Relés de control de voltaje: principio de funcionamiento, circuito, matices de conexión

Las sobretensiones distan de ser poco comunes en los hogares domésticos. Se producen debido al deterioro de las redes eléctricas, los cortocircuitos y la distribución desigual de la carga en fases individuales.

Como resultado, los electrodomésticos reciben menos electricidad o se queman por su exceso de suministro. Para evitar los problemas anteriores, se recomienda instalar un relé de monitoreo de voltaje (LVV).

Sugerimos averiguar cuáles son las ventajas de usar dicho dispositivo, cuáles son las diferencias entre el ILV y el estabilizador, cómo elegir un relé adecuado y conectarlo.

¿Por qué necesito un relé regulador de voltaje?

El nombre competente del dispositivo en cuestión es "relé de monitoreo de voltaje". Pero la palabra central en las conversaciones de electricistas entre sí a menudo se cae de este término.

En principio, este es uno y el mismo dispositivo electrotécnico para la automatización de protección. Además, este equipo a menudo se conoce como "protección contra rotura cero". Por qué, quedará claro a continuación.

No debe confundirse Máquinas RCD e ILV. Los primeros protegen la línea de sobrecargas y cortocircuitos, y los segundos de sobretensiones. Estos son dispositivos con diferentes propósitos funcionales.

La tarea principal del ILV es desconectar los dispositivos eléctricos de la red a voltajes demasiado altos y demasiado bajos para que el equipo conectado a la fuente de alimentación no falle

La inscripción "~ 220 V" es familiar para todos los rusos. En tal voltaje alterno, los electrodomésticos conectados a enchufes funcionan en la casa. Sin embargo, de hecho, el voltaje máximo en la red eléctrica doméstica solo fluctúa alrededor de esta marca con una extensión de +/- 10%.

En algunos casos, las diferencias alcanzan grandes valores. El voltímetro puede mostrar caídas de hasta 70 y ráfagas de hasta 380 vatios.

Para la ingeniería eléctrica, tanto el voltaje bajo como el alto son innecesariamente aterradores. Si el compresor del refrigerador "recibe menos" electricidad, entonces simplemente no arrancará. Como resultado, el equipo inevitablemente se sobrecalentará y se romperá.

Con un voltaje bajo, la persona promedio en la mayoría de los casos ni siquiera es capaz de determinar externamente si el equipo funciona correctamente o no en tal situación. Visualmente, solo puede ver las bombillas incandescentes tenuemente brillantes, cuyo voltaje se suministra menos de lo esperado.

Con ráfagas altas, todo es mucho más simple. Si suministra 300-350 W a la entrada de alimentación de un televisor, computadora o microondas, en el mejor de los casos, se fundirá un fusible. Y la mayoría de las veces se "queman". Y es bueno, si al mismo tiempo no hay fuego real de equipo y un incendio.

Los edificios de apartamentos generalmente funcionan con una red trifásica de 380 V, y el cableado monofásico para 220 V desde el panel eléctrico en el piso ya está yendo al apartamento

Los principales problemas con las caídas de voltaje en edificios de gran altura surgen debido a una ruptura en el cero de trabajo. Este cable está dañado debido a negligencia por parte de los electricistas durante la reparación o simplemente se quema por la vejez.

Si en la casa en el camino de entrada hay un conjunto de protección necesaria de un nivel moderno, entonces, como resultado de tal rotura, se activa la automatización RCD. Todo termina relativamente normal.

Sin embargo, en el antiguo parque de viviendas, donde los interruptores automáticos no están instalados, la desaparición de cero conduce a un desequilibrio de fase. Y luego, en algunos apartamentos, el voltaje se vuelve bajo (50–100 V) y en otros, muy alto (300–350 V).

Quién dará como resultado una toma de corriente en función de la carga conectada en el momento dado a la fuente de alimentación. Es imposible calcular y predecir de antemano.

Como resultado, para algunos, todo el equipo deja de funcionar, mientras que para otros se quema por sobretensión. Aquí es donde se necesita el relé de monitoreo de voltaje. Si surgen problemas, apagará la red, evitando la avería de televisores, refrigeradores, etc.

En el sector privado, el problema con las caídas de voltaje es algo diferente. Si la cabaña se encuentra a una gran distancia del transformador de la calle, entonces, con un mayor consumo de electricidad en las casas anteriores, en este punto extremo, el voltaje puede caer a niveles críticamente bajos.

Como resultado, debido a la prolongada escasez de "voltios", los motores eléctricos en los electrodomésticos inevitablemente comenzarán a arder y fallar.

Variantes del dispositivo ILV

Todos los modelos de relés que realizan las funciones de un regulador de voltaje se dividen en monofásicos y trifásicos.

