Реле напряжения: назначение, виды, устройство, технические характеристики и схемы подключения

Без электрической энергии невозможно представить жизнь современного человека, это касается всех сфер нашей жизнедеятельности – от работы на производстве и дома до личных хлопот и времени, проводимом в часы отдыха. О том, что при эксплуатации электрических сетей и энергетического оборудования бывают аварийные ситуации, для защиты от которых используются аппараты, знают все, т.к. автоматические выключатели или плавкие предохранители стоят в каждой квартире или загородном доме. А вот о том, что скачки напряжения в электрических сетях также опасны для бытовой техники и прочего оборудования, знают немногие. Для предотвращения подобных неприятных ситуаций служат реле напряжения 220 В для дома, и именно о них пойдёт речь в этом обзоре.

Реле контроля напряжения бывают разной конструкции и различаются по типу установки, схеме включения и параметрам настойки

Для чего нужно реле контроля напряжения

Бытовые электроприборы рассчитаны на напряжение 220-240 В. Периодически в электросети возникают нештатные ситуации. Напряжение в розетке прыгает в большую или меньшую сторону. Скачки способны нарушить работу бытовой техники или вовсе вывести ее из строя.

Перепады напряжения в сети

Распространенный случай перепадов напряжения — это обрыв нуля. При этом на одной фазе напряжение падает ниже допустимого уровня. На другой, наоборот, происходит существенное превышение вольтажа вплоть до 380в.

Другая ситуация свойственна старым домам с плохой электропроводкой и разболтавшимися контактами. Из-за плохого состояния кабелей и их перегрузки напряжение в розетках способно упасть до 170 В и ниже. Это опасно для электрических двигателей стиральных машин и холодильников.

На защиту электроприборов встает реле контроля напряжения. Это небольшое устройство располагается в распределительном щитке квартиры. Оно имеет компактную конструкцию, удобно крепится на дин рейку и выполняет свою задачу полностью автономно.

Дополнительная информация. Нужно отличать реле контроля напряжения от всевозможных стабилизаторов и УЗМ. Все перечисленные устройства применяются для защиты бытовой техники. Стабилизатор — прибор активный. Он способен самостоятельно корректировать напряжение в квартире. РН выполняет более простую и пассивную функцию. Оно просто отключает потребителя при превышении допустимого порога и, само по себе, на вольтаж никак не влияет.

Если мощности не хватает

Нередки ситуации, когда нужно установить защитные реле на мощное оборудование, но при этом сам защитный блок по техническим данным не подходит. Есть способ увеличить значение номинального тока за счет установки промежуточного реле. Идея очень проста: нагрузка подключается к сети через мощный контактор, катушки которого, в свою очередь, включены через защитный блок. В результате, основная нагрузка идет не через реле, которое не перегружено.

Подключение проводится в такой последовательности:

Крепим на дин-рейку рядом друг с другом реле защиты и пускатель.
При отключенном питании подключаем на вход питания реле «фазу» и «ноль».
Проводом нужного сечения подключаем «фазу» на вход размыкающего контакта пускателя.
Выход этого контакта — к нагрузке. «Ноль» берем непосредственно с линии.
На катушку пускателя подключаем два провода. Один подводим к нулевой шине, другой — к выходу разрывающих контактов реле защиты (внизу корпуса прибора).
Вход разрывающих контактов реле подключаем к фазному проводу сети.

Теперь можно контролировать нагрузку, значительно превышающую номинальное значение защитного реле.

Назначение кнопок и выводов

На передней панели стандартного реле ограничения напряжения имеется 3 контакта. Они предназначены для подключения нулевого и фазных проводников. Если смотреть слева направо, то контакты имеют следующее назначение:

Общий нулевой провод. Этот контакт бывает раздвоен на 2 точки.
Вход питающего напряжения. К нему подключается фаза, идущая от счетчика.
Выход на квартиру. Этот провод отключится при скачке или просадке напряжения.

Выводы 2 и 3 — это нормально разомкнутые силовые контакты. Если напряжение между 1 и 2 находится в пределах нормы, то 2 и 3 замкнуты, и фаза может свободно проходить в сеть квартиры.

Устройство реле напряжения

Реле контроля напряжения имеет простой принцип работы. Внутренний контроллер непрерывно измеряет напряжение в сети. Если оно выходит за пределы нормы, то электромагнитное реле отключает квартиру. Устройство цифровое. Оно срабатывает как на чрезмерно высокий вольтаж, так и на заниженный.

