Реле приоритета нагрузки что это

Подключение реле приоритета нагрузок (однофазное, трехфазное)

Реле приоритета — небольшое электротехническое устройство, посредством которого осуществляется управление включением электроприборов. РПН способно контролировать общий ток питающей сети, реагирует на значительное повышение нагрузки отключением менее важных в конкретный момент потребителей. Применение реле снимает проблему сверхнормативных нагрузок на питающие сети. Читайте также статью ⇒ Реле напряжения.

Виды реле

Предупредить возникновение неисправностей при перегрузках сети в индивидуальном доме или на небольшом предприятии позволяет реле приоритета, разделяющее сети на приоритетные и менее важные.

Применение РПН позволяет отключить менее важные приборы при перегрузке в сети

Производятся несколько типов РПН:

• 1- и 3-фазные;
• одно- и многоканальные.

Трехфазные устройства способны также выполнять функцию приоритета фаз, переводя нагрузку по однофазным каналам, не допуская приводящую к полному отключению всего объекта асимметричность.

Многоканальные приборы РПН допускается использовать вместе с различными линиями.

По функциональному исполнению устройства разделяются на реле:

• нижнего порога;
• верхнего порога.

Реле высшего порога срабатывает при повышении тока и подключается по схеме последовательного соединения. Прибор, срабатывающий на минимальный порог напряжения, наоборот, подключается к сети по параллельной схеме.

Также выпускаются реле, рассчитанные на разные уровни включения, которые при необходимости можно регулировать для различных нагрузок. В сетях с мощными нагрузками РПН следует совмещать с трансформатором тока.

Конструкция

Благодаря имеющемуся в реле измерителю тока и исполнительному элементу, при достижении током установленного значения выполняется переключение контактов. Измеритель в настроенном диапазоне выявляет силу тока, а также, в зависимости от характеристик потребителей, может настраиваться на переключение.

Для стандартных контактов наибольшая величина коммутируемого тока равна 16А. На предприятиях имеется необходимость коммутации токов большей величины, потому возникает необходимость использования специальных контакторов.

Если задействованы магнитные контакторы, РПН относится к отдельной конструкции и передает кондуктору сигнал управления, то есть не имеет возможности самостоятельного переключения контактов.

Область применения

Считающаяся наиболее необходимой линия питания должна постоянно находиться в подключенном состоянии. К неприоритетным относятся линии, отключение которых от сети в случае ее перегрузки не приведет к каким-либо последствиям.

При перегрузках не отключается важное для безопасности на предприятии освещение, а произойдет отключение только находящихся на линии с низким приоритетом потребителей. При восстановлении нормальной работы сети все неприоритетные потребители автоматически подключатся.

Если перегрузка образовалась по причине включения нескольких приборов, возможно отключение только одного из них. При этом питание электричеством имеющих высокий приоритет потребителей восстановится. Читайте также статью ⇒ Реле тока приоритетное.

Принцип работы и установки РПН

К общей линии подключается трансформатор тока, а после него — потребители. К первой очереди в схему включаются нагрузки, имеющие приоритетное значение и не подлежащие отключению.

Затем в схему включается реле потребителей, через которое соединяются неприоритетные группы нагрузок. При превышении тока в сети они будут отключаться в установленной последовательности в соответствии со степенью важности.

Приходящий от измерителя тока сигнал поступает для анализа на встроенный в модуль компаратор. Этот элемент производит соотнесение сигнала с установленным по настройкам значением основного напряжения. Реле определяет момент срабатывания компаратора, время отключения нагрузок с малым приоритетом. Как результат — снижение тока в сети. Через установленное в настройках прибора время реле попытается подключить к сети менее важных потребителей.

Многоканальные РПН способны одновременно работать с несколькими линиями, последовательно отключающихся, начиная с нижайшего приоритета. Включаются линии, наоборот, начиная с более высокого уровня значимости.

Установка реле позволяет обойтись стандартным комплектом оборудования без затрат на дополнительную мощность сети. Это позволяет сэкономить средства — это особенно заметно в масштабах даже малого предприятия.

