
Подключение к трёхполюсному автомату аналогично. Необходимость подключения к клеммам расцепителя именно «выходной» фазы с автомата обусловлено тем, что после отключения автомата расцепитель также должен обесточиться — в противном случае соленоид в нём и электронная схема выйдут из строя.
Есть ли альтернативы?
Во-первых, РММ-47 производит не только компания IEK, но и компания EKF. У него несколько другие характеристики, вместо предельных 165 и 265 вольт, выбран диапазон рабочих напряжений 170-270В.
У EKF есть и альтернативная линейка AV-AVERES, где представлены как расцепители максимального и минимального, так и только минимального напряжения, а также ряд других устройств для подключения к автоматическому выключателю (дополнительные и сигнальные контакты).
Компания TDM тоже производит РММ-47, близкий по характеристикам к IEK прибор, а отличием является не кнопка сброса, а флажок как на самих автоматах. Аналогичные приборы выпускаются разными производителями для обеспечения механической и габаритной совместимости с их автоматами.
Известные производители, такие как ABB, например, также не обошли стороной независимые расцепители, они в каталогах называются «вспомогательные элементы для автоматических выключателей», приборы относятся к линейке System pro M compact и как заявляет производитель, они подходят ко всем сериям, например, S200, F200, DS200. Но в отличие от предыдущих производителей здесь представлены расцепители или минимального или максимального напряжения (отдельно).
Мнение автора о расцепителях минимального/максимального напряжения
Устройство безусловно достойно внимание и может с успехом использоваться там, где повышенное и пониженное напряжение встречается нечасто, например, для защиты от перекоса фаз. По той причине, что автоматические выключатели не рассчитаны на то чтобы постоянно включаться и отключаться.
То есть если в вашем доме скачки напряжения и отклонения от 220В в порядке вещей и происходят чуть ли не каждый день, то стоит обратить внимание на разнообразные реле напряжения и в случае необходимости увеличения их коммутационной способности использовать контактор (пускатель). К тому же у расцепителей нет возможности регулировать пороги срабатывания, в то время почти у всех реле напряжения есть такая возможность, кроме того, в большинстве случаев вы можете вручную отстроить время повторного включения.
Расцепитель РММ47 от IEK — альтернатива реле напряжения
Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».
У меня на сайте уже имеются статьи про различные реле напряжения, как однофазные, так и трехфазные, необходимые для защиты электрооборудования и электроприборов от повышения или понижения напряжения в сети.
Чем грозит отклонение напряжения в сети от нормы и какая величина напряжения является нормой?!
Повторяться не буду — об этом Вы можете почитать в моих следующих статьях, в которых я подробно и последовательно объяснял все эти моменты:
Целью же данной статьи является знакомство с альтернативой перечисленным выше реле напряжения в лице такого простенького на первый взгляд устройства, как расцепитель максимального и минимального напряжения, обозначаемого как РММ47 от компании IEK. Подобные устройства выпускают и другие производители, но в данной статье рассмотрим экземпляр именно от IEK и причем уже обновленной серии (артикул MVA01D-RMM).
И уже по традиции, сначала сделаю небольшой обзор этого устройства, а затем протестирую его работоспособность на реальном примере.
Расцепитель максимального и минимального напряжения РММ47 необходим для контроля величины напряжения в сети. В случае его превышения или понижения, РММ47 воздействует на отключение соответствующего автоматического выключателя.
Краткие технические характеристики РММ47:
РММ47 имеет стандартную ширину 18 (мм) и занимает в щите всего один модуль.
Расцепитель РММ47 предназначен для работы в паре с однополюсными, двухполюсными, трехполюсными и даже четырехполюсными автоматами типа ВА47-29, ВА47-29М и даже ВА47-100.
Для автоматов других серий, например ВА88, имеются свои собственные расцепители минимального напряжения РМ-125, РМ-250 и другие.
По дизайну расцепитель полностью идентичен автоматам серии ВА47-29 и ВА47-100.
Расцепитель РММ47 стыкуется с автоматом с правой стороны.
При этом автоматический выключатель обязательно должен быть отключен, а кнопка возврата расцепителя нажата.
Для соединения расцепителя к автомату на его стенке имеются 3 направляющих рифленых стержня, которые плотно вставляются в соответствующие отверстия правого бока автомата.
Помимо направляющих стержней, на расцепителе имеется боковой движущийся шток, который помещается в боковое отверстие автомата.
В случае срабатывания РММ47, шток воздействует на отключающий механизм автомата, тем самым его отключая.
Никаких фиксирующих защелок нет — расцепитель вставляется в автомат до упора.
Как видите, ничего сложного в соединении автомата с расцепителем нет.
Вот так выглядит однополюсный автомат в сборе с расцепителем РММ47.
