Для чего нужно реле приоритета нагрузок?

Реле отключения неприоритетной нагрузки с микропроцессорным управлением

УДК 537.315

РЕЛЕ ОТКЛЮЧЕНИЯ НЕПРИОРИТЕТНОЙ НАГРУЗКИ С МИКРОПРОЦЕССОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

А.Г. Кагиров, К.В. Потарский

Томский политехнический университет E-mail: kagirov@tpu.ru

В статье обсуждены достоинства и недостатки различных устройств отключения неприоритетных нагрузок. Описаны недостатки наиболее популярных и доступных устройств.

Сформулированы принципиальные требования, которым должно соответствовать реле отключения неприоритетной нагрузки с точки зрения как безопасности, так и комфорта для потребителя.

Приведено описание устройства отключения неприоритетных нагрузок с микропроцессорным управлением, разработанного малым инновационным предприятием при Томском политехническом университете ООО «ЭКОЛАН».

Ключевые слова:

Реле приоритетной нагрузки, микропроцессор, потребители электрической энергии.

Под нагрузкой можно понимать любое электрическое устройство, сутью которого можно пренебречь и рассматривать его лишь как потребителя электрической энергии. Приоритетной нагрузкой является устройство, которое должно быть постоянно включенным, например электрочайник, фен, пылесос и т. п.

Под неприоритетной нагрузкой следует понимать устройство, для которого допускается кратковременное отключение.

Когда текущее потребление тока превышает значение выбранного порога отключения, реле временно отключает неприоритетную нагрузку. Его применение позволяет увеличить количество нагрузок без изменения выделенной мощности, уменьшить потребляемую мощность, предотвратить неудобства, связанные с отключением вводного автоматического выключателя.

На данный момент на рынке существует несколько компаний, производящих подобные устройства [1-3]. Эксплуатация реле отключения неприоритетной нагрузки CDS 15908/CDS 15913, получивших наибольшее распространение, а также подобных им аналогов выявила ряд недостатков:

1.

Периодическое с интервалом 5 минут включение и моментальное отключение реле. В определенном режиме работы возникают резонансные явления, ввиду чего потребители вынуждены бороться с периодическим шумом коммутации контакторов (замыкание/размыкание каждые 5 минут).

2. Случаи полного обесточивания потребителя из-за выгорания контактов CDS 15908, предназначенных для подключения приоритетной нагрузки.

3. Высокая погрешность установочных токов отключения, а также ограниченный выбор их номиналов.

Поясним ниже причину, из-за которой возникает явление резонанса, на примере одной фазы в устройстве CDS 15913 (или аналогичном устройстве). Рассмотрим случай, когда в устройстве отключения неприоритетной нагрузки установлен порог отключения 20 А, неприори-

Кагиров Артур Геннадьевич, канд. техн. наук, старший преподаватель кафедры экологии и безопасности жизнедеятельности ИНК ТПУ. E-mail: kagirov@tpu.

ru Область научных интересов: микропроцессорная техника, системы автоматизированного управления технологическими процессами. Потарский Константин Викторович, учащийся 11 класса лицея при ТПУ.

E-mail: potarskii@ya.ru Область научных интересов: микропроцессорная техника.

В рассматриваемом случае внутренний алгоритм работы CDS 15908/15913 приводит к возникновению нежелательных кратковременных срабатываний контакторов (которые потребитель слышит как громкие щелчки в электрощитовой, их периодичность составляет 5 мин).

Для борьбы с указанным явлением можно уменьшить или увеличить порог отключения реле, однако и первый, и второй способы нежелательны. Уменьшение порога приводит к снижению потребляемой мощности (в этом случае использование самого устройства отключения нецелесообразно), во втором случае возрастает вероятность отключения вводного автомата.

Если в доме кратковременно используются устройства, потребляющие большой ток, например фен, электрочайник и т. д., то время работы неприоритетной нагрузки сокращается. Например, если каждые пять минут кратковременно включать мощную приоритетную нагрузку, то неприоритетная нагрузка никогда не будет коммутироваться.

А если эта нагрузка непостоянна (в одну цепь подключено несколько неприоритетных потребителей), то ситуация только усугубляется.

Исключить вышеописанные недостатки в работе реле можно лишь непрерывным мониторингом текущего значения потребляемого тока (суммарного по фазе).

Соответственно, условием для отключения неприоритетной нагрузки является превышение текущего тока установленного порога, а подключение неприоритетной нагрузки должно происходить только при значении текущего тока, равного или меньше разности установленного порогового значения и тока неприоритетной нагрузки.

В случае установки нескольких уровней приоритета нагрузок алгоритм работы еще более усложняется. Реализовать такой алгоритм управления можно только с использованием микроконтроллера.

Допустим, в устройстве отключения неприоритетной нагрузки установлен порог отключения I, а неприоритетная нагрузка потребляет ток I2, тогда включение неприоритетного потребителя произойдет только в случае, если суммарный ток по фазе станет менее I-I2, а как только суммарный ток превысит значение I, неприоритетная нагрузка отключится.

В диапазоне токов от I-I2 до I сохраняется текущее состояние реле неприоритетной нагрузки. В случае если неприоритетная нагрузка представляет собой более одного устройства, то они будут отключаться по очереди (в зависимости от приоритета), пока ток не примет допустимое значение.

При такой конструкции является необходимым постоянно следить за значением тока.

Измерение тока происходит с помощью линейного датчика Холла SS495, помещенного в воздушный зазор ферритового кольца К 28*16*9 (рис. 1). Датчик Холла надежно закрепляется в зазоре ферритового кольца, а сквозь кольцо пропускается фазный провод.

При прохождении по проводу тока образуется магнитное поле, которое концентрируется в кольце. Таким образом, линии магнитной индукции проходят через датчик Холла, который выдает сигнал напряжения, прямо пропорциональный индукции магнитного поля.

Аналогово-цифровой преобразователь измеряет текущее значение силы тока.