Ниже представлена схема подключения на примере квартиры. На входе имеется выключатель (25А), далее счетчик и группа автоматов. Также подключено определенное число бытовых приборов различных видов и мощности.

Типовая схема подключения РПН к сети в квартире многоэтажного жилого дома

При необходимости одновременного включения сразу всех электропотребителей, выходной автомат в щитке отключится, свет погаснет и все приборы прекратят свое функционирование. В действие будет приведена тепловая блокировка и автомат отключит от электропитания всю квартиру. Будет необходимо найти причины, приведшие к перегрузке, и заново включить автомат.

Совет №1: При использовании РПН такой проблемы и связанных с ней сложностей можно избежать. Необходимо выделить в приоритетные те линии, которые требуются в первую очередь, и отнести к неприоритетным малозначительные нагрузки. Прибор ограничит поступление электротока из сети и не допустит полного выключения.

Такие устройства широко используются и в системах защиты на предприятиях любого масштаба для не допущения возникновения аварийных и внештатных ситуаций. Особенно актуально применение РПН на производствах с большим количеством станков и технологического оборудования, на которых перегрузки, короткие замыкания или отключение электроэнергии могут привести к серьезным последствиям.

Примеры схем подключения

Рассмотрим одно- и трехфазные схемы подключения на примере устройства ABB LSS 1/2.

Реле ABB LSS 1/2 относятся к доступным и качественным устройствам на рынке нашей страны

По схеме для однофазной системы сначала ставится 25-амперный счетчик, после него — автомат. Затем устанавливается реле, контролирующее напряжение, но для упрощения картинки на схеме его нет. Далее показано реле для управления нагрузкой с подключенной к нему фазой (в данном случае система однофазная), внутри реле разделяющаяся на три линии:

• PL — линия приоритетная;
• NPL1 — первая линия неприоритетная;
• NPL2 — вторая линия без приоритета.

Через автоматы (с номиналом, не превышающим 16А) к линиям подсоединяются устройства. При подключении автоматов большей мощности требуется их соединение через контакторы (вторая схема). Если суммарная нагрузка превысит допустимую, реле отключит все нагрузки, оставив подключенной только приоритетную.

Схема подключения РПН для одной фазы, справа — через контакторы

Согласно принципу работы реле, сначала отключаются линии L1 И L2, подключение осуществляется в обратном порядке.

Совет №2: РПН обладают и рядом дополнительных функций. Например, выключатель принудительного отключения нагрузок низкоприоритетных или дистанционную систему оповещения об отключении линий.

Трехфазная схема подключения, принцип работы которой идентичен однофазной схеме, для устройства ABB LSS 1/2 приведен на рисунке ниже.

Схема подключения реле марки ABB LSS 1/2 для трех фаз

Обзор моделей

В таблице представлены наиболее популярные у отечественных покупателей марки реле с указанием основных характеристик и ориентировочной стоимости.

Выбор той или иной модели обусловлен не столько ценой, сколько условиями работы реле и схемой его подключения.

Наивысший ток приоритетной нагрузки 90 A

Диапазон тока, A 5…90

Порог отключения, 15 — 20 — 25 – 30 — 40 — 50 — 60А

Общий ток подключенных потребителей — 90А

Интервал напряжений: 240 ВА +5 %, -10 %

Максимальный ток неприоритетной нагрузки 15 A

Ток включения >3 A

Ток отключения < 1,8 A

Недостатки использования РПН и его аналоги

Несмотря на большое количество преимуществ, связанных с подключением и применением реле приоритета нагрузок, использование прибора имеет и некоторые недостатки:

• Для установки устройства в уже имеющуюся сеть требуется выполнить большой объем работы, связанной с модернизацией проводки, щитка. Для этого необходимо приглашение квалифицированного специалиста, который произведет точный расчет схемы в соответствии с нагрузкой от всех имеющихся потребителей.
• Для прокладки обособленных линий кабелей от щита к розеткам с различными потребителями необходимо штробление стен и ремонт помещения.
• РПН не устанавливаются на обычной проводке, схема которой не предусматривает наличия обособленных линий к розеткам.