Задержка времени включения

Для РН свойственна задержка включения. Если вольтаж провалился ниже допустимой нормы, то устройство выключится и разорвет контакты 2 и 3. Когда напряжение снова входит в норму, реле не включается. Оно выжидает некоторое время. Например, 15 секунд. Это необходимо, чтобы избежать ложных включений РН. Регулятор для настройки этого параметра предусмотрен на передней панели устройства.

На корпусе реле имеются кнопки с дисплеем. Они позволяют настроить диапазон рабочего напряжения и время задержки срабатывания. Подробная информация о настройке прибора содержится в руководстве по эксплуатации.

Принцип работы защитных устройств

Для защиты от электроимпульсов, возникающих под действием молнии, устанавливается грозозащитный разрядник вместе с УЗИП. А обезопасить линию от потока электронов, параметры которого не соответствуют рабочим характеристикам сети, можно с помощью специальных датчиков, а также реле перенапряжения.

Следует сказать, что как ДПН, так и реле по принципу действия и назначению отличаются от стабилизатора.

Задача этих элементов состоит в том, чтобы прекратить подачу электроэнергии в случае превышения величиной перепада максимального порога, указанного в техническом паспорте средства защиты или выставленного регулятором.

После нормализации параметров электрической линии происходит самостоятельное включение реле. ДПН для защиты линии следует устанавливать только в паре с устройством защитного отключения. Его задача заключается в том, чтобы при обнаружении неполадок вызвать утечку тока, под воздействием которой сработает УЗО.

Наглядно про реле напряжения на видео:

Недостаток такой схемы заключается в необходимости ее ручного включения после того, как напряжение придет в норму. В этом плане выгодно отличается стабилизатор напряжения. Это устройство предусматривает регулируемую временную задержку токоподачи, если происходит его срабатывание под воздействием чрезмерного напряжения. Стабилизатор часто используют для подключения кондиционеров и холодильных аппаратов.

Технические параметры

К основным характеристикам РН относится рабочее напряжение, количество подключаемых фаз и максимальная пропускная мощность. Ниже рассмотрены параметры одного из популярных реле — RV-32.

Характеристика	Значение
Питающее напряжение	220 В
Максимальная активная мощность потребителя	7 кВт
Предельный ток нагрузки	32 А
Погрешность измерений	+/-1 %
Степень защиты от пыли и влаги	IP20
Количество рабочих циклов реле	100 тыс.
Рабочая температура	от -5 до+40°C
Предельное сечение подключаемых проводов	6 кв. мм

Из характеристики следует, что реле питается от сетевого напряжения 220 В. Внутренние контакты способны длительно пропускать ток, равный 32 А, что соответствует потребителю мощностью 7 кВт. Класс IP 20 говорит, что устройство непригодно для работы во влажном помещении или на улице. Его допустимо устанавливать в специальный электрический щит. 100 тыс. рабочих циклов — это количество включений и отключений реле, которые оно способно перенести без разрушения.

Реле напряжения DigiTOP Vp-50A IP20

По какой цене купить реле напряжения 220 В для дома – обзор цен

Реле напряжения 220 В для дома можно купить в магазинах и торговых сетях, специализирующихся на продажах электротехнического оборудования, а также в сети Интернет, где также представлен достаточно широкий выбор подобных изделий. Цены на рассмотренные в настоящей статье реле напряжения 220 В для дома приведены в следующей таблице, по состоянию на II квартал 2022 года, при реализации их через интернет-ресурсы.

Изображение	Модель	Средняя стоимость (по состоянию на май 2022 г.), руб.
«ZUBR» (RBUZ) D16	1640
«ZUBR» (RBUZ) D25/D25t	2000
«ZUBR» (RBUZ) D32/D32t	2300
«ZUBR» (RBUZ) D40/D40t	2600
«ZUBR» (RBUZ) D50/D50t	2900
«ZUBR» (RBUZ) D63/D63t	3200
«TDM ЕLECTRIC» РН-101М	2620
«TDM ЕLECTRIC» РН-111М	1800
«TDM ЕLECTRIC» РН-102	1600
«Меандр» УЗМ-51М	2620
«Меандр» УЗМ-50М	1800
«Меандр» УЗМ-16	1600
«DigiTOP» Vp-16AS	1900
«DigiTOP» MP-63A V-Protector	5020
«DigiTOP» VA-32A VA-Protector	2770
«DigiTOP» VA-63A VA-Protector	3790
«АВВ» CM-EFS.2S	6463

Разнообразие предложений на рынке электротехнических изделий позволяет выбрать модель в соответствии с техническими требованиями, предъявляемыми к данным приборам в разных ценовых диапазонах.

