Реле приоритета нагрузок — принцип работы и назначение

РПН – прибор, контролирующий сохранение приоритетных нагрузок и отключения, менее важных при недостаточной мощности электросети. Реле приоритета нагрузок применяют на производстве и в быту. Ниже кратко рассмотрим, что это за прибор, для чего нужен и как работает.

Виды реле

Однофазное реле приоритета нагрузок

Реле приоритета пользуется большой популярностью в загородных и частных домах, а также многоквартирных сооружениях, промышленных предприятиях. Суть работы заключается в разделении электрической сети на приоритетные магистрали и менее важные.

Существует несколько видов реле приоритета нагрузок:

  • одно- и трехфазные;
  • одно- и многоканальные.

Трехфазные конструкции способны выполнять и функции приоритета фаз, распределяя равномерно нагрузку по однофазным каналам. Такой подход позволяет предупредить полное обесточивание всего объекта.

Многоканальные реле нагрузки используются вместе с разными видами линий.

По функциональным возможностям оборудование делится на следующие разновидности:

  • нижнего порога;
  • верхнего порога.

Последние срабатывают при повышении силы тока, подключаются согласно схеме последовательного соединения. Прибор, который срабатывает на минимальный порог напряжения, подключается по параллельной схеме.

Выпускаются модификации, которые предназначены для разных уровней включения. Есть возможность регулировать устройство для разных нагрузок. В сетях с большими нагрузками их рекомендуется использовать в паре с трансформатором тока.

Назначение и работа реле приоритета нагрузок

Подобного типа реле, предназначенные для случаев, когда не хватает подводимой мощности или сечение электропроводки не позволяет подключить несколько мощных бытовых приборов одновременно.

Реле приоритета нагрузок

Реле приоритета нагрузок используется на небольших предприятиях с небольшой подводимой мощности, и в квартирах, домах со старой электропроводкой. Данное устройство контролирует подключенную мощность и не даёт подключать сразу несколько мощных бытовых приборов.

Иными словами (на примере реле приоритета нагрузок АВВ) устройство имеет две не приоритетные группы нагрузок и две группы приоритетных нагрузок. Приоритетные нагрузки подключены постоянно и не отключаются, а не приоритетные нагрузки, одна или две, могут отключаться при достижении заданной максимальной мощности.

Обычно одна любая группа не должна превышать ток нагрузки 16А. Если необходима большая мощность, тогда подключают через контакты группы реле приоритета нагрузок, катушку электромагнитного пускателя. Если максимальный ток нагрузки превысит максимальное значение, отключается первая не приоритетная группа, а если и этого не хватает, отключается вторая не приоритетная группа.

Однофазная схема подключения реле приоритета

Работать остаются только не отключаемые группы нагрузок. Каждые 5 минут происходит проверка подключения не приоритетной группы, и если максимальный ток в пределах нормы подключается вторая не приоритетная группа с проверкой на максимальный ток. Время проверки подключением не приоритетной группы выбирается самостоятельно.

Сигнализация отключенных групп осуществляется индикацией красных светодиодов. Устройство состоит из трансформатора тока, компаратора и исполнительных реле. Трансформатор тока измеряет ток нагрузок, который сравнивается с заданной мощностью, компаратором.

Схема подключения однофазного реле приоритета с нагрузками через автоматы

При превышении максимального тока компаратор выдает на реле управляющий сигнал, контакты реле размыкаются и нагрузка обесточивается. Эти реле приоритета нагрузок щитового исполнения с креплением на DIN-рейку. Устройство контроля мощности устанавливается после вводного автомата.

На каждую группу, нагрузка подключается через автоматический выключатель. Существуют реле приоритета нагрузок как трехфазные или предназначенные для однофазной сети, одноканальные и многоканальные. Вариант многоканальных устройств имеет несколько не приоритетных групп.

Недостаток таких реле ограничения мощности — это необходимость модернизации электропроводки с целью подведения отдельных линий к каждой группе реле управления нагрузками. Можно также создать несколько уровней управления мощностью, установив эти реле каскадом из нескольких штук.

