Для чего предназначено
Реле контроля фаз и напряжения — устройство, которое необходимо при подключении оборудования к системе с тремя фазами, а также в ситуациях, когда важно соблюсти правильное чередование
На практике изделие применяется при частом переносе оборудования, когда при изменении фазировки возможно его повреждение или некорректная работа.
Яркий пример — компрессор винтового типа, неправильное подключение которого и включение на срок больше пяти секунд приводит к поломке дорогостоящего изделия.
Реле контроля фаз и напряжения позволяет определить следующие проблемы:
- Обрыв любой из фаз;
- Повышение или снижение напряжения выше (ниже) заданного уровня;
- Нарушение фазировки (порядка подключения фаз);
- Обрыв «нуля»;
- Несимметрия I и U (здесь речь идет о перекосе фаз, когда угол между векторами значительно больше или меньше 120 градусов).
Принципиальная схема устройства показана ниже.
В некоторых реле предусмотрена возможность изменения уставок по верхнему и нижнему пределу U, а также T (времени) срабатывания.
Как правило, выходная контактная группа реле является «сухой». При этом в распоряжении есть два варианта — нормально замкнутые и разомкнутые. В некоторых моделях предусмотрены элементы, работающие на индукционном принципе.
Схемы применения и подключения реле контроля фаз и напряжения РНЛ-1
Модель потребляет меньше 2 ВА. После нормализации напряжения контрольное устройство вновь включает подачу электроэнергии через период времени, указанный в заводских настройках.
Преимущества реле контроля фаз В сравнении с другими устройствами аварийных отключений данные электронные реле отличаются рядом весомых преимуществ: в сравнении с реле контроля напряжения не зависит от влияния ЭДС питающей сети, так как его работа отстраивается от тока; позволяет определять аномальные скачки не только в трехфазной сети питания, но и со стороны нагрузки, что позволяет расширить спектр защищаемых компонентов; в отличии от реле, работающих на изменение тока в электродвигателях, данное оборудование позволяет фиксировать еще и параметр напряжения, обеспечивая контроль по нескольким параметрам; способно определить дисбаланс уровней питающих напряжений из-за неравномерности загрузки отдельных линий, что чревато перегревом двигателя и снижением параметров изоляции; не требует формирования дополнительной трансформации со стороны рабочего напряжения
Сгоревшая обмотка статора мотора — можно сказать, обычное явление там, где не предусматривалось внедрение в цепь управления релейного контроля Исходя из всех описанных технических и технологических факторов, становится очевидной важность применения этого типа реле и не только для случаев эксплуатации электрических двигателей, но также для генераторов, трансформаторов и прочего электрооборудования. Если зарубежные производители маркируют по одним канонам, то отечественные — по другим
В связи с этим, необходим постоянный контроль над состоянием фаз, осуществляемый с помощью трехфазного реле контроля напряжения, установленного в сети. Так выглядит одна из моделей реле контроля напряжения. На практике применяется для контроля наличия U и правильности симметрии. При выходе за заданные значения какой-либо из фаз, срабатывает реле, отвечающее за данный контур, а остальная нагрузка при условии нахождении в границах нужного диапазона продолжает работать. Следующие две буквы А — регулирование с помощью потенциометра и тип монтажа под дин-рейку.
Обнаружение разворота фазы важно, если двигатель, работающий в обратном направлении, может повредить ведомый механизм или, что еще хуже, — нанести физический вред обслуживающему персоналу. Максимальное напряжение составляет В
Такая ситуация чаще всего возникает из-за ошибки подключения. Число производимых товаров превышает единиц.
Установка коммутирующих устройств на выход реле
Далеко не все модели предоставляют весь комплекс настроек по вышеприведенным параметрам. Установкой каждого из них в то или иное положение создается требуемая конфигурация
Важно учесть, что сфера применения изделия зависит от их типов реле контроля фаз напряжения ЕЛ : 11 и 11 МТ — защита источников питания, участие в системе АВР, питание преобразователей и генераторных установок. Если напряжение основного ввода в норме, то контакт реле KV1
Выявление фазового реверса Выполняется техническое обслуживание на моторном оборудовании.