Аналогичным образом, стыкуется и трехполюсный автомат.
Кстати, расположение автомата с расцепителем может быть как вертикальным, так и горизонтальным — на работоспособность это никак не влияет.
В итоге получается, что с помощью расцепителя РММ47 можно контролировать напряжение не только в однофазной сети, но и в трехфазной, правда вот во втором случае контроль напряжения будет осуществляться исключительно по одной фазе, чего явно не достаточно для трехфазных электроприемников.
Схема подключения расцепителя РММ47
При подключении расцепителя минимального и максимального напряжения РММ47 зачастую возникают разногласия и ошибки. Кто-то подключает расцепитель до автомата, а кто-то после!
Правильным является подключение расцепителя только после автоматического выключателя. Например, для квартиры это будет являться вводной автомат. Также Вы можете защитить любую и отходящую линию в щите, это все на Ваш выбор.
У расцепителя РММ47 имеется два вывода, обозначаемые как D1 и D2.
Вот схема подключения РММ47, взятая из паспорта.
С нижней клеммы вводного автомата делаем перемычку (фазу) на клемму D2 расцепителя РММ47, а на клемму D1 подключаем ноль, например, с нулевой шины N.
Внимание! Расцепитель можно подключить и наоборот, т.е. на клемму D1 подключить фазу, а на D2 — ноль. Устройство от этого не сгорит, т.к. у него на входе установлен диодный мост и полярность ему не важна.
Для наглядности приведу пример схемы квартирного щита с подключением расцепителя РММ47.
Даже если Вы подключили расцепитель после автомата, то в любом случае необходимо убедиться в том, что сам автомат подключен соответствующим образом. Я имею ввиду то, чтобы питающая фаза приходила на его неподвижный контакт (верхний зажим), как на схеме выше.
Порой в этажных щитах питание к вводным автоматам подключают снизу на подвижный контакт. Лично я не сторонник такого подключения и свое мнение по этому моменту уже подробно озвучивал. В таком случае питание для расцепителя придется подключать к верхней клемме автомата на его неподвижный контакт.
Почему я акцентирую такое внимание на этом?!
При понижении или повышении напряжения в сети, расцепитель срабатывает и приводит своим штоком к отключению автомата, который в свою очередь должен снять напряжение с самого расцепителя, а иначе он сгорит и выйдет из строя.
Дело в том, что я и сам изначально к этому отнесся скептически, ведь рабочее напряжение расцепителя, согласно его технических характеристик находится в широких пределах от 50 до 275 (В), поэтому и подключил расцепитель напрямую.
Затем я стал плавно уменьшать напряжение на испытательном стенде. И на практике все оказалось наоборот! При напряжении порядка 180 (В) расцепитель сильно загудел, завибрировал и в итоге сработал. При этом его шток должен был воздействовать на отключение автомата и, соответственно, после отключения автомата расцепитель должен был обесточиться. Но я же подключил расцепитель напрямую, поэтому напряжение на расцепителе у меня оставалось какое-то непродолжительное время.
Почему не продолжительное?! Да потому что произошел хлопок и из расцепителя пошел густой дым. Естественно, что расцепитель вышел из строя!
Как видите, сгорела катушка, сердечник которой связан со штоком, действующего на механизм отключения автомата.
Также сгорел один из транзисторов на плате, но я думаю, что это скорее всего по причине выхода из строя катушки.
После случившегося я сразу же обратился в поддержку IEK за разъяснениями.
Дело в том, что при выходе напряжения питания за пределы ниже 186 (В) и выше 260 (В), через катушку начинает протекать повышенный ток для ее срабатывания. Время рассчитанное для протекания этого тока скорее всего и заложено в технических характеристиках РММ47. Если же не снять напряжение с расцепителя, то его катушка будет нагреваться от прохождения повышенного тока и просто напросто сгорит, как и произошло в моем случае!
Рекомендую после каждого срабатывания расцепителя дать ему немного времени остыть. Предположим, что у Вас сработал расцепитель, но напряжение в сети еще находится не в норме. Вы пытаетесь снова взвести расцепитель и включить автомат, что приводит к его очередному отключению. И если продолжать эту процедуру без остановки, то скорее всего он также выйдет из строя.
В общем, если Вы правильно подключите РММ47 и будете придерживаться всех озвученных рекомендаций, то расцепитель РММ47 будет стоять на страже входного напряжения сети Вашей квартиры или дома еще долгое время!
Проверка работы РММ47
А теперь самое интересное! Подключим расцепитель, как по схеме выше, и проверим его работоспособность.
1. Уставка минимального напряжения
С помощью лабораторного автотрансформатора (ЛАТР) я буду плавно снижать напряжение сети.
