Устройство и особенности монтажа ограничителей мощности

Ограничитель мощности в домашней электропроводке

Применение ограничителей мощности в домашней электропроводке также обусловлено тем, что монтированная электропроводка, ее нагрузочная способность, и соответственно защитные аппараты данной электропроводки могут быть рассчитаны на номинальный ток, значительно превышающий нагрузочные лимиты, устанавливаемые энергоснабжающей компанией.

В данном случае применение ограничителя мощности позволяет в широком диапазоне регулировать лимит мощности, без отсутствия необходимости замены защитных аппаратов. При этом всегда есть возможность увеличить или уменьшить нагрузочный лимит.

Например, электропроводка дома может питать нагрузку суммарной величиной 20 кВт. В данный момент, в соответствии с техническими условиями по подключению дома к электрической сети, допустимый лимит мощности составляет 7 кВт, который устанавливается на ограничителе мощности. Если через некоторое время возникнет необходимость увеличения лимита мощности, то в случае получения на это соответствующего разрешения, достаточно будет просто изменить установки срабатывания ограничителя мощности.

Ограничитель мощности защищает электропроводку от перегрузок, но он не обеспечивает защиты электропроводки от коротких замыканий. Следовательно, автоматический выключатель на вводе электропроводки необходимо устанавливать в любом случае. Так как он будет защищать электропроводку и ограничитель мощности в случае короткого замыкания в электропроводке. Или от перегрузки в случае отказа в работе ограничителя мощности.

Что касается самой необходимости установки ограничителя мощности в домашней электропроводке, то, по большому счету, он нужен не потребителю, а энергоснабжающей организации. Для потребителя главное обеспечить бесперебойным питанием домашнюю электропроводку, обеспечить возможность включения в сеть всех электроприборов. А ограничитель мощности очень часто не позволяет использовать все электроприборы в доме без ограничений по причине небольшой выделенной мощности.

Технические характеристики

Ни одно описание устройств не обходится без информации о технических характеристиках. ОИН-1 имеет такие характеристики:

Длительно выдерживает напряжение до 275В, при стандартной частоте в 50 Гц.
Устанавливается на дин-рейку.
Ширина 17,5мм, что совпадает с размерами однополюсного автомата.
Во время работы потребляет ток 0,7 мА, при 275В.
Соответствует ГОСТам и прошёл сертификацию, поэтому может выдерживать импульсы до 10 кВ, с Iкз=5000А.
Есть версия ОИН-1С, оборудованная световым индикатором наличия напряжения в сети.
Клеммники позволяют подключать токопроводящие жилы от 4 до 16 мм.

Трехфазный ограничитель мощности

Трехфазный ограничитель ОМ-310 используется в электросети с напряжением 380 В и мощностью, разброс которой составляет от 3 до 40 кВт.

Монтаж и подключение происходят почти так же, как и однофазного реле. Однако есть одно отличие: надо подключить три фазы и нулевой проводник. На передней панели у него находятся два индикатора, при их помощи производится установка заданных параметров прибора ОМ-310, и проверяется его работа.

В настройке модели такого типа по сравнению с однофазным вариантом есть различия. Главным плюсом модели ОМ-310 является возможность проведения настройки посредством компьютерной программы. Поставить такой ограничитель можно и в щиты, доступ которым ограничен. При прекращении подачи питания его не потребуется включать вручную, он сработает автоматически.

Подсоединение нагрузки происходит с помощью токовых трансформаторов. Также нужно приобрести контактор для коммутации напряжения.

Устройство модели ОМ-1

Подключается эта модель через специальную шину, которая располагается под счетчиком. Максимальный коммутируемый ток указанный ограничитель мощности (схема показана ниже) выдерживает в 16 А. Регулировать устройство при этом можно от 3 до 30 кВт. Степень защиты в ОМ-1 имеется ИП20. Полная задержка повторного включения колеблется в районе 6 секунд. С внешним трансформатором переменного тока указанный ограничитель работать способен. При резком скачке напряжения в 20 В отключение устройства происходит автоматически. Дополнительно следует отметить, что данный ограничитель довольно прост в установке. Связано это с тем, что в комплекте к нему включается специальная рейка, на которую закрепляется корпус.

Виды приборов

Устройства разделяются на две категории:

1-фазные;
3-фазные.

Рассматривать достоинства и недостатки типов ограничителей удобнее всего на конкретных приборах.

