Fázové riadiace relé: princíp činnosti, typy, označenia + ako nastaviť a pripojiť

Výsledkom technickej situácie, keď statorové vinutia motora spotrebúvajú prúd viac ako sú nastavené parametrické hodnoty, je prebytočné teplo. Tento faktor spôsobuje zníženie kvality izolácie motora. Zariadenie zlyhá.

Doba odozvy tepelných relé proti preťaženiu je zvyčajne nedostatočná na to, aby poskytla účinnú ochranu proti nadmernému teplu generovanému vysokým prúdom. V takýchto prípadoch sa ako účinné ochranné zariadenie považuje iba relé fázového riadenia.

Všeobecné informácie o zariadení

Funkčnosť elektrických zariadení tohto typu je oveľa širšia ako len ochrana pred prehriatím a skratom.

V praxi boli zaznamenané efektívne vlastnosti preťažených relé na výber fázy, ktoré v konečnom dôsledku poskytujú komplexnú ochranu.

Jedna z mnohých možností konštrukčných riešení pri výrobe fázových relé. Napriek rôznorodosti prípadov a konfigurácií obvodov je však funkčnosť zariadení rovnaká

Vďaka zariadeniam na sledovanie fáz sa dosahujú tieto výhody:

• zvýšenie životnosti motora;
• zníženie nákladných opráv alebo výmeny motora;
• zníženie prestojov v dôsledku porúch motora;
• zníženie rizika úrazu elektrickým prúdom.

Okrem toho zariadenie poskytuje spoľahlivú ochranu proti požiaru a skratu vinutia motora.

Typická konštrukcia ochranných relé

Existujú dva hlavné typy ochranných zariadení určených na použitie v trojfázových systémoch - relé snímania prúdu a relé snímania napätia.

Výhody používania zariadení

Výhodná stránka prúdových ochranných relé vo vzťahu k relé riadenia napätia zrejmé. Tento typ zariadenia funguje bez ohľadu na vplyv EMF (elektromotorickej sily), ktorý vždy sprevádza výpadok fázy pri preťažení motora.

Zariadenia fungujúce na princípe merania prúdu sú navyše schopné odhaliť abnormálne správanie motora. Monitorovanie je možné buď na strane vedenia odbočovacieho okruhu alebo na strane záťaže, kde je nainštalované relé.

Takto vyzerá jeden z modelov relé riadenia napätia. Takéto zariadenia môžu byť použité nielen pre priemyselné potreby, ale aj pre súkromné ​​domácnosti

Zariadenia na monitorovanie procesov založené na princípe merania napätia sú obmedzené na zisťovanie abnormálnych prevádzkových podmienok iba na tej strane vedenia, kde je zariadenie pripojené.

Dôležitú výhodu však majú aj zariadenia citlivé na napätie. Spočíva v schopnosti zariadení tohto typu odhaliť abnormálny stav, ktorý nezávisí od stavu motora.

Napríklad typ relé, ktorý je citlivý na zmeny prúdu, zisťuje abnormálne fázové stavy iba priamo počas prevádzky motora. Ale zariadenie na meranie napätia poskytuje ochranu bezprostredne pred spustením motora.

Medzi výhody prístrojov na meranie napätia patrí aj jednoduchá inštalácia a nižšia cena.

Tento typ ochranných zariadení:

• nevyžaduje ďalšie prúdové transformátory;
• platí bez ohľadu na zaťaženie systému.

A aby to fungovalo, stačí pripojiť napätie.

Detekcia zlyhania fázy

Porucha fázy je celkom možná v dôsledku zlyhania poistky v jednej z častí systému distribúcie energie. Mechanická porucha spínacieho zariadenia alebo prerušenie jedného z elektrických vedení tiež vyvoláva výpadok fázy.

Ochrana motora organizovaná pomocou ovládacieho relé. Táto metóda vám umožňuje efektívnejšie prevádzkovať motory bez obáv z ich rýchleho zlyhania.

Trojfázový motor bežiaci na jednej fáze odoberá potrebný prúd zo zvyšných dvoch vedení. Pokus o naštartovanie v jednofázovom režime povedie k zablokovaniu rotora a motor sa nespustí.

Čas odozvy na jednotku tepelného preťaženia môže byť príliš dlhý na to, aby poskytoval účinnú ochranu pred nadmerným teplom. Ak nie je nastavená ochrana proti nemu tepelné relé, potom keď dôjde k poruche v dôsledku prehriatia vo vinutí motora.

Ochrana trojfázového motora pred faktorom zlyhania fázy je náročná vzhľadom na skutočnosť, že nedostatočne zaťažený trojfázový motor pracujúci na jednej z troch fáz generuje napätie nazývané regenerované (spätné EMF).