Зафиксируем при каком уровне напряжения сработает расцепитель. Напомню, что уставка минимального напряжения, согласно паспорта, составляет 165±10 (В).
Как видите, расцепитель РММ47 сработал при напряжении порядка 170 (В) и отключил автоматический выключатель. Уставка минимального напряжения находится в пределах заявленных характеристик.
После срабатывания расцепителя на его лицевой стороне выскочила кнопка «Возврат» («Reset»). Для повторного включения автомата сначала необходимо нажать на кнопку «Возврат», а уже потом взвести его рукоятку, а иначе автомат просто напросто не включится.
Очень жаль, что производители не придумали как разделить защиту самого автомата (перегруз и короткое замыкание) от защиты при отклонении напряжения сети.
Вот предположим, отключился у меня вводной автомат. Я подошел к щиту и как мне обычному обывателю определить, по какой же все таки причине отключился вводной автомат, от защиты короткого замыкания или перегруза, или же все таки от отклонения напряжения в сети?!
Может быть производители в дальнейшем поразмышляют над этим вопросом и изменят конструкцию расцепителя, например, установив на лицевой панели РММ47 какой-нибудь индикатор-флажок, символизирующий о том, что отключение произошло именно от срабатывания расцепителя, а не от защит автомата. Я думаю, что это вполне осуществимо.
Для интереса проверим работу расцепителя РММ47 с трехполюсным автоматом.
Расцепитель в паре с трехполюсным автоматом сработал при таком же напряжении
2. Уставка максимального напряжения
В идеале бы сымитировать обрыв нуля в трехфазной сети и подать на выводы расцепителя напряжение порядка 350-380 (В), и посмотреть как оно себя поведет. Но у меня таких возможностей нет, поэтому я ограничусь малым. Выведу ЛАТР до предела и посмотрю величину выходного напряжения.
В итоге максимум, что у меня получилось навести, так это 262 (В). При таком напряжении расцепитель еще не срабатывает. Поэтому могу сказать, что тест на повышение напряжения по сути оказался не завершенным.
Если у кого-нибудь из Вас имеется опыт по испытанию РММ47 напряжением свыше 262 (В), то напишите в комментариях о результатах. Очень интересно узнать.
Преимущества и недостатки РММ47
Преимуществом расцепителя минимального и максимального напряжения РММ47 безусловно является его стоимость. По сравнению с самым простым реле однофазного напряжения его стоимость ниже и составляет порядка 1000 рублей (на момент публикации статьи).
Как я уже говорил выше, расцепитель занимает в щите всего один модуль. Это преимущество в основном касается тех, у кого в щите ограничено свободное место.
Также расцепитель имеет незамысловатую схему подключения (про нюансы читайте выше по тексту) и отсутствие каких-либо настроек. На удивление, многие электрики боятся как огня различного рода крутилок и регуляторов, а скорее даже ответственности по их правильной настройке. Как раз таки с РММ47 можно и не заморачиваться с этим — подключил, согласно схемы, и устройство готово к эксплуатации.
Но лично мне, как сотруднику электролаборатории (ЭТЛ), отсутствие каких-либо настроек наоборот не по душе. Люблю что-нибудь покрутить и порегулировать! К тому же я считаю, что уставку минимального напряжения можно поднять немного повыше, допустим до 180-185 (В). Хотя тут нужно учесть и тех, у кого изначально напряжение в сети сильно занижено (загородные и сельские сети).
Ну вот мы плавно перешли и к недостаткам.
Из недостатков, в первую очередь я бы отметил отсутствие повторного включения, или сокращенно, АПВ (автоматическое повторное включение), которое имеется практически у многих реле напряжения. Дело в том, что уехав на длительное время из дома и в случае срабатывания расцепителя и отключения вводного автомата, за весь день (или несколько суток) продукты в холодильнике могут пропасть. Но, наверное, это мелочь по сравнению с тем, если бы Вы лишились дорогостоящей техники, в том числе этого самого холодильника.
В общем выбор остается только за Вами! Рекомендовать и навязывать Вам то или иное устройство я считаю не правильным.
Так что Вы же все таки предпочитаете?! Защиту с помощью реле напряжения, расцепителя минимального и максимального напряжения РММ47 или вовсе отсутствие какой-либо защиты на вводе?! Свои ответы пишите в комментариях. Будет интересно услышать Ваше мнение!
Дополнение. Продолжение статьи читайте здесь — испытания РММ47 максимальным напряжением.
Принцип работы защиты минимального напряжения
Защита минимального напряжения обеспечивает безопасную работу важных узлов, наиболее ответственных механизмов в электрических сетях, на производствах, когда происходит кратковременное исчезновение напряжения в сети. Подает сигнал, отключает группу или секции присоединений схем, электроприборов, двигателей, трансформаторов при понижении напряжения ниже допустимого значения (уставки).
