Relés de controle de tensão: princípio de operação, circuito, nuances de conexão

Os surtos de energia estão longe de ser incomuns em residências domésticas. Eles ocorrem devido à deterioração das redes elétricas, curtos-circuitos e distribuição desigual de carga em fases individuais.

Como resultado, os eletrodomésticos recebem menos eletricidade ou queimam com o excesso de oferta. Para evitar os problemas acima, é recomendável instalar um relé de monitoramento de tensão (LVV).

Sugerimos descobrir quais são as vantagens de usar esse dispositivo, quais são as diferenças entre o ILV e o estabilizador, como escolher um relé adequado e conectá-lo.

Por que preciso de um relé de regulação de tensão

O nome competente do dispositivo em questão é "relé de monitoramento de tensão". Mas a palavra do meio nas conversas dos eletricistas entre si geralmente cai fora desse termo.

Em princípio, este é o mesmo dispositivo eletrotécnico para automação de proteção. Além disso, este equipamento é geralmente chamado de "proteção contra quebra zero". Por que - ficará claro abaixo.

Não deve ser confundido Máquinas RCD e ILV. Os primeiros protegem a linha contra sobrecarga e curto-circuito, e os segundos contra surtos de energia. Estes são dispositivos com diferentes objetivos funcionais.

A principal tarefa do ILV é desconectar os aparelhos elétricos da rede em tensões muito altas e muito baixas, para que o equipamento conectado à fonte de alimentação não falhe

A inscrição "~ 220 V" é familiar para todos os russos. Nessa tensão alternada, os eletrodomésticos conectados às tomadas trabalham em casa. No entanto, de fato, a tensão máxima na rede elétrica doméstica flutua apenas em torno dessa marca com um spread de +/- 10%.

Em alguns casos, as diferenças atingem grandes valores. O voltímetro pode mostrar quedas de até 70 e rajadas de até 380 watts.

Para engenharia elétrica, baixa e alta tensão são desnecessariamente assustadoras. Se o compressor do refrigerador "recebe menos" eletricidade, simplesmente não liga. Como resultado, o equipamento inevitavelmente superaquecerá e quebrará.

Com baixa voltagem, na maioria dos casos, a pessoa comum nem sequer é capaz de determinar externamente se o equipamento está funcionando corretamente ou não em tal situação. Visualmente, você pode ver apenas as lâmpadas incandescentes pouco brilhantes, cuja voltagem é fornecida abaixo do esperado.

Com rajadas altas, tudo é muito mais simples. Se você fornecer de 300 a 350 W à entrada de energia de uma TV, computador ou micro-ondas, na melhor das hipóteses, um fusível queimará. E na maioria das vezes eles se "queimam". E é bom, se ao mesmo tempo não houver fogo real de equipamento e fogo.

Os prédios de apartamentos geralmente são alimentados por uma rede trifásica de 380 V e a fiação monofásica de 220 V do painel elétrico no chão já está indo para o apartamento

Os principais problemas com quedas de tensão em arranha-céus surgem devido a uma quebra no zero de trabalho. Esse fio é danificado devido a negligência dos eletricistas durante o reparo ou simplesmente queima da velhice.

Se na casa na entrada da garagem houver um conjunto de proteção necessária de um nível moderno, como resultado dessa quebra, a automação do RCD será acionada. Tudo acaba relativamente normal.

No entanto, no antigo estoque de moradias, onde os disjuntores não estão instalados, o desaparecimento de zero leva a um desequilíbrio de fase. E então, em alguns apartamentos, a voltagem se torna baixa (50-100 V), e em outros acentuadamente alta (300-350 V).

Quem resultará em uma tomada de energia, dependendo da carga conectada no momento determinado à fonte de alimentação. É impossível calcular e prever com antecedência.

Como resultado, para alguns, todo o equipamento para de funcionar, enquanto para outros queima por sobretensão. É aqui que o relé de monitoramento de tensão é necessário. Se surgirem problemas, ele desligará a rede, impedindo a quebra de TVs, geladeiras, etc.

No setor privado, o problema com quedas de tensão é um pouco diferente. Se o chalé estiver localizado a uma grande distância do transformador de rua, com o aumento do consumo de eletricidade nas casas antes dele, nesse ponto extremo, a tensão poderá cair para níveis criticamente baixos.

Como resultado, devido à escassez prolongada de “volts”, os motores elétricos nos eletrodomésticos começarão inevitavelmente a queimar e a falhar.

Variantes do dispositivo ILV

Todos os modelos de relés que executam as funções de um regulador de tensão são divididos em monofásicos e trifásicos.

Relé monofásico. Geralmente instalado em chalés e apartamentos - não é necessário mais escudos internos.

