Устройство и особенности монтажа ограничителей мощности

Способы подбора дифавтомата

Устройство и принцип действия

Ограничитель перенапряжения является безыскровым разрядником.

Устройство ограничителя перенапряжения

Основной элемент ОПН — варистор ( varistor, от англ. Vari(able) (Resi)stor — переменное, изменяющееся сопротивление). Основная активная часть ОПН состоит из  последовательного набора варисторов, соединенных последовательно в «колонку». В зависимости от требуемых характеристик ОПН и его конструкции ограничитель может состоять из одной колонки или из ряда колонок, соединённых  последовательно либо параллельно. Отличие материала варисторов ОПН от материала резисторов вентильных разрядников состоит в том,
что у нелинейных резисторов ограничителей перенапряжения присутствует повышенная пропускная способность, а также высоконелинейная вольт-амперная характеристика (ВАХ), благодаря которой возможно непрерывное и безопасное нахождение ОПН под напряжением, при котором обеспечивается высокий уровень защиты электрооборудования. Данные качества позволили исключить из конструкции ОПН искровые промежутки.

Материал нелинейных резисторов ОПН состоит в основном из оксида (окиси) цинка — ZnO и оболочки в виде глифталевой эмали, повышающей пропускную способность варистора. В процессе изготовления оксид цинка смешивается с оксидами других металлов. Варисторы на основе оксида цинка являются системой, состоящей из последовательно и параллельно включённых p – n переходов. Именно эти p – n переходы определяют нелинейность ВАХ варистора.

ОПН  конструктивно представляет собой колонку варисторов, заключенных в высокопрочный полимерный корпус из высокомолекулярного каучука (в случае полимерной изоляции прибора), либо колонку варисторов, прижатую к боковой поверхности стеклопластиковой трубы, расположенной внутри фарфора (в случае фарфоровой изоляции). В ОПН с полимерной изоляцией  пространство между стеклопластиковой трубой и колонкой варисторов заполняется низкомолекулярным каучуком , а сама стеклопластиковая труба имеет расчетное количество отверстий для обеспечения взрывобезопасности конструкции при прохождении токов короткого замыкания. У ограничителей перенапряжений с фарфоровой изоляцией на торцевых сторонах покрышки располагают мембраны и герметизирующие резиновые уплотнительные кольца, а на фланцах устанавливают специальные крышки с выхлопными отверстиями. На крышке ограничителя перенапряжений имеется контактный болт для подключения к токоведущей шине. ОПН снабжён изолированной от земли плитой основания. Внутренняя стеклопластиковая труба, мембраны и крышки обеспечивают взрывобезопасность конструкции при прохождении токов
короткого замыкания.

Принцип действия

Защитное действие ограничителя перенапряжений обусловлено тем, что появление опасного для изоляции перенапряжения, вследствие высокой нелинейности резисторов через ограничитель перенапряжений протекает значительный импульсный ток, в результате чего величина перенапряжения снижается до уровня, безопасного для изоляции защищаемого оборудования.

В нормальном рабочем режиме ток через ограничитель имеет емкостный характер и составляет десятые доли миллиампера. Но при возникновении перенапряжений резисторы ОПН переходят в проводящее состояние и ограничивают дальнейшее нарастание перенапряжения до уровня, безопасного для изоляции защищаемой электроустановки. Когда перенапряжение снижается, ограничитель вновь возвращается в непроводящее состояние.

Вольт-амперная характеристика ограничителя состоит из 3 участков:

1. – область малых токов;
2. – область средних токов;
3. – область больших токов.

Вольт-амперная характеристика ОПН.

В первой области варисторы работают под рабочим напряжением, не превышающим наибольшее допустимое рабочее напряжение (сопротивление варисторов велико, через них протекает очень малый ток утечки).  В режим средних токов варистор переходит при возникновении перенапряжения в сети. При этом на границе 1 и 2 областей происходит перегиб ВАХ, сопротивление варисторов существенно уменьшается и через них протекает кратковременный импульс тока. Варистор поглощает энергию импульса и рассеивает её в окружающее пространство в виде тепла. За счёт поглощения энергии, импульс перенапряжения резко падает. Третья область для ограничителя является аварийной, сопротивление варисторов в ней вновь резко возрастает.

Виды ограничителей мощности

Давайте рассмотрим однофазный и трехфазный варианты. На их примере будет видно, как работают, и какими качествами и техническими характеристиками обладают все модели.

Итак, однофазный ограничитель мощности ОМ 110.