Подключаемую нагрузку формируют равномерно на каждую из 3-х фаз. Это позволяет легко соединить реле контроля трехфазного напряжения с электрической цепью, соблюдая правила, одинаковые для всех типов этих устройств. Это устройство контролирует трехфазную сеть при обрыве одной и более фаз, неправильном чередование фаз, асимметрии напряжения или перекосе фаз. Яркий пример — компрессор винтового типа, неправильное подключение которого и включение на срок больше пяти секунд приводит к поломке дорогостоящего изделия. Принципиальная схема устройства показана ниже.
Таким образом, контроль происходит автоматически, при аварийной ситуации реле отключает нагрузку, а при восстановлении параметров сети включает напряжение трехфазной сети автоматически. К дополнительным плюсам стоит отнести контроль минимального и максимального U, функцию гистерезиса для 3-фазного тока. Это позволяет значительно увеличить их мощность. Изделия этого предприятия активно применяются как на гражданских объектах, так и в крупных промышленных организациях. Подключение и работа реле контроля фаз ЕЛ-11Е
Схемотехника
В разумных пределах схема подключения РКФ зависит от фантазии разработчика. Стандартное устройство имеет 3 входа для подключения фаз. Обычно они расположены в верхней части прибора. Снизу находится клеммник с 4 выводами — NO и NC контактами реле. К ним подключается какой-либо исполнительный механизм. Например, более мощное реле, контактор или магнитный пускатель. Возможно подключить нагрузку и напрямую, но требуется учесть потребляемый ею ток.
Элементы конструкции реле
Старые советские реле контроля обрыва и чередования фаз фиксировались на монтажном месте с помощью 2 винтов. Современные приборы оснащаются крепежом под DIN-рейку. Такой подход упрощает ремонт и разработку электрических шкафов.
Вторая конструктивная особенность реле фазного контроля — винтовые клеммники для подключения проводов. Подобными контактами оснащается подавляющее большинство устройств защиты.
Регуляторы для настройки
Регуляторы настройки рабочих параметров реле находятся на передней панели. Это позволяет внести изменения, не снимая само устройство с электрического щита. Регуляторы выполнены на основе подстроечных резисторов. Они не выпирают с поверхности прибора. Для их вращения необходимо воспользоваться любой подходящей отверткой.
Маркировка назначения выводов
В плане маркировки и обозначения клемм все так же, как и на любых современных устройствах. Буквы на корпусе прибора имеют следующие обозначения:
- L1, L2, L3 — выводы для подключения 3 фаз контролируемой сети;
- NO/NC — контакты выходных реле;
- Umax — максимальный порог напряжения, при котором РКФ отключит защищаемое оборудование;
- Umin — соответственно минимальный порог отключения;
- задержка — время, через которое сработает реле.
На любом промышленном предприятии имеются сотни и тысячи трехфазных асинхронных двигателей. Каким бы современным и надежным не был мотор, если во время работы пропадет одна из питающих его фаз, то он сгорит. Стоимость самых больших и мощных двигателей сопоставима с ценой неплохого автомобиля. Реле контроля стоит гораздо дешевле мотора. Но оно точно спасет его при обрыве фазы. Этим объясняется экономическая целесообразность установки РКФ для защиты двигателя.
Качество напряжения важно не только для асинхронных машин. При коротком замыкании в линии вольтаж в одной из фаз просаживается практически до нуля
Такой режим работы недопустим. РКФ заметит критический перекос напряжения и отключит линию. Тем самым все потребители будут защищены от ненормальных режимов работы и последующих убытков.
С учетом сказанного, РКФ — это далеко не последнее по важности защитное устройство. Оно нисколько не потеряло актуальности с советских времен
Напротив, с развитием и усложнением оборудования реле становится только востребованней, ведь оно позволяет защитить от поломки дорогостоящие электрические машины.
Источник
Как подключить прибор контроля?
Конструкции реле, осуществляющих контроль фаз, при всем имеющемся обширном ассортименте изделий, имеют унифицированный корпус.
Конструктивные элементы изделия
Клеммники для подключения электрических проводников, как правило, выведены на фронтальную часть корпуса, что удобно для проведения монтажных работ.
