Relais de contrôle de tension : principe de fonctionnement, schéma, nuances de connexion

Les chutes de tension sont loin d’être rares dans les habitations.Ils se produisent en raison de l'usure des réseaux électriques, des courts-circuits et d'une répartition inégale de la charge entre les différentes phases.

En conséquence, les appareils électroménagers ne reçoivent pas suffisamment d'électricité ou brûlent à cause de son excès. Pour éviter ces problèmes, il est recommandé d'installer un relais de contrôle de tension (VCR).

Nous proposons de comprendre quels avantages offre l'utilisation d'un tel dispositif, quelles sont les différences entre un RLV et un stabilisateur, comment choisir un relais adapté et le connecter.

Pourquoi avez-vous besoin d'un relais régulateur de tension ?

Le nom propre de l’appareil en question est « relais de contrôle de tension ». Mais le mot du milieu dans les conversations entre électriciens tombe souvent hors de ce terme.

Il s’agit en principe d’un seul et même dispositif de sécurité électrique. De plus, cet équipement est souvent appelé « protection zéro rupture ». Pourquoi deviendra clair ci-dessous.

Ne soyez pas confus Machines RCD et RKN. Les premiers protègent la ligne des surcharges et des courts-circuits, et les seconds des surtensions. Ce sont des appareils ayant des objectifs fonctionnels différents.

La tâche principale du RKN est de déconnecter les appareils électriques du réseau lorsque les tensions y sont trop élevées ou trop basses, afin que l'équipement connecté à l'alimentation électrique ne tombe pas en panne.

L’inscription « ~220 V » est familière à tous les Russes. Les appareils électroménagers branchés sur des prises fonctionnent à cette tension alternative dans la maison.Cependant, en réalité, la tension maximale du réseau électrique domestique ne fluctue qu'autour de cette marque avec un écart de +/-10 %.

Dans certains cas, les différences atteignent des valeurs importantes. Le voltmètre peut très bien afficher des chutes allant jusqu'à 70 et des surtensions allant jusqu'à 380 W.

En électrotechnique, les tensions trop basses ou trop élevées sont dangereuses. Si le compresseur du réfrigérateur ne reçoit pas suffisamment d’électricité, il ne démarrera tout simplement pas. En conséquence, l'équipement surchauffera inévitablement et tombera en panne.

À basse tension, la personne moyenne n'est dans la plupart des cas même pas en mesure de déterminer extérieurement si l'équipement fonctionne correctement ou non dans une telle situation. Visuellement, vous ne pouvez voir que des ampoules à incandescence faiblement brillantes, dont la tension est inférieure à ce qu'elle devrait être.

Avec des rafales élevées, tout est beaucoup plus simple. Si vous appliquez 300 à 350 W à l'entrée d'alimentation d'un téléviseur, d'un ordinateur ou d'un micro-ondes, au mieux, leur fusible sautera. Et le plus souvent, ils s’épuiseront eux-mêmes. Et c'est aussi bien s'il n'y a pas de véritable allumage de l'équipement ni d'incendie.

Les immeubles d'habitation sont généralement alimentés par un réseau triphasé de 380 V et l'appartement dispose déjà d'un câblage monophasé de 220 V provenant du panneau électrique à l'étage.

Les principaux problèmes liés aux chutes de tension dans les immeubles de grande hauteur sont dus à une rupture du zéro de fonctionnement. Ce fil est endommagé en raison de la négligence des électriciens lors des réparations, ou il brûle tout simplement à cause de la vieillesse.

Si la maison sur la ligne d'accès dispose d'un ensemble de protections nécessaires d'un niveau moderne, à la suite d'une telle rupture, le RCD automatique est déclenché. Tout se termine relativement normalement.

Or, dans les logements anciens, où il n'y a pas de disjoncteurs, la perte du zéro entraîne un déséquilibre de phase.Et puis, dans certains appartements, la tension devient faible (50-100 V) et dans d'autres, fortement élevée (300-350 V).

Celui qui recevra ce qui sort de la prise dépend de la charge connectée au réseau électrique à ce moment précis. Il est impossible de calculer et de prévoir cela avec précision à l’avance.

En conséquence, pour certains, tous les équipements cessent de fonctionner, tandis que pour d'autres, ils grillent à cause d'une surtension. C'est là que vous avez besoin d'un relais de contrôle de tension. Si des problèmes surviennent, il éteindra le réseau, évitant ainsi d'endommager les téléviseurs, les réfrigérateurs, etc.

Dans le secteur privé, le problème des surtensions est quelque peu différent. Si le chalet est situé à une grande distance du transformateur de rue, alors avec une consommation électrique accrue dans les maisons qui le précèdent, à ce point extrême, la tension peut chuter à des niveaux extrêmement bas.

En conséquence, en raison d'un manque prolongé de « volts », les moteurs électriques des appareils électroménagers commenceront inévitablement à brûler et à tomber en panne.

Types d'appareils ILV

Tous les modèles de relais qui remplissent les fonctions de régulateur de tension sont divisés en monophasés et triphasés.