• Этот прибор может контролировать и активную мощность, и полную. При этом в конструкции используется блок ваттметра цифрового типа и реле нагрузки (приоритетной), плюс функция автоматического включения (имеется в виду повторного).
• С помощью прибора можно регулировать мощность сети в пределах или 0-2 или 0-20 кВт/кВА. Данные показатели выставляются специальным переключателем.
• Обязательно при настройках ограничителя выставляется время (период) отключения подающей сети и время повторного включения.
• В конструкции ОМ 110 присутствуют клеммы подключения питающих контуров. Схема подключения разбита по нагрузкам. Чтобы правильно провести подключение ОМ, надо разобраться с инструкцией прибора. Здесь главное, чтобы один из проводников обязательно прошел через магнитопровод.

Вторая модель, она трехфазная. Итак, ограничитель мощности ОМ 630. Необходимо отметить, что в данной линейке есть три основные позиции: ОМ 630; ОМ 630-1; ОМ 630-2.

• Первая модель может программироваться (настраиваться) вручную самим потребителем. Устанавливается в сетях от 5 до 50 кВт, с шагом регулировки 0,5 кВт.
• Вторая программируется только в заводских условиях. Характеристики те же.
• Третья используется в сетях мощностью выше 50 кВт. Есть возможность устанавливать с трансформаторами.

Схема подключения у трех моделей одинаковая. Добавим, что большой популярностью также пользуются ограничители ОМ 310, они трехфазные и обладают практически теми же функциями, что и 63-е модели.

Какими особенностями обладают ограничители мощности трехфазные? Это более сложные конструкции, но и более эффективные. К примеру, с их помощью можно не только контролировать полную мощность сети, но и при необходимости отключать одну из фаз, две другие же будут работать. К тому же этот прибор обладает защитными свойствами в плане искажения показателей питающей электрической сети. Плюс ограничитель и измеряет характеристики фазных контуров, и отображает их на табло. Есть в нем функция сигнализации, которая срабатывает при аварийных ситуациях.

Добавим, что и однофазный ограничитель, и трехфазный, имеется в виду приборы на микропроцессорах, обладают функцией кражи электроэнергии. В них вставлена схема под названием «Ложный ноль». То есть, происходит срабатывание тока утечки по принципу УЗО или автомата.

Конечно, кроме контроля мощности потребляемой электроэнергии, есть у данного прибора еще один огромный плюс – это повторное включение после снижения нагрузки в сети в автоматическом режиме. То есть, нет необходимости бежать к распределительному щиту или в трансформаторную подстанцию для включения прибора. Это, безусловно, очень удобно. Некоторые специалисты рекомендуют, к примеру, в частном доме сделать приоритетное разделение участков электрической сети. То есть, на освещение и оргтехнику поставить прибор с большим показателем предела, а на остальные группы потребителей с меньшим.

Чем отличаются трехфазные ограничители?

Ограничитель мощности (трехфазный) предельное напряжение держит на уровне 350 Вт. В свою очередь, рабочая частота у него находится на отметке 70 Гц. Минимум ограничители способны держать мощность 5 кВт, а максимум целых 40 кВт. Дополнительно следует учитывать, что у них довольно высокий показатель дискретности.

Задержка отключения, в свою очередь, составляет в среднем около 10 секунд. Перегрузки мощности трехфазные модификации способны выдерживать довольно большие. Падения напряжения также воспринимаются серьезные. Из недостатков данных устройств следует отметить большую нестабильность тока в контактах реле. Дополнительно имеются большие погрешности в измерениях. Таким образом, в настройке трехфазные ограничители нуждаются более серьезной.

Монтаж

Ограничитель монтируется непосредственно в электрическом щите. Его установка не представляет особой сложности и с ней может справиться любой электрик, имеющий опыт выполнения других подобных работ.

Выпускаются различные приборы для работы в сетях с одной и тремя фазами и с разными напряжениями и контролируемыми нагрузками. Поэтому необходимо приобрести аппарат, соответствующий проекту. Для подключения ограничителя необходимо ознакомиться с прилагаемой инструкцией.

Прежде всего, необходимо подключить питание к устройству. Оборудование имеет одно или три отверстия, через которые продевается нагрузочные провода. На них контролируется мощность. В этих отверстиях расположены индукционные датчики тока. Однофазные приборы имеют одно отверстие, трехфазные аппараты имеют по три отверстия.

На панели устройства есть выводы, с которых подаются управляющие сигналы на контакторы. Схема подключения достаточно проста для выполнения его своими руками. При монтаже необходимо использовать качественные провода с требуемым сечением и следить за тем, что бы все контакты были надежно закреплены.