Виды РН

В защите от скачков вольтажа нуждаются различные типы приборов. Некоторые из них работают от бытового напряжения 220 В и потребляют минимальную мощность. К примерам таких устройств относятся зарядные устройства для смартфонов или led лампочки. Другие так же работают от 220 В, но потребляют уже тысячи ватт мощности, например, электрические чайники и утюги. Третьи устройства требуют трехфазного питания 380 В. Обычное однополюсное РН им не годится. Среди таких потребителей промышленные станки и мощные асинхронные двигатели. Поэтому все реле для контроля напряжения принято разделять по типу корпуса и виду нагрузки.

По типу корпуса

Данная классификация указывает на то, какие приборы и в каком количестве возможно подключить к реле. По типу исполнения РН подразделяется на 3 вида:

розеточные;
в виде удлинителя;
с установкой на din рейку.

Первый тип наиболее прост с точки зрения использования. Данное реле защиты от перенапряжения подключается непосредственно в розетку. С одной стороны корпуса имеется соответствующий разъем в виде штепсельной вилки. На другой части прибора расположена стандартная розетка для подключения нагрузки. Подобный тип РН можно быстро снять и подключить в другое место.

Второй тип выполнен в виде удлинителя. На его поверхности имеется несколько розеток для нагрузки. В отличие от 1-го типа данное реле оснащено кабелем с вилкой. Прибор удобен для стационарного подключения офисной техники.

Третий тип наиболее профессиональный. РН устанавливается в щиток. Оно имеет расширенный список функций, высокую пропускную мощность, и одновременно защищает все электрические приборы в квартире.

По количеству фаз

Электрические потребители, работающие от переменного тока, подразделяются на 2 группы. Подобное деление имеет и реле контроля напряжения. А именно:

однофазное РН;
трехфазное.

Однофазная модификация пригодна для дома. Эти реле устанавливаются в квартирах, гаражах и дачах. Они пропускают через себя одну фазу и ноль. Поэтому их называют однофазными.

Рабочее напряжение для подобных РН составляет 220в. Их контакты рассчитаны на ток в 30-40 А, что соответствует максимальным значениям для квартирной проводки. Устройство имеет минимальный перечень настроек и, если почитать инструкцию, пригодно для пользования обычным человеком без профильного образования.

Трехфазное реле контроля напряжения ZUBR 3F

Второй вид реле сложнее. Он контролирует вольтаж одновременно на 3 фазах. Подобная модификация годится для агрегатов, потребляющих от сети 380 В. Реле имеет расширенный перечень регулировок и требует минимальный опыт в настройке систем автоматики.

Разновидности РКН по другим параметрам

Помимо различий по типу питания эти устройства отличаются по ряду характеристик, определяющих способ их монтажа, и по функционалу.

Тип исполнения и габариты

В соответствии с этим признаком все выпускаемые промышленностью модели РКН делятся на три вида:

переходники типа «вилка-розетка»;
удлинители с несколькими гнездами (от одного до шести);
компактные выключатели, монтируемые на DIN-рейке в щитке.

Первые два варианта изделий применяются с целью защиты отдельных электроприборов или нескольких потребителей, объединенных в группы. Они подключаются к обычной сетевой розетке. Приборы третьего типа устанавливаются в электрический щит, в котором монтируются остальные устройства защиты.

Корпуса переходников и удлинители делаются достаточно удобными в пользовании. Производители стараются уменьшить их габариты насколько это возможно, чтобы они не портили своим видом интерьеры помещений.

База и дополнительные функции

Устройство реле напряжения

По внутренней логике работы и электронной начинке все известные образцы РКН делятся на микропроцессорные изделия и приборы, изготовленные на базе цифровых компараторов. Первые из них стоят несколько дороже, но зато обеспечивают более точную и плавную регулировку нижнего и верхнего порогов срабатывания. Большинство из этих защитных устройств изготовлено на основе микропроцессоров и выделяется среди других изделий следующими особенностями:

наличие двух порогов срабатывания (Umax и Umin);
использование встроенных светодиодов, вмонтированных в панель прибора – по ним контролируется наличие напряжения на входе и выходе;
применение жидкокристаллического дисплея, на который выводятся значения допустимых пределов отклонений и действующего напряжения.