Назначение
ЗМН (защита минимального напряжения) используется совместно с защитами, которые осуществляют контроль сети. Эксплуатируется вкупе с устройством автоматического включения резерва (АВР). ЗМН выполняет отключение или подает соответствующий сигнал пользователю (системе) при возникновении аварий в сети потребителей, в следствии:
Такое действие обеспечивает безопасность важных механизмов во время самозапуска, когда пусковые токи вызывают снижение напряжения. Автоматика отключает работу менее важных механизмов.
Схема ЗМН
Система ЗМН, как правило, выполняется при помощи электромагнитных или электронных реле напряжения. Это своеобразный реагирующий орган в цепи.
Релейные контакты соединяют последовательно, чтобы предотвратить сбой при перегорании предохранителей в электрических цепях. На контакты реле подается фаза через вспомогательный контакт от секционного трансформатора или электрической сети.
Дополнительно в состав змн входят реле:
Также система защиты на производстве включает линейные контакторы или электромагнитные пускатели.
При понижении показателей до значения 50 процентов от номинального, замыкатель отключается, размыкает, шунтирующий кнопку пуск, контакт, предотвращает самозапуск двигателя, машины.
При такой системе запуск механизмов происходит после нажатия на кнопку, которая замкнет схему.
ЗМН могут работать автономно или совместно с токовыми защитами.
Принцип работы ЗМН
Защита от минимального напряжения (ЗМН) имеет идентичный принцип работы во всех сферах защиты по напряжению. Для понимания, функциональность ЗМН можно объяснить на примере электрических двигателей.
Механизмы останавливаются при возникновении КЗ (короткое замыкание). После его ликвидации происходит самозапуск двигателей, подключенных к секциям или шинам. У каждой группы свое входное питание от трансформатора, либо иного источника. Пусковые токи в несколько раз превышают номинальные значения, во время запуска происходит «просадка» напряжения на секциях.
Защита ЗМН отключает незначительных потребителей участка сети — это электродвигатели не влияющие на процесс, их простой не вызовет сбой в производстве. Следовательно, уменьшается суммарный пусковой ток, напряжение в сети не имеет критичной просадки, его хватает на самозапуск главных двигателей или узлов.
Секционный (групповой) самозапуск электрических двигателей начинается после возобновления подачи питания.
Система АВР
При длительном отсутствии электрического питания срабатывает отключение и на главные электродвигатели. Это необходимо для запуска АВР (автоматика включения резерва), также этого требует технология производства.
При прекращении подачи электропитания на секционный ввод, срабатывает автоматика, включающая резерв, включается секционный выключатель, обеспечивающий подачу питания от резервного источника.
Минимальное время работы АВР зависит от задержки в системе, контролирующей ввод рабочего напряжения, времени срабатывания промежуточных реле, временных интервалов отключения и включения выключателей рабочего, резервного ввода.
Ступени срабатывания ЗМН
1-ая ступень
Система срабатывает при снижении напряжения до 70 % от номинального значения и с временной выдержкой полсекунды.
При включении первой ступени защиты, отключаются менее важные для производства электродвигатели. Предотвращается дальнейшее снижение одного из главных параметров, обеспечивающего возможность самозапуска главных механизмов.
2-ая ступень
Следующая ступень срабатывает после работы первой ступени. Уставка второй имеет 50 % от номинального значения разности потенциалов, время срабатывания девять секунд.
Самозапуск главных электродвигателей не происходит, отключаются оставшиеся механизмы, подключенные к цепи защиты, но поддерживается работа агрегатов, отключение которых приведет к аварийной ситуации. Вторая ступень обеспечивает режим безопасного торможения и остановки.
Защита от напряжения
Реле напряжения, на котором основана ЗМН, постоянно контролирует величину значения сети, отключает потребителей, если они выходят за рамки установленных пределов. Возобновляет работу механизмов при возобновлении требуемых параметров.
Защита минимального напряжения может быть выполнена и автоматическими выключателями с расцепителем малого напряжения, который включает автомат при 80 % от номинального значения, а отключает его, если оно становится ниже 50 %.
Расцепитель низкого напряжения подходит для дистанционного отключения автоматики.
Достоинства
Недостатки
Применение
Несмотря на некоторые недостатки, защита минимального напряжения тесно связана с производственными процессами, обеспечивает надежное функционирование техническому оборудованию.
Применяется для обеспечения защиты на электростанциях, обеспечивает работу важных механизмов при кратковременном исчезновении собственного питания. Устанавливается на проблемных участках электросети и подстанциях, отключая в первую очередь потребителей третьей категории. Обеспечивает сохранение напряжения на жизненно-важных объектах (больницы, железная дорога, связь, водопровод, канализация).