Рис. 1. Измерение тока датчиком Холла

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема реле

Питание устройства трёхфазное, через три однофазных трансформатора. Это позволяет устройству работать в аварийных режимах, когда отсутствует одна или две фазы. Выпрямленное напряжение стабилизируется ЬМ7805 до 5 В.

В качестве микроконтроллера выбрана популярная AtMega8, ЬСБ-экран со светодиодной подсветкой WH1602.

Датчики холла при нулевом магнитном поле имеют напряжение на выходе 2,5 В, при прохождении тока по силовому проводу с частотой 50 Гц возникает пропорциональное ему синусоидальное напряжение, которое вычисляется аналогово-цифровым преобразователем непосредственно в микропроцессоре.

Разработанное в Томском политехническом университете устройство отключения неприоритетной нагрузки имеет следующие преимущества перед аналогами:

1.

Питающий кабель, которым подключена приоритетная нагрузка, гальванически развязан от измерительных цепей и пропускается через устройство, аналогичное по принципу трансформатору тока, что исключает возможность выгорания контактов приоритетной нагрузки. Сечение фазного провода может варьироваться в широком диапазоне и не должно превышать 300 мм2 (ограничено внутренним диаметром ферритового кольца). Таким образом, сохраняется целостность питающего кабеля.

2. Устройство имеет микропроцессорное управление, LCD-экран и кнопки выбора порога и очередности отключения каждой из неприоритетных нагрузок. На этом экране также имеется индикация текущего состояния (включена или отключена) для каждой из шести нагрузок. Все установленные пользователем настройки хранятся в энергонезависимой памяти микроконтроллера.

3. Устройство предусматривает возможность подключения до двух неприоритетных нагрузок на каждую фазу (всего шесть нагрузок). При этом алгоритм работы устройства позволяет отключать и подключать их по отдельности, чтобы суммарный ток не превышал пороговый ток отключения. Пользователь самостоятельно устанавливает очередность подключения/отключения нагрузок, т. е. уровень приоритета.

На рис. 3 представлена фотография собранного щита автоматики с установленным реле отключения неприоритетных нагрузок.

Рис. 3. Реле отключения неприоритетной нагрузки в собранном щите автоматики внизу слева (частный дом, пос. Росинка)

Результаты работы. Для коммерциализации разработки в декабре 2013 года при Томском политехническом университете было создано ООО «ЭКОЛАН».

В г. Челябинске были осуществлены пробные поставки разработанных устройств отключения неприоритетной нагрузки в феврале и сентябре 2014 г.

Заказчики были полностью удовлетворены работой устройства, а также возможностью изменения порогов отключения непосредственно на объекте исходя из фактического потребления тока. Индикация потребляемого тока также является удобной опцией при вводе реле в эксплуатацию.

На сегодняшний день в Томской, Новосибирской и Кемеровской областях на различных объектах уже установлено более 30 устройств отключения неприоритетной нагрузки производства ООО «ЭКОЛАН» (рис. 4), ни одно из которых пока не вышло из строя.

Статья рекомендована к публикации по итогам работы VМеждународной молодежной конференции “Электроэнергетика глазами молодежи 2014”.

Источник: https://cyberleninka.ru/article/n/rele-otklyucheniya-neprioritetnoy-nagruzki-s-mikroprotsessornym-upravleniem

Устройство отключения неприоритетных нагрузок

Вы купили квартиру, сделали соответствующий хороший ремонт, расставили мебель, установили и подключили все электробытовые приборы, и наконец-то созвали всех гостей на новоселье.

Хорошое, продуманное освещение, всё сверкает и блещет, на кухне праздничная суета, у всех присутствующих праздничное настроение — и вдруг отключается свет, точнее не только освещение, но и всё остальное тоже. Вроде бы и не было существенных причин для беспокойства.

Неужели электрики выполнили свою работу недобросовестно, и что-то напутали? Пробуем повторно включить вводной автомат, всё включается, но правда через некоторое время опять отключается. Что же происходит?

Попробуем проанализировать данную ситуацию. Причин, возможно, несколько. Одна из первых причин — перегрузка. Допустим в подъезде на Вашем этаже в электрощите стоит вводной автомат с током уставки 25 ампер.

Соответственно, у Вас в квартирном щитке, с учётом селективности должен стоять автоматический выключатель с током уставки не более 20 ампер.

В противном случае при наличие у Вас в щитке автоматического выключателя на 25 ампер, при перегрузке или коротком замыкании отключаться будет автоматический выключатель, находящийся в подъездном щитке, что недопустимо, да и не совсем удобно. Обычно подъездные щитки держат закрытыми, во избежание доступа посторонних лиц.

Вернёмся к вводному автоматическому выключателю, находящемуся в квартирном щитке. Наличие вводного автоматического выключателя на 20 ампер позволяет подключение электрических нагрузок суммарной мощностью 4,5 квт (киловатт) при однофазном вводе, и соответственно 13,5 квт при трёхфазном вводе.

Лучше всего это делать для вечернего времени, когда все дома, ну и как наглядный пример праздничный день (День рождения, Новый Год, то же новоселье). Это так называемое время пиковых нагрузок.

В такие дни, как обычно, освещение практически включено везде, кухонные приборы работают практически в полную нагрузку, дополнительно работают телевизоры, компьютеры и прочая техника. 

Теперь давайте попробуем подсчитать все потребляемые нагрузки. Начнём с кухни, здесь в основном все энергоёмкие нагрузки: такие как варочная стеклокерамическая панель – 5,0-6,6 квт; духовой шкаф — 3,0-3,5 квт; электрический чайник — 1,5-2,2 квт; кофеварка — 1,0-1,7 квт; посудомоечная машина — 0,8-3,3 квт; микроволновая печь — 1,2-1,45 квт.