Выполнение разделения линий на приоритетные в быту стало проще благодаря тому, что появилось новое устройство — оптимизатор сетевой нагрузки, также отключающий неприоритетные электроприборы.

Принцип действия оптимизатора заключается в перераспределении мощности потребителей в соответствии со степенью их важности. На время включения приоритетного электроприбора оптимизатором отключается менее приоритетный прибор, который во время паузы в функционировании более приоритетного снова включается.

Что такое реле приоритета нагрузки

На любых объектах, как промышленного, так и гражданского назначения, существуют потребители энергии, для которых важно бесперебойное электроснабжение. Наряду с этим существуют электроприборы, временное отключение которых не имеет существенного значения. Реле приоритета нагрузки (РПН) является именно тем прибором, который в случае перегрузки электросети «выбирает» каких потребителей следует исключить, а каким сохранить поставку электричества.

Реле приоритета ABB LS1/2:

Для чего нужно реле приоритета

Быт современного человека окружён множеством электроприборов. Это стиральные машины, бойлеры, кондиционеры, телевизоры и другая бытовая радиотехника. В одной только кухне можно встретить электроплиту, микроволновую печь, гриль, тостер, электрочайник и прочие приборы.

В старом жилом фонде с проводкой прошлого века, ввод электроснабжения в каждую квартиру осуществляется через электросчётчик и единый автоматический выключатель. Предохранитель этого автомата, как правило, выдерживает ток силой в 25 А. Если подключать к электросети одновременно множество электроустройств, то защита будет выключать ток. Хозяевам жилья придётся постоянно выходить на площадку к этажному щиту и возвращать автомат в рабочий режим, поскольку будет срабатывать его тепловая защита от перегрузки. Чтобы избежать частых перебоев энергоснабжения, на вводе в систему электросети квартиры, помимо других стандартных средств защиты, встраивают дополнительное устройство — реле выбора приоритетного направления.

Сфера применения

РПН необходимо для комфортной эксплуатации всех электрических потребителей, подключённых к одному вводу сети электроснабжения с ограниченным лимитом мощности. Это касается многоквартирных домов, особняков старой застройки и жилья. Особенно эта проблема актуальна для поселковых электрических сетей, удалённых от централизованных источников электроэнергии.

Часто региональные сети имеют ограниченные возможности. При высоком энергопотреблении напряжение катастрофически падает и увеличивается вероятность срабатывания вводного автомата. В те времена, когда прибор ещё не был изобретён, жильцам приходилось самим решать, что следует вручную отключать для функционирования нужных электроприборов. РПН решило эту проблему. Установка такого реле целесообразна при частых выключениях вводного автоматического включателя. Неожиданное прекращение электроснабжения может создавать неприятные, порой даже опасные ситуации.

Реле приоритета незаменимо на тех предприятиях, руководители которых стремятся к максимальной экономии электроэнергии при условии сохранения существующей мощности сети. Так, например, если на определённую группу потребителей введён жёсткий лимит мощности, то прибор в критических ситуациях будет отключать именно её.

Принцип работы

К РПН подключают автоматы — устройства защиты отключения (УЗО). УЗО включают в себя цепи питания однотипных потребителей. Например, один блок отвечает за все розетки, другой контролирует включение приборов освещения, на третьем «висит» бойлер и так далее.

В зимнее время года в жилище обычно постоянно включён котёл отопления, а остальные группы потребителей эксплуатируются по мере надобности. При наступлении пиковой ситуации, связанной с резкой перегрузкой всей электросети, РПН оставляет приоритет питания за бойлером, временно выключая остальных потребителей. Тем самым удаётся избежать понижения температуры в помещении. Хозяева жилища могут сами выбирать, что необходимо в первую очередь защитить от неожиданных перебоев электроснабжения.

Понять, как работает РПН, можно на примере модели LSS1/2 фирмы ABB. При возникновении перегрузки реле срабатывает моментально. Для его эффективного использования понадобится установка 3 групп розеток, подключённых к разным выходам реле. К первой группе присоединяются приоритетные электроприборы, они никогда не будут отключены. Вторая розеточная линия будет питать электроустройства, которые допускают кратковременную остановку их работы. Третья группа розеток обеспечивает питанием те установки, которыми пользуются время от времени.

