Реле за контрол на фазите: принцип на работа, видове, маркировки + как да се регулира и свързва

Резултатът от техническата ситуация, когато намотките на статора на двигателя консумират ток повече от зададените параметрични стойности, е излишната топлина. Този фактор води до намаляване на качеството на изолацията на двигателя. Оборудването се проваля.

Времето за реакция на релетата за термично претоварване обикновено е недостатъчно, за да осигури ефективна защита срещу излишната топлина, генерирана от висок ток. В такива случаи само релето за контрол на фазите се разглежда като ефективно защитно устройство.

Обща информация за устройството

Функционалността на електрическите устройства от този тип е много по-широка от защита срещу прегряване и късо съединение.

На практика са отбелязани ефективните свойства на релетата за избор на фаза при претоварване, които в крайна сметка осигуряват цялостна защита.

Един от многото варианти за дизайнерски решения при производството на фазови релета. Въпреки това, въпреки разнообразието от корпуси и конфигурации на схеми, функционалността на устройствата е една и съща

Благодарение на устройствата за проследяване на фазите се постигат следните предимства:

• увеличаване на експлоатационния живот на двигателя;
• намаляване на скъпите ремонти или смяна на двигател;
• намаляване на времето за престой поради дефекти на двигателя;
• намаляване на риска от токов удар.

В допълнение, устройството осигурява надеждна защита срещу пожар и късо съединение на намотките на двигателя.

Типова конструкция на защитни релета

Има два основни вида защитни устройства, предназначени за използване в трифазни системи - релета за ток и напрежение.

Плюсове от използването на устройства

Предимната страна на токовите защитни релета по отношение на реле за контрол на напрежението очевидно. Този тип устройство работи независимо от влиянието на EMF (електродвижеща сила), което неизменно придружава прекъсване на фазата при претоварване на двигателя.

В допълнение, устройствата, работещи на принципа на измерване на тока, са в състояние да открият необичайно поведение на двигателя. Мониторингът е възможен или от страната на линията на разклонителната верига, или от страната на товара, където е инсталирано релето.

Ето как изглежда един от моделите релета за контрол на напрежението. Такива устройства могат да се използват не само за промишлени нужди, но и за частни домакинства

Устройствата за мониторинг на процеса, базирани на принципа на измерване на напрежението, са ограничени до откриване на необичайни работни условия само от страната на линията, където е свързано устройството.

Чувствителните към напрежение устройства обаче имат и важно предимство. Тя се състои в способността на устройствата от този тип да откриват ненормално състояние, което не зависи от състоянието на двигателя.

Например, тип реле, което е чувствително към текущи промени, открива анормални фазови състояния само директно по време на работа на двигателя. Но устройството за измерване на напрежение осигурява защита непосредствено преди стартиране на двигателя.

Също така сред предимствата на устройствата за измерване на напрежението са простата инсталация и по-ниската цена.

Този тип защитни устройства:

• не изисква допълнителни токови трансформатори;
• прилага се независимо от натоварването на системата.

И за да работи, просто трябва да свържете напрежението.

Откриване на отказ на фаза

Отказ на фаза е напълно възможен поради повреда на предпазител в една от частите на електроразпределителната система. Механична повреда на превключващо оборудване или прекъсване на един от електропроводите също провокира прекъсване на фазата.

Защита на двигателя, организирана чрез управляващо реле. Този метод ви позволява да управлявате двигателите по-ефективно, без да се страхувате от бързата им повреда.

Трифазен двигател, работещ на една фаза, черпи необходимия ток от останалите две линии. Опитът да се стартира в монофазен режим ще доведе до блокиране на ротора и двигателят няма да стартира.

Времето за реакция на единица термично претоварване може да е твърде дълго, за да осигури ефективна защита срещу прекомерна топлина. Ако не е зададена защита срещу него термично реле, тогава когато възникне повреда поради прегряване в намотките на двигателя.

Защитата на трифазен двигател от фактор на повреда на фазата е трудна поради факта, че недостатъчно натоварен трифазен двигател, работещ на една фаза от три, генерира напрежение, наречено регенерирано (обратно ЕМП).