• Понижающий трансформатор: принцип работы, особенности выбора, подключение и установка своими руками. ТОП-10 идей + инструкция!

• Кулачковый переключатель: конструкция устройства, характеристики и руководство по выбору. Схему подключения своими руками смотрите здесь!

• DIN рейка — для чего применяется устройство и особенности монтажа модульного оборудования (105 фото). 5 лучших вариантов для щитка!

Некоторые устройства могут специально оснащаться дополнительными сигнальными контактами, которые необходимы для подключения различных цепей автоматики и сигнализации. Ограничители могут подключаться к персональным компьютерам с помощью интерфейсов RS-232 или RS-485 для установки параметров через персональный компьютер, а не через меню аппарата.

При эксплуатации устройства необходимо следить за частотой срабатывания защиты. Частое выключение может свидетельствовать о наличии короткого замыкания, неисправности электроприборов или сети. При появлении частых срабатываний необходимо провести техническую проверку оборудования и электрической изоляции сети.

Виды ограничителей

Бывают разные типы ОМ, которые нужно ставить согласно требованиям сети. Рассмотрим самые популярные из них:

1. PF-10 – могут подключаться к СИП аппаратуре. Главным достоинством является возможность установки пломбы для защиты сети от несанкционированного проникновения. Часто на них устанавливаются съемные предохранители;
2. OSP-6 – устройство с высоким классом защиты. На него можно монтировать пломбы, имеет небольшие габаритные размеры, поэтому подойдет для монтажа в квартирный щиток;
3. ОПС-635 помогает защитить бытовое и производственное оборудование от скачков силы и напряжения. Обеспечивает постоянный контроль локальной сети;

   Фото — ОПС 3

4. ПЗР – это очень популярный ограничитель мощности. Прибор релейной защиты используется для экономии электрического тока. При монтаже можно задать промежуток времени, в котором будет отключаться свет. При необходимости устройство можно снять просто с дин-рейки;
5. ПЗС-23 в основном используются для защиты сетей от аварийных ситуаций. Помимо защиты от превышения допустимой мощности, он обеспечивает контроль напряжения, микротоков, потерянных вольт и многого другого.

Обзор цен

Купить ограничитель мощности можно в любом специальном электромагазине, цена зависит от типа прибора и его марки.

Выходы ограничителя
На реле (автоматический выключатель), который обязательно должен присутствовать в сети
Показатели защиты
Прибор изолирован, согласно IP40 (взрывозащищённый), клеммник – IP20 (сопротивляется проникновению влаги и крупных частиц пыли)
Условное климатическое исполнение
У3.1
Рабочая температура
От – 30 градусов до + 50
Условия хранения
Этот электронный прибор важно хранить в сухом месте, не под прямыми солнечными лучами. Максимальная допустимая температура – 70 градусов тепла и 50 мороза
Установка
Производится в основном на DIN-рейку, возможен монтаж на столбах (если счетчик наружный)
Максимальный вес
0,5 кг

Продажи производятся также в фирменных дилерских центрах, это Новатек, ABB, Скан и прочие. Перед покупкой обязательно проверяйте все сертификаты соответствия качества, паспорт прибора и условия гарантии. В большинстве случаев, гарантийное обслуживание действует 1 год с момента установки.

Реле максимального тока предназначено для отключения нагрузки при увеличении тока выше установленного значения. Реле ограничения мощности предназначено для измерения и постоянного контроля активной или полной мощности нагрузки.

Устройство контроля электрических параметров однофазной сети. Предназначен для контроля напряжения, активной/реактивной/полной мощности, тока потребляемого нагрузкой и последующей передачей информации по протоколу Modbus RTU.

Устройство контроля электрических параметров однофазной сети. Предназначен для контроля напряжения, активной/реактивной/полной мощности, тока потребляемого нагрузкой и последующей передачей информации по протоколу Modbus RTU.

ОМ-163 предназначен для ограничения потребляемой мощности, а так же для (отключения) подключенного к нему оборудования

ОМ-163 предназначен для ограничения потребляемой мощности, а так же для (отключения) подключенного к нему оборудования

Реле ограничения мощности со встроенным реле напряжения ОМ-110-01 предназначено для постоянного контроля активной или полной мощности однофазной нагрузки.

Реле ограничения мощности со встроенным реле напряжения ОМ-110-01 предназначено для постоянного контроля активной или полной мощности однофазной нагрузки.

Устройство обеспечивает работу с нагрузкой мощностью от 2,5 кВт до 30 кВт при использовании встроенных токовых трансформаторов и до 450 кВт при использовании внешних токовых трансформаторов, в том числе и в сетях с изолированной нейтралью.