В зависимости от превышения норматива силы тока, автомат отключает линии по степени их важности. Время попытки повторного включения нагрузок составляет примерно 4-7 минут. Этого достаточно для того, чтобы УЗО смогли остыть.

Устройство прибора

РПН по своей ширине занимает на DIN-рейке место 5-ти УЗО. На фасаде прибора можно увидеть своеобразный рисунок, напоминающий стилизованную паутину. Это примитивное изображение схемы подключения прибора. Рядом нарисована более понятная раскладка подсоединения одной приоритетной линии и двух неприоритетных направлений. Ниже дана развёрнутая электрическая схема построения защиты от перегрузок в сети жилища.

Развёрнутая схема подключения РПН:

В реле приоритетных нагрузок встроен измеритель силы тока (трансформатор + исполнительный выключатель), который регулирует коммутацию контактов неприоритетных направлений при превышении порогового лимита нагрузки. Он, как правило, имеет стандартную величину — 16 А. Обслуживает работу реле довольно большое количество радиодеталей на нескольких платах, что видно на двух нижних фото.

Внутреннее устройство РПН:

Задняя плата ABB LSS1/2:

С 2020 года швейцарская компания АББ (в России работают 4 филиала) начала выпуск новых реле выбора приоритета ABB LSR. Новый прибор рассчитан на ток прямого включения 32 А и максимальную мощность 7 кВт. Специалисты компании посчитали востребованным реле, которое будет определять неприоритет на вводах с током 16, 20, 25 и 32 А.

С помощью дисплея и клавиш управления, реле настраивают через меню, управляя контакторами. Выходные контакты привязаны напрямую с источником питания. Ими можно коммутировать любые линии нагрузок. Сила тока в цифровом выражении отображается на экране в любом участке электросети жилища.

Ограниченный лимит мощности тока по причине малого сечения проводов в скрытой электропроводке, соображений экономии расхода электроэнергии или ограничений местной электрокомпании, доставляет немало неудобств её клиентам. В любом случае установка реле выбора приоритета значительно повысит комфорт проживания в квартире или доме, и предотвратит неожиданные отключения всех электроприборов одновременно.

Принцип работы реле приоритета нагрузок

В современном мире нельзя обойтись без бытовой техники. Она делает жизнь удобной и комфортной. Невозможно представить проживание без стиральных машин, кухонных электроплит, кондиционеров и других бытовых приборов. Вот тут мы познакомимся с реле приоритета нагрузки и поймем, когда оно может нам пригодится.

Совместно с удобством существенно возрастает нагрузка на электрическую линию. Если потребитель проживает в новостройке с новой более мощной проводкой, то ему не стоит ни о чем беспокоиться, такая проводка выдержит любую нагрузку. Если проживание предусмотрено в старом жилом фонде, то необходимо позаботиться о беспроблемном использовании бытовой техники.

Устройство реле приоритета нагрузки

Дело в том, что старая изношенная проводка не предусмотрена для мощного электрооборудования. И во время использования нескольких приборов одновременно будет происходить постоянное срабатывание автоматического выключателя. Для таких ситуаций предусмотрено приспособление – реле приоритета нагрузок.

Читайте также на сайте:

Назначение и конструкция реле приоритета нагрузки

Прибор предназначен для руководства группой нагрузок в электролинии с лимитированной мощностью, при коей невозможно включить одновременно несколько электроприборов. Он способен выступить в роли прибора ограничения мощности.

В этих двух ситуациях устройство обеспечит работоспособность наиболее важных электрических приборов, при этом автоматический выключатель не сработает.

Реле снабжено встроенным измерителем тока, контролирующим ток в заданном интервале, который зависит от данного типа механизма. В конструкцию входит исполнительный элемент, посредством которого осуществляется коммутирование контактов при наличии порогового показателя тока с установленной задержкой времени.