Em painéis elétricos de edifícios particulares e de apartamentos, geralmente são utilizados relés monofásicos em um design compacto em um trilho DIN (+)

Relé trifásico. Esses RNAs são destinados ao uso industrial. Eles são frequentemente usados ​​em esquemas de proteção para máquinas trifásicas. Além disso, se na entrada de um equipamento tão complexo for necessário um dispositivo trifásico, ele é frequentemente escolhido em uma versão combinada com controle não apenas pela tensão, mas também pela sincronização de fases.

A principal desvantagem e, ao mesmo tempo, mais um relé trifásico, é uma queda de energia completa na saída quando a tensão salta mesmo em uma das linhas de fase na entrada. Na indústria, isso é apenas benéfico. Porém, na vida cotidiana, as flutuações de tensão em uma fase geralmente não são críticas, e o ILV retira e desativa a rede protegida.

Em alguns casos, é necessário um resseguro altamente confiável. No entanto, na grande maioria das situações, é supérfluo.

Por tipo de execução e dimensões

Toda a gama de relés de tensão é dividida em três tipos:

• adaptador de tomada;
• cabos de extensão com 1-6 tomadas;
• “sacos” compactos em um trilho DIN.

As duas primeiras opções são usadas para proteger um aparelho elétrico específico ou qualquer grupo. Eles estão conectados a uma tomada interna comum.

A terceira opção é para instalação em painel elétrico como parte do sistema de proteção da rede elétrica do apartamento ou chalé.

Adaptadores e cabos de extensão dos reguladores em questão são bastante grandes. Os fabricantes tentam torná-los o menor possível, para que não estraguem o interior com a aparência.

Mas os componentes internos do relé de tensão têm suas próprias dimensões rígidas, além disso, eles ainda precisam ser combinados em uma caixa com uma tomada e um plugue. Em termos de design, você não expandirá aqui.

Os relés em um trilho DIN para instalação em um painel de distribuição são de tamanho mais compacto, não há nada supérfluo neles. Conectá-los à rede é feito através de conexões de fios e terminais.

De acordo com a base e funções adicionais

A lógica interna e a operação do relé para controle de tensão são construídas com base em um microprocessador ou em um comparador mais simples. A primeira opção é mais cara, mas envolve um ajuste mais preciso e suave dos limiares de ILV. A maioria dos dispositivos de proteção vendidos agora é construída em uma base de microprocessador.

Os limites superior (Umax) e inferior (Umin) são os dois principais parâmetros ajustáveis ​​do ILV - se a tensão de entrada estiver fora da faixa especificada, o relé desconectará a linha de saída da corrente elétrica (+)

No mínimo, um par de LEDs está presente no alojamento do relé, pelo qual é possível determinar a presença de tensão na entrada e na saída. Dispositivos mais avançados são equipados com telas que mostram os limites permitidos definidos e a tensão disponível na linha.

Os valores limite são ajustados por um potenciômetro com uma escala graduada ou botões com a exibição de parâmetros no placar.

O relé responsável pela comutação do relé dentro do ILV é feito de acordo com um circuito biestável. Esta bobina tem dois estados estacionários. A energia é gasta apenas na troca da trava. Para manter os contatos na posição aberta ou fechada, não é necessária eletricidade.

Por um lado, isso minimiza o consumo de energia e, por outro, garante que a bobina não aqueça durante a operação do regulador.

Ao escolher um relé de tensão nos parâmetros, você precisa observar:

• faixa de operação em Volts;
• a capacidade de definir limites superiores e inferiores;
• presença / ausência de indicadores de nível de tensão;
• tempo de desligamento quando o ILV é acionado;
• atrasar o tempo de renovação do fornecimento de eletricidade;
• potência máxima comutada em kW ou corrente transmitida em Amperes.

De acordo com o último parâmetro, o relé deve ser realizado com uma margem de 20 a 25%. Se não houver ILV adequado para a alta carga existente na linha, um modelo de baixa potência é adotado e um acionador de partida magnético é conectado em sua saída.

Com a definição de limites, a situação é a seguinte. Se eles estiverem definidos com muita força, a frequência do relé será alta. Aqui você tem que se comprometer.

Esses parâmetros devem ser ajustados para fornecer o nível adequado de proteção, mas não permitem que o ILV alterne com muita frequência. Ligar e desligar constantemente não beneficiará o equipamento conectado à rede e o próprio regulador de tensão.

No entanto, alguns relés não têm a capacidade de ajustar independentemente os limites. Eles os instalaram "firmemente". Por exemplo, a fábrica define o limite inferior em 170 V e o limite superior em 265 V.