В итоге получаем минимальную мощность потребляемых нагрузок — 13,5 квт. Переходим к ванной комнате, здесь нагрузок гораздо меньше, и тем не менее они присутствуют: стиральная машина — 1,2-3,3 квт; тёплые полы — 0,25-0,4 квт; ванна с гидромассажем — 0,4-1,5 квт; возможно накопительный водонагреватель — 1,2-1,5 квт; электрический полотенцесушитель — 0,08-0,16 квт.

Итого: по ванной комнате — 3,15 квт. Возможно у Вас работает кондиционер — 1,25-1,6 квт, если же сплит-система, то мощность составит порядка 3,6 квт. Необходимо также суммировать мощности остальных бытовых приборов, таких как персональный компьютер, телевизоры, холодильник и прочее.

Мощность осветительных приборов также не является исключением, и может достигать 1,0 квт и более. В общей сложности мы получили около 22, 0 квт, и это возможно не предел. Согласитесь, это далеко не все электропотребители, имеющиеся сегодня у владельцев.

Конечно, это совсем не означает что все выше перечисленные приборы будут включены одновременно, но и исключать этого нельзя. В данном случае, допустимые мощности и потребляемые мощности сильно разнятся, что приведёт в дальнейшем к отключению.

Что же делать в этом случае? Первое что можно попытаться сделать в этом случае — попросить о выделении дополнительных мощностей. Для этого Вам необходимо будет подготовить энергопроект, точнее заказать, и потом отправить его на согласование.

Потребуется длительное время ожидания, и ещё не факт что ваш энергопроект будет согласован. Причина достаточно банальна — в городе не хватает энергомощностей. Наверное в скором времени всё разрешится, но что делать в это ближайшее будущее. Как ни странно, но решение этой проблемы существует.

Решается данная проблема установкой устройства отключения неприоритетных нагрузок.

.Как было указано выше, при трёхфазном вводе при уставке тока в 25 ампер теплового расцепителя отключение электропитания происходит при потребляемой мощности равной 17,5 кВт. Таким образом, одновременное включение всех электроприборов приведёт к срабатыванию автомата и отключению электропитания.

Какой же выход? Необходимо из общего количества электропотребителей выделить часть и перевести их в группу неприоритетных, отключение питания от которых не приводит к выходу их из строя, сбою в работе и т.п.

В эту группу можно выделить электронагреватели, подогрев полов, кондиционеры, часть бытовой техники, различного рода дополнительное освещение и т.п. Приоритетные электропотребители – это те устройства, которые чувствительные к перепадам напряжения, как -то компьютеры, видео и аудиотехника, системы контроля и доступа и прочее.

В Вашем случае Вы сами вправе определить какие потребители для Вас являются приоритетными, а какие нет.

Обратное подключение неприоритетной цепи проиходит автоматически при снижении величины потребляемого тока. Таким образом, появляется возможность подключения нагрузок, которые превышают величину тока срабатывания вводного автомата и избежать перегрузки путём снижения величины потребляемой мощности, соответственно при этом отключения приоритетных потребителей не происходит. Суммарный ток потребителей, выделенных в неприоритетную группу не должен превышать 15 ампер.

Мы постарались как можно доступней ознакомить Вас с принципом работы данных устройств. Хотелось бы подчеркнуть, что для того чтобы это устройство (реле) работало корректно, необходимо очень тщательно и грамотно выполнить работы по электромонтажу, если точнее, на начальной стадии электромонтажных работ. В противном случае, возникнут затруднения при подключении. Удачи Всем!

Если Вы надумали поставить у себя в квартире данное реле, обращайтесь. Мы всегда готовы помочь Вам своими знаниями и руками в решении Ваших проблем. Мы выполняем весь комплекс электромонтажных работ в Санкт-Петербурге, а также и в области.

   Заказать выполнение работ Вы можете по телефону +7 (812) 645-67-15 в любой день недели с 09.00 до 21.00 часов, либо через сайт в колонке “Сделать заказ” в круглосуточном режиме. После получения заказа Вам обязательно перезвонят в удобное для Вас время.

Цены на электромонтажные работы.

Цены на услуги электрика

Источник: https://umelec-spb.ru/b619

Реле приоритетных нагрузок в проектах электроснабжения загородных домов

Главная > Publi-info > HAGER / ХАГЕР > Реле приоритетных нагрузок в проектах электроснабжения загородных домов

Немецкая компания HAGER предлагает широкий спектр корпусов и аппаратов для сборки электрощитового оборудования для различных объектов: коттеджей, многоэтажных жилых домов, гостиниц, спортивных объектов, офисных комплексов, торгово-развлекательных центров и промышленных предприятий. Каждый объект имеет свои особенности.

Часто собственники коттеджей и таунхаусов сталкиваются с проблемой нехватки выделенной мощности. Существует элегантное решение на базе реле приоритетных нагрузок, часто применяемое в европейских проектах электроснабжения индивидуальных домов.Загородная недвижимость – мечта многих жителей мегаполисов.

Индивидуальные коттеджи, организованные коттеджные поселки, таунхаусы, дуплексы – все эти формы загородной недвижимости многие годы пользуются большим спросом несмотря на тяжелую ситуацию с загруженностью автомобильных дорог и высокую стоимость за такие квадратные метры.

Горожан манит благоприятная экология, спокойный ритм жизни в окружении соседей равного социального статуса, отсутствие шума и суеты мегаполиса.

Счастливые новоселы часто сталкиваются с проблемами, связанными с особенностями электроснабжением загородных домов. Одна из таких проблем – нехватка выделяемой на коттедж мощности.

Развитие современных технологий влечет за собой увеличение количества мощных энергопотребителей, часто применяются электроотопление, проточные водонагреватели, стиральные машины с функцией сушки, мощные электрические плиты, системы кондиционирования и др.

Электроснабжение поселка часто осуществляется через устаревшую подстанцию, рассчитанную на небольшие нагрузки (в 70-е года прошлого века выделенная мощность на загородный дом (в то время – летний дачный домик) обычно составляла 2-4,5 кВт).

