Реле струму для відключення непріоритетного навантаження
Пріоритетні реле (серії-PR) застосовуються в колах струму, в яких підключено не менше двох потужних приладів, які можуть працювати незалежно, і одночасне включення призведе до спрацювання захисту від надмірного навантаження на електричне коло. Практичним прикладом використання реле може бути захист старих і зношених електричних приладів від надмірного перевантаження, яке може викликати перегрів проводів і водночас призвести до небезпеки, пожежі або ураження електричним струмом. Реле серії PR дозволяють виробничим або монтажним компаніям зменшити витрати, пов’язані з розподіленим лімітом потужності. Це запобігає перевищенню встановлених лімітів у разі неконтрольованого включення багатьох машин і пристроїв одночасно, що призводить до штрафних санкцій чи аварійних відключень.
Сучасна електроніка дозволяє створювати пристрої з можливістю регулювання параметрів, високою швидкістю роботи та багатьма способами монтажу, що ідеально відповідає потребам побутового та промислового застосування.
PR-612 (для монтажу на рейку) і PR-602 (для монтажу на площину) призначені для керування однофазними пристроями, підключеними в одне коло з максимальним навантаженням 16А. Потенціометром встановлюється значення струму споживання (від 2А до 15А) в пріоритетному колі, вище якого реле відключає непріоритетне коло. Зменшення споживаного струму в пріоритетному колі нижче встановленого порогового значення призведе до автоматичного включення непріоритетного кола. У випадку, якщо пристрій вже включене реле пріоритету не дозволить ввімкнути непріоритетне навантаження.
Приклад 1:
Найпростішим прикладом, що ілюструє роботу PR, є система з електрочайника і електрокотла, з'єднаних в один контур. Котел як непріоритетне навантаження постійно живиться для підігріву води. Він споживає 8A. Чайник підключається до пріоритетного контуру. Ми включаємо його зрідка і на короткий час. Він споживає 6A. Одночасна робота призведе до спрацювання захисту від перевищення струму на рівні 10A. На реле встановлюємо значення струму спрацьовування, тобто значення, при перевищенні якого непріоритетний приймач вимкнеться, а пріоритетний ввімкнеться. Встановлена сила струму повинна бути меншою, ніж споживана чайником. У нашому випадку досить встановити 4А. Це гарантує швидке відключення бойлера після включення чайника. Після того, як вода закипить, чайник автоматично вимкнеться, а струм контуру буде пріоритетним.
Приклад 2:
Іншим прикладом розташування двох споживачів є електричний підігрів підлоги (12А) у ванній кімнаті як непріоритетний споживач і електричний проточний водонагрівач (15А) як пріоритетний споживач. Кожне включення обігрівача автоматично вимикає підігрів підлоги. Після вимкнення обігрівача килимок автоматично включається. Якщо PR не використовується для керування пристроями, їх одночасна робота (27A) призведе до спрацювання захисту від надструму.
Ці приклади стосуються навантажень, що не перевищують 16 А. Таке обмеження струму забезпечується конструкцією PR-602 і PR-612, які вимірюють безпосередньо струм контрольованих приймачів. Для кіл з навантажувальною здатністю більше 16А ми використовуємо реле PR-603, PR-613 і PR-615 з прохідним каналом Ø4 для кабелю приймача. Діапазон налаштування струму відключення від 2А до 15А, а для PR-615 від 4А до 30А. Кабель проходить безконтактно через внутрішню частину реле. Найкраще підходить одножильний кабель DY. Отвір з проводом виконує роль трансформатора струму. Вимірювання здійснюється за принципом електромагнітної індукції. Тому струм пріоритетного приймача може бути більше 16А, він обмежений тільки перерізом струмового кабелю. Якщо необхідно використовувати кабель для більших навантажень - із зовнішнім діаметром, більшим за релейний канал - ми можемо протягнути ізольований провідник (оголений провід). Це безпечно, тому що внутрішня ізоляція отвору являє собою спеціальний рукав із склошовку, просоченого гумою, з дуже високими параметрами електроізоляції:
- мін. опір ізоляції: 10 Ом;
- мінімальна напруга пробою: 4,3 кВ;
- максимальна робоча температура: 180°C, клас H.
Увага! Обов’язково належним чином ізолюйте відрізки дроту, що йде від наскрізного проходу до точок з’єднання після встановлення реле з оголеним проводом. У таблиці нижче наведені приблизні дані про діаметри оголених та ізольованих провідників для різних перерізів провідників DY.
Для пріоритетних струмів приймача, вищих за можливе максимальне навантаження реле (PR-602, PR-612) або наскрізного кабелю (PR-603, PR-613), практичним рішенням є шунтування PR опором. Це дуже просто: достатньо розгалужити пріоритетну лінію. Відповідно до закону Кірхгофа, струми в відгалуженнях менші, ніж в головному провіднику, і залежать від опору провідників. За простою формулою можна розрахувати струм гілки PR: IPR=IO/(1+SB/SPR), де Io – струм пріоритетного приймача; SB ділянка обхідного провідника; SPR поперечного перерізу дроту реле, припускаючи, що дроти з одного матеріалу і мають однакову довжину. Похибка вимірювання струму при цій комбінації становить до 10%. Зверніть увагу, що значення параметра порогу активації також змінюється. Якщо струм ПР зменшити в три рази, то значення уставки на шкалі також зменшиться в три рази. Це слід враховувати при регулюванні порогу спрацьовування, щоб реле реагувало на фактичне значення струму пріоритетного приймача.
Якщо ми хочемо керувати приймачами з набагато більшою потужністю та навантаженнями, що перевищують пряме підключення (наприклад, 100A, 200A та більше), слід використовувати PR-614, призначений для роботи з трансформатором струму вхід якого підключений до пріоритетної схеми, а вихід до вимірювальних клем PR. Максимальний діапазон виміряного струму залежатиме від коефіцієнта трансформації, наприклад, від 20 A до 150 A із співвідношенням 10:1. Проблем із високими струмами непріоритетних приймачів немає. У таких випадках ми створюємо систему керування для контактора, що вмикається через контакт реле.
Схема підключення PR-614:
Можна побачити, що всі типи PR мають діапазон налаштування струму від 2А. А що, якщо ми хочемо виявити менші струми, наприклад, 1 А? Слід використовувати PR-603 або PR-613. Кілька разів протягніть провід живлення через канал. Кожен поворот - це збільшення вимірюваної величини на поточне значення пріоритетного приймача. І так, якщо потрібен поріг перемикання близько 1А, протягуємо кабель через канал тричі (3 витка). Для струму 1 А виміряне значення становитиме приблизно 3 А. При налаштуванні 2A відбудеться миттєве перемикання. Всі ПР можна використовувати для трифазної мережі і трифазних приймачів. У випадку з приймачем із симетричним навантаженням до будь-якої фази достатньо підключити лише одне реле PR. Для приймача з незбалансованим навантаженням слід використовувати одне реле для кожної фази з правильно встановленим порогом спрацьовування залежно від навантаження фази.