Той се образува вътре в счупената намотка и е почти равен на стойността на загубеното входно напрежение. Следователно релетата за измерване на напрежението, които следят само неговата величина в такива ситуации, не осигуряват пълна защита срещу прекъсване на фазата.

Схема на свързване на устройство за контрол на фаза и напрежение към управляващата верига на трифазен двигател. Това е класическа опция за схема, използвана на практика навсякъде.

По-висока степен на защита може да се получи чрез използване на устройство, което може да открие изместването на фазовия ъгъл, което обикновено придружава повреда на фазата. При нормални условия трифазното напрежение е 120 градуса във фаза помежду си. Повреда ще доведе до изместване на ъгъла от нормалните 120 градуса.

Откриване на обръщане на фазата

Обръщане на фазата може да възникне:

1. Извършва се поддръжка на моторно оборудване.
2. Извършени са промени в електроразпределителната система.
3. Когато захранването бъде възстановено, последователността на фазите е различна от тази, която е била преди прекъсването на захранването.

Откриването на обръщане на фазата е важно, ако двигател, работещ на заден ход, може да повреди задвижвания механизъм или, още по-лошо, да причини физическа вреда на обслужващия персонал.

Освен всичко друго, използването на защитни релета осигурява безопасността на работещия персонал: 1 – прекъсната фаза; 2 – стъпково напрежение

Правилата за работа на електрическите мрежи изискват използването на защита срещу възможно обръщане на фазите на цялото оборудване, включително превозни средства за транспортиране на персонал (ескалатори, асансьори и др.).

Откриване на дисбаланс на напрежението

Дисбалансът обикновено възниква, когато входящото мрежово напрежение, доставяно от комуналната компания, е на различни нива. Дисбаланс може да възникне, когато еднофазни товари на осветление, електрически контакти, еднофазни двигатели и друго оборудване са свързани на отделни фази и не са разпределени по балансиран начин.

Във всеки от тези случаи възниква дисбаланс на тока в системата, което намалява ефективността и съкращава живота на двигателя.

Небалансирано или недостатъчно напрежение, приложено към трифазен двигател, води до дисбаланс на тока в намотките на статора, равен на кратни на дисбаланса на напрежението между фазите. Този момент от своя страна е придружен от увеличаване на отоплението, което е основната причина за бързото разрушаване на изолацията на двигателя.

Изгорялата намотка на статора на двигателя е, може да се каже, често срещано явление, когато управлението на релето не е въведено в управляващата верига

Въз основа на всички описани технически и технологични фактори, важността на използването на този тип релета става очевидна не само за работата на електродвигатели, но и за генератори, трансформатори и друго електрическо оборудване.

Как да свържете контролното устройство?

Конструкциите на релета, които следят фазите, въпреки широката гама от налични продукти, имат унифициран корпус.

Конструктивни елементи на продукта

Клемните блокове за свързване на електрически проводници обикновено се намират в предната част на корпуса, което е удобно за монтажни работи.

Самото устройство е направено за монтаж на DIN шина или просто върху равна повърхност. Интерфейсът на клемния блок обикновено е стандартна надеждна скоба, предназначена за закрепване на медни (алуминиеви) проводници с напречно сечение до 2,5 mm².

Предният панел на устройството съдържа контролно копче/контроли, както и светлинна индикация за управление. Последният показва наличието/отсъствието на захранващо напрежение, както и състоянието на актуатора.

Сред елементите за настройка на потенциометъра може да има индикатор за аларма, индикатор за свързан товар, потенциометър за избор на режим, регулиране на нивото на асиметрия, регулатор на напрежението, потенциометър за регулиране на забавянето на времето

Свързването на трифазно напрежение се осъществява на работните клеми на уреда, обозначени със съответните технически символи (L1, L2, L3). Инсталирането на неутрален проводник на такива устройства обикновено не е предвидено, но тази точка се определя конкретно от дизайна на релето - вида на модела.

За свързване към управляващите вериги се използва втора интерфейсна група, обикновено състояща се от поне 6 работни терминала. Една двойка от контактната група на релето превключва веригата на бобината на магнитния стартер, а през втората - управляващата верига на електрическото оборудване.