Все эти возможности заметно повышают функциональность устройств и упрощают работу с ними при установке в квартире или частном доме.

Распространенные схемы подключения

Отличия существуют и в мощности потребителей, которые подключаются через РН. Одним достаточно для питания фазы и нуля. Другие требуют трехфазное питание. Для каждой категории мощности нагрузки необходима соответствующая схема подключения реле. Поэтому принято выделять 3 способа включения этих защитных устройств:

однофазное РН;
трехфазное;
схема подключения через контактор.

Подключение однофазного РН

Схема применяется для подключения потребителей на 220 В. Она пригодна как для квартиры, так и для отдельного устройства.

Первоначально имеется однофазное РН, питающая и отходящая линии. Монтаж схемы производится по нижеизложенному плану:

Подключается общий нулевой провод. Соответствующая клемма имеется на реле. Она обозначается буквой «N». В зависимости от модели прибора нулевых клемм может быть и две. В таком случае на один контакт подключается ноль от питающей линии, а на другой от отходящей.
Затем подсоединяется фазный провод отходящей линии. На корпусе прибора эта клемма имеет маркировку «L2», «выход L» или «out L».
Третий этап — подключение фазного провода питающей линии. Напряжение на нем присутствует всегда и независимо от того, сработало РН или нет. В стандартном электрощите этот проводник идет от выхода прибора учета или дифавтомата.

Схема для трехфазного реле контроля напряжения

Разные модели трехфазных реле контроля напряжения имеют отличающийся набор клемм для подключения проводов. В стандартной комплектации их 8. Клеммы напряжения сети (4 шт.) нужны для подачи в устройство трех контролируемых фаз и нуля. На корпусе прибора они обозначаются L1, L2, L3 и N. Выходные релейные клеммы (4 шт.) используются для подключения последующих устройств защиты и автоматики. Они имеют маркировку «NO» у нормально открытых контактов, и «NC» у нормально закрытых.

Схема подключения собирается в 2 этапа:

К клеммам РН подключаются фазные и нулевые провода питающей линии. Здесь необходимо обратить внимание на максимальный допустимый ток контактов. Как правило, если потребитель трехфазный, то он потребляет большие мощности. Реле должно быть рассчитано на эти значения.
К релейному выходу подключаются последующие устройства. Например, контактор, различные устройства сигнализации или индикаторные лампы «авария».

Обратите внимание! Дорогостоящие трехфазные РН способны контролировать не только напряжение, но и ряд других параметров сети. Например, критический перекос фаз и правильность их чередования. Эти функции важны для правильной работы асинхронных двигателей и тиристорных преобразователей.

Подключение нагрузок свыше 100 кВт с помощью контактора

Некоторые потребители электроэнергии берут от сети токи в сотни ампер. Никакое РН не способно справиться с такими мощностями. В этой ситуации используют отдельный контактор. Его необходимо соединить с выходным реле.

В этой схеме РН просто контролирует состояние сети и формирует слаботочный сигнал управления для контактора. Его втягивающая катушка подключается последовательно с выходом реле контроля напряжения. Основной ток нагрузки протекает непосредственно через контактор.

Важно! Не следует ставить РН рядом с мощными источниками радиопомех, например, трансформаторами или беспроводными телефонами. Испускаемые ими помехи способны повлиять на измерительную цепь реле и привести к ложным срабатываниям.

Стабилизатор напряжения в щиток: установка

Устанавливать стабилизатор рекомендуется вблизи силового щитка в соответствии со следующей схемой.

Встраивать стабилизатор (как и РН) в общую схему следует непосредственно после счетчика. Ведь эти устройства тоже являются потребителями, следовательно, перед прибором учета их устанавливать нельзя.

Что такое колебание напряжения?

Колебание напряжения – частое явление, приводящее к сгоранию электротехники и ее повреждению. Организации, занимающиеся ремонтом, обслуживанием и модернизацией подстанций, трансформаторов, силовых линий не слишком спешат что-то изменить, улучшить, достичь большей стабильности. С каждым годом становится только хуже.

Причины появления нестабильного напряжения – различны. В основном это неисправность оборудования, повреждение линий электропередач и применение «древних сварочников», перегружающих бытовую сеть.