Relais monophasé. Généralement installé dans les chalets et les appartements - rien de plus n'est requis dans les panneaux de la maison.

Dans les tableaux électriques des immeubles privés et des immeubles d'habitation, les relais monophasés sont généralement utilisés dans une conception compacte sur un rail DIN (+)

Relais triphasé. De tels ARN sont destinés à un usage industriel. Ils sont souvent utilisés dans les circuits de protection des machines-outils triphasées. De plus, si un tel interrupteur triphasé est requis à l'entrée d'un équipement aussi complexe, alors il est souvent choisi dans une version combinée avec contrôle non seulement de la tension, mais également de la synchronisation de phase.

Le principal inconvénient et en même temps l'avantage d'un relais triphasé est la coupure complète de l'alimentation en sortie lorsque la tension saute même dans l'une des lignes de phase à l'entrée. Dans l’industrie, cela n’est que bénéfique. Mais dans la vie quotidienne, les fluctuations de tension dans une phase ne sont souvent pas critiques, et le RKN prend le relais et désactive le réseau protégé.

Dans certains cas, une telle réassurance très fiable est nécessaire. Cependant, dans la grande majorité des situations, cela n’est pas nécessaire.

Par type et dimensions

L'ensemble de la gamme de relais de tension est divisée en trois types :

• adaptateurs fiche-prise;
• rallonges avec 1 à 6 prises ;
• « sacs » compacts pour rail DIN.

Les deux premières options sont utilisées pour protéger un appareil électrique spécifique ou un groupe. Ils se branchent sur une prise intérieure ordinaire.

La troisième option est pour installation dans un tableau électrique dans le cadre du système de protection du réseau électrique d'un appartement ou d'un chalet.

Les adaptateurs et extensions des régulateurs en question sont assez volumineux.Les fabricants essaient de les rendre aussi petits que possible afin de ne pas gâcher l'intérieur par leur apparence.

Mais les composants internes du relais de tension ont leurs propres dimensions rigides et doivent également être disposés dans un seul boîtier avec une prise et une fiche. En termes de design, vous ne pouvez pas faire demi-tour ici.

Les relais sur rail DIN pour installation dans un tableau de distribution ont des dimensions plus compactes, ils n'ont rien de superflu. Ils sont connectés au réseau via connexions de fils et de bornes.

Par base et fonctions supplémentaires

La logique interne et le fonctionnement du relais de contrôle de tension sont construits sur la base d'un microprocesseur ou d'un comparateur plus simple. La première option est plus coûteuse, mais implique un ajustement plus précis et plus fluide des seuils de réponse ILV. La plupart des dispositifs de protection vendus sont désormais basés sur un microprocesseur.

Les seuils supérieur (Umax) et inférieur (Umin) sont les deux principaux paramètres réglables du RKN - si la tension d'entrée est en dehors de la plage définie, le relais déconnecte la ligne de sortie du courant électrique (+)

Au minimum, il y a une paire de LED sur le corps du relais, qui peuvent être utilisées pour déterminer la présence de tension à l'entrée et à la sortie. Les appareils plus avancés sont équipés d'écrans indiquant les limites admissibles définies et la tension disponible dans la ligne.

Les valeurs seuils sont ajustées à l'aide d'un potentiomètre avec une échelle graduée ou de boutons avec des paramètres affichés sur l'écran.

Le relais lui-même chargé de la commutation à l'intérieur du RKN est réalisé selon un circuit bistable. Cette bobine possède deux états stables. L'énergie n'est dépensée que pour commuter le loquet. Aucune électricité n'est nécessaire pour maintenir les contacts en position fermée ou ouverte.

D'une part, cela minimise la consommation d'énergie et, d'autre part, cela garantit que la bobine ne chauffe pas lorsque le régulateur fonctionne.

Lors du choix d'un relais de tension dans les paramètres, vous devez examiner :

• plage de fonctionnement en Volts ;
• possibilité de fixer des seuils de réponse supérieur et inférieur ;
• présence/absence d'indicateurs de niveau de tension ;
• temps d'arrêt lorsque l'ILV est déclenché ;
• délai de reprise de l'approvisionnement en électricité ;
• puissance commutée maximale en kW ou courant transmis en ampères.

Selon le dernier paramètre, le relais doit être pris avec une marge de 20 à 25 %. S'il n'y a pas d'interrupteur RV adapté aux charges élevées existant dans la ligne, alors un modèle de faible puissance est pris et un démarreur magnétique est connecté à sa sortie.

La situation avec la fixation des seuils est la suivante. S'ils sont réglés trop strictement, la fréquence de fonctionnement du relais sera élevée. Il faudra ici un compromis.

Ces paramètres doivent être ajustés de manière à fournir le niveau de protection approprié, mais ne permettent pas de commuter trop fréquemment l'ILV. Une mise sous et hors tension constante ne profitera ni à l'équipement connecté au réseau ni au régulateur de tension lui-même.

De plus, certains relais n'ont pas du tout la capacité d'ajuster indépendamment les seuils. Ils sont fixés « rigidement ». Par exemple, l'usine a fixé la limite inférieure à 170 V et la limite supérieure à 265 V.