В большинстве случаев реле рассчитано на максимальный ток, который соответствует 16 Амперам. А в случае если необходимо коммутировать большую величину тока, применяются магнитные пускатели.

Для контролирования токовой характеристики большого значения существуют автономные виды аппаратов, которые дают возможность подсоединить наружные трансформаторы тока.

Технические характеристики

Выбирая данный механизм, рекомендуется обратить внимание на основные технические характеристики. К ним относят:

Еще одна модель выглядит так

• наибольший ток коммутации;
• количество контактов;
• задержка во времени срабатывания;
• величина наибольшей токовой характеристики неприоритетной группы;
• температура, при которой сохраняется работоспособность прибора.

Указывается: напряжение питания; максимальная мощность коммутации; интервал контролируемого тока; величина порогового значения от максимальной величины тока.

Также указывается гарантийный срок эксплуатации, механическая и электрическая износостойкость, габариты и способы монтажа.

Работа устройства

Конструкция реле имеет трансформатор тока, способный измерять ток всех подключенных электроприборов. Если превышается пороговое значение тока, то происходит срабатывание первого контакта, при этом отключается первая неприоритетная нагрузка. Одновременно с этим загорается красный индикатор L1, который обозначает данное отключение.

Если после отключения суммарная величина токовой нагрузки не изменилась, то выключается вторая неприоритетная группа контактов. При этом начинает гореть индикатор L2.

После этого реле пытается произвести повторное подключение с интервалом в пять минут. Включение совершается в обратном порядке. Сначала включается вторая неприоритетная группа, а затем – первая, при условии, что ток принял свою первоначальную величину.

Минусы использования реле приоритета нагрузки

Недостатки использования данного устройства:

1. Установка реле очень трудоемкий процесс. Простому потребителю не под силу будет произвести такой объем работы. При этом необходимо выполнить реконструкцию проводки и распределительного щитка. С этой целью следует воспользоваться услугами специалиста, который произведет правильный расчет проводки, в соотношении с потребляемой нагрузкой подключенных электроприборов.
2. Процесс монтажа предусматривает штробление стен, и вследствие этого восстановление последних. Процесс установки реле напряжения является затратным, так как требует некоторых финансовых вложений.
3. Одновременно с этим для установки механизма нужно приобрести специализированные кабеля и провести обособленную проводку к розеткам. Обычный провод для этой цели не подойдет.

Устройство реле приоритета нагрузки

Аналоги реле приоритета нагрузки

1. РПН-1 используются для распределения расходования энергии в электрических сетях с наибольшей лимитированной мощностью. Для работы данного прибора не нужно оперативного источника питания. Механизм имеет регулировку сработки по токовому показателю от 10 до 100% от максимальной величины тока. Наибольшее напряжение коммутации – 400 Вольт.
2. РПН-2 имеет два режима работы. Первый — осуществляет контролирование тока приоритетной группы. Второй режим способствует повторному подсоединению неприоритетной группы в течение пяти минут. Устройство занимает один модуль в распределительном щитке. Также для работы реле не требуется оперативного питания.
3. Реле сброса нагрузки Stiebel Eltron LR1-A. При включении мощного электрического прибора на небольшой промежуток времени, реле отключает остальные приборы, имеющие большую мощность. Номинальный ток данного прибора составляет от 14,5А-39А. При этом величина тока отключения ровняется 7,5 ампера. Приспособление способно мгновенно отключать электрические приборы.
4. Реле переключения нагрузок АВВ Е 450. Устройство включает одного или двух потребителей, если электролиния не рассчитана на их одновременное использование.

Реле для контроля расходуемой мощности исключает превышение установленной величины. Это достигается путем отключения неприоритетной группы нагрузок в случае достижения порога срабатывания.
Приоритетные реле тока применяются для выключения неприоритетных линий, в случае если превышается установленное значение расходования электроэнергии.

Реле приоритета нагрузки что это

Реле приоритета служит для управления группами потребителей в электрических сетях, в которых максимальная потребляемая мощность ограничена и не позволяет включать одновременно в сеть всех необходимых потребителей электрической энергии.