Обычное колебание напряжение допустимо в пределах 170-240 В. Когда оно выше или ниже, начинаются проблемы: возрастает мощность (сила тока), начинает плавиться и гореть изоляция, выходить из строя электроооборудование и бытовая техника, не рассчитанные на такую нагрузку.

На фоне неразберихи и безответственности появляются аварийные ситуации, провоцирующие появление причин для резких скачков напряжения:

Появление в розетке напряжения 380 В в результате попадания фазы на нейтральный провод (например, при порыве ветра);
Когда обрывается или перегорает нулевой провод при низкой нагрузке – напряжение стремится к росту к 400 В;
Перекос по загруженности сети, ток распределяется неравномерно;
Сварочные работы, при подключении к электросети трансформатора или выпрямителя.

Защитить свою бытовую технику стало возможным благодаря применению реле напряжения, установленному на схеме ввода электропитания.

Настройка порогов срабатывания РН

Настройка реле защиты от перенапряжения производится после анализа текущего состояния электросети и проводки. Необходимо обратить внимание на такие факторы, как:

Напряжение в розетке. Оно составляет 220 В только на страницах учебников. Реальный вольтаж в сети способен находиться в пределах 190-240 В. Бессмысленно настраивать РН на отключение при снижении до 210 В, если в розетке вольтаж редко поднимается выше 200 В. Особенно актуально для сельской местности и в частном доме.
Мощность бытовых приборов. Некоторые образцы техники в момент запуска потребляют большие токи, что резко понижает напряжения в сети. Этот провал необходимо учитывать, чтобы выбрать нижний порог срабатывания защиты.
В ночное время суток происходит обратное. Люди спят. Большая часть электроприборов в доме выключена. Напряжение в сети способно зашкаливать до 230-240 В. Это явление учитывается при выборе верхнего номинала срабатывания.

Монтаж и настройка реле напряжения

Причины возникновения и опасность скачков напряжения

В момент перепада напряжения в электрических сетях его амплитуда изменяется на короткий промежуток времени. После этого она быстро восстанавливается с параметрами, приближенными к начальному уровню.

Подобный импульс электрическим током продолжается буквально в течение нескольких миллисекунд, а его возникновение обусловлено следующими причинами:

Грозовые разряды. Вызывают скачки напряжения до нескольких киловольт, которые не сможет выдержать ни один прибор. Подобные перепады нередко становятся причиной отключения сети и пожара.
Перенапряжение, вызываемое процессами коммутации, когда подключаются или отключаются потребители с высокой мощностью.
Явление электростатической индукции при подключении электросварки, коллекторного электродвигателя и другого аналогичного оборудования.

Опасность последствий от перенапряжений наглядно отражается на рисунке, где грозовой и коммутационный импульсы существенно отличаются от номинального сетевого напряжения. Изоляционный слой в большинстве проводов рассчитан на значительные перепады и пробоев обычно не случается. Часто импульс действует очень недолго и напряжение, проходя через блок питания и стабилизатор, просто не успевает подняться до критического уровня.

Иногда слой изоляции сети 220 В может не выдержать возрастающего напряжения. В результате случается пробой, сопровождающийся появлением электрической дуги. Для потока электронов образуется свободный путь в виде микротрещин, а проводником служат газы, наполняющие микроскопические пустоты. Этот процесс сопровождается выделением большого количества тепла, под действием которого токопроводящий канал расширяется еще больше. Из-за постепенного нарастания тока, срабатывание защитной автоматики немного запаздывает, и этих нескольких мгновений вполне хватает, чтобы вывести из строя в частном доме всю электропроводку.

Особую опасность представляют повышенное и пониженное напряжение, находящееся в таком состоянии долгое время. В основном это происходит по причине аварийных ситуаций, которые требуется устранить, чтобы ток пришел в норму. Других способов нормализации и каких-либо специальных приборов, защищающих от этого явления, не существует.

Проверка РН с помощью мультиметра

Полноценные испытания удастся провести при помощи специального оборудования в электротехнической лаборатории. Однако точность показаний выходного вольтажа получится проверить и обычным мультиметром. Прибор необходимо переключить в режим измерения переменного напряжения до 700 В. На переключателе это обозначается как «ACV 700».

