Relais de contrôle de tension: principe de fonctionnement, circuit, nuances de connexion

Les surtensions sont loin d'être rares dans les habitations. Ils se produisent en raison de la détérioration des réseaux électriques, des courts-circuits et de la répartition inégale des charges dans les phases individuelles.

En conséquence, les appareils électroménagers reçoivent moins d'électricité ou brûlent de leur offre excédentaire. Pour éviter les problèmes ci-dessus, il est recommandé d'installer un relais de surveillance de tension (LVV).

Nous vous suggérons de déterminer quels sont les avantages d'utiliser un tel appareil, quelles sont les différences entre l'ILV et le stabilisateur, comment choisir un relais approprié et le connecter.

Pourquoi ai-je besoin d'un relais de régulation de tension

Le nom compétent de l'appareil en question est «relais de surveillance de tension». Mais le mot du milieu dans les conversations des électriciens entre eux tombe souvent hors de ce terme.

Il s'agit en principe d'un seul et même appareil électrotechnique pour l'automatisation de protection. De plus, cet équipement est souvent appelé «protection zéro rupture». Pourquoi - cela deviendra clair ci-dessous.

À ne pas confondre Machines RCD et ILV. Les premiers protègent la ligne des surcharges et des courts-circuits et les seconds des surtensions. Ce sont des appareils ayant un objectif fonctionnel différent.

La tâche principale de l'ILV est de déconnecter les appareils électriques du réseau à des tensions trop élevées et trop basses pour que l'équipement connecté à l'alimentation ne tombe pas en panne

L'inscription "~ 220 V" est familière à tous les Russes. Sur une telle tension alternative, les appareils électroménagers connectés aux prises fonctionnent dans la maison. Cependant, en fait, la tension maximale dans le réseau électrique domestique ne fluctue que autour de cette marque avec un écart de +/- 10%.

Dans certains cas, les différences atteignent de grandes valeurs. Le voltmètre peut bien montrer des chutes allant jusqu'à 70 et des rafales allant jusqu'à 380 watts.

Pour le génie électrique, les basses et hautes tensions sont inutilement effrayantes. Si le compresseur du réfrigérateur "reçoit moins" d'électricité, il ne démarre tout simplement pas. En conséquence, l'équipement surchauffera inévitablement et se cassera.

Avec une basse tension, la personne moyenne dans la plupart des cas n'est même pas en mesure de déterminer en externe si l'équipement fonctionne correctement ou non dans une telle situation. Visuellement, vous ne pouvez voir que les ampoules à incandescence faiblement rougeoyantes, dont la tension est fournie moins que prévu.

Avec des rafales élevées, tout est beaucoup plus simple. Si vous fournissez 300-350 W à l'entrée d'alimentation d'un téléviseur, d'un ordinateur ou d'un micro-ondes, dans le meilleur des cas, un fusible sautera. Et le plus souvent, ils se «brûlent». Et c’est bien, s’il n’y a pas en même temps de véritable feu d’équipement et un feu.

Les immeubles d'habitation sont généralement alimentés par un réseau triphasé de 380 V, et le câblage monophasé pour 220 V à partir du panneau électrique au sol est déjà acheminé vers l'appartement

Les principaux problèmes de chute de tension dans les immeubles de grande hauteur sont dus à une rupture du zéro de travail. Ce fil est endommagé en raison de la négligence des électriciens lors de la réparation ou il brûle simplement de la vieillesse.

Si dans la maison sur l'allée il y a un ensemble de protection nécessaire d'un niveau moderne, à la suite d'une telle rupture, l'automatisation RCD est déclenchée. Tout finit par être relativement normal.

Cependant, dans l'ancien parc de logements, où les disjoncteurs ne sont pas installés, la disparition du zéro entraîne un déséquilibre de phase. Et puis dans certains appartements, la tension devient faible (50–100 V), et dans d'autres fortement élevée (300–350 V).

Qui se traduira par une prise de courant en fonction de la charge connectée au moment donné à l'alimentation. Il est impossible de calculer et de prévoir à l'avance.

En conséquence, pour certains, tout l'équipement cesse de fonctionner, tandis que pour d'autres, il s'éteint en raison d'une surtension. C'est là que le relais de surveillance de tension est nécessaire. Si des problèmes surviennent, il éteindra le réseau, empêchant la panne des téléviseurs, des réfrigérateurs, etc.

Dans le secteur privé, le problème des chutes de tension est quelque peu différent. Si le chalet est situé à une grande distance du transformateur de rue, alors avec une consommation d'électricité accrue dans les maisons qui le précèdent, à ce point extrême, la tension peut chuter à des niveaux extrêmement bas.

En conséquence, en raison de la pénurie prolongée de «volts», les moteurs électriques des appareils électroménagers commenceront inévitablement à brûler et à tomber en panne.

Variantes du dispositif ILV

Tous les modèles de relais qui remplissent les fonctions d'un régulateur de tension sont divisés en monophasé et triphasé.

Relais monophasé. Habituellement installé dans les chalets et les appartements - plus de boucliers dans la maison ne sont pas nécessaires.