Relé monofásico. Por lo general, se instala en cabañas y apartamentos; no se requieren más protectores en las casas.

En paneles eléctricos de edificios privados y de apartamentos, generalmente se usan relés monofásicos en un diseño compacto en un riel DIN (+)

Relé trifásico. Tales ARN están destinados a uso industrial. A menudo se usan en esquemas de protección para máquinas trifásicas. Además, si en la entrada de un equipo tan complejo se requiere un dispositivo trifásico, a menudo se elige en una versión combinada con control no solo por voltaje, sino también por sincronización de fase.

El principal inconveniente y al mismo tiempo más un relé trifásico es un corte de energía completo en la salida cuando el voltaje salta incluso en una de las líneas de fase en la entrada. En la industria, esto solo es beneficioso. Pero en la vida cotidiana, las fluctuaciones de voltaje en una fase a menudo no son críticas, e ILV toma y apaga la red protegida.

En algunos casos, se necesita un reaseguro tan confiable. Sin embargo, en la gran mayoría de las situaciones, es superfluo.

Por tipo de ejecución y dimensiones

La gama completa de relés de tensión se divide en tres tipos:

• adaptador de enchufe;
• cables de extensión con 1-6 enchufes;
• "bolsas" compactas en un riel DIN.

Las dos primeras opciones se utilizan para proteger un aparato eléctrico específico o cualquier grupo. Están enchufados a un tomacorriente interior regular.

La tercera opción es para instalación en un cuadro eléctrico como parte del sistema de protección de la red eléctrica del apartamento o casa de campo.

Los adaptadores y cables de extensión de los reguladores en cuestión son bastante grandes. Los fabricantes intentan hacerlos lo más pequeños posible para que no estropeen el interior con su apariencia.

Pero los componentes internos del relé de voltaje tienen sus propias dimensiones rígidas, además, aún deben combinarse en una carcasa con un enchufe y un enchufe. En términos de diseño, no se expandirá aquí.

Los relés en un riel DIN para instalación en un panel de distribución son de tamaño más compacto, no hay nada superfluo en ellos. Conectarlos a la red se realiza a través de conexiones de cables y terminales.

Según la base y funciones adicionales

La lógica interna y la operación del relé para el control de voltaje se basan en un microprocesador o un comparador más simple. La primera opción es más costosa, pero implica un ajuste más preciso y suave de los umbrales de ILV. La mayoría de los dispositivos de protección vendidos ahora están construidos sobre una base de microprocesador.

Los umbrales superior (Umáx) e inferior (Umín) son los dos principales parámetros ajustables del ILV: si el voltaje de entrada está fuera del rango establecido, el relé desconecta la línea de salida de la corriente eléctrica (+)

Como mínimo, un par de LED están presentes en la carcasa del relé, por lo que es posible determinar la presencia de voltaje en la entrada y salida. Los dispositivos más avanzados están equipados con pantallas que muestran los límites permitidos establecidos y el voltaje disponible en la línea.

Los valores umbral se ajustan mediante un potenciómetro con una escala graduada o botones con la visualización de parámetros en el marcador.

El relé responsable de conmutar el relé dentro del ILV se realiza de acuerdo con un circuito biestable. Esta bobina tiene dos estados estables. La energía se gasta solo en cambiar el pestillo. Para mantener los contactos en posición abierta o cerrada, no se requiere electricidad.

Por un lado, esto minimiza el consumo de energía y, por otro, asegura que la bobina no se caliente durante el funcionamiento del regulador.

Al elegir un relé de voltaje en los parámetros, debe tener en cuenta:

• rango de operación en voltios;
• la capacidad de establecer umbrales superiores e inferiores;
• presencia / ausencia de indicadores de nivel de voltaje;
• tiempo de apagado cuando se activa el ILV;
• retrasar el tiempo de renovación del suministro de electricidad;
• Potencia máxima conmutada en kW o corriente transmitida en amperios.

Según el último parámetro, el relé debe tomarse con un margen del 20-25%. Si no hay un ILV adecuado para la alta carga existente en la línea, se toma un modelo de baja potencia y se conecta un arrancador magnético a su salida.

Con el establecimiento de umbrales, la situación es la siguiente. Si se ajustan demasiado, la frecuencia del relé será alta. Aquí tienes que comprometerte.

Estos parámetros deben ajustarse para que brinden el nivel adecuado de protección, pero no permiten que el ILV cambie con demasiada frecuencia. El encendido y apagado constantes no beneficiará tanto al equipo conectado a la red como al regulador de voltaje mismo.

Sin embargo, algunos relés no tienen la capacidad de ajustar independientemente los umbrales. Los tienen instalados "herméticamente". Por ejemplo, la fábrica establece el límite inferior a 170 V y el límite superior a 265 V.