В настоящее время многие управляющие компании используют приборы, позволяющие предотвратить перегрузку цепей и строго ограничить потребляемую мощность. Такие ограничители мощности контролируют напряжение и потребляемый ток в цепи, и отключают питание потребителя при превышении заданных параметров цепи.

Что делать потребителю электроэнергии? При срабатывании ограничителя мощности весь коттедж будет обесточиваться.

Путей решения этой проблемы существует четыре.

Второй путь – изыскать возможности по выработке электроэнергии собственными силами, например, с помощью ветрогенераторов или солнечных батарей. Такой путь часто выбирают европейцы, но в России это редкость.

В Европе существуют государственные программы стимулирования альтернативной энергетики, позволяющие получить частичную компенсацию стоимости генерирующей установки и льготные тарифы на электроснабжение дома при применение альтернативных источников электроэнергии.

В России генераторы применяются для решения другой задачи, они являются резервными источниками электроэнергии на случай нестабильного электроснабжения или аварийного отключения электричества.

Третий путь – изыскать дополнительные возможности по снижению энергопотребления без сокращения потребностей в выделенной мощности, например, применяя энергосберегающие лампы, программируемые терморегуляторы для теплых полов, антиобледенительной системы кровли или обогрева труб водоснабжения и канализации. Применение энергосберегающих технологий, безусловно, полезно, но как правило, не позволяет кардинально решить проблему нехватки выделенной на объект мощности.

Четвертый путь – ограничить потребности в выделенной мощности волевым усилием, отказавшись от мощных энергопотребителей, например, использовать кухонную бытовую технику (мощные варочные поверхности, электрические духовые шкафы, вентиляционные установки), отказаться от индивидуальных насосов для бассейнов или систем автоматического полива, электрической сауны, электрообогрева, сушильной машины, проточных водонагревателей, но это не всегда приемлемо для владельцев современных загородных домов. Можно объяснить обитателям коттеджа, что нельзя одновременно включать все электроприборы, но это может быть неэффективно, может занять много времени и привести к конфликтным ситуациям.

Ограничить потребности в мощности можно “по-умному”, применяя реле приоритета (реле приоритетных нагрузок).

В этом случае в схеме электроснабжения дома нужно задать приоритеты нагрузкам – какие потребители электроэнергии важны, а от каких на некоторое время можно безболезненно отказаться.

Компания HAGER производит широкий спектр низковольтного электрооборудования. Реле приоритетных нагрузок компании HAGER – универсальное решение в условиях дефицита выделенной мощности.

Реле приоритетных нагрузок позволяет выделить те нагрузки, которые должны быть запитаны в обязательном порядке (приоритетные), и те нагрузки, которые запитываются по остаточному принципу (не приоритетные): хватает мощности – есть питание, не хватает мощности – нагрузки обесточены.

Те линии, которые запитаны через реле приоритетных нагрузок как приоритетные, будут работать в любом случае. Те линии, которые запитаны через реле приоритетных нагрузок как неприоритетные нагрузки, будут работать в том случае, когда ток в цепи приоритетной нагрузки меньше или равен заданному.

Диапазон значений тока в цепи приоритетных нагрузок – до 39А в случае применения реле ED183 и до 90А в случае применения реле ED193 (питание через трансформатор тока ED080). Этого хватает для подключения практически любых нагрузок в загородном доме.

В случае превышения выделенной мощности на электроснабжение приоритетных нагрузок неприоритетные нагрузки просто не будут запитаны. Это гораздо удобнее, чем обесточивание всего загородного дома в момент перерасхода выделенной мощности.Реле приоритета применяются не только в проектах электроснабжения коттеджей.

Такие устройства могут применяться, например, в магазинах, когда в качестве приоритетных нагрузок назначаются холодильные установки и другие значимые потребители, а неприоритетными – розетки комнат отдыха персонала, мультимедийное оборудование.В проектах электроснабжения загородных домов на оборудовании HAGER применяются устройства автоматического ввода резерва с программируемым контроллером, реле контроля напряжения, реле контроля фаз, устройства управления освещением и другое оборудование, обеспечивающее безопасность, комфорт и энергоэффективность загородного жилого сектора.

Уведомления о новых продуктах

Хочу получать

Источник: https://stroytovaroteka.radidomapro.ru/publi/rele-prioritetnych-nagruzok-v-proektach-elektrosna-982-5842.php