De tels ILV sont moins chers, mais ils doivent être sélectionnés avec plus de soin. Il ne sera alors pas possible de reconfigurer ces appareils, s'il y a des erreurs dans les calculs, vous devrez en acheter de nouveaux pour remplacer ceux qui ne conviennent pas.

Le choix des paramètres de temps de déconnexion et de reprise de l'alimentation de la ligne de sortie dépend de la charge connectée et des caractéristiques d'un réseau particulier (+)

Si de légères chutes de tension à court terme (fractions de seconde) se produisent constamment dans le réseau électrique, il est alors préférable de régler le temps d'arrêt au seuil inférieur au maximum. De cette façon, il y aura moins d'alarmes et la menace pour l'équipement alimenté sera minime.

Le délai d'allumage doit être choisi en fonction du type d'appareils électriques branchés sur la prise. Si l'équipement connecté est équipé d'un compresseur ou d'un moteur électrique, le temps d'alimentation en tension doit être augmenté à 1 à 2 minutes.

Cela évitera les surtensions soudaines de tension et de courant lors du rétablissement du courant sur le réseau, ce qui protégera les réfrigérateurs et les climatiseurs des pannes.

Et pour les ordinateurs et les téléviseurs, ce paramètre peut être réduit à 10 à 20 secondes.

Quel est le meilleur : stabilisateur vs relais

Souvent, au lieu de connecter des relais de commande dans le panneau, les électriciens recommandent de les installer dans la maison Régulateur de tension. Dans certains cas, cela peut être justifié. Cependant, il convient de garder à l'esprit un certain nombre de nuances lors du choix de l'une ou l'autre option de protection des appareils électriques.

En termes de fonctionnalité, le stabilisateur égalise non seulement la tension, mais s'éteint également lorsque la tension est trop élevée. Un relais de tension est un appareil automatique exclusivement de protection. Il semble que le premier reprenne les fonctions du second.

Mais par rapport au stabilisateur RKN :

• plus cher et plus bruyant ;
• plus inerte lors de changements brusques ;
• n'a pas la possibilité d'ajuster les paramètres ;
• prend beaucoup plus de place.

Lorsque la tension d'entrée est réduite pour que la sortie du stabilisateur ait les indicateurs requis, il commence à « tirer » plus de courant du réseau. Et c'est un chemin direct vers l'épuisement du câblage s'il n'a pas été conçu à l'origine pour cela.

Le deuxième inconvénient principal du stabilisateur par rapport au relais de commande est son incapacité à intercepter une forte surtension lorsque le zéro est cassé.

Littéralement une demi-seconde avec 350-380 W dans la prise suffit pour que tous les équipements de la maison grillent. Mais la plupart des stabilisateurs ne sont pas capables de s'adapter à de tels changements et de transmettre la haute tension, s'éteignant seulement 1 à 2 secondes après le début de la surtension.

En plus des stabilisateurs et des relais, des déclencheurs de surtension et de sous-tension peuvent également être utilisés pour protéger la ligne des surtensions dans le réseau. Mais ils ont un temps de réponse plus long que le RLV. De plus, ils ne remettent pas l'alimentation automatiquement : leur fonctionnement s'apparente davantage à celui d'un RCD.

Après une panne de courant, ces déclencheurs devront être réinitialisés manuellement.

Schémas de connexion ILV

Dans le panneau, le relais de tension est toujours installé après le compteur dans la rupture du fil de phase. Il doit contrôler et, si nécessaire, couper la « phase ». Il n'y a pas d'autre moyen de le connecter.

Le plus souvent, pour les consommateurs monophasés, un circuit standard avec charge directe via un relais (+) est utilisé.

Il existe deux circuits principaux pour connecter les relais monophasés du régulateur de tension secteur :

• avec charge directe via le RLV ;
• avec connexion de charge via contacteur - avec connecter un démarreur magnétique.

Lors de l'installation d'un panneau électrique dans une maison, la première option est presque toujours utilisée. Il existe de nombreux modèles ILV disponibles en vente avec la puissance requise. De plus, si nécessaire, ces relais peuvent être installés dans un circuit parallèle et plusieurs en connectant un groupe distinct d'appareils électriques à chacun d'eux.

L'installation est extrêmement simple.Sur le corps d'un relais monophasé standard, il y a trois bornes - "zéro" plus phase "entrée" et "sortie". Assurez-vous simplement de ne pas mélanger les fils connectés.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Pour vous faciliter la navigation dans les schémas de raccordement et le choix d'un relais régulateur de tension adapté, nous avons réalisé une sélection de vidéos décrivant toutes les nuances du fonctionnement de cet appareil.

Comment protéger l'équipement des surtensions à l'aide de RKN :

Réglage du relais de tension :

Le relais de contrôle de la tension secteur constitue une excellente protection contre le « zéro coupure » et les changements brusques de tension. C'est facile de se connecter. Il vous suffit d'insérer les fils appropriés dans les bornes et de les serrer. Dans presque tous les cas, un circuit standard avec charge directe via l'ILV est utilisé.

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