Устройство обеспечивает работу с нагрузкой мощностью от 2,5 кВт до 30 кВт при использовании встроенных токовых трансформаторов и до 450 кВт при использовании внешних токовых трансформаторов, в том числе и в сетях с изолированной нейтралью.

Реле максимального тока РМТ-101 предназначено для отключения нагрузки при увеличении тока выше установленного значения в пределах от 0 до 100 ампер.

Реле максимального тока РМТ-101 предназначено для отключения нагрузки при увеличении тока выше установленного значения в пределах от 0 до 100 ампер.

Реле максимального тока РМТ-104 предназначено для постоянного контроля действующего значения тока однофазной нагрузки от 1 до 400 А и ее отключения в случае превышения заданного пользователем максимально допустимого тока нагрузки (МТЗ с независимой выдержкой времени) с заданным временем отключения и последующим автоматическим включением с заданным временем включения или с блокировкой повторного включения.

Реле максимального тока РМТ-104 предназначено для постоянного контроля действующего значения тока однофазной нагрузки от 1 до 400 А и ее отключения в случае превышения заданного пользователем максимально допустимого тока нагрузки (МТЗ с независимой выдержкой времени) с заданным временем отключения и последующим автоматическим включением с заданным временем включения или с блокировкой повторного включения.

Реле тока и ограничители тока, которые представлены компанией-производителем Новатек-Электро, обладают высокими рабочими характеристиками, позволяющими использовать устройства для бытовых и промышленных задач.

Неотключаемые линии в щите

Выключателем нагрузки внутри квартирного электрощита можно обесточить всю электропроводку. Это можно делать с целью электробезопасности, уходя из дома. Некоторые электроприборы отключать нецелесообразно. Для этого оставляется неотключаемая линия. На рисунке ниже установлено 2 выключателя нагрузки, один из которых может отключать всю проводку квартиры, а другой – оставляет в работе холодильник. Кроме того есть еще постоянно работающие системы охранной сигнализации и видеонаблюдения.

Схема квартирного щита с неотключаемой линией

На схеме красным и синим цветами изображены фазный и нулевой провода. Отключать можно только их, а земля (желто-зеленый цвет) всегда остается подключенной.

Выбор

Ограничители мощности выпускаются различных типов. При выборе конкретной модели необходимо в первую очередь определить количество фаз, рабочее напряжение и диапазон в котором регулируется мощность.

• Подключение дифавтомата — схемы, правила монтажа и особенности установки своими руками. Пошаговая инструкция начинающего электрика!

• Реле времени: как подключить своими руками? Для чего используется и обзор уровней автоматизации. Виды, маркировка и принцип работы устройства

• Реле контроля напряжения: советы по установке и подключению своими руками. Выбор и принцип работы для однофазной и трехфазной сети

Выбирать конкретную модель ограничителя мощности нужно после того как пройдет согласование проекта энергоснабжения на основе всех технических требований и пожеланий потребителя.

Ограничители мощности однофазные и трехфазные

Как отключить контроль потребления электроэнергии?
С такими запросами часто обращаются в поиске в интернете. Конечно, проще простого когда потребитель подключает нагрузку минуя электросчетчик, так называемое напрямую. Но в каждой квартире на входе установлен опломбированный электросчетчик, который не позволяет подключиться напрямую не нарушая пломбы. Но умельцы идут на разные хитрости:
1. — фазу берут с розетки, а нулевой провод подключают не через счетчик, а к металлической трубе отопления, к водопроводной трубе или к контакту защитного заземления в розетке (в современных розетках имеется третий металлический проводник). Такими «открытиями» кишит интернет.
Но тут могут встретиться опасные подводные камни, поражение электрическим током человека схватившего оголенную часть металлической трубы, что влечет за собой уголовную ответственность. Тем более современные электросчетчики производят учет энергии по фазе.
2. — включают специальным образом трансформатор с понижающей обмоткой, один провод соединяют в качестве заземления с металлической трубой и счетчик крутит в обратную сторону. Но этот номер проходит только с устаревшими моделями электрических счетчиков.
3. — другим способом является остановка механическим способом вращения электросчетчика, Для этого просовывают тонкий слой слюды вместе соприкосновения стекла счетчика с обрамлением.
Но это тоже подходит для старых моделей электрических счетчиков энергии. Все эти способы противозаконны и они приведены для информации к чему прибегают любители бесплатной энергии.