Оборудование для систем управления отоплением, кондиционированием и вентиляцией

Оборудование для систем управления отоплением, кондиционированием и вентиляцией

 Недостаточная мощность электросети: приоритетные реле Нехватка мощности электросети не является препятствием к устройству современной системы электроснабжения и отопления дома.Если правильно организовать управление электропитанием и исключить одновременную работу электроприборов большой мощности, требуемая мощность сети окажется значительно меньше. Например, если дом отапливается электрокотлом мощностью 5 кВт, то при включении бытовых электроприборов (плиты, чайника, стиральной машины) мощность возрастает до 10 кВт, что не всегда возможно. Но так как бытовые приборы большой мощности работают достаточно короткое время, если на период их работы автоматически ненадолго отключать электрокотел, мощность останется в пределах 5 кВт, а на работе системы отопления это практически не отразится.В большинстве регионов электросбытовые организации выделяют мощность в пределах 5,5 кВт для электроснабжения Вашего дома. Этого вполне достаточно, если использовать возможности современного оборудования для установления приоритетов энергопотребления.Существуют решения по разделению потребителей электроэнергии на основе приоритетов.   Интеллектуальная система управления отоплением Honeywell EvoHome EvoHome – это интеллектуальная система зонирования, временного планирования и удаленного управления отоплением и горячим водоснабжением, позволяющая создавать и индивидуально контролировать до 8 зон отопления и нагрев горячей воды.EvoHome подходит для любого дома с водяным центральным отоплением (напольным или радиаторным). Монтаж EvoHome не требует слива теплоносителя из системы отопления. Контроллеры для радиаторов могут быть установлены на уже существующие радиаторные клапаны. Беспроводные датчики, контроллеры и приводы легко впишутся в любой интерьер.Алгоритм обучения TPI обеспечивает адаптацию управления в каждой зоне к погоде и времени года.   Управление отоплением на основе Wi-Fi термостата SALUS iT500 Wi-Fi регулятор температуры серии iT500 обеспечивает комфорт в доме, анализируя температуру и выполняя ваши команды, где бы Вы не находились. iT500 позволяет настроить в доме до 2-х температурных зон, задавать детализированное расписание, регулировать и отслеживать температуру до десятых долей градуса. Благодаря Wi-Fi подключению прибор прост в установке, удобен и компактен в использовании. Технологичный дизайн вписывается в любые интерьеры. Приложения для PC, iOS и Android обеспечивают управление с каждого устройства: в любой точке света вы знаете, какая температура у вас дома сейчас и можете легко её регулировать.   Энергосбережение в частном доме Строительство энергосберегающего дома и применение энергосберегающих технологий не требует слишком больших усилий. Даже если не использовать сложные системы аккумулирования и повторного использования (рекуперации) энергии, можно добиться отличных результатов за счет: Эффективной теплоизоляции кровли, стен, окон, перекрытий, и мест стыковки ограждающих конструкций.Использование современных материалов (например, бесшовных утеплителей – пенополиуретана, жидкого пеноизола, монолитного пенобетона, эковаты ) позволит в 2-3 раза сократить затраты на отопление.

Источник: http://www.sensenergo.ru/index.php?id=6&option=com_content&view=article

Реле приоритета

Так называется электротехнический элемент, главная задача которого лимитировать потребляемую от сети электрическую мощность. Делается это с помощью отключения некоторых, так называемых неприоритетных нагрузок. Отсюда и название – реле приоритетов.

Рассмотрим упрощенную электрическую схему устройства.

Общее питание электроустановки осуществляется от линии L. На этой линии установлен датчик тока – трансформатор Т. Далее питание беспрепятственно поступает на линию UP. К ней подключается часть потребителей, которые имеют самый высокий приоритет. Эта группа потребителей не отключается ни при каких условиях.

Сигнал поступающий с датчика тока Т попадает на компаратор, который сравнивает его с опорным напряжением. Последнее регулируется с помощью шагового переключателя. Это и есть так называемая уставка реле. Обычно она имеет дискретность 5А.

Все неприоритетные потребители, питающиеся от LP, будут отключены на некоторое время, пока общий потребляемый ток не станет ниже тока уставки. Как только это условие начинает выполняться, происходит обратный процесс – компаратор «переворачивается», контактор подключает линию LP к UP. Таким образом, все потребители оказываются подключенными к электропитанию.

Мы описали алгоритм работы реле приоритетов весьма упрощенно. На самом деле, это сложный электронный элемент автоматики, довольно дорогой. Он лежит в основе автоматической системы управления нагрузками, о которой уже писали.

Не смотря на всю, кажущуюся простоту, применить реле приоритетов не так просто. Формирование приоритетных и неприоритетных групп потребителей требует логического обоснования, корректных расчетов и знания электротехники. Не каждый электроприбор можно внезапно отключать безнаказанно.

Реле приоритетов выпускаются однофазными и трехфазными, одно и многоканальными.

Последние довольно громоздкие и дорогие устройства, имеющие в своем составе несколько компараторов, буферных усилителей и контакторов. Соответственно, низкоприоритетных линий также несколько – LP1, LP2, LP3…

Отключаются они последовательно, начиная с самого низкого приоритета – LP3. Включаются наоборот, начиная с LP1 и заканчивая LP3.

Реле приоритетов – модульный прибор, который монтируется на DIN-рейку. Их производят электротехнические фирмы ABB, Legrand, Schneider Electric. Заказывая прибор у официальных дистрибьюторов этих фирм, следует учитывать его дефицитность. Обычно он поставляется в течение от 2-х недель по предоплате.

Применение реле приоритетов в коммерческом плане вполне обосновано. Оно позволяет, не покупая дополнительной электрической мощности, подключить оборудования в 1,5 – 2 раза больше, чем предписано лимитами – установленной мощностью. Это весьма существенная экономия.

Владимир Еремеев

Источник: http://www.tehnodes.ru/rele-prioriteta.html

Реле управления нагрузкой

Всем привет. Хочу Вас познакомить с интересной штукой, предназначенной для апгрейда электрики в вашем доме. Реле управления нагрузкой (еще эту штуку называют реле отключения неприоритетных нагрузок), рассмотрим на примере ABB LSS 1/2.

Есть еще похожие приборы созданные компаниями  Schneider Electric и Legrand, но они менее распространены, и найти их на просторах нашей необъятной Родины значительно труднее. Кроме того, прибор от компании ABB, на мой взгляд, более удобен, функционален и понятен, хотя и дороже.

Итак. Что же это такое и с чем его едят? Начинаем с самого начала. Вводной автомат ограничивает мощность, выделенную на объект. Следовательно если мы станем потреблять больше чем положено (включим несколько мощных приборов одновременно) – автомат отключит электричество и мы будем сидеть в темноте.

Данное реле отслеживает силу тока и когда она превышает заданное значение, отключает часть приборов, которые Вы сами выбираете в качестве неприоритетных. Причем отключает их временно.

В случае превышения порогового значения, срабатывает контакт, отключающий первую неприоритетную нагрузку. При этом загорается красный светодиод L1, который указывает на то, что отключена первая не приоритетная группа.

Если при этом суммарный ток нагрузки не уменьшился ниже установленного порогового значения, срабатывает второй контакт и отключается вторая неприоритетная группа. Загорается красный светодиод L2.