Также данное устройство может выступать в роли реле ограничения мощности в тех случаях, когда необходимо ограничить ток, протекаемый по тому или иному участку цепи, например, при добавлении новых электропротребителей в сеть, которая имеет недостаточную нагрузочную способность.

В обоих случаях применение реле приоритета нагрузок позволяет избежать отключения автоматического выключателя от перегрузки, оставив в работе наиболее важных потребителей.

Устройство

РПН имеет встроенный измеритель тока и исполнительный элемент, который осуществляет коммутацию контактов при достижении порогового значения тока и с заданной выдержкой времени. Встроенный измерительный элемент может контролировать ток в определенном диапазоне, в зависимости от конкретного типа устройства.

Что касается максимального тока, коммутируемого встроенными контактами, то он обычно имеет стандартное значение 16 А. При необходимости коммутации больших токов применяют контакторы (магнитные пускатели) — в данном случае реле приоритета будет подавать только управляющий импульс на контактор.

Для необходимости контроля больших токов есть отдельные типы аппаратов, позволяющие подключить внешние трансформаторы тока. РПН могут быть как однофазными, так и трехфазными, а в зависимости от количества управляемых нагрузок они разделяются на одноканальные и многоканальные.

Трехфазные устройства могут работать в качестве реле приоритета фаз, осуществляя переключение однофазных нагрузок между фазами для предотвращения большой не симметрии по фазам или для предотвращения обесточения линии при обрыве одной из фаз в электрической сети.

Принцип действия

Рассмотрим вкратце принцип работы реле приоритета нагрузки по нижеприведенной схеме.

На вводе установлен автоматический выключатель на номинальный ток 25 А, фактическая нагрузка электроприборов значительно выше. Для того чтобы избежать перегрузки установлено двухканальное устройство, которое позволяет включать и отключать две нагрузки. В данном случае первая группа потребителей является приоритетной и постоянно находится в работе. Вторая и третья группа являются неприоритетными и отключаются при превышении установленного порогового значения силы тока – в данном случае 25 А. При этом третья группа по приоритету ниже второй и во время перегрузки она отключается первой. Если потребляемая мощность не снизилась, то отключается и вторая группа потребителей и остается в работе только приоритетная первая группа. По мере снижения нагрузки реле приоритета автоматически включит в работу вторую и третью группу потребителей.

Область применения

Данное устройство используется в тех случаях, когда лимит потребляемой мощности, определенный на квартиру или частный дом, не позволяет использовать одновременно все необходимые электроприборы.

Реле выбора приоритета нагрузки позволяет комфортно эксплуатировать все необходимые электроприборы, не ощущая при этом каких-либо неудобств. Без использования данного устройства возникла бы необходимость вручную отключать не приоритетные в данный момент электроприборы либо, в случае не ограничения потребляемой мощности, электропроводка была бы полностью обесточена при превышении допустимого лимита. Обычно лимит мощности ограничивается автоматическим выключателем либо ограничителем мощности.

Удобство использования данного аппарата особенно ощутимо, если до его установки была актуальна проблема частого отключения вводного автоматического выключателя. Внезапное обесточивание электропроводки приносит ряд неудобств, сбивается работа электроприборов, а отключившийся из-за перегрузки автоматический выключатель можно включить только после охлаждения сработавшего теплового расцепителя.

РПН используются также и на предприятиях. Они позволяют эксплуатировать оборудование и различные электроприборы в условиях ограниченного лимита мощности, что освобождает от необходимости его увеличения. Также на предприятиях данное реле применяют в случае необходимости реализации мер по энергосбережению. Например, если на определенные нужды определяется лимит потребляемой электрической энергии, то во избежание его превышения аппарат будет отключать определенную часть потребителей.

Также мы рекомендуем просмотреть видео, на котором подробно рассматривается принцип действия аппарата:

Вот мы и рассмотрели назначение, устройство и принцип работы реле приоритета нагрузок. Надеемся, теперь вам стало понятно, как работает аппарат и где применяется!

Будет полезно прочитать:

Опубликовано 01.03.2017 Обновлено 03.11.2017 Пользователем Александр (администратор)