• Делаете ли Вы ремонт своими руками.?

    Показать результаты

    Загрузка ... Загрузка ...
  • Виды реле для бытовых электросетей, их назначение и принцип работы

    Автор: Человек Труда vk fb eye 25 759
    Опубликовано 30.4.2014
    1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars

     

    Виды реле для бытовых электросетейЭлектрика в современной квартире/доме на сегодняшний день представляет собой широкое разнообразие компонентов, в частности электронных автоматических средств управления питанием – так называемых «реле», и в данной статье мы расскажем про них, предоставим схемы реле и виды реле, применяемые на сегодняшний день.

     

    Суть реле заключается в том, чтобы при определенных условиях замыкать/размыкать электрическую цепь, контролируя подачу напряжения приборам-потребителям, в том числе и осветительным приборам/элементам электрической цепи.

     

    Современные виды реле в большинстве своем являются электронными, то есть управляются микропроцессорами. Однако существует и немало реле с аналоговыми элементами управления, которые представляют собой комплекс резисторов, транзисторов, диодов и других элементов микросхем.

     

    Современные реле замыкают или размыкают цепь при определенных условиях (контролируемой величине), как  например, повышение силы тока или напряжения. Кроме того, есть реле, чувствительные к тем или иным воздействиям окружающей среды и даже времени. Таким образом, в зависимости от контролируемой величины, вот какие реле бывают:

     

    • реле контроля напряжения;
    • реле тока (реле ограничения мощности);
    • фотореле;
    • реле дифференциальной защиты;
    • реле контроля температуры;
    • реле времени.

     

    При этом немалом разнообразии, как правило, все реле содержат в себе три составляющих элемента: воспринимающий, промежуточный, исполнительный. За контроль величины, на основании которой происходит замыкание/размыкание цепи, отвечает воспринимающий элемент. Далее он передает показатели данной величины на промежуточный элемент, который сверяет эти показатели с нормативными и если они превышают их, то он дает сигнал исполнительному элементу. Исполнительный элемент при наличии сигнала немедленно срабатывает, замыкая или размыкая цепь.

     

    Далее мы подробнее рассмотрим предназначение и принцип действия реле, а также рассмотрим схему реле каждого вида, присутствующего в вышеизложенном перечне.

     

    Назначение и принцип работы реле контроля напряжения

     

    Реле контроля напряженияВо многих странах СНГ имеется проблема с качеством электроэнергии, то есть электричество идет скачками, иногда бывают обрывы. Конечно, это все может негативно сказываться на бытовых приборах-потребителях.

     

    Бывает, случается отгорание нулевых проводников или слипание двух фаз в связи с низким качеством обслуживания (или отсутствием обслуживания вообще) старых электросетей, что может привести к весьма высоким скачкам напряжения с 220В до 380В. А такие скачки уже, скорее всего, приведут к моментальной порче всех бытовых электроприборов, которые не рассчитаны на такие скачки и не имеют специальной защиты.

     

    Принцип работы реле контроля напряжения состоит в том, чтобы молниеносно среагировать на повышения напряжения выше заданного на входе внутренней сети и отключить его, предотвратив порчу приборов-потребителей. Размыкание фазы происходит путем возникновения электромагнитной индукции в электромагните при прохождении через него тока.

     

    Рядом возле электромагнита находится якорь, к которому прикреплен контакт подающей напряжения линии  фазы, а второй контакт, который с ним соприкасается и является неподвижным, передает напряжение во внутреннюю проводку.

     

    При возникновении высокого электромагнитного поля, электромагнит притягивает к себе якорь, таким образом, размыкая контакты и прекращая подачу напряжения во внутреннюю проводку. Кроме того, реле содержит электронику, которая настраивается вручную на грань напряжения, при котором осуществляется размыкание контактов.

     

    Схема реле контроля напряжения

     

    Как видно выше, принципиальная схема реле контроля напряжения вмещает в себе несколько составляющих, как исполнительное реле, пускатель и блок управления, который имеет два регулятора: регулятор минимального и максимального порога напряжения, при котором происходит размыкание цепи.

     

    Назначение и принцип работы реле тока

     

    Реле контроля токаСовременное жилье вмещает в себе множество бытовых электроприборов: холодильники, телевизоры, компьютеры, электрочайники, микроволновые и электрические печи.

     

    Конечно, многие из этих приборов являются весьма емкими в плане потребления электропитания (электрического тока) и бывает, по стечению обстоятельств их включают одновременно, что приводит к перегрузке сети. То есть, входная линия электропитания рассчитана на меньшую пропускную мощность, чем того требуют все эти приборы вместе взятые.

     

    Из-за этого сейчас стали разделять приборы на приоритетные (которые крайне нежелательно выключать при перегрузке) и второстепенные. Этот новый принцип приоритетности электроприборов реализуется с применением реле тока, именуемым также как реле ограничения мощности.