Каждые 5 мин. происходит проверка путем включения всех реле. Если в этот момент суммарная мощность равна или меньше заданной, реле остаются замкнутыми, в противном случае происходит повторное отключение неприоритетных линий. Таким образом, реле позволяет:

• • увеличить количество нагрузок без увеличения выделяемой мощности,

• • уменьшить потребляемую мощность,

• предотвратить неудобства, связанные с внезапным выключением вводного автомата.

Давайте попробуем разобраться на примере.

Итак, имеем вводной автомат на 25А, далее счетчик электроэнергии, Далее обычно ставится реле контроля напряжения, но у нас его нет для упрощения схемы.

Соответственно, следом идет реле управления нагрузкой к которому подключается фаза (в нашем случае схема с однофазным подключением), которая внутри реле делится на три линии: PL — приоритетная линия, NPL1 и NPL2 — неприоритетные линии 1 и 2 соответственно. К линиям подключаются приборы через автоматы номиналом не более 16А.

Если подключаете боле мощные автоматы, то необходимо делать это через контакторы, схема приведена ниже. При суммарном превышении нагрузки на всех трех линиях, реле оставляет приоритетную, а остальные отключает.

Также к данному реле можно подключить выключатель принудительного выключения неприоритетных нагрузок и дистанционную сигнализацию срабатывания отключения неприоритетных линий. Функции, кстати говоря, очень полезные. А еще данное реле можно использовать при трехфазной схеме подключения, схему также привожу ниже.

Ну вот, кажется разобрались. Как показывает практика, данный прибор целесообразно использовать в коттеджах, частных домах. У нас в Ленинградской области часто выделяют на дом 25А или, что еще хуже, 16А. Этого явно не хватает, при постоянном проживании.

В таком случае реле управления нагрузкой очень выручает. В городских квартирах, в новых домах, обычно выделяется 32А, этого вполне достаточно, там реле использовать, как правило, нет необходимости, а на промышленных предприятиях ему вряд ли найдется применение, так как номинальная сила тока на прибор 90А.

Вобщем, если легче не стало, пишите, постараюсь помочь.

Источник: https://brigada-stroy.ru/rele-upravleniya-nagruzkoj/

Управления нагрузкой электрических котлов отопления: реле нагрузки, реле приоритета, переключатели нагрузок

Вступление

Электрические котлы отопления энергоёмки и значительно влияют на потребляемую мощность всей квартиры или дома. Чтобы работа котла не нарушила работу других бытовых приборов и не превысила максимальную выделенную мощность дома, существуют специальные приборы управления нагрузкой электрических котлов отопления.

Общий принцип работы управления нагрузкой электрических котлов отопления

Стандартная выделяемая мощность для частного дома, редко превышает 5-5,5 кВт. Этого достаточно для работы стандартных бытовых приборов (чайника, стиральной машины, электроплиты и т.д.), но будет недостаточным, если для отопления использовать электрический котел.

Однако, во-первых, котел отопления работает не круглый год, во-вторых, большинство энергоёмких бытовых приборов работают непродолжительное время. Всё это позволяет предположить, что разумное управление нагрузкой позволит использовать электрокотел отопления без выделения дополнительных мощностей.

Для управления нагрузкой электрических котлов отопления выпускается ряд приборов, которые в автоматическом режиме позволяют организовать работу электрической сети дома (квартиры).

Типы приборов для управления нагрузкой

Приборы для управления нагрузкой, в частности в доме с электрическим котлом отопления, можно разделить на следующие группы:

• Реле управления нагрузок;
• Переключатели по приоритету;
• Реле нагрузки электрических котлов.

Реле управления нагрузками

Данный тип прибора ставится между вводным автоматом защиты и нагрузкой. В постоянном режиме прибор следит за общей нагрузкой сети, сравнивая её с установленным максимумом. Если нагрузка превышает допустимое значение, прибор самостоятельно отключает менее приоритетные электрические цепи, оставляя работать цепи более приоритетные.

Простой пример. В доме три групповые цепи:

• Группа 1 силовых розеток в комнатах и свет;
• Группа 2, розетки силовой нагрузки электрическая плита, чайники, утюг, может быть бойлер кухни, а также розетки подсобных помещений;
• Группа 3, котел отопления.

Каждая группа электропроводки становится приоритетом в любом выбранном порядке. Далее, каждая группа подключается к клеммам реле управления нагрузками в порядке выбранного приоритета. Если общая мощность подключенных приборов превысит максимально допустимую, то реле отключит менее приоритетную группу и позволит работать более приоритетной.

Примерами реле управления нагрузок:

• Реле управления нагрузкой ABB LSS1/2,
• Реле откл. не приоритетных нагрузок Legrand0038,
• Реле нагрузок CDS Schneider Electric;
• РПН-1 компании Меандр.

Переключатели по приоритету

Данные приборы НЕ следят за суммарной мощностью сети. Они просто, отключают неприоритетные цепи, когда включаются приоритетные. Например, если котел отопления приоритетная цепь, при его включении отключатся силовые розетки комнат или кухни.

Примеры переключателей по приоритету:

• Siemens N5TT6 101- 103,
• ABB E450,
• Stiebel Eltron LR1-A.

Реле нагрузки электрических котлов

Это специальные устройства выпускаемые производителями котлов отопления для своих котлов. Например, реле HJ 103Т для котлов Therm. Это реле следит за общей мощностью сети дома, и в случае её завышения, Не отключает приоритетные цепи, а регулирует мощность котла отопления, обычно ступенями.

Еще раз повторюсь, эти реле работают только со «своими» котлами отопления, на которых есть клеммы для их подключения.

Общий принцип подключения приборов управления нагрузкой

Реле, следящие за общей нагрузкой сети, подключатся после вводного автомата защиты и нагрузками.

Переключатели по приоритету включаются между основной и неосновной нагрузками.

Реле HJ 103Т котлов Therm монтируется на ДИН-рейку. По ширине это 6 модулей. Ставится реле после входного автомата защиты. Для подключения есть клеммы L1, L2 и L3. На котле есть контакты 5, 6, 7.