Vytvára sa vo vnútri zlomeného vinutia a takmer sa rovná hodnote strateného vstupného napätia. Relé na meranie napätia, ktoré v takýchto situáciách monitorujú iba jeho veľkosť, preto neposkytujú úplnú ochranu pred výpadkom fázy.

Schéma pripojenia zariadenia na monitorovanie fázy a napätia k riadiacemu obvodu trojfázového motora. Toto je klasická obvodová možnosť používaná v praxi všade.

Vyšší stupeň ochrany možno dosiahnuť použitím zariadenia, ktoré dokáže detekovať posun fázového uhla, ktorý typicky sprevádza výpadok fázy. Za normálnych podmienok je trojfázové napätie 120 stupňov vo fáze navzájom. Porucha bude mať za následok posun uhla oproti normálnym 120 stupňov.

Detekcia prepólovania fáz

Obrátenie fázy môže nastať:

1. Údržba sa vykonáva na motorovom zariadení.
2. Zmeny nastali v systéme distribúcie elektriny.
3. Po obnovení napájania sa sled fáz líši od toho, čo bolo pred výpadkom napájania.

Detekcia reverzácie fáz je dôležitá, ak by spätný chod motora mohol poškodiť poháňaný mechanizmus alebo v horšom prípade spôsobiť fyzické zranenie obsluhujúcemu personálu.

Použitie ochranných relé okrem iného zaisťuje bezpečnosť pracovného personálu: 1 – prerušená fáza; 2 – krokové napätie

Pravidlá pre prevádzku elektrických sietí vyžadujú použitie ochrany proti možnému prepólovaniu fáz na všetkých zariadeniach vrátane vozidiel na prepravu personálu (eskalátory, výťahy atď.).

Detekcia nerovnováhy napätia

Nerovnováha sa zvyčajne vyskytuje vtedy, keď sú vstupné sieťové napätia dodávané energetickou spoločnosťou na rôznych úrovniach. Nerovnováha môže nastať, keď sú jednofázové záťaže osvetlenia, elektrických zásuviek, jednofázové motory a iné zariadenia pripojené na samostatné fázy a nie sú rozložené vyváženým spôsobom.

V každom z týchto prípadov dochádza v systéme k nerovnováhe prúdu, čo znižuje účinnosť a skracuje životnosť motora.

Nevyvážené alebo nedostatočné napätie aplikované na trojfázový motor má za následok nerovnováhu prúdu vo vinutiach statora, ktorá sa rovná násobkom nerovnováhy medzifázového napätia. Tento moment je zase sprevádzaný zvýšením zahrievania, čo je hlavným dôvodom rýchleho zničenia izolácie motora.

Vyhorené vinutie statora motora je, dalo by sa povedať, bežným javom, keď reléové ovládanie nebolo zavedené do riadiaceho obvodu

Na základe všetkých popísaných technických a technologických faktorov je zrejmý význam použitia tohto typu relé nielen pre prevádzku elektromotorov, ale aj generátorov, transformátorov a iných elektrických zariadení.

Ako pripojiť ovládacie zariadenie?

Návrhy relé, ktoré monitorujú fázy, majú napriek širokej škále dostupných produktov jednotné puzdro.

Konštrukčné prvky produktu

Svorkovnice na pripojenie elektrických vodičov sú zvyčajne umiestnené na prednej časti krytu, čo je vhodné pre inštalačné práce.

Samotné zariadenie je vyrobené pre inštaláciu na DIN lištu alebo jednoducho na rovný povrch. Rozhranie svorkovnice je zvyčajne štandardná spoľahlivá svorka určená na upevnenie medených (hliníkových) vodičov s prierezom do 2,5 mm².

Predný panel prístroja obsahuje ovládací gombík/ovládacie prvky, ako aj indikáciu ovládania svetla. Ten ukazuje prítomnosť/neprítomnosť napájacieho napätia, ako aj stav pohonu.

Medzi nastavovacími prvkami potenciometra môže byť indikátor alarmu, indikátor pripojeného zaťaženia, potenciometer voľby režimu, nastavenie úrovne asymetrie, regulátor poklesu napätia, potenciometer nastavenia časového oneskorenia

Pripojenie trojfázového napätia sa vykonáva na prevádzkových svorkách zariadenia, ktoré sú označené príslušnými technickými symbolmi (L1, L2, L3). Inštalácia nulového vodiča na takýchto zariadeniach sa zvyčajne neposkytuje, ale tento bod je špecificky určený konštrukciou relé - typom modelu.