     

    Принцип работы реле тока (реле мощности принцип действия) состоит в том, что второстепенные приборы, которые «вешают» на отдельную линию внутренней проводки, оно отключает от питания, разгружая тем самым сеть для эксплуатации самых необходимых приоритетных приборов.

     

    Конструкция этого прибора также вмещает в себе электромагнитный механизм, вмещающий в себе якорь с контактом входной линии напряжения, соприкасающимся подающим напряжение в цепь. Размыкание цепи вследствие работы электромагнита (оттягивающим якорь с контактом от второго контакта) осуществляется на основании данных из встроенного потенциометра.

     

    Потенциометр меряет разницу силы токов на входе и выходе цепи, и по указанным ему вручную порогам, дает сигнал отключения механизму, размыкающему не приоритетную линию питания.

     

    Схема подключения реле контроля тока

     

    Выше приведена принципиальная схема реле тока (схема реле ограничения мощности), представленная как модификация, не имеющая подключения для трансформатора тока, это отдельная статья, да и редко применяется в бытовых электросетях.

     

    Там же на реле тока схема подключения имеется, представлены две линии: приоритетная и второстепенная. Отключается второстепенная линия при превышении порога заданного тока, а ее включение вновь происходит при уменьшении тока приоритетной линии.

     

    Назначение и принцип работы фотореле

     

    ФоторелеФотореле – это другими словами говоря, реле управления освещением. В бытовых электросетях оно применяется, как правило, для автоматического включения освещения при начале сумраков.

     

    Оно применяется, например, для включения освещения участка перед частным домом или же вообще всего приусадебного участка; включать освещение декоративных элементов, как фонтаны, аквариумы и так далее.

     

    Это реле может управлять не только группами света, но и других приборов, которые эксплуатируются в зависимости от освещенности времени суток, когда человек самостоятельно не может их включить, так как находится на работе, например. Не будем рассматривать все возможные варианты подключаемых приборов, рассмотрим лишь, какой у фотореле принцип работы, ну и схему реле соответственно.

     

    Принцип работы фотореле (реле освещения) элементарной разновидности сводится к тому, чтобы замыкать/размыкать контролируемый участок цепи, основываясь на показателях освещенности. Таким образом, исполнительный механизм в фотореле содействует со встроенным или отдельно подключающимся к нему датчиком света через блок управления или напрямую.

     

    Этот датчик света представляет из себя так называемый «фотоблок» с чувствительным к свету фотопроводником, который при попадании на него света увеличивает/уменьшает сопротивление, тем самым, пропуская через себя больше или меньше тока. Ток от фотоблока служит показателем блоку управления, на основе которого и происходит управление исполнительным элементом.

     

    При этом сам блок управления может регулироваться на определенный уровень освещенности и задержки времени. Что касается самого устройства замыкания/размыкания цепи, то оно может быть представлено как электромагнитное реле или же так называемый «терристорный ключ» – электронный аналог, не вмещающий в себе механических элементов.

     

    схема подключения фотореле

     

    Элементарная схема подключения сумеречного выключателя (схема подключения фотореле) вмещает в себе тиристорный ключ или электромагнитное реле, которое пропускает напряжение при подаче сигнала от фоторезистора.

     

    При этом есть две схемы, как видно, отличающиеся лишь тем, что в левой подключение фазы для подачи напряжения во внутреннюю сеть осуществляется отдельно, а во второй же используется фаза, которая питает сам прибор сумеречного освещении.

     

    Фотореле, которое используется на правой схеме, более подходит для маломощного освещения.

     

    Назначение и принцип работы реле дифференциальной защиты

     

    Дифференциальное релеИногда может случиться удар током в результате самых разнообразных причин, начиная от ситуации, когда маленький ребенок из любопытности засунет спицу в розетку и заканчивая неисправностью эксплуатируемого электроприбора, попаданием воды и так далее.

     

    Как минимум – это легкий испуг и удар током, но может и не так просто все обойтись. Даже самая современная электросеть с лучшей защитой от поражения током не исключает вероятность такового, если в ней нет дифференциального реле (сокращенно – дифреле).

     

    Посему, для того, чтобы обезопасить себя и сожителей (особенно если есть дети) от возможности поражения током, был разработан соответствующий тип реле, который среагирует и разомкнет цепь, а также его модификация – УЗО (устройство защитного отключения).

     

    Принцип работы дифференциального автомата заключается в отслеживании утечки тока, которое возникает при некачественной изоляции провода или в результате удара человека электрическим током.

     

    Дело в том, что ток движется по контуру цепи от фазного провода (от большего потенциала) в нулевой провод (к меньшему потенциалу), таким образом, на всех участках цепи имеется равное значение тока. Однако при ударе током или утечке часть тока от фазы уходит в заземление, из-за чего в нулевой проводник не доходит все количество тока, которое отдает проводник фазы.