Контакты котла 3 и 4 подключаются к пусковому реле, отключающему еще одну нагрузку, работающую с котлом, например, бойлер. Контакты 1, 2 это фаза и ноль, идущие от вводного автомата.

©Obotoplenii.ru

Связанные материалы

Источник: https://obotoplenii.ru/elektricheskie-kotly/upravleniya-nagruzkoj-elektricheskikh-kotlov-otopleniya

Реле приоритета (ограничители мощности) от НоваТек: РМТ-101 и ОМ-310

Раз начали тему возвращения к прошлым публикациям с поста про дифы, то возвращаемся и к реле приоритета и прочим штукам, которые что-то делают при превышении потребляемого тока. Напоминаю вам старый пост про реле приоритета ABB LSS1/2. Задача таких реле — ограничить мощность потребления.

Обычно их используют в том случае, если выделенная мощность (номинал вводного автомата) небольшая, и есть риск того что из-за большой нагрузки он отключится, оставив без света всё жилище.

Тогда можно поставить реле приоритета так, чтобы при перегрузке оно пыталось отключить какие-то линии (ну например розетки или технику типа кондеев или духовки), оставляя освещение и, например, розетки для компьютера.

Чаще всего такая проблема возникает на однофазных вводах, например на всяких дачных домах с хилой ТП, или на квартирах с газом в старых домах, где номинал вводного автомата может быть 25А (а в Питере с готичными щитами на мраморных досках и даже 16А).

Однако сейчас популярным стало выделять на дачные дома трёхфазные вводы на 15 кВт мощности. Это вводной автомат с номиналом в 25А. И встала та же проблема — отключить часть нагрузок при превышении трёхфазной мощности.

А значит — нужно трёхфазное реле приоритета.

Но сначала вернёмся к маленькой находке однофазного варианта. Это — Реле максимального тока НоваТек РМТ-101. Прочитать про него и скачать докуму можно вот тут: http://novatek-electro.com/rele_maksimalnogo_toka_rmt-101.html. Фактически, это то же самое LSS1/2, только нашего производства и с индикацией измеряемого тока.

Его можно использовать как:

• Просто амперметр — пример был в одном из последних постов, в котором был описан трёхфазный 19″ щит с индикацией напряжений и токов. В этом случае мы плюём на все настройки и контакты реле, и просто меряем им ток.
• Реле приоритета. В этом случае нам надо будет поставить контактор. Ну так он и к LSS ставится так же.

Однако у этого реле есть несколько преимуществ по сравнению с LSS. Во-первых, ток здесь меряется при помощи трансформатора тока, и провод не разрывается и никуда не подключается. При этом реле может питаться не от того же источника, чей ток меряет. Вот она — дырка, через которую надо пропустить провод:

Во-вторых, в этом реле регулируется время включения и отключения по перегрузке, что тоже даёт бОльшую гибкость в настройках. А если понадобится организовать несколько уровней приоритета — можно просто поставить каскадом несколько штук этих реле. При цене его примерно в 2500 — это всё херня =)

Заглянем внутрь. Вот вся начинка:

А вот трансформатор тока:

Сделан он где-то в индии, но как я понимаю для таких измерений его точности хватает. Это реле довольно удобно и просто в применении. Я часто использую его как амперметр в своих щитах.

Однако для справедливости опишу впечатления от амперметра ABB AMTD-1, который стоит 5-6 тыр. Он ОХРЕНЕННЫЙ, потому что имеет очень большие и яркие цифры. Они читаются издалека. Поэтому если вы хотите иметь красивый прибор — ставьте ABB. Если вам нужна просто индикация в какую-нибудь UK540 — ставьте это реле.

Но вот со множетвом мне пришлось столкнуться. Попросили меня проверить чужой проект и собрать щиток по нему. Проект я не могу опубликовать, поэтому опишу на словах. На удивление, первый раз я увидел проект, в котором были нормально сделаны группы. причём такое впечатление что люди читали мой блог =)) Это хорошо.

В проекте был трёхфазный ввод и трёхфазное реле приоритета. У него было нарисовано два неприоритетных выхода, на каждом из которых (без контактора) сидело несколько нагрузок, раскиданных по фазам. По идее, это должно было работать так: если нагрузка по любой из фаз превышает заданную — рубим неприоритетный выход 1. Если не помогло — рубим второй.

И в проекте было указано реле CDS 15913 от Schneider. Ну я вроде как прочитал описание, выматерился из-за того что Шнайдер считает модули не как 18 мм, а как 9 мм. И что его 16 модулей — это на самом деле 8 реальных. И что не надо было думать о том, как подпиливать пластрон от щитка.

И винтики какие-то уебанские. Как прям от СССР. Чтобы отвёрткой такой с деревянными накладками-ручками крутить (это была шпилька вида «как профи видит то, к чему не привык» — «Хмм.. гавно какое-то..

и винтики какие-то странные, не такие» xDD).

И волосы у меня встали дыбом. Купил я какую-то ХРЕНЬ, которая никогда не будет работать как надо.

Я даже переспросил спеца по Шнайдеру с МастерСити (пользователь Юрка), и он мне описал то, что я уже и сам понял: у Шнайдера есть или такое трёхфазное реле, или однофазное с функционалом таким же как у ABB LSS1/2 — две неприоритетные группы. А проектировщик составил из них что-то такое своё.