Esses ILVs são mais baratos, mas devem ser selecionados com mais cuidado. Portanto, não será possível reconfigurar esses dispositivos. Se houver erros nos cálculos, você precisará comprar novos para substituir os inadequados.

A escolha de parâmetros temporários para desconectar e restaurar a energia na linha de saída depende da carga conectada e das características de uma rede específica (+)

Se quedas de tensão breves de curto prazo (em frações de segundo) aparecerem constantemente na rede de fornecimento de energia, o tempo de disparo no limite mais baixo deve ser definido no máximo. Portanto, haverá menos viagens e a ameaça aos equipamentos elétricos será mínima.

O atraso na inclusão deve ser selecionado dependendo do tipo de aparelho elétrico incluído na tomada. Se o equipamento conectado tiver um compressor ou um motor elétrico, o tempo de fornecimento de tensão deverá ser aumentado para 1-2 minutos.

Isso evitará surtos repentinos de tensão e corrente quando a energia for restaurada na rede, o que protegerá os refrigeradores e os condicionadores de ar contra falhas.

E para computadores e TVs, esse parâmetro pode ser reduzido para 10 a 20 segundos.

Qual é melhor: estabilizador vs relé

Freqüentemente, em vez de conectar um relé de controle na blindagem, os eletricistas recomendam a instalação em uma casa estabilizador de tensão. Em alguns casos, isso é justificado. No entanto, há várias nuances que devem ser lembradas ao escolher uma ou outra opção, a proteção de aparelhos elétricos.

Em termos de funcionalidade, o estabilizador não apenas equaliza a tensão, mas também desliga quando o último está muito alto. E o relé de tensão é exclusivamente de automação de proteção. Parece que o primeiro inclui as funções do segundo.

Mas comparado ao estabilizador de ILV:

• mais caro e barulhento;
• mais inerte com mudanças repentinas;
• não tem a capacidade de ajustar parâmetros;
• ocupa muito mais espaço.

Com uma diminuição na tensão de entrada, para que os indicadores necessários estejam na saída do estabilizador, ele começa a “extrair” mais corrente da rede para dentro dela. E essa é uma maneira direta de queimar a fiação, se ela não foi originalmente projetada para isso.

O segundo principal negativo do estabilizador, em comparação com o relé de controle, é sua incapacidade de interceptar um forte aumento de tensão quando ocorre uma quebra zero.

Bastante literalmente meio segundo com 350-380 watts no soquete, para que todo o equipamento da casa queime. E a maioria dos estabilizadores não consegue se adaptar a essas mudanças e perde a alta tensão, desconectando apenas 1-2 segundos após o início do surto.

Além de estabilizadores e relés, também é possível usar lançamentos de sobretensão e sobretensão para proteger a linha contra quedas de tensão na rede. Mas, em comparação com o ILV, eles têm um tempo de resposta mais longo. Além disso, eles não ligam a energia novamente no modo automático, são mais como RCDs no trabalho.

Após uma queda de energia, essas versões terão que ser redefinidas manualmente.

Diagramas de conexão ILV

Na blindagem, o relé de tensão é sempre instalado após o contador no fio da fase aberta. Ele deve controlar e, se necessário, cortar com precisão a "fase". Você não pode conectá-lo de nenhuma outra maneira.

Na maioria das vezes, para consumidores monofásicos, é usado um esquema padrão com carga direta através de um relé (+)

Existem dois esquemas principais para conectar relés monofásicos para um regulador de tensão:

• com carga direta através de ILV;
• com conexão de carga via contator - com conectando um iniciador magnético.

Ao instalar um painel elétrico em uma casa, a primeira opção é quase sempre aplicada. Uma variedade de modelos de ILV com a energia necessária à venda é abundante. Além disso, se necessário, esses relés podem ser instalados em paralelo e em vários, conectando a cada um deles um grupo separado de aparelhos elétricos.

Com a instalação, tudo é extremamente simples. Existem três terminais na carcaça de um relé monofásico padrão - "zero" mais fase "entrada" e "saída". Só é necessário não confundir os fios conectados.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Para facilitar a navegação nos diagramas de fiação e a escolha do relé regulador de tensão apropriado, fizemos uma seleção de materiais de vídeo descrevendo todas as nuances deste dispositivo.

Como proteger o equipamento contra flutuações na fonte de alimentação usando o ILV:

Configuração do relé de tensão:

Os relés de monitoramento de tensão da rede são uma excelente proteção contra “zero quebra” e quedas repentinas de tensão. Conectá-lo é fácil. Só é necessário inserir os fios correspondentes nos terminais e apertá-los.Em quase todos os casos, o esquema padrão com carga direta através do ILV é usado.

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