     

    В этот момент в трансформаторе дифавтомата (через замкнутый сердечник которого проходят оба проводника) нарушается баланс электромагнитных полей, что делает разницу потенциалов на его выходе достаточной для срабатывания реле, которое мигом размыкает электрическую цепь.

     

    Схема подключения реле дифференциальной защиты

     

    Схема подключения дифференциального автомата такова, что вмещает в себе автоматический выключатель, который управляет фазой на участке перед дифреле.

     

    При этом, как видим, нулевой проводник сразу после выхода из дифреле/дифференциального выключателя разветвляется шиной, при этом он не контролируется автоматическим выключателем на входе, как фазный проводник.

     

    Назначение и принцип работы реле контроля температуры

     

    Реле контроля температурыРеле контроля температуры является еще одной составляющей автоматических приборов управления. Оно находит свое применение, когда в быту имеются приборы, которые работают или выключаются в связи с показателями температуры окружающей среды.

     

    Так, например, человек установил реле температуры, задал ему температуру срабатывания и ушел по делам. А в то время пока он занят, реле включает, например, группу, ведущую к обогревателю для зимнего сада на балконе при понижении температуры воздуха помещения до 18 градусов, и выключает его по достижении 25 градусов, чтобы не переусердствовать с обогревом.

     

    В общем, назначение у этого реле может быть самое разнообразное, но рассмотрим самое главное – его принцип работы.

     

    Принцип работы реле контроля температуры практически ничем не отличен от фотореле или звукового реле, но управляется оно в отличие от них температурой. Температура воспринимается соответственным чувствительным датчиком температуры, который представляет собой своего рода резистор, сопротивление которого меняется в зависимости от температуры его нагрева/охлаждения.

     

    Таким образом, соответствующей величины ток поступает в электронный блок управления, где на основе этого определяется температура, сопоставляется с минимальным/максимальным заданным значением. Затем подается напряжение на исполнительный блок, который представляет из себя все тоже электромагнитное реле или же терристорный ключ и замыкает/размыкает электрическую цепь.

     

    Схема подключения реле температуры

     

    Схема подключения реле контроля температуры хоть и аналогична схеме подключения фотореле, однако может иметь различия в том, что датчик температуры может быть трех контактным.

     

    Само же реле может управлять отдельной линией фазы, как показано на схеме, так и выдавать на выход ту же самую фазу, которая взята для питания его.

     

    Назначение и принцип работы реле времени

     

    Реле времениРеле времени имеет элементарное назначение – включение или выключение линии фазового проводника с течением заданного промежутка времени. То есть человек настраивает реле на время работы, через которое оно должно разомкнуть электрическую цепь и уходит.

     

    По истечению времени реле размыкает цепь, вследствие чего отключается прибор, который подключен к линии, управляемой данным реле. Это может быть произведено с целью экономии электроэнергии и вместе с тем за ненадобностью работы прибора после определенного периода его работы.

     

    В общем, назначение данного прибора управления электропитанием ясно, осталось лишь разобраться с его принципом работы и рассмотреть схему, приведенную ниже.

     

    Принцип работы реле времени состоит в том, что блок управления реле представляет собой электронный таймер, настраиваемый вручную и который с истечением заданного времени дает сигнал исполнительному механизму, который и размыкает цепь. При этом стоит заметить, что таймер может быть электронным (что чаще всего встречается в современных реле времени) или механическим (в большей степени старого образца реле).

     

    Электронный таймер в реле времени представлен как микросхема, которая программируется разными импульсами, которые возникают в результате нажатия клавиш на панели управления реле контроля времени.

     

    Работа реле времени с таймером механического образца ничем не отличается, а сам механизм таймера такого реле имеет контакты, которые находятся в определенном положении (сомкнуты или разомкнуты). При повороте регулятора механизма таймера времени они меняют свое положение, то бишь размыкаются или мыкаются, тем самым, соответственно, замыкая или размыкая электрическую цепь.

     

    Со временем они становятся в первоначальную позицию, время зависит от того, на сколько градусов выполнен поворот регулятора (чем больше повернуть регулятор, тем больше нужно будет времени для возвращения в первоначальную позицию).

     

    Схема подключения реле времени

     

    Схема подключения реле времени может иметь выход для подключения к компьютеру, в таком случае это реле называется интеллектуальным и может иметь до 40 групп для подключения приборов.

     

    Это может давать расширенные возможности по программированию режимов времени, чего нельзя было добиться вручную, орудуя лишь парой кнопок и имея в наличии всего пару выходов групп на панели управления данным устройством автоматического управления цепью.

     

    В этой статье мы рассмотрели основные виды реле, которые применяются в бытовых электросетях. Были вкратце раскрыты основные положения относительно принципа работы реле, а также схемы их подключения. Однако, не были рассмотрены многие технические подробности, так как статья и без того объемная.

     



    Яндекс.Метрика