И чо делать? Во-первых — СДАТЬ нафик этот дорогущий ужас! А во-вторых… хехееее… попереться в НоваТек и купить их чудо техники — трёхфазный ограничитель мощности НоваТек ОМ-310. Показываю гвоздь сегодняшней программы:

Сразу же даю все ссылки на описание (http://novatek-electro.com/rele_ogranicheniya_moschnosti_om-310.html) и на программу для связи с компьютером (http://novatek-electro.com/docs/soft/Setup_cpl_pl310(1.6).rar). И кратко описываю то, что оно может, на свой лад:

• Работать по одной или по трём фазам. Ему совершенно пофигу что мерить.
• Имеет интерфейс управления с компа. Очень удобный, особенно для настройки параметров. В конце статьи скриншоты. Причём данные могут логиться для сбора статистики. Это похоже на дешёвую версию анализатора качества электроэнергии OMIX или на Регистратор РПМ-16-4-3.
• Может использоваться как адская вводная штука, которая будет защищать от аварийного напряжения и даже от утечки на землю, как противопожарное УЗО (для этого в комплекте идёт дополнительный дифференциальный трансформатор). По всем этим защитам все уставки и времена включения регулируются. Причём АПВ можно и отключить для определённой защиты.
• Есть дополнительное фукнциональное реле. Его можно использовать или как контакты для подачи сигнала тревоги/аварии или как реле второй группы неприоритетной нагрузки. А именно это нам и надо =)
• Куча настроек. Причём есть режим админа (с паролем) и режим пользователя. Каждый параметр можно включить или исключить из режима пользователя. Чтобы не лазил куда не надо. Скажем, мощность запаролить, а задержки по времени — оставить для регулировки простому пользователю.

Но сначала поглядим что там внутри:

Нижняя плата — само ядро системы: реле, источник питания, трансы для измерения токов.

Источник питания -импульсный. Правда немного жужжит, но, ИМХО, можно поправить, подзалив трансформатор суперклеем или термоклеем. Здесь же расположены резисторы для измерения уровня входных напряжений.

А вот и наши родимые внутренние трансформаторы тока. Петельки провода вокруг них сделаны для того, чтобы было удобнее подключать внешние ТТ.

А вот и обратная сторона платы. Тут стоит микроконтроллер AtMega =))

Запилим простой тест. Ставим предел мощности (этот девайс меряет мощность в кВт, а не ток) на минимум — на 3 кВт и подаём питание. Ограничитель мощности запускается и показывает нам текущую мощность в 0.00 кВт.

Погреем чайник. Вот вам и сеть =) Чайник, который в 2,2 кВт, греет на самом деле на 1,53 кВт. Ну или у меня, хехе, как обычно, херовое сетевое напряжение.

Врубаем всё на полную. И выжидаем время задержки, когда ограничитель отрубится по превышению мощности.

Отрубился: мигает светодиод «Авария», а ограничитель показывает попеременно текущую мощность и пиковую мощность, которая вызвала срабатывание защиты:

Девайс мне ОЧЕНЬ понравился и я буду его использовать в тех случаях, когда надо запилить или трёхфазное реле приоритетов, или простенькое устройство для сбора параметров сети на комп.

А мы возвращаемся к живому примеру щита с таким девайсом. Набиваем всю начинку в корпус U62:

Из интересного тут применено и сделано:

• Как обычно — ручное переключение СетьГенератор. По каждому вводу есть свой контроль напряжения;
• Две неприоритетные линии. Каждая имеет двухцветную красно/зелёную индикаторную лампочку;
• Неотключаемые линии;
• Все основные виды питания выведены на отдельные кросс-модули. Это позволяет все-все линии переключать как попало между разными видами питания;
• Применил, как когда-то делал Marsik, двухполюсные автоматы на те линии, на которые не нужна дифзащита. Это позволило ВООБЩЕ избавиться от нулевых шинок напрочь, и окончательно упростить разводку щитка, соединив все нули гребёнками.

Это, на самом деле, мой новый концепт сборки щитков. Сначала ты делаешь несколько точек-источников питания разных групп щитка. Оформляешь их шинами или кросс-модулями. А потом уже тупо, не думая, распихиваешь автоматы отходящих линий по фазам.

Вот что получилось в итоге. Вроде выглядит как дикое месиво проводов и портит эстетику, но сейчас я считаю это преимуществом, потому что:

• За DIN-рейками примерно 2,5 см свободного места. Провода лежат свободно и лучше охлаждаются;
• Стяжек — нет. Никаких жгутов. Хоть это и немного портит эстетику, но позволяет легко перекидывать нагрузку по фазам, не раскусывая пучки стяжек.
• Так как все провода за DIN-рейками, то места между автоматами хватает для того, чтобы уложить все провода отходящих кабелей.

Врубаем питание (я все фазы запараллелил и оба ввода — тоже). Врубаем наш чайник в розетку щитка =)

И смотрим, как всё отрубилось и как горят красные лампочки обоих групп =)

Ну а вот и готовый щиток. Обожаю я эту серию корпусов =)

И немного об управлющей программе. Она написана достаточно аккуратно и одновременно показывает все параметры так, чтобы компьютером можно было пользоваться как диспетчерской панелью. В режиме связи с компом программ показывает текущие параметры нагрузки и сети, и даже строит небольшие графики.

И ещё при помощи программы очень удобно настраивать параметры самого ограничителя. Они тут настраиваются вместе с описанием:

А ещё эта софтина может логить все данные в Access’овскую базу данных. И строить графики. Просто, удобно и функционально. Мне очень понравилось.

Из косяков было замечено только то, что при отключении моего мощного нагревателя девайс теряет связь с компом по RS-232. Я так думаю, что это адские помехи именно от нагревателя или от хренового кабеля USBRS-232. Так как прибор держит связь ещё и по RS-485, то можно использовать какой-нибудь адаптер LANRS-485, заложить к щиту витую пару и не нервничать.

А ещё это первый щит, который реально надо настраивать прям при помощи ноута. Мне так и представляется, если бы я ща в полях работал. Приехал. Подключил все кабели. Врубил питание. Достал ноут. Загрузил. Ткнул разъём. И панеслась =))

В конце добавляю видео теста ОМ-310 (зарегал тут ЮТуб и нашёл его в архивах):

Источник: http://cs-cs.net/novatek-rmt101-om310