Однофазные ограничители

Устройство модели ОМ-110 осуществляет контроль и полной, и активной мощности. В конструкции ограничителя установлен цифровой блок ваттметра совместно с реле приоритета, а также добавлена функция повторного автовключения.

При помощи ОМ-110 регулируется мощность сети в диапазоне 0-2 либо 0-20 кВт/кВА. Параметры прибора устанавливаются посредствам специального переключателя.

Однофазный ограничитель ОМ-110 используется для контроля полной и активной мощности

Также при выполнении настроек устройства следует выставить срок выключения сети и срок вторичного подключения.

Конструкцией ОМ-110 предусмотрено наличие контактов для подключения контуров питания, схема подключения разбивается в соответствии с нагрузками.

Трехфазные

Трехфазные модели ограничителей рассмотрим на примере прибора ОМ-630, в линейке которой имеется три позиции, отмечаемые после основного обозначения цифрами 1 или 2.

Трехфазное устройство для ограничения мощности сети ОМ-630 во 2 исполнении

Модель в первом исполнении программируется потребителем вручную. Настройки выставляются в диапазоне 5-50 кВт с шагом 0,5 кВт.

Ограничитель во втором исполнении имеет те же характеристики, что и первый прибор. Единственное отличие заключается в том, что настройки в нем заводские.

Третий вариант ОМ-630 предназначен для установки в сетях с мощностью более 50 кВт. Допускается совместная его установка с трансформаторами.

Схема подсоединения к сети у всех вариантов исполнения устройства одинакова.

Приборы такого типа плюс ко всему отличаются еще и защитными функциями относительно искажений параметров питающей сети. Приборы определяют характеристики контуров фаз и выводят полученные данные на цифровое табло. При возникновении нештатных ситуаций устройства подают звуковые сигналы.

Достоинства и недостатки

Помимо возможности отключения избыточной мощности ограничитель мощности обладает целым рядом дополнительных характеристик. Они уникальны и очень полезны. Он помогает не только следить за не превышением мощности, но и повышать безопасность энергосети, следить за безопасностью эксплуатируемого оборудования.

К достоинствам можно отнести наличие следующих технических характеристик у ограничителей:

Он следит не только за активной частью мощности, которую дают обычные электронагреватели и другие активные потребители. Он отслеживает также и реактивную составляющую потребления, которую дают электродвигатели. Реактивную мощность невозможно отследить другими устройствами.

Рабочие характеристики этого аппарата не зависят от температуры окружающей среды, он работает с одинаковой точностью в широком диапазоне температур. В отличие от него автоматический выключатель может длительное время не срабатывать при пониженных температурах, создавая при этом опасные перенапряжения в сети.

Это устройство обладает цветовой индикацией. В самых простых устройствах один светодиод показывает наличие избыточной нагрузки, в более совершенных устройствах производится индикация текущей потребляемой мощности на цифровом дисплее, которая дает текущую информацию о нагрузке в сети и другие параметры.

При превышении заданного уровня потребления электроэнергии потребитель отключается не мгновенно, а в соответствии с некоторой задержкой, которая выставляется вручную. Это позволяет пропускать короткие пиковые нагрузки и не давать работать сети с большими длительными нагрузками. Например, выставив нужное время можно дать время мощному электрочайнику вскипятить воду, но не допустить более длительных нагрузок.

На нем можно выставлять значение потребления, на которое он будет срабатывать. Для установки новых значений по нагрузке не требуется покупка новых приборов. Благодаря этому можно следить за отсутствием хищений электроэнергии.

Это устройство включает нагрузку самостоятельно по истечении заданного времени. Это время выставляется на устройстве вручную. Выполняется так называемое автоматическое повторное включение. Благодаря этому нет необходимости открывать электрический щит при каждом срабатывании. Это очень удобно не только для потребителей, но и для снабжающих организаций. Они могут ограничивать доступ к электрическому щиту, так как включение электричества осуществляется автоматически по истечении определенного времени.

Ограничитель не выполняет функции по отключению сети. Он измеряет ток, проходящий через силовую линию, и подает управляющие сигналы на пускатели, которые управляют системой. Поэтому нет необходимости создавать дополнительные разрывы в сети.

Ограничители потребления могут выполнять функцию по защите трехфазных электродвигателей при обрывах фазы, могут контролировать не симметрию токов и реагировать на неё. Дополнительной функцией является защита от некачественного напряжения. В этом случае он контролирует питающее напряжение всех трех фаз. Аппарат может выполнять функцию устройства защитного отключения (УЗО). При этом он контролирует токи уходящие из системы в землю.