Всичко е съвсем просто. Въпреки това, всеки отделен модел реле може да има свои собствени характеристики за свързване. Ето защо, когато използвате устройството на практика, винаги трябва да се ръководите от придружаващата документация.

Стъпки за настройка на приспособлението

Отново, в зависимост от дизайна, дизайнът на продукта може да бъде оборудван с различна конфигурация на веригата и опции за настройка. Има прости модели, които са предназначени за свързване на един или два потенциометъра към контролния панел. И има устройства с разширени елементи за персонализиране.

Елементи за настройка чрез микропревключватели: 1 – блок микропревключватели; 2, 3, 4 – възможности за настройка на работните напрежения; 5, 6, 7, 8 – опции за настройка на функциите асиметрия/симетрия

Сред такива усъвършенствани елементи за настройка често се срещат блокови микропревключватели, разположени директно върху печатната платка под корпуса на устройството или в специална ниша за отваряне.С инсталирането на всеки от тях в една или друга позиция се създава необходимата конфигурация.

Настройката обикновено се свежда до задаване на номиналните стойности на защита чрез завъртане на потенциометри или поставяне на микропревключватели. Например, за да се следи състоянието на контактите, нивото на чувствителност на разликата в напрежението (ΔU) обикновено се настройва на 0,5 V.

Ако е необходимо да се управляват захранващите линии на товара, регулаторът на чувствителността на разликата в напрежението (ΔU) се настройва до гранична позиция, където точката на преход от работния сигнал към аварийния сигнал е маркирана с малък толеранс към номиналната стойност.

По правило всички нюанси на настройката на устройствата са ясно описани в придружаващата документация.

Маркировка на устройството за контрол на фазите

Класическите устройства са маркирани просто. Символно-цифровата последователност се прилага върху предния или страничния панел на кутията или обозначението се отбелязва в паспорта.

Възможност за етикетиране на едно от популярните устройства, произведени в страната. Обозначението се намира на предния панел, но има и вариации, поставени отстрани

По този начин, руско устройство за свързване без неутрален проводник е маркирано:

EL-13M-15 AC400V

където: EL-13M-15 е името на серията, AC400V е допустимото AC напрежение.

Пробите на вносните продукти имат малко по-различни маркировки.

Например релето от серията PAHA е отбелязано със следното съкращение:

PAHA B400 A A 3 C

Декодирането е нещо подобно:

1. PAHA е името на сериала.
2. B400 – стандартно напрежение 400 V или свързано от трансформатор.
3. A – настройка чрез потенциометри и микропревключватели.
4. A (E) – тип корпус за монтаж на DIN шина или в специален конектор.
5. 3 – размер на корпуса 35 мм.
6. C – край на кодовата маркировка.

При някои модели може да се добави още една стойност преди точка 2. Например „400-1“ или „400-2“, а последователността на останалите не се променя.

Така се маркират устройствата за фазово управление, оборудвани с допълнителен захранващ интерфейс за външен източник. В първия случай захранващото напрежение е 10-100 V, във втория е 100-1000 V.

Ще ви запознае с принципа на работа, конструктивните особености и предназначението на товарния превключвател следващата статия, който силно препоръчваме да прочетете.

Изводи и полезно видео по темата

Видеото е посветено на описанието и ревюто на един продукт на фирма EKF. Въпреки това, почти всички произведени устройства за контрол на фазите работят на същия принцип:

С цялото разнообразие от устройства на пазара е трудно да се определи някакъв стандарт за етикетиране. Ако чуждестранните производители етикетират според един канон, тогава местните - според друг. Независимо от това, винаги е възможно да се направи справка с референтни данни, ако е необходимо точно декодиране на характеристиките.

Бихте ли искали да споделите собствения си опит при избора и инсталирането на релета за напрежение, предназначени за наблюдение на фазите? Имате ли полезна информация, която ще бъде полезна за посетителите на сайта? Моля, пишете коментари в блока по-долу, публикувайте снимки по темата и задавайте въпроси.