Dans les panneaux électriques des immeubles privés et des appartements, des relais monophasés de conception compacte sur rail DIN sont généralement utilisés (+)

Relais triphasé. Ces ARN sont destinés à un usage industriel. Ils sont souvent utilisés dans les schémas de protection des machines triphasées. De plus, si un tel dispositif triphasé est requis à l'entrée d'un équipement aussi complexe, il est souvent choisi dans une conception combinée avec contrôle non seulement par tension, mais également par synchronisation de phase.

L'inconvénient principal et en même temps plus un relais triphasé est une panne de courant complète à la sortie lorsque la tension saute même dans l'une des lignes de phase à l'entrée. Dans l'industrie, cela n'est que bénéfique. Mais dans la vie quotidienne, les fluctuations de tension dans une phase ne sont souvent pas critiques, et ILV prend et désactive le réseau protégé.

Dans certains cas, une réassurance aussi fiable est nécessaire. Cependant, dans la grande majorité des situations, c'est superflu.

Par type d'exécution et dimensions

La gamme complète des relais de tension est divisée en trois types:

• adaptateur fiche-prise;
• rallonges avec 1-6 prises;
• «sacs» compacts sur rail DIN.

Les deux premières options sont utilisées pour protéger un appareil électrique spécifique ou n'importe quel groupe. Ils sont branchés sur une prise intérieure ordinaire.

La troisième option est pour installation dans un panneau électrique dans le cadre du système de protection du réseau électrique de l'appartement ou du chalet.

Les adaptateurs et rallonges des régulateurs en question sont assez volumineux. Les fabricants essaient de les rendre aussi petits que possible afin de ne pas gâcher l'intérieur avec leur apparence.

Mais les composants internes du relais de tension ont leurs propres dimensions rigides, en plus, ils doivent toujours être combinés dans un boîtier avec une prise et une fiche. En termes de design, vous ne développerez pas ici.

Les relais sur rail DIN pour une installation dans un tableau de distribution sont de taille plus compacte, il n'y a rien de superflu en eux. Les connecter au réseau se fait via connexions de fils et de bornes.

Selon la base et les fonctions supplémentaires

La logique interne et le fonctionnement du relais pour le contrôle de la tension sont construits sur la base d'un microprocesseur ou d'un comparateur plus simple. La première option est plus coûteuse, mais implique un ajustement plus précis et plus fluide des seuils ILV. La plupart des dispositifs de protection vendus sont désormais construits sur une base de microprocesseur.

Les seuils supérieur (Umax) et inférieur (Umin) sont les deux principaux paramètres réglables de l'ILV - si la tension d'entrée est en dehors de la plage définie, le relais déconnecte la ligne de sortie du courant électrique (+)

Au minimum, une paire de LED est présente sur le boîtier du relais, grâce à laquelle il est possible de déterminer la présence de tension à l'entrée et à la sortie. Les appareils plus avancés sont équipés d'affichages indiquant les limites admissibles définies et la tension disponible sur la ligne.

Les valeurs de seuil sont ajustées par un potentiomètre avec une échelle graduée ou des boutons avec l'affichage des paramètres sur le tableau de bord.

Le relais responsable de la commutation du relais à l'intérieur de l'ILV est réalisé selon un circuit bistable. Cette bobine a deux états stables. L'énergie est dépensée uniquement pour commuter le verrou. Pour maintenir les contacts en position ouverte ou fermée, aucune électricité n'est requise.

D'une part, cela minimise la consommation d'énergie et, d'autre part, cela garantit que la bobine ne chauffe pas pendant le fonctionnement du régulateur.

Lors du choix d'un relais de tension dans les paramètres, vous devez regarder:

• plage de fonctionnement en Volts;
• la possibilité de fixer des seuils supérieurs et inférieurs;
• présence / absence d'indicateurs de niveau de tension;
• temps d'arrêt lorsque l'ILV est déclenché;
• retarder le renouvellement de la fourniture d'électricité;
• puissance commutée maximale en kW ou courant transmis en ampères.

Selon le dernier paramètre, le relais doit être pris avec une marge de 20–25%. S'il n'y a pas d'ILV approprié pour la charge élevée existante dans la ligne, alors un modèle de faible puissance est pris et un démarreur magnétique est connecté à sa sortie.

Avec la fixation de seuils, la situation est la suivante. S'ils sont trop serrés, la fréquence du relais s'avérera élevée. Ici, vous devez faire des compromis.

Ces paramètres doivent être ajustés de manière à fournir le niveau de protection approprié, mais ne permettent pas à l'ILV de commuter trop fréquemment. L'allumage et l'extinction constants ne bénéficieront pas à la fois à l'équipement connecté au réseau et au régulateur de tension lui-même.

Cependant, certains relais n'ont pas la possibilité d'ajuster indépendamment les seuils. Ils les ont installés «hermétiquement». Par exemple, l'usine a réglé la limite inférieure à 170 V et la limite supérieure à 265 V.

