Расцепители максимального напряжения IEK
Расцепители максимального напряжения IEK: устройство, принцип действия и применение
Расцепитель максимального напряжения (РМН) — это электромеханическое или электронное устройство, предназначенное для автоматического отключения защищаемого аппарата (автоматического выключателя, контактора) при возникновении в контролируемой сети недопустимого повышения напряжения. В номенклатуре компании IEK данное устройство представлено серией РМН-47. Его основная функция — защита потребителей электроэнергии (особенно однофазных) от последствий аварий в сети, таких как обрыв нулевого рабочего проводника в трехфазных сетях, перекос фаз, попадание линейного напряжения в однофазную сеть.
Конструктивное исполнение и принцип работы
Расцепитель максимального напряжения IEK РМН-47 является независимым расцепителем. Он не встраивается в корпус автоматического выключателя, а устанавливается рядом с ним, механически связываясь с его расцепляющим устройством. Конструктивно РМН-47 представляет собой модульное устройство, выполненное в корпусе шириной 1,5 модуля (27 мм) для установки на DIN-рейку. Внутри расположены:
- Электромагнитный привод (соленоид), воздействующий на механизм отключения автоматического выключателя.
- Схема контроля напряжения на основе реле или электронных компонентов.
- Настраиваемые элементы для установки порога срабатывания и выдержки времени.
- Индикатор состояния (флажок или светодиод).
- Клеммы 1 (L) и 2 (N) расцепителя подключаются соответственно к фазному и нулевому проводникам после основного автоматического выключателя (ввода). На них подается напряжение для схемы контроля.
- Клеммы 3 и 4 являются выходными для цепи управления отключением. Они соединяются последовательно с кнопкой «СТОП» (при необходимости) и подключаются к катушке независимого расцепителя автоматического выключателя или непосредственно к силовым контактам, если автомат имеет соответствующий привод.
- Механическая связь осуществляется через толкатель, который должен точно совмещаться с отключающим механизмом автомата.
- Монтаж и подключение должны производиться при полностью снятом напряжении.
- Необходимо обеспечить надежный механический контакт между толкателем РМН и ответной частью автомата.
- Настройка пороговых значений Uуст и tуст должна производиться в соответствии с проектными требованиями и параметрами защищаемого оборудования. Типовая уставка по напряжению для бытовой техники — 250-260 В с выдержкой 0,5-2 с.
- РМН-47 не является заменой устройству защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) и не защищает от грозовых или коммутационных перенапряжений.
- Жилых, административных и коммерческих зданий: Защита дорогостоящей бытовой и офисной техники (холодильники, котлы, телевизоры, компьютеры, аудио-видео аппаратура) в однофазных сетях.
- Промышленных объектов: Защита однофазных нагрузок, питающихся от трехфазной сети (освещение, цепи управления, приводы, контрольно-измерительные приборы).
- Объектов инфраструктуры: Защита систем сигнализации, видеонаблюдения, связи.
- Автоматические выключатели (защита от токов КЗ и перегрузки).
- УЗО и дифавтоматы (защита от токов утечки).
- Реле контроля фаз (для трехфазных двигателей).
- УЗИП (защита от импульсных перенапряжений).
Принцип работы основан на непрерывном контроле действующего значения напряжения между фазным и нулевым проводниками. При превышении установленного порогового значения (например, 250 В или 280 В) внутренняя схема, после заданной временной выдержки, подает питание на электромагнит. Сердечник соленоида втягивается и через толкатель воздействует на механизм свободного расцепления автоматического выключателя, приводя к его немедленному отключению. Возврат расцепителя в исходное состояние и последующее включение автомата возможны только после устранения аварии и ручного взвода его рукоятки.
Основные технические характеристики
Технические параметры расцепителей РМН-47 регламентируются ГОСТ Р 50030.2-2010 (МЭК 60947-2:2006) и приведены в таблице ниже.
| Параметр | Значение для РМН-47 | Пояснение |
|---|---|---|
| Номинальное рабочее напряжение (Ue) | 230 В переменного тока | Напряжение, при котором устройство работает в нормальном режиме. |
| Диапазон уставок по напряжению срабатывания (Uуст) | От 200 В до 280 В (регулируемая) | Порог, при превышении которого происходит отключение. Регулировка ступенчатая или плавная, в зависимости от модификации. |
| Диапазон уставок по времени срабатывания (tуст) | От 0,1 с до 10 с (регулируемая) | Задержка от момента превышения Uуст до подачи команды на отключение. Необходима для исключения ложных срабатываний от кратковременных всплесков. |
| Номинальное напряжение питания катушки отключения | ~230 В | Напряжение, подаваемое на соленоид для осуществления расцепления. |
| Степень защиты по корпусу (IP) | IP20 | Защита от касания пальцами и от крупных твердых тел. Для установки в закрытые распределительные щиты. |
| Механическая износостойкость | Не менее 10 000 циклов | Количество операций «включение-отключение». |
| Температура эксплуатации | От -25°C до +55°C | Диапазон температур окружающей среды. |
| Подключаемое сечение проводников | До 2,5 мм² (гибких до 4 мм²) | Сечение проводов, подключаемых к клеммам расцепителя. |
Схемы подключения и особенности монтажа
Расцепитель РМН-47 подключается параллельно защищаемой цепи. Он требует отдельного питания для схемы контроля и для цепи отключения. Типовая схема подключения в однофазной сети с автоматическим выключателем:
Важные замечания по монтажу:
Область применения и место в системе защиты
Расцепители максимального напряжения IEK находят применение в системах защиты:
В иерархии защитных устройств РМН занимает нишу селективной защиты по напряжению. Он дополняет, но не заменяет:
Его ключевая задача — отключить питание до того, как повышенное напряжение вызовет пробой изоляции, перегрев и возгорание обмоток электродвигателей или блоков питания электроники.