Затем мультиметром предстоит определить напряжение на выходе РН, и сравнить это значение с показаниями на дисплее защитного устройства. Нужно понимать, что оба прибора имеют некоторую погрешность измерения. Показания должны примерно совпадать. Разница в 2-3 В — это не повод для паники. Но если отличия более существенны, то в РН есть неисправность.

Применение РН защитит бытовые электроприборы от перепадов напряжения. Для этого потребуется правильно подобрать уставки его срабатывания. Ориентировочные значения можно посмотреть в паспорте на устройство.

Реле контроля напряжения выбирается с учетом количества питающих фаз и максимальной мощности потребителя. Желательно приобретать защитное устройство с запасом по току в 20-30 %. Если необходимо контролировать потребляемый ток, то лучше установить прибор со встроенным амперметром.

Что лучше: реле или стабилизатор

Стабилизатор напряжения WESTER STW1000NP

Некоторые пользователи вместо реле контроля применяют в доме типовой стабилизатор напряжения. В ряде случаев такое решение считается оправданным. Однако отмечено несколько нюансов, учитываемых при выборе надежного способа защита электроприборов. Прежде всего, нужно иметь в виду, что они выполняют схожие функции и могут отключать нагрузку в аварийной ситуации. Но разница в их работе все же имеется и проявляется в следующем:

стабилизаторы отличаются повышенным уровнем шумности и стоят значительно дороже;
они более инерционны, особенно при отслеживании резких перепадов напряжения;
в них не предусмотрена возможность регулировки установочных параметров;
эти приборы занимают значительно больше места.

При уменьшении входного сигнала стабилизатор начинает потреблять больше тока, что объясняется необходимостью поддерживать на неизменном уровне напряжение на выходе.

Характеристики

Основная работа реле контроля заключается в постоянном измерении действующего значения напряжения. В случае превышения номинала или, наоборот, уменьшения ниже установленной нормы, происходит размыкание силового контакта прибора и отключение фазы. Таким образом, внешняя питающая сеть оказывается разомкнутой с внутренней проводкой.

Все устройства этого типа разделяются на одно- и трехфазные. В первом случае выполняется отключение лишь одной фазы, а во втором – одновременное отключение сразу всех трех фаз. Если в бытовых условиях используется трехфазное подключение, для защиты рекомендуется устанавливать однофазные реле контроля, индивидуально на каждую фазу. В этом случае скачки напряжения, возникающие в какой-то одной фазе, не вызовут отключения других фаз. Сами трехфазные защитные устройства обычно контролируют напряжение на электродвигателях и у других аналогичных потребителей.

Одной из важнейших характеристик однофазных приборов считается величина токовой нагрузки. Именно этот параметр дает понять, какая электрическая мощность допустима для прохождения через конкретное устройство. Токовая нагрузка в первую очередь учитывается при выборе того или иного прибора.

Возможное рациональное решение проблем защиты

Мой собственный опыт разработки наиболее экономичных и перспективных, на мой взгляд, устройств защиты привел к следующему решению (которое успешно опробовано в опытных моделях, патентоспособно, либо составляет предмет «ноу-хау», — по соответствующему договору с заинтересованным Производителем).

Чтобы исключить недостатки стабилизаторов и реле напряжения целесообразно реализовать срез излишней амплитуды напряжения в диапазоне 250-290 Вольт входного напряжения (наиболее вероятного превышения) и мгновенную отсечку при большем напряжении. Это возможно путем введения в цепь питания активного балласта с мощным транзистором Дарлингтона (или двумя простыми). Для увеличения допустимой мощности потребителей возможна установка миниатюрного вентилятора (12 В) с простейшим блоком питания для зарядных устройств. При этом переход 12/5 Вольт обеспечивается очень просто – переключением дополнительного стабилитрона в схеме зарядного устройства. То есть устройство защиты обретает дополнительную функцию зарядного устройства.

Реализация управления балластом по отмеченному выше принципу (синхронный срез амплитуды, включая все импульсы) не требует использования каких-либо контроллеров. Более того, в недавней новой работе над схемой удалось избавиться от реле включения режима стабилизации амплитуды и, соответственно, от электролитического конденсатора (их нет вообще), благодаря разработке оригинального ключа постоянного тока на тиристоре (с гистерезисом), который оказался очень удачным в используемой схеме устройства защиты (судя по опыту автора и поиску аналогов, его можно рассматривать как изобретение).