Сам прибор сделан под установку на рейку типа DIN либо просто на ровную плоскость. Интерфейс клеммника обычно представляет собой стандартный надежный зажим, предназначенный под крепление медных (алюминиевых) жил сечением до 2,5 мм 2 .
Передняя панель прибора содержит регулятор/регуляторы настройки, а также световую контрольную индикацию. Последняя показывает присутствие/отсутствие питающего напряжения, а также состояние исполнительного механизма.
Подключение трехфазного напряжения выполняется на рабочих клеммах устройства, обозначенных соответствующими техническими символами (L1, L2, L3). Монтаж нулевого проводника на таких устройствах обычно не предусматривается, но этот момент конкретно определяется исполнением реле — типом модели.
Для соединения с цепями управления используется вторая интерфейсная группа, состоящая обычно не менее чем из 6 рабочих клемм. Одной парой контактной группы реле коммутируется цепь катушки магнитного пускателя, а через вторую — цепь управления электрооборудования.
Все достаточно просто. Однако каждая отдельная модель реле может иметь свои особенности подключения. Поэтому применяя устройство на практике, следует всегда руководствоваться сопроводительной документацией.
Шаги настройки приспособления
Опять же в зависимости от исполнения, конструкция изделия может оснащаться разными схемными вариантами настройки и регулировки. Есть модели простые, предусматривающие конструктивно вывод на панель управления одного-двух потенциометров. И есть устройства с расширенными элементами настройки.
Среди таких расширенных настроечных элементов часто встречаются блочные микропереключатели, расположенные непосредственно на печатной плате под корпусом прибора или в специальной открываемой нише. Установкой каждого из них в то или иное положение создается требуемая конфигурация.
Настройка обычно сводится к тому, чтобы выставить посредством вращения потенциометров или расположением микропереключателей номинальные значения защиты. Например, для контроля состояния контактов уровень чувствительности разницы напряжений (ΔU) обычно ставят на значение 0,5 В.
Если необходимо контролировать линии питания нагрузки, регулятор чувствительности разницы напряжений (ΔU) настраивают на такое граничное положение, где отмечается точка перехода от рабочего сигнала к аварийному с небольшим допуском в сторону номинала.
Как правило, все нюансы настройки приборов доходчиво описывает сопроводительная документация.
Маркировка устройства контроля фаз
Приборы классического исполнения маркируются просто. На передней или боковой панели корпуса наносится символьно-цифровая последовательность или же обозначение отмечается в паспорте.
Так, устройство российского производства на подключение без нулевого провода маркируется:
ЕЛ-13М-15 АС400В
где: ЕЛ-13М-15 – наименование серии, АС400В – допустимое напряжение переменного тока.
Образцы импортной продукции имеют маркировку несколько иную.
Например, реле серии «PAHA» отмечено следующей аббревиатурой:
PAHA B400 A A 3 C
Расшифровка примерно такая:
- PAHA — наименование серии.
- B400 – стандартное напряжение 400 В или подключенное от трансформатора.
- А – регулировка потенциометрами и микропереключателями.
- А (Е) – тип корпуса под монтаж на DIN рейку или в специальный разъем.
- 3 – размер корпуса в 35 мм.
- С – конец кодовой маркировки.
На некоторых моделях перед пунктом 2 может добавляться еще одно значение. Например, «400-1» или «400-2», а последовательность остальных не изменяется.
Так маркируются аппараты контроля фаз, наделенные дополнительным интерфейсом питания под внешний источник. В первом случае напряжение питания 10-100 В, во втором 100-1000 В.
С принципом действия, конструктивными особенностями и назначением выключателя нагрузки ознакомит следующая статья, прочитать которую мы очень советуем.
9 схем правильного подключения реле напряжения
24.03.2015 3 комментария 33 850 просмотров
Реле контроля напряжения на фазах позволяет мгновенно отключить электроэнергию после счетчика при возникновении аварийной ситуации – скачке напряжения в сети. Данное устройство применяется как в однофазной, так и в трехфазной электросети для защиты потребителей электроэнергии от выхода из строя. Далее мы рассмотрим типовые схемы подключения реле напряжения в квартирном щитке.