Схема подключения однофазного реле приоритета с большой нагрузкой через пускатель

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

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.

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.  статью ⇒

Виды РПН и особенности конструкции

В конструкцию РПН встроен измеритель тока. Благодаря нему и исполнительному элементу, осуществляется переключение контактов, в моменты, когда значение силы тока достигает пороговой отметки. Измерительный элемент определяет силу тока в определенном диапазоне, также он может быть настроен на переключение, исходя из конкретных потребителей сети и их технических характеристик.

Максимальные значение коммутируемого тока, для стандартных контактов, составляет 16 А. На производстве возникает необходимость коммутации больших токов, для этого используют специальные контакторы.

При использовании магнитных пускателей, реле приоритета выделено в отдельную конструкцию и не переключает контакты самостоятельно, а лишь передает управляющий сигнал контактору.

Устройства для контроля токов высокого напряжения выделены в отдельную группу и отличающиеся конструкцией, от обычных РПН и позволяют использовать внешние трансформаторы токов.

По количеству управляемых нагрузок РПН бывают:

  • однофазными;
  • трехфазными – позволяют устройству исполнять роль реле приоритета фаз, они переключают нагрузку по однофазным каналам, предотвращая асимметричность, ведущую к обесточиванию всего объекта.

По количеству нагрузок РПН бывают:

  • многоканальные;
  • одноканальные.

Полезное видео

Более подробную информацию о принципе действия прибора вы можете почерпнуть из видео ниже:

Используя прибор можно сделать использование домашней и производственной аппаратуры более комфортным. В бытовых условия, ценность прибора почувствуют люди со слабой проводкой в доме. Для нее характерны частые «выбивания пробок». Постоянные отключения плохо сказываются на приборах, а вернуть на место «пробку» можно только после полного остывания теплового расцепителя, что весьма неудобно.

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

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

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

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

Минусы использования

Недостатки использования данного устройства:

  1. Установка реле очень трудоемкий процесс. Простому потребителю не под силу будет произвести такой объем работы. При этом необходимо выполнить реконструкцию проводки и распределительного щитка. С этой целью следует воспользоваться услугами специалиста, который произведет правильный расчет проводки, в соотношении с потребляемой нагрузкой подключенных электроприборов.
  2. Процесс монтажа предусматривает штробление стен, и вследствие этого восстановление последних. Процесс установки реле напряжения является затратным, так как требует некоторых финансовых вложений.
  3. Одновременно с этим для установки механизма нужно приобрести специализированные кабеля и провести обособленную проводку к розеткам. Обычный провод для этой цели не подойдет.

Приборы контроля тока

РМТ – 101 – реле переменного тока используется для измерения и контроля действующего значения тока однофазной нагрузки в диапазоне от 0 до 100А.

Прибор широко применяют в качестве:

  • Цифровой амперметр;
  • Реле ограничения потребляемого тока;
  • Реле приоритетной нагрузки.

Светодиодный дисплей отображает измеренное значение тока нагрузки. Индикаторы на лицевой панели отображают состояние нагрузки (включена / отключена), а также аварию превышения тока уставки  трехфазного реле тока – отображается параметр включено/отключено, а также показатель превышения максимального значения тока.

Помимо установки максимального значения тока нагрузки, прибор позволяет настроить задержку время отключения при возникновении аварии, а также задержку времени на включение (АПВ) нагрузки, после восстановления значения тока.

РМТ – 104 – устройство предназначено для контроля действующих значений тока однофазной нагрузки в диапазоне от 1 до 400А. В случае превышения, заданных пользователем параметров, происходит отключение нагрузки. Прибор оснащен функцией независимой задержки времени и дальнейшим автоматическим включением (АПВ) или его блокировкой. Установить параметры для повторного включения, пользователь может самостоятельно, воспользовавшись потенциометров на лицевой панели прибора.

Ссылка на основную публикацию