К недостаткам этого устройства можно в первую очередь можно отнести его дороговизну. Он существенно дороже обыкновенного автомата. Сам ограничитель не может производить отключение и включение нагрузок с большими токами. Вместе с ним необходимо устанавливать магнитные пускатели или контакторы.

Ограничитель подает небольшой ток на управляющие катушки пускателя и он осуществляет включение или выключение силовой линии. Стоимость электромонтажных работ дополнительно увеличивается на стоимость этого оборудования. Кроме того необходимо регулярно следить за исправностью пусковых устройств, так как в них есть движущиеся части.

И наконец, стоит отметить, что эти аппараты требуют дополнительного пространства в электрическом щите. В силу этих причин потребители по собственному желанию редко устанавливают подобное оборудование. Оно в большинстве случаев устанавливается по требованию поставщиков электроэнергии в соответствии с согласованными проектами по подключению.

Схема подключения с замкнутыми контактами

Подключение ограничителя с замкнутыми контактами предполагает использование переключателей дискретности. Система индикации при этом проверяется по специальным светодиодам. Таким образом, пользователь имеет возможность контролировать пределы напряжения. Внешняя сигнализация в данном случае играет ключевую роль.

Для того чтобы ограничитель был способен выдерживать большую нагрузку, первая пара колодок ставится в нейтральное положение. Стартовый импульс в системе подавляется за счет электромагнитной защелки. Колодки второй линии необходимы исключительно для преодоления приоритетной нагрузки. В свою очередь, отключение мощности происходит за счет нулевой шины. Замыкает цепочку в сети переключатель, который соединяется с нулевой фазой.

Трехфазный ограничитель мощности ОМ-630

Это устройство работает автономно только при выполнении защитных функций. То есть ограничение по напряжению и току. В этом случае схема установки выглядит так:

Ваш объект полностью защищен от столкновений линий, время повторного включения задается на панели управления. Независимо от использования трехфазного ввода (потребители могут быть как на 220, так и на 380 вольт), отключение производится при различных параметрах при любом способе подключения.

Если нужен контроль тока (основное назначение), нагрузка подключается с помощью контактора. Параметры терминации программируются с помощью персонального компьютера: для этого предусмотрен специальный порт.

Как и в предыдущем случае, подключение возможно для потребителей с разным приоритетом. В схеме предусмотрена возможность переключения в группы с нормально замкнутыми и разомкнутыми контактами.

При превышении потребляемой мощности всей группы в первую очередь отключаются потребители с более низким приоритетом. Основные объекты будут работать.

Время выключения программируется: когда таймер отсчитывает время, потребители вернутся к питанию.

Несмотря на заявленное промышленное назначение ОМ-630, его можно использовать в установках с низким энергопотреблением: до 5 кВт. В этом случае схема подключения предусматривает небольшую хитрость:

В корпусе устройства имеются вертикальные сквозные отверстия. Через них пропускаются тросы, на которые действует нагрузка. Сколько фаз в нагрузке, столько и кабелей.

Если мощность ниже 5 кВт, количество оборотов определяется по формуле: 5 / потребляемая мощность. Число всегда округляется. Например, если мощность 2 кВт, мы получаем коэффициент 2,5. Итак, будет 3 раунда.

Данная модель не имеет цифровой сегментной индикации режимов работы и новых проблем. Вместо этого на передней панели есть световые индикаторы. В документации есть таблица, где можно интерпретировать показания индикаторов.

Монтаж и подключение

В большинстве случаев прибор устанавливается вблизи электрического счетчика. Установка прибора требует специальных навыков в области электротехники. Если потребитель решил установить прибор самостоятельно, необходимо придерживаться ряду правил.

Ограничитель мощности ОМ-310

Во-первых, нужно определить в какую электрическую сеть устанавливается прибор – с одной или тремя фазами. От этого зависит и тип ограничителя.

Во-вторых, надлежит установить общую величину мощности нагрузки. От этого параметра также зависит модель приспособления, добавочным элементом может выступить контактор. Далее следует рассчитать временной промежуток срабатывания, если установленный показатель превысит значение, а также высчитать отрезок времени возвращения в первоначальное состояние. При этом время срабатывания устанавливается на приборе.

Помимо этого следует придерживаться общим рекомендациям по монтированию и подсоединению приборов. При установке ограничителя необходимо воспользоваться соответствующим диаметром проводника, рассчитанного на получаемую нагрузку. Контакторы также должны соответствовать величине существующего тока.