Итак, простейшая схема разводки провода от вводного автоматического выключателя в квартире к реле контроля напряжения выглядит следующим образом:
В данном случае сеть однофазная (220 Вольт) и нагрузка составляет не более 7 кВт, поэтому дополнительно не нужно подключать магнитный пускатель либо контактор на дин рейку. Если же нагрузка будет более 7 кВт, рекомендуется выполнить подключение через пускатель, как показано на второй схеме подсоединения реле РН-113:
Сразу же обращаем Ваше внимание на то, что помимо устройства защиты сети от перенапряжения в распределительном щитке должно присутствовать УЗО либо дифавтомат, чтобы защитить жителей дома от токов утечки, которые могут стать причиной поражения человека электрическим током. Принципиальная схема подключения реле напряжения и УЗО (либо дифавтомата) выглядит примерно так:
Если же у Вас в частном доме трехфазная сеть на 380 Вольт, подключение защитного устройства можно выполнить по одной из двух схем:
Если же у Вас в частном доме трехфазная сеть на 380 Вольт, подключение защитного устройства можно выполнить по одной из двух схем:
Первую рекомендуется использовать в том случае, если в доме нет трехфазных потребителей – мощной электроплиты либо котла на 380 В. Если же Вы используете 3-х фазные электродвигатели, необходимо защитить их соответствующим реле напряжения, к примеру, РНПП-311 либо РКН 3-14-08, схемы которых мы Вам предоставляем:
Помимо этого рекомендуем ознакомиться с видео уроками, на которых доходчиво разъяснен весь процесс монтажа:
Правильное подсоединение устройства к сети
Как Вы видите, в обеих вариантах дополнительно присутствует магнитный пускатель, который позволяет коммутировать высокие нагрузки (свыше 7 кВт). К тому же, пускатель позволяет дистанционно управлять защитой, что делает данную схему подключения реле напряжения очень удобной!
Правильное подсоединение устройства к сети
УЗО схема подключения
В квартирах подключение трехфазной сети встречается редко. Этот вариант популярен для частных домов. Аппарат защиты в них подключается несколькими способами:
Реле напряжения 380 В 2-полюсное для дома не подходит. Используют 4-полюсные аналоги. К ним подключают 1 нулевую жилу и 3 фазных. Схема усложнена тем, что каждая линия оснащена своим прибором УЗО
Важно правильно подобрать провода. Для однофазной сети подойдет стандартный вариант ВВГ, но для 3-фазной нужен устойчивый к возгоранию ВВГнг.
Общее УЗО для 3-фазной сети + счетчик
В схеме присутствует счетчик электроэнергии. Групповые УЗО находятся в системе обслуживания отдельных линий. Эта схема требует установки большого электрощита с множеством проводов и электроприборов.
Принцип работы реле
С переменным током и причинами проблем на линии разобрались. Осталось понять, зачем нужно фазное реле и каков принцип его работы.
Одна из производимых промышленностью моделей реле контроля фаз:
Функциональность реле построена на основе размыкания всех трех каналов, участвующих в поставке энергии.
Это для тех случаев, когда происходит:
- разрыв «нуля»;
- асимметрия фазного тока;
- уменьшение или повышение уровня напряжения на одной из линий;
- нарушение в правильном чередовании фаз.
Выключение в идеале производится не сразу, а через небольшой период времени (в расчете на то, что колебание параметров сети имеет разовый характер и сразу нормализуется). К примеру, такое случается одномоментным образом с подсоединением к линии мощного потребителя. Из-за этого в аппарат защиты обычно встраивается реле времени, контролирующее период срабатывания.
Не все выпускаемые заводами модели оснащены полным функционалом устройства. Некоторые из дешевых реле контроля фаз определяют только один из факторов, требующий действия. Зачастую в них отсутствует и таймер.
При желании можно сделать простой аппарат защиты подключенных многофазных устройств своими руками, используя приведенную схему:
Это наиболее простая конструкция из множества возможных. Тем не менее, свою функцию защиты на базовом уровне она выполняет.
Главное, что нужно помнить о принципе работы реле контроля фаз — оно определяет только состояние входящей линии, а не каналов потребления. То есть, если происходит какая-либо проблема на клиентских устройствах, в отличие от иных автоматов отключения, срабатывания системы защиты ждать не стоит.