Tales ILV son más baratos, pero deben seleccionarse con más cuidado. Entonces no será posible reconfigurar estos dispositivos, si hay errores en los cálculos, tendrá que comprar nuevos para reemplazar los inadecuados.

La elección de los parámetros temporales para desconectar y restaurar la energía a la línea de salida depende de la carga conectada y de las características de una red particular (+)

Si a corto plazo (en fracciones de segundo) aparecen caídas de voltaje moderadas constantemente en la red de suministro de energía, entonces el tiempo de apagado en el umbral inferior debe establecerse al máximo. Por lo tanto, habrá menos viajes y la amenaza para el equipo motorizado será mínima.

El retraso en la inclusión debe seleccionarse según el tipo de electrodomésticos incluidos en el tomacorriente. Si el equipo conectado tiene un compresor o un motor eléctrico, entonces el tiempo de suministro de voltaje debe aumentarse a 1-2 minutos.

Esto evitará aumentos repentinos de voltaje y corriente cuando se restablezca la energía en la red, lo que protegerá a los refrigeradores y aires acondicionados de fallas.

Y para computadoras y televisores, este parámetro se puede reducir a 10–20 segundos.

Cuál es mejor: estabilizador vs relé

A menudo, en lugar de conectar un relé de control en el escudo, los electricistas recomiendan instalarlo en una casa estabilizador de voltaje. En algunos casos, esto está justificado. Sin embargo, hay una serie de matices que deben recordarse al elegir una u otra opción, la protección de los electrodomésticos.

En términos de funcionalidad, el estabilizador no solo iguala el voltaje, sino que también se apaga cuando este último es demasiado alto. Y el relé de voltaje es exclusivamente automatización de protección. Parece que el primero incluye las funciones del segundo.

Pero en comparación con el estabilizador de ILV:

• más caro y ruidoso;
• más inerte con cambios repentinos;
• no tiene la capacidad de ajustar parámetros;
• Ocupa mucho más espacio.

Con una disminución en el voltaje de entrada, de modo que los indicadores necesarios están en la salida del estabilizador, comienza a "extraer" más corriente de la red en sí misma. Y esta es una forma directa de quemar el cableado, si no se diseñó originalmente para esto.

La segunda desventaja principal del estabilizador en comparación con el relé de control es su incapacidad para interceptar una sobretensión brusca cuando ocurre una ruptura cero.

Literalmente, medio segundo con 350-380 vatios en el zócalo, para que se queme todo el equipo de la casa. Y la mayoría de los estabilizadores no pueden adaptarse a tales cambios y pierde el alto voltaje, desconectándose solo 1-2 segundos después del inicio de la sobretensión.

Además de los estabilizadores y relés, también es posible utilizar liberaciones de sobretensión y sobretensión para proteger la línea de caídas de tensión en la red. Pero en comparación con ILV, tienen un tiempo de respuesta más largo. Además, no vuelven a encender la alimentación en modo automático, son más como RCD en el trabajo.

Después de un corte de energía, estos lanzamientos deberán reiniciarse manualmente.

Diagramas de conexión ILV

En el blindaje, el relé de voltaje siempre se instala después del contador en el cable de fase abierta. Debe controlar y, si es necesario, cortar con precisión la "fase". No puedes conectarlo de ninguna otra manera.

Con mayor frecuencia, para consumidores monofásicos, se utiliza un esquema estándar con carga directa a través de un relé (+)

Hay dos esquemas principales para conectar relés monofásicos para un regulador de voltaje:

• con carga directa a través de ILV;
• con conexión de carga mediante contactor - con conectando un arrancador magnético.

Al instalar un panel eléctrico en una casa, la primera opción casi siempre se aplica. Abunda una variedad de modelos ILV con la potencia necesaria para la venta. Además, si es necesario, estos relés se pueden instalar en paralelo y varios, conectando a cada uno de ellos un grupo separado de aparatos eléctricos.

Con la instalación, todo es extremadamente simple. Hay tres terminales en la carcasa de un relé monofásico estándar: "cero" más fase "entrada" y "salida". Solo es necesario no confundir los cables conectados.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Para facilitarle la navegación en los diagramas de cableado y elegir el relé regulador de voltaje apropiado, hemos hecho una selección de materiales de video que describen todos los matices de este dispositivo.

Cómo proteger el equipo de las fluctuaciones en la fuente de alimentación usando ILV:

Configuración de relé de voltaje:

Los relés para monitorizar la tensión de red son una excelente protección contra la "rotura cero" y los cambios bruscos de tensión. Conectarlo es fácil. Solo es necesario insertar los cables correspondientes en los terminales y apretarlos.En casi todos los casos, se utiliza el esquema estándar con carga directa a través del ILV.

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