Параметры ограничителя перенапряжений

Перед тем как пойти в магазин и купить это устройство, нужно знать следующее:

Количество модулей (терминалов) — зависит от типа вашей сети. 1 модуль можно купить когда есть однофазная система TN-C. 3 модуля, когда установка находится в сети TN-C трехфазной и 4 модуля когда сеть является трехфазной в TN-S или TT.
Класс (тип) — можно выбирать между классами B, C или B + C. Если не уверены что перед вашей квартирой используется ограничитель типа B, стоит выбрать решение B + C. В противном случае ограничителя типа C будет достаточно.
Номинальное напряжение, в котором работает ограничитель.
Uc — рабочее напряжение протектора, то есть максимальный уровень напряжения который приведет к срабатыванию.
In — номинальный ток ограничителя, то есть какой ток в случае короткого замыкания может протекать через разрядник.
Imax — ток, который разрядник способен принимать во время атмосферного разряда

Обратите внимание, что оба значения (In = 30 000A и Imax = 60 000A) будут относительно большими по отношению к току при нормальной работе приборов в доме.
Up — напряжение до которого уменьшается в случае разрыва. Например если потенциал достигает напряжения 10 000 В в случае всплеска — итоговое значение снижается до 150.

Ограничители импульсных напряжений (ОИН) ОИН1, ОИН2

ОИН1, ОИН2

РМЕА 656111.011 ТУ Предназначены для защиты электрооборудования и бытовых приборов от грозовых и импульсных перенапряжений. ОИН1 — без индикатора рабочего состояния; ОИН2 — с индикатором рабочего состояния.

Нормативно-правовое обеспечение

• Отвечают требованиям ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования», других стандартов и ПУЭ».
• Отвечает требованиям к защите от перенапряжений по ГОСТ Р 50571.19

Функциональные возможности

ОИН1 — ограничитель импульсных напряжений моноблок с варистором; по заказу световой индикатор наличия напряжения сети. ОИН2 — ограничитель импульсных напряжений моноблок с варистором, световой индикатор рабочего состояния, световая индикация напряжения сети.

Конструктивные особенности

Ограничитель импульсных напряжений (ОИН) обеспечивает:

• Максимальное длительное рабочее напряжение 275 В частотой 50 Гц
• Рабочий потребляемый ток при напряжении 275 В не превышает 0,7 мА
• Выполнен в виде унифицированного модуля шириной 17,5 мм для монтажа на рейке 35/7мм
• Выдерживает воздействие импульсов комбинированной волны с напряжением разомкнутой цепи 10,0 кВ и с током короткозамкнутой цепи 5 кА
• Обеспечивает защиту оборудования от импульсного перенапряжения категории II по ГОСТ Р 50571.19-2000 (уровень напряжения защиты 2,0 кВ)
• Выдерживает без повреждений воздействие временного перенапряжения 380 В
• Классификация по тепловой защите: ОИН1 и ОИН2 — без тепловой защиты.
• Классификация по наличию индикатора состояния: ОИН1 — без индикатора; ОИН1С (по дополнительному заказу) — со световым индикатором наличия напряжения сети; ОИН2 — со световым индикатором рабочего состояния.
• Классификация по ремонтопригодности: ОИН1 и ОИН2 — моноблочные (неремонтируемые в условиях эксплуатации).
• Допускает присоединение проводников сечением от 4 до 16 мм

www.energomera.ru

Установка ограничителя перенапряжений

Стандартный разрядник B или C (возможно, B + C) состоит из двух компонентов:

1. Основа ограничителя
2. Сменная вставка с защитным элементом

Основа

Основание защитного устройства установлено на DIN-рейке TS35. Оно имеет два хомута. Подключите провод фазы ( L ) или нейтральный ( N ) на котором может появиться слишком большой электрический потенциал. С другой стороны подсоедините защитный провод PE, который подключен к защитной линии распределительного устройства.

Защитный проводник должен иметь минимальное поперечное сечение 4 мм2, но не повредит взять ещё больше. В конце концов есть вероятность, что будет течь очень высокий ток.

Есть 3 контакта под терминалом PE. По стандарту в комплект входит вилка, которая вставлена в нужное место и позволяет соединять провода. Благодаря этим зажимам есть возможность удаленного уведомления в случае повреждения вставки или ее перегорания. Этот сигнал может быть подключен, например, к входу блока управления сигнализацией (смотрите схему). В этом случае панель управления будет проинформирована о повреждении вставки размыканием электрической цепи между красным и зеленым проводами.

Вставка

Вставка содержит все наиболее важные элементы, благодаря которым защитник правильно функционирует:

• Класс B (тип I) — основным элементом является просто искровой промежуток.
• Класс C (тип II) — здесь деталь варистор является основным элементом.