Установка параметров должна быть не самой максимальной величиной, а с учетом распланированного потребления. В случае частого срабатывания прибора, необходимо вызвать специалиста, если у монтажника слабая база знаний и опыта, либо проверить аппарат на качество изоляции и наличие короткого замыкания.

В большинстве случаев ограничитель монтируется на дин-рейку. Далее подключается прибор к сети 220 Вольт, при этом нужно соблюдать фазу и нейтраль. Затем провода, идущие от нагрузки, подсоединяются посредством отверстия к датчику энергии. Зачастую датчиком потребляемой энергии становится трансформатор.

В соответствии со схемой, подсоединяется контактор, переключающий напряжение на электрооборудование. Далее происходит настройка ограничителя. Сначала настраивается мощность отключения. Потом выставляется промежуток времени производства ограничителя в перегруженном положении. В последнюю очередь устанавливается время возвращения прибора в первоначальное состояние.

Когда прибор установлен, его следует проверить. При этом подается питание и подключается нагрузка меньшего размера, на которую рассчитан прибор. В этот момент загорается зеленый индикатор. После этого подсоединяется нагрузка больше установленного размера. При этом загорается индикатор перегрузки, и через определенное время срабатывает устройство. После выключения через установленное время происходит возврат в первоначальное положение. После такой проверки прибор готов к использованию.

Ограничитель мощности и его принцип работы

Устройство постоянно анализирует рабочий процесс нагрузки электролинии. В случае скачка мощности, ограничитель мгновенно обесточивает поврежденную линию. После истечения установленного времени устройство автоматически возобновляет подачу питания. Если данный показатель придет в норму раньше установленного времени, ограничитель также автоматически подключит линию.

В функции измерительного блока входит установление показаний электрической энергии по токовой характеристике и напряжению. Результат передается в логический блок, где сопоставляется две величины – показатели потребляемой энергии и критические показатели.

В случае если показатель подходит к максимально допустимому значению здесь вступает в работу исполнительный блок и отключает данную электролинию. После срабатывания ограничителя необходимо отключить мощный электроприбор и линия снова заработает.

Настройка порога срабатывания, времени отключения, а также времени возврата к рабочему состоянию осуществляется при помощи потенциометров. На выводах устройства скомпонованы два комплекта контактов – для подачи питания и управления включением и отключением прибора. Некоторые экземпляры оснащены функцией подсоединения исключительно нагрузок, относящихся к приоритетным. При этом неприоритетные потребители не подсоединяются.

Назначение и принцип действия

С ограничителем входящей мощности связано оборудование для контроля этого показателя в ситуациях, когда резко повышается или имеет место обратное явление, связанное с понижением входящей мощности. С его помощью абонент просто отключается от электроснабжения.

Трехфазный ограничитель мощности модели ОМ-310 предназначен для работы в трехфазных электрических сетях

Основное предназначение подобного устройства — постоянное слежение за тем, в каком состоянии находится электросеть. При наступлении превышения расхода электроэнергии выше установленного потребителем значения, произойдет автоматическая блокировка линии нагрузочной цепи. Если в какой-то момент показатель станет ниже критического значения, то подача электроэнергии возобновится.

Читайте так же статью ⇒ Применение ограничителя мощности.

Конструкция ограничителя мощности состоит из нескольких функциональных блоков:

Измерительный узел занимается сбором информации, касающейся расхода электрической энергии. Подобная работа выполняется с помощью датчиков напряжения и тока.
Собранная информация поступает на плату логического «центра»», где специальным устройством вычисляется точная мощность, которая имеет место в данный момент.
Работа потенциометра связана с оценкой параметров, заранее установленных абонентом.
Если значение приближается к критической отметке, то передача сигнала осуществляется в адрес вычислительного блока, с помощью которого отключится лишняя нагрузка. Осуществление команды выполняется в режиме незамедлительных действий.

Регулировка мощности и времени, по истечении которого насупит отключение питания, выставляется с помощью потенциометра. На выводах расположены две группы клемм. Одни предназначаются для питания, а к другим подсоединяется регулировка нагрузки включения/отключения.

В некоторых моделях предусматривается подключение лишь приоритетных нагрузок. Все приборы, имеющие низкий приоритет подлежат отключению. Стоит отметить, что устройство ОМ вовсе непростое и предполагает наличие несколько связанных между собой блоков.

Основные функции прибора

Ограничители мощности, независимо от модификации, в первую очередь контролируют потребляемую активную мощность и ограничивают ее, когда потребление превышает установленное значение.