Сравнение с реле контроля напряжения (РКН)
Часто возникает вопрос о различиях между РМН и реле контроля напряжения (например, IEK РКН-1). Основные отличия представлены в таблице.
| Критерий | Расцепитель максимального напряжения (РМН-47) | Реле контроля напряжения (РКН-1 и аналоги) |
|---|---|---|
| Основная функция | Независимое аварийное отключение автоматического выключателя при превышении напряжения. | Контроль напряжения с возможностью автоматического повторного включения (АПВ) после восстановления параметров сети. |
| Принцип действия | Механическое воздействие на привод автомата через соленоид. | Управление встроенным электромагнитным реле (силовыми контактами), через которое коммутируется фаза нагрузки. |
| Коммутационная способность | Не коммутирует ток нагрузки напрямую. Отключение осуществляется силовыми контактами автомата. | Коммутирует полный ток нагрузки своими контактами (обычно до 40-63 А). |
| Автоматическое повторное включение | Отсутствует. Требуется ручной взвод автомата. | Присутствует с настраиваемой задержкой. |
| Защита от пониженного напряжения | Нет (только от повышенного). | Да, с отдельными настройками нижнего и верхнего порога. |
| Место в схеме | Параллельно, воздействует на автомат. | Последовательно, в разрыв цепи нагрузки. |
Выбор в пользу РМН-47 оправдан, когда требуется гарантированное механическое отключение ввода, исключающее возможность самопроизвольного включения, и когда нагрузка защищена автоматическим выключателем с возможностью подключения независимого расцепителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Чем РМН-47 отличается от ограничителя перенапряжения (ОПН)?
Ответ: Это принципиально разные устройства. РМН-47 — это коммутационный аппарат, который отключает цепь при длительном превышении напряжения. ОПН (варистор) — это нелинейный резистор, который шунтирует цепь, ограничивая кратковременные импульсные перенапряжения (например, грозовые) до безопасного уровня, но при длительном повышенном напряжении он может разрушиться с риском возгорания.
Вопрос 2: Можно ли использовать один РМН-47 для защиты трехфазной группы потребителей?
Ответ: Для защиты трехфазных потребителей (электродвигателей) РМН-47 не подходит, так как контролирует только одно напряжение. В трехфазных сетях необходимо использовать реле контроля фаз (например, IEK РКФ-1), которое отслеживает чередование, обрыв и перекос фаз, а также повышение/понижение напряжения в каждой фазе. Для защиты трех однофазных групп, питающихся от разных фаз, потребуется установка трех расцепителей РМН-47.
Вопрос 3: Что будет, если в сети произойдет одновременно и перенапряжение, и токовая перегрузка?
Ответ: Сработают оба защитных устройства, но механизм их действия разный. Автоматический выключатель отключится по тепловому или электромагнитному расцепителю от перегрузки/КЗ. РМН-47 сработает от превышения напряжения. Поскольку РМН воздействует на механизм свободного расцепления автомата, он обеспечит отключение в любом случае. Система защиты остается работоспособной.
Вопрос 4: Как правильно выбрать уставки времени и напряжения для РМН-47?
Ответ: Уставка по напряжению выбирается исходя из максимально допустимого напряжения для защищаемого оборудования. Для большинства бытовых приборов, рассчитанных на 230 В, допустимый диапазон часто составляет +10%, то есть 253 В. С учетом запаса уставку обычно выбирают в диапазоне 250-260 В. Уставка по времени должна быть меньше времени термической стойкости оборудования, но больше длительности возможных коммутационных помех в сети (обычно 0.1-0.5 с). Типовые значения: Uуст = 250 В, tуст = 0.5 с.
Вопрос 5: Требует ли РМН-47 периодической проверки и обслуживания?
Ответ: Как и любое защитное устройство, РМН-47 рекомендуется периодически проверять. Проверка включает визуальный осмотр, контроль надежности механической связи с автоматом и электрических соединений. Функциональную проверку срабатывания можно выполнить с помощью регулируемого источника напряжения (ЛАТР), плавно повышая напряжение до порога срабатывания и контролируя время отключения. Периодичность проверок определяется местными правилами эксплуатации, но не реже одного раза в 1-2 года.
Вопрос 6: Почему после срабатывания РМН-47 автоматический выключатель не включается?
Ответ: Это штатный режим работы. Расцепитель максимального напряжения IEK РМН-47 не имеет функции автоматического повторного включения. После его срабатывания и устранения причины перенапряжения в сети необходимо вручную перевести рукоятку автоматического выключателя в положение «включено» (предварительно убедившись, что напряжение в сети нормализовалось). Это исключает самопроизвольное включение на неисправную сеть.
Заключение
Расцепитель максимального напряжения IEK РМН-47 является эффективным и надежным решением для защиты однофазных электрических цепей от последствий аварийных повышений напряжения в сети. Его ключевые преимущества — независимое механическое воздействие на силовой автоматический выключатель, возможность тонкой настройки порога и выдержки времени срабатывания, а также модульное исполнение для удобного монтажа в стандартные распределительные щиты. Правильный подбор, настройка и установка данного устройства в комплексе с другими аппаратами защиты (автоматами, УЗО, УЗИП) позволяют создать многоуровневую систему, существенно повышающую электробезопасность и сохранность дорогостоящего электрооборудования как в бытовых, так и в промышленных сетях.