В дежурном режиме плата управления потребляет менее 0,5 Вт (зависит от напряжения). Для мгновенной отсечки (порядка 1 мс) автором разработана также и успешно опробована (на протяжении несколько лет, в разных устройствах) конструкция реле — расцепителя на базе термобрейкера типа ВК-1-10, широко используемого в сетевых фильтрах-разветвителях. Однако, в связи с синхронным срезом амплитуды на уровне 250 В, вплоть до 280–290 В напряжения сети, вероятность большего перенапряжения существенно уменьшается, поэтому становится рационально обоснованным использование простого предохранителя, который просто выжигается мощным тиристором (с некоторым ограничением тока) при достаточно длительном для этого импульсе перенапряжения (с учетом длительности спада полуволны сетевого напряжения). При этом надо учитывать также, что ток через предохранитель (порядка 20–40 А) «подсаживает» напряжение сети (ввиду её сопротивления).

Взгляд на промышленные устройства защиты с технической (инженерной) точки зрения

Отметим, прежде всего, что все простые нагревательные приборы не боятся больших отклонений напряжения от нормы (отклонение может быть до +/- 40 Вольт). Поэтому нецелесообразно включать их после стабилизатора, излишне нагружая его. Стабилизатор необходим главным образом для холодильника, если напряжение длительно снижается до 180-190 Вольт.

Во всех случаях решения вопросов стабилизации или иной защиты надо учитывать, что:

Стабилизаторы имеют так называемый «ток холостого хода» (без нагрузки), который непрерывно суммируется с током нагрузки. Поэтому во многих случаях, особенно при питании маломощной электронной техники, общее потребление электроэнергии будет много больше (стабилизатор, как правило, не отключается и не включается вместе с нагрузкой). Все производители указывают КПД для номинальной нагрузки.
Большинство стабилизаторов не имеет устройств защиты от перенапряжений в случаях грозовых явлений или при обрыве нулевого» провода в электросети (или имеют простейшие, с заводской настройкой). Время срабатывания защиты, как правило, более полупериода напряжения, что слишком опасно при броске напряжения более 300 В. Надо учитывать, что напряжение, контролируемое стабилизатором и вызывающее определенные переключения, продолжает расти на входе блока питания телевизора или иного потребителя за всё время срабатывания защиты (отключения нагрузки), и броски эти (импульсы) часто имеют крутой фронт.
По своему принципу действия стабилизаторы пропускают короткие (до нескольких миллисекунд) импульсы перенапряжений, поэтому качество выходного напряжения определяется дополнительной фильтрацией, которая может оказаться для некоторой электронной техники недостаточной.
Стабилизация напряжения при его спаде в сети для современных электронных потребителей не требуется, они имеют собственную стабилизацию в этой зоне.
Реле напряжения, устанавливаемые в щитке или на розетку (как переходник) имеют релейные уставки на отключение нагрузки при повышении или снижении напряжения более установленных величин (вручную настраиваемых). То есть имеет место очень неприятная для потребителя и даже вредная их функциональная особенность. Для всей, как правило дорогой аппаратуры, строго необходимо не допускать напряжение выше 250 В. В то же время во многих электросетях, особенно в дачно-поселковых, это превышение очень вероятно. Таким образом, возникают частые отключения телевизора и всех прочих потребителей, которое быстро надоедает и приводит к завышению уставки до 260 В и выше, если пользователь технически неграмотный. Риск повреждения аппаратуры резко возрастает (надо учесть и величину задержки срабатывания, которая также настраивается вручную и может оказаться опасно большой). Чтобы уменьшить психологическое воздействие частых отключений разработчики сделали автоматическое восстановление работы устройства защиты с некоторой (настраиваемой) задержкой. Но, во многих случаях (особенно для компьютера) это не позволит сохранить спокойствие пользователей техники и особенно плоды долгого труда за компьютером.
Подавляющее большинство защитных устройств в форме разветвителей или переходников, имеющихся в широкой продаже, вообще не имеют защиты указанной на яркой упаковке. Чаще всего они имеют лишь маломощный варистор, который начинает как-то гасить напряжение (по своим характеристикам, в микросекундах) примерно после 350 В. Но, это же напряжение будет одновременно приложено и к входным элементам блока питания любой электронной аппаратуры, с высокой вероятностью их пробоя и выжигания!

Таким образом ситуация по решению проблем защиты от перенапряжений видится не столь благополучной, как на полках магазинов и на сайтах ведущих Производителей.