В чем разница между реле напряжения и стабилизатором?
Оба устройства предназначены для защиты подключённого оборудования от сетевых отклонений. Однако реле контроля напряжения (сокращенно – реле напряжения или РКН) имеет сугубо отключающую функцию. Устройство контролирует входное напряжение и срабатывает, обесточивая защищаемых потребителей, при выходе его значения из установленных пределов (верхний и нижний предел обычно настраиваются вручную пользователем согласно допустимым отклонениям для конкретной нагрузки).
У стабилизатора напряжения другая задача – не отключать нагрузку, а корректировать сетевые параметры. Прибор регулирует поступающее на вход напряжение, стараясь приблизить его характеристики к номиналу. Максимальное отклонение от нормы у инверторных моделей всего ±2%, что меньше разрешённых ГОСТом ±10%. Также они улучшают форму напряжения, доводя её до идеальной синусоиды.
Отключение нагрузки происходит только в случае выхода сетевых показателей за определенные для стабилизатора пределы. Они называются также диапазоном допустимого напряжения. Например, инверторные модели готовы работать в условиях экстремальных перепадов – с диапазоном от 90 до 310 В.
Можно ли их использовать вместе?
Реле устанавливают в сеть как перед стабилизатором, так и после него. При этом у каждого способа подключения – свои задачи.
Зачем подключать реле напряжения перед стабилизатором?
Чтобы защитить прибор. Защищающий нагрузку от негативных сетевых воздействий стабилизатор сам находится в зоне риска. Опасность для него представляют перенапряжения. Они возникают по причине обрывов в сети нулевого провода, а длятся до решения проблемы (ремонт «ноля») или физического разрушения одного из элементов электросети.
Перенапряжение:
- характеризуется превышением фактического значения вольтажа над номинальным (на 100 и более вольт);
- способно вывести из строя всю бытовую технику (существует даже риск её возгорания);
- не является коротким замыканием, поэтому расположенные в вводном щитке или перед конкретной нагрузкой автоматические выключатели не сработают и не защитят ваше оборудование.
Инверторный стабилизатор остановит опасные вольты и не позволит им навредить электротехнике. Однако есть вероятность, что сделает он это ценой исправности собственного входного варистора. Этот компонент может не выдержать длительного воздействия перенапряжения и сгореть, разорвав при этом цепь дальнейшего электропитании. Но перенапряжение не будет передано на выход устройства.
⟶ Замена варистора, обойдётся в разы дешевле, чем покупка нового холодильника или газового котла (не говоря уж про возможный ущерб от пожара).
Установка реле перед устройством дополнительно снизит ущерб от возможного перенапряжения. Благодаря отключающему срабатыванию РКН опасное напряжение не будет длительно подаваться на варистор.
⟶ От фактического возникновения перенапряжения до срабатывания современного РКН пройдет в среднем 5-10 миллисекунд. За это время варистор стабилизатора не успеет разрушится и сохранит свою работоспособность.
⟶ Если в результате перенапряжения из строя выйдет само реле, то его замена будет не трудоёмка, а также более быстра, чем ремонт стабилизатора в специализированном сервисном центре.
Зачем подключать реле напряжения после стабилизатора?
Такое подключение, в зависимости от типа РКН, может использоваться с двумя разными целями.
Цель 1. Обеспечение дополнительной защиты трехфазной нагрузки в случае её работы с тремя однофазными инверторными моделями (по отдельному устройству на каждую питающую фазу).
Схема позволяет сэкономить, так как суммарная стоимость трёх однофазных моделей ниже цены соизмеримой по мощности – трехфазной. Однако каждый из трех приборов будет работать независимо от других, контролируя/корректируя параметры только своей фазы, не отслеживая её «взаимоотношения» с соседними. Поэтому однофазные стабилизаторы не смогут помочь при возникновении двух проблем (представлены ниже на рисунках), свойственных только трехфазным сетям.
Проблема 1. Нарушение в чередовании фаз
Возникает из-за неправильной коммутации между разными элементами сети или неверного подключения конкретной нагрузки к сети.
⟶ Нарушение в чередовании фаз оказывает негативное влияние на трёхфазную нагрузку. Так у нагревательных ТЭНов (к примеру, в печи сауны) падает КПД, а оборудование с электродвигателем аварийно завершает работу или вообще выходит из строя.
Проблема 2. Обрыв одной из фаз
Напряжение на одной (любой) фазе выходит за пределы допустимого диапазона, затем устройство производит защитное отключение. Стабилизаторы на остальных фазах не затронуты отклонением и продолжают свою работу.
⟶ Реакция нагрузки на отключение одной из питающих фаз зависит от её типа и внутреннего устройства. Возможны защитное отключение, поломка или функционирование на полной или пониженной мощности.
⟶ Продолжение работы нагрузки «на двух фазах» отрицательно сказывается на состоянии электросети – возрастает нагрев, ускоряется износ.
Справится с двумя проблемами поможет установка между стабилизаторами и нагрузкой трехфазного реле напряжения.
Устройство будет контролировать текущее состояние системы электропитания сразу по всем фазам, а при нарушении их чередования или обрыве любой из них выполнять защитное отключение.
Цель 2. Защита однофазной нагрузки от преждевременного включения. Она актуальна, когда к стабилизатору подключен либо непосредственно компрессор, либо изделие с компрессором (это холодильники, морозильные камеры и кондиционеры). Для них нежелательна ситуация со слишком быстрым включением сразу после отключения.
Причина – сохраняющиеся после прерванного цикла высокое давлении газа в системе. Оно противодействует движению поршня при новом запуске. Только что включившемуся электродвигателю может просто не хватить момента, чтобы «пробить эту стену». Пытаясь повысить момент, чтобы «протолкнуть» поршень, двигатель станет потреблять ток, больший расчетного, его обмотка будет быстро перегреваться. Дальше сработает тепловая защита, произойдет новое отключение или выход механизма из строя.
Теперь представим, что пара «инверторный стабилизатор – холодильник» попала под воздействие короткого сетевого скачка с амплитудой, выходящей за пределы допустимого для устройства защиты диапазона.
В момент скачка у прибора срабатывает защита, затем холодильник отключается.
Спустя несколько секунд, сетевые показатели возвращаются к норме, подача электроэнергии возобновляется.
Устройство сделало свою работу, не допустив высокое напряжение до нагрузки. Однако холодильник всё равно оказался под угрозой, так как быстрое выключение/включение может негативно отразиться на компрессоре (особенно если у прибора нет встроенного реле времени).
Избежать неприятностей поможет установка после стабилизатора реле контроля напряжения с функцией задержки.
Оно начинает питать нагрузку не сразу после возвращения входного напряжения, а с определенной задержкой, которая настраивается пользователем вручную.
Для холодильника хватит десяти минут. Такого промежутка, с одной стороны, достаточно для выравнивания давления в системе с возможностью «безболезненного» запуска, а с другой – недостаточно для снижения температуры внутри устройства и разморозки продуктов.