Na pripojenie k riadiacim obvodom sa používa druhá skupina rozhraní, zvyčajne pozostávajúca z minimálne 6 ovládacích svoriek. Jeden pár kontaktnej skupiny relé spína cievkový obvod magnetického štartéra a cez druhý riadiaci obvod elektrického zariadenia.

Všetko je celkom jednoduché. Každý jednotlivý model relé však môže mať svoje vlastné funkcie pripojenia. Pri používaní zariadenia v praxi by ste sa preto mali vždy riadiť sprievodnou dokumentáciou.

Kroky nastavenia zariadenia

Opäť platí, že v závislosti od dizajnu môže byť dizajn produktu vybavený rôznymi konfiguráciami obvodov a možnosťami nastavenia. Existujú jednoduché modely, ktoré sú určené na pripojenie jedného alebo dvoch potenciometrov k ovládaciemu panelu. A existujú zariadenia s pokročilými prvkami prispôsobenia.

Prvky nastavenia pomocou mikrospínačov: 1 – blok mikrospínačov; 2, 3, 4 – možnosti nastavenia prevádzkových napätí; 5, 6, 7, 8 – možnosti nastavenia funkcií asymetrie/symetrie

Medzi takýmito pokročilými ladiacimi prvkami sa často nachádzajú blokové mikrospínače umiestnené priamo na doske plošných spojov pod telom zariadenia alebo v špeciálnom otváracom výklenku.Inštaláciou každého z nich do jednej alebo druhej polohy sa vytvorí požadovaná konfigurácia.

Nastavenie zvyčajne spočíva v nastavení nominálnych hodnôt ochrany otáčaním potenciometrov alebo umiestnením mikrospínačov. Napríklad na monitorovanie stavu kontaktov je úroveň citlivosti rozdielu napätia (ΔU) zvyčajne nastavená na 0,5 V.

Ak je potrebné riadiť napájacie vedenia záťaže, regulátor citlivosti rozdielu napätia (ΔU) sa nastaví do hraničnej polohy, kde je bod prechodu z prevádzkového signálu na núdzový signál označený s malou toleranciou voči menovitej hodnote.

Všetky nuansy nastavenia zariadení sú spravidla jasne opísané v sprievodnej dokumentácii.

Označenie fázového riadiaceho zariadenia

Klasické zariadenia sú označené jednoducho. Na predný alebo bočný panel puzdra sa aplikuje symbolicko-numerická sekvencia alebo sa označenie zaznamená do pasu.

Možnosť označovania jedného z populárnych zariadení domácej výroby. Označenie sa nachádza na prednom paneli, no existujú aj variácie umiestnené na bokoch

Zariadenie ruskej výroby na pripojenie bez neutrálneho vodiča je teda označené:

EL-13M-15 AC400V

kde: EL-13M-15 je názov série, AC400V je povolené striedavé napätie.

Vzorky dovážaných produktov majú mierne odlišné označenia.

Napríklad relé série PAHA je označené nasledujúcou skratkou:

PAHA B400 A A 3 C

Dekódovanie je niečo také:

1. PAHA je názov série.
2. B400 – štandardné napätie 400 V alebo pripojené z transformátora.
3. A – nastavenie pomocou potenciometrov a mikrospínačov.
4. A (E) – typ puzdra pre montáž na DIN lištu alebo do špeciálneho konektora.
5. 3 – veľkosť púzdra 35 mm.
6. C – koniec kódového označenia.

Na niektorých modeloch môže byť pred bod 2 pridaná ešte jedna hodnota. Napríklad „400-1“ alebo „400-2“ a poradie zvyšku sa nemení.

Takto sú označené zariadenia na riadenie fázy vybavené prídavným napájacím rozhraním pre externý zdroj. V prvom prípade je napájacie napätie 10-100 V, v druhom je 100-1000 V.

Oboznámi vás s princípom činnosti, konštrukčnými vlastnosťami a účelom záťažového spínača ďalší článok, ktorú vrelo odporúčame prečítať.

Závery a užitočné video na túto tému

Video je venované popisu a recenzii jediného produktu od firmy EKF. Takmer všetky vyrábané zariadenia na riadenie fázy však fungujú na rovnakom princípe:

Pri všetkej rozmanitosti zariadení na trhu je ťažké určiť akúkoľvek normu označovania. Ak zahraniční výrobcovia označujú podľa jedného kánonu, potom domáci - podľa iného. Napriek tomu je vždy možné odkázať na referenčné údaje, ak sa vyžaduje presné dekódovanie charakteristík.

Chceli by ste sa podeliť o svoje skúsenosti s výberom a inštaláciou napäťových relé určených na monitorovanie fázy? Máte užitočné informácie, ktoré budú užitočné pre návštevníkov stránky? Napíšte komentáre do bloku nižšie, uverejnite fotografie k téme a pýtajte sa.