Современные ограничители обладают большим количеством функций:

Защита при перепадах напряжения за счет регулируемых уставок и выдержки времени.
Защита в случае короткого замыкания или перегрузки, обеспечение максимальной токовой защиты. В отличие от автоматов, здесь более гибкие настройки уставок, касающихся тока и времени срабатывания.
Устройство защищает от замыканий на землю, аналогично действию УЗО.
Ограничитель выполняет функции реле, обеспечивая защиту при нарушенном порядке чередования фаз. Кроме того, ограничитель защищает сеть в случае перекоса линейных напряжений.

Ограничитель мощности может осуществлять контроль над исправностью контактора, в случае каких-либо неисправностей, когда цепь остается не разомкнутой. В подобной ситуации прибор самостоятельно отключает напряжение электрической сети.

Все средства защиты, имеющиеся в ограничителе, изначально отключены в соответствии с заводскими настройками. Включена только защита от перекосов линейного напряжения. Ввод в работу каждой функции осуществляется отдельно, путем активации в режиме установки. Далее выполняются тонкие настройки, в том числе и повторное включение, активируемое отдельно.

Широкое распространение получила модель ОМ-310. Это устройство позволяет измерять и рассчитывать фазные и линейные напряжения. токи, поступающие на каждую фазу и множество других параметров. Все данные расчетов и измерений отображаются с лицевой стороны реле на табло световых индикаторов. Например, маркировка «РоА» с левой стороны означает текущую потребляемую активную мощность, а с правой стороны высвечивается ее значение в киловаттах.

Таким образом, ограничитель мощности обладает большим количеством функций, что и определяет его широкое применение. Главным условием нормальной эксплуатации считается точное соблюдение всех правил установки и подключения прибора.

Виды устройств

Ограничители мощности на три фазы

Ограничители мощности на три фазы предназначены для защиты трехфазных электроустановок от перегрузок и коротких замыканий.

Такие устройства монтируются на вводной или распределительный щите. Они позволяют стабилизировать режим работы электросети и действуют автоматически, без участия оператора.

Ограничители мощности на одну фазу

Ограничители мощности на одну фазу предназначены для защиты электроустановок, подключенных к одной фазе.

Такие устройства монтируются как на вводе, так и на выходе электроустановки. Они позволяют снизить риск перегрузок и разрывов проводов, а также ограничивают потребляемую мощность.

Генераторные ограничители мощности

Генераторные ограничители мощности предназначены для защиты генераторных установок от перегрузок и коротких замыканий.

Такие устройства монтируются на зажимах генератора и позволяют сбалансировать нагрузку на фазах при использовании нескольких генераторов.

Схема подключения

Подключение однофазных реле контроля напряжения к сети 220 вольт может быть выполнено двумя способами:

Первый вариант предусматривает непосредственное управление нагрузкой контактами реле, через которые течет весь потребляемый ток.
Во втором случае управление контактов реле осуществляется через обмотку контактора. Для подключения нагрузки к сети используются силовые контакты. За счет этого происходит разгрузка контактов самого реле и повышение надежности его работы.

Чаще всего используется первая схема подключения, когда установка реле контроля производится за прибором учета. Провод фазы, идущий от счетчика, подключается к клемме 2. Затем по силовому контакту происходит подача фазы от клеммы 3 в домашнюю сеть. Нулевой провод подключается к клемме 1 и обеспечивает питание микросхемы самого реле. Таким образом, разрыва нуля не будет, а для управления контактами используется лишь фазный провод.

Питание на реле контроля подается после включения вводного автомата. Если напряжение находится в пределах нормы, то через некоторое время наступает замыкание контактов устройства и ток начинает поступать в сеть. Время задержки включения регулируется кнопками, расположенными на передней панели. При скачке напряжения, например, в сторону увеличения, наступает превышение верхнего порога, составляющего 250 вольт. Данное изменение фиксируется защитным устройством, после чего происходит размыкание силового контакта и последующий разрыв фазного провода. Таким образом, бытовая техника и оборудование оказываются защищенными от перенапряжения.

После возврата напряжения в пределы рабочего диапазона, контакты вновь замыкаются после установленной задержки времени, и схема возвращается в рабочее положение. Точно так же устройство реагирует на недопустимое снижение напряжения.

Данная схема подключения требует выбора контрольного прибора, превышающего по току параметры вводного автомата. Этот запас позволит защитить реле, если на него поступит максимальная нагрузка. Подобный выбор можно не делать при условии использования реле совместно с контактором, когда два прибора объединяются в одном.