Назначение реле напряжения
Согласно законодательству на поставку электроэнергии заключается контракт. Текст (и ГОСТ) прописывает номиналы, пределы параметров. Потребитель вправе требовать соблюдения условий договора, подать в суд. Право имеет, а прав окажется, у кого больше прав. Популярны поэтому в некоторых областях России реле напряжения.
Упрощенное сокращенное название приборов. Назначение – контролировать главный параметр сети. Напряжение сильно отклоняется от нормы, происходит отключение потребителя. В странах запада вопрос не стоит о защите, выполняются договоры жестко.
Итак, теперь знаем: реле напряжения в случае эксцессов отключит оборудование, чем отличается от прочих устройств: источников бесперебойного питания, стабилизаторов. Реле дешевы. Катушка медной проволоки с якорем, усилие размыкания рассчитано на ряд заданных условий. Источники бесперебойного питания в состав включают аккумуляторы, стабилизаторы напряжения строят на основе мощных трансформаторов, целых электронных конгломератов. Рядовому пользователю изыски ни к чему. Давайте перечислим особенности в едином списке, поясним необходимость применения реле напряжения:
Реле контроля напряжения
- Реле опционально может работать с большой нагрузкой. Поскольку переключения происходят в нештатном режиме, ток велик без ущерба долговечности. Стабилизаторы, в особенности, источники бесперебойного питания имеют ограниченные возможности. Знает любой пользователь персонального компьютера.
- Реле бесшумны, прочие устройства работают громко. Заметно в ночное время. Если с источниками бесперебойного питания мирятся, щелчки трансформаторов ощутимы, главное, могут звучать непрерывно при нестабильности напряжения сети.
- Реле контроля напряжения исполняются в удобном корпусе, рассчитанном под установку на DIN-рейку в распределительный щит. Упрощает процесс эксплуатации, поскольку делает возможным централизованную защиту сразу квартиры. В то же время установить так просто источник бесперебойного питания или стабилизатор не удастся.
К достоинствам реле защиты отнесем некоторую долю автоматизации. Типичные образчики позволяют выставить задержку включения на случай вариаций напряжения сети в области порогового. В зависимости от уровня интеллекта оборудования алгоритм в каждом случае будет свой. Производители предоставляют пользователю возможность форсированного включения. Упало напряжения или поднялось выше нормы, но если вернулось быстро к фиксированному значению, не нужно ожидать срабатывания встроенного таймера. Необходимость в форсированном старте возникает при первом включении, оборудование не отличает режим от нештатной ситуации.
Реле напряжения является малогабаритным, сравнительно дешёвым и простым способом защитить своё оборудование от капризов сети. Отказ в функционировании – при определенных устройствах потребители электроэнергии легко выходят из строя. На просторах интернета обмусоливается тема «выгорания» нулевого провода. Полагаем, никто из читателей не сталкивался с такой дилеммой на практике, смысл: при обрыве упомянутого проводника напряжения соседних фаз между квартирами типичного жилого дома оказывается приложенным к бытовым приборам.
Образование обрыва
Иллюстрации иллюстрирует случае. Дом снабжается сетью трех фаз, напряжение относительно земли составляет 230 вольт. Меж ними падает 400 вольт. Типичная схема снабжения электричеством, рвется нулевой провод ниже распределительного щитка на площадке, меж соседними квартирами приложены 400 вольт. Когда приборы соседних обладают одинаковым сопротивлением, потребляя сравнимый ток, напряжение поделится поровну. Не сложно заметить: в результате у каждой окажутся 190 вольт. Ниже нормы, в большинстве случаев отсутствует непосредственная угроза. Аварию заметят, устранят, как представится возможность.
Другое дело, потребляемый ток отличается в разы. Образуется делитель напряжения с неравнозначными плечами, и в самом неблагоприятном случае к нагрузке квартиры может попасть чуть менее 400 вольт. Понятно, такая ситуация несет опасность для большей части оборудования. На Ютуб иллюстрируют при помощи видео, где сгорает лампочка накала. Здесь пригодится реле напряжения, выключающее питание. На каждые три фазы можно поставить два прибора, одна квартира может сэкономить.