Ces ILV sont moins chers, mais ils doivent être sélectionnés avec plus de soin. Ensuite, il ne sera pas possible de reconfigurer ces appareils, s'il y a des erreurs dans les calculs, vous devrez en acheter de nouveaux pour remplacer ceux qui ne conviennent pas.

Le choix des paramètres temporaires pour la déconnexion et le rétablissement de l'alimentation de la ligne de sortie dépend de la charge connectée et des caractéristiques d'un réseau particulier (+)

Si des chutes de tension légères à court terme (en fractions de seconde) apparaissent constamment dans le réseau d'alimentation, le temps d'arrêt au seuil inférieur doit être réglé au maximum. Il y aura donc moins de déplacements et la menace pour l'équipement motorisé sera minime.

Le délai d'inclusion doit être sélectionné en fonction du type d'appareils électriques inclus dans la prise. Si l'équipement connecté est équipé d'un compresseur ou d'un moteur électrique, le temps d'alimentation en tension doit être porté à 1-2 minutes.

Cela évitera les surtensions soudaines de tension et de courant lorsque le courant sera rétabli dans le réseau, ce qui protégera les réfrigérateurs et les climatiseurs contre les pannes.

Et pour les ordinateurs et les téléviseurs, ce paramètre peut être réduit à 10-20 secondes.

Quel est le meilleur: stabilisateur vs relais

Souvent, au lieu de connecter un relais de commande dans le bouclier, les électriciens recommandent d'installer dans une maison stabilisateur de tension. Dans certains cas, cela est justifié. Cependant, il y a un certain nombre de nuances à retenir lors du choix de l'une ou l'autre option, la protection des appareils électriques.

En termes de fonctionnalité, le stabilisateur égalise non seulement la tension, mais s'éteint également lorsque celle-ci est trop élevée. Et le relais de tension est exclusivement une automatisation de protection. Il semble que le premier comporte les fonctions du second.

Mais par rapport au stabilisateur ILV:

• plus cher et bruyant;
• plus inerte avec des changements soudains;
• n'a pas la possibilité d'ajuster les paramètres;
• prend beaucoup plus de place.

Avec une diminution de la tension d'entrée, de sorte que les indicateurs nécessaires soient à la sortie du stabilisateur, celui-ci commence à «tirer» plus de courant du réseau vers lui-même. Et c'est un moyen direct de griller le câblage, s'il n'a pas été initialement conçu pour cela.

Le deuxième inconvénient principal du stabilisateur par rapport au relais de commande est son incapacité à intercepter une forte surtension lorsqu'une coupure nulle se produit.

Assez littéralement une demi-seconde avec 350-380 watts dans la prise, de sorte que tout l'équipement de la maison a grillé. Et la plupart des stabilisateurs ne sont pas en mesure de s'adapter à de tels changements et manque la haute tension, se déconnectant seulement 1 à 2 secondes après le début de la surtension.

En plus des stabilisateurs et des relais, il est également possible d'utiliser des déclencheurs de surtension et de surtension pour protéger la ligne contre les chutes de tension dans le réseau. Mais en comparaison avec ILV, ils ont un temps de réponse plus long. De plus, ils ne rallument pas l'alimentation en mode automatique, ils ressemblent plus à des RCD au travail.

Après une coupure de courant, ces versions devront être réinitialisées manuellement.

Diagrammes de connexion ILV

Dans le blindage, le relais de tension est toujours installé après le compteur dans le fil de phase ouverte. Il doit contrôler et, si nécessaire, couper précisément la "phase". Vous ne pouvez pas le connecter d'une autre manière.

Le plus souvent, pour les consommateurs monophasés, un schéma standard avec charge directe via un relais (+) est utilisé

Il existe deux schémas principaux de connexion de relais monophasés pour un régulateur de tension:

• avec charge directe via ILV;
• avec connexion de charge via contacteur - avec en connectant un démarreur magnétique.

Lors de l'installation d'un panneau électrique dans une maison, la première option est presque toujours appliquée. Une variété de modèles ILV avec la puissance nécessaire à la vente ne manquent pas. De plus, si nécessaire, ces relais peuvent être installés en parallèle et plusieurs, en connectant à chacun d'eux un groupe distinct d'appareils électriques.

Avec l'installation, tout est extrêmement simple. Il y a trois bornes sur le boîtier d'un relais monophasé standard - «zéro» plus «entrée» et «sortie» de phase. Il est seulement nécessaire de ne pas confondre les fils connectés.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Pour vous permettre de naviguer plus facilement dans les schémas de câblage et de choisir le relais régulateur de tension approprié, nous avons fait une sélection de supports vidéo décrivant toutes les nuances de cet appareil.

Comment protéger l'équipement contre les fluctuations de l'alimentation en utilisant ILV:

Réglage du relais de tension:

Les relais de surveillance de la tension du réseau sont une excellente protection contre les «ruptures nulles» et les variations brusques de tension. La connexion est facile. Il suffit d'insérer les fils correspondants dans les bornes et de les serrer.Dans presque tous les cas, le schéma standard avec charge directe via l'ILV est utilisé.

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