Особенности выбора
При выборе контрольных устройств, прежде всего учитываются их технические параметры. В качестве примера рассматривается случай подбора модели для подключения АВР, предполагающий следующий порядок действий:
- Определяется способ включения (с «нулем» или без).
- Выясняются параметры выбранного прибора.
- При этом учитывается, что при работе с АВР потребуется контролировать обрыв и последовательность фаз.
Для контроля АВР время задержки выставляется в границах 10-15 секунд.
Особенности различных исполнений и их возможности
Известны две разновидности приборов, используемых в составе линейных трехфазных систем: фазные реле тока и коммутаторы напряжения. Они имеют типовое исполнение, определяемое требованиями нормативной документации. Интерес представляет сравнительная оценка двух разновидностей модульных устройств.
Плюсы токовых реле
Классическая схема подключения прибора контроля фаз и напряжения в цепь управления трехфазным мотором
Бесспорными преимуществами токовых защитных реле (ТР) при их сравнении с устройствами контроля напряжения являются:
- независимость от ЭДС, постоянно возникающей при фазных сбоях в случае перегрузки электродвигателя;
- возможность определения отклонений в поведении электрической машины;
- допустимость контроля не только самой линии (перед ответвлением), но и подключенной к ней нагрузки.
В отличие от ТР приборы контроля напряжения не позволяют реализовать большинство из перечисленных функций. Они предназначаются в основном для установки в линейные цепи.
Обнаружение фазного сбоя
Сбой из-за обрыва фазы – рядовое явление, связанное со сгоревшим предохранителем или механическим повреждением в сети. В схожих условиях 3-хфазный двигатель, например, при пропадании одной из фаз продолжает работать за счет мощности, отбираемой от оставшихся двух. Любая попытка запустить его вновь при отсутствии одной из фаз будет безуспешной.
Длительность ее обнаружения (реакция на перегрузку) бывает настолько продолжительной, что за это время тепловая защита просто не успевает отключить агрегат. В ее отсутствии реле обрыва фазной жилы срабатывает из-за перегрева обмоток электродвигателя. Но это случается далеко не всегда, что объясняется особенностями работы недогруженного по одной из фаз устройства. В этом случае в нем начинает действовать так называемая «обратная ЭДС».
Обнаружение реверса
Использование защитных реле – это обеспечение безопасности рабочего персонала: 1 – оборванная фаза; 2 – шаговое напряжение
Возможность обнаружения реверса фазы востребована в следующих ситуациях:
- на двигателе проводится техобслуживание;
- в систему распределения энергоносителя внесены существенные изменения;
- после восстановления показателя мощности меняется фазовая последовательность.
Выявление дисбаланса
Выявление дисбаланса в электроцепи
Несбалансированность в электросетях обычно проявляется как значительное различие амплитуд фазных напряжений, поступающих с районной подстанции. Такой дисбаланс наблюдается в ситуациях, когда на стороне потребителя нарушено равномерное распределение нагрузок по каждой из фаз. Его наличие в системе приводит к разбросу токов в отдельных линиях, что заметно сокращает срок службы подключенного оборудования (электродвигателей, например).
Объясняется это тем, что так называемое «слипание» фаз в линиях индуктивных нагрузок вызывает дополнительный нагрев проводов и способствует разрушению изоляции. Все это является обоснованием необходимости установки в действующие электросети указанной модели реле защиты фазы.
Это интересно: Поверка электросчетчиков — сроки, методика, стоимость
Выводы и полезное видео по теме
Видеоролик посвящен описанию и обзору отдельно взятого изделия от компании EKF. Однако по такому же принципу действуют практически все выпускаемые аппараты контроля фаз:
При всем многообразии приборов на рынке сложно определить какой-никакой стандарт маркировки. Если зарубежные производители маркируют по одним канонам, то отечественные — по другим. Тем не менее всегда есть возможность обратиться к справочным данным, если требуется точная расшифровка характеристик.
Хотите поделиться собственным опытом в выборе и установке реле напряжения, предназначенного для контроля фаз? Располагаете полезными сведениями, которые пригодятся посетителям сайта? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, публикуйте фотоснимки по теме, задавайте вопросы.
