Реле контроля фаз назначение

Прежде всего, мы хотели бы отметить, что если в электрической схеме оборудования используется преобразователь частоты, реле контроля напряжения не требуется.

Реле контроля напряжения

Современные дома, квартиры и офисы наполнены большим количеством электроприборов различного назначения. Из-за высокого уровня износа электрической сети конечный пользователь часто сталкивается с такими техническими проблемами, как перекос фаз и скачки напряжения. Чтобы снизить риск повреждения бытовых приборов, для стабилизации параметров сети используются устройства контроля напряжения. Таким устройством является реле контроля напряжения, которое появилось после ранее использовавшихся установок стабилизаторов напряжения.

Все бытовые приборы работают при номинальном напряжении, указанном на сетях, равном 220 вольт. В реальности колебания напряжения присутствуют постоянно, и потребитель получает постоянные скачки на выходе электрических сетей. Нормальным считается отклонение в 10%. Однако нередко счетчики регистрируют показания до 70 вольт и скачки до 370 вольт. Низкое и высокое напряжение одинаково опасны для потребителей электроэнергии. Эксплуатация такой системы без защитных устройств крайне нежелательна.

Защитное отключение, обеспечиваемое реле напряжения, отключит питание устройства во время перепада напряжения, а функция автоматического повторного включения защитит изделие или его отдельные электронные компоненты (предохранители, системные платы, реле и т.д.). Реле RCCB не следует путать с устройствами, контролирующими нейтраль, нейтраль, короткое замыкание и т.д.

Используется защитное реле напряжения:

• Для защиты однофазных и трехфазных сетей;
• Для защиты от залипания, прерываний, перекоса фаз, чрезмерных токов нагрузки;
• Для защиты оборудования от неисправностей;
• В приложениях с двигателями большой мощности;
• В общественных зданиях с большим количеством устройств с высокими токами нагрузки и мощностью нагрузки сети.

Конструкция и принцип действия

Реле контроля напряжения представляет собой малогабаритный (обычно пластмассовый) корпус со встроенной секцией управления. Электромагнитное реле состоит из двух частей:

• секция питания;
• электронная схема.

Благодаря использованию реле со встроенным микропроцессором, устройство способно плавно устанавливать порог срабатывания защитного устройства. Основным свойством устройства является быстрота срабатывания и срабатывание при изменении параметров сети. Современные реле способны срабатывать только на тех участках сети, которые подвержены срабатыванию при перенапряжении или пониженном напряжении. Рабочие параметры устанавливаются с помощью встроенного потенциометра.

Что такое переменный ток?

Стандартный трехфазный вход:

Для того чтобы понять необходимость использования 3-фазного источника питания и соответствующей защиты линии, давайте сначала разберемся, о каком именно токе идет речь. В отличие от постоянного тока, движение электронов в любой линии переменного тока происходит по синусоидальному напряжению поля. Когда оно достигает своего пикового значения, движение частиц максимизируется в канале по направлению к нейтральному или фазному проводнику с показателем тока, равным нулю. Последний становится таковым в период, когда напряженность поля в нем равна "0". Затем сила, движущая электроны своего знака, меняет полярность и продолжает движение частиц противоположного заряда в канале.

Это периодическое движение электронов составляет суть концепции переменного тока. Его преимущества перед постоянным током:

1. Нагрузка на линию непостоянна, поэтому каналы передачи энергии могут быть физически тоньше по сравнению с теми, которые используются при непрерывном движении электронов.
2. Возможность экономичной передачи тока на большие расстояния, повышая его напряжение с помощью несложных трансформаторов в начале пути, а затем понижая его до рабочих характеристик, используя то же оборудование на стороне потребителя.
3. Облегчается создание кольцевого магнитного поля, что позволяет упростить конструкцию электродвигателей.
4. Получение двух рабочих напряжений в трехфазном оборудовании.
5. Благодаря симметричным характеристикам всех трех линий, конечному потребителю, использующему их для электроснабжения, не нужен отдельный нейтральный провод. Достаточно входящего переменного тока. Конечно, при правильном подключении линии и нагрузки.

Зачем нужно реле контроля фаз

Преимущества использования реле контроля фаз были описаны ранее. Существуют также и недостатки:

1. Существует небольшая, но постоянная потеря реактивной мощности в соединительных линиях.
2. Если нейтральный проводник поврежден и имеется несбалансированная нагрузка на сетевые каналы, то во время синусоидального отключения по одной из линий может пройти перенапряжение, часто повреждающее бытовые приборы. Они сгорают от чрезмерного тока. Что происходит при замыкании на ноль напряжения:
3. То, о чем говорилось во втором пункте, также происходит из-за чрезмерного потребления на одной или двух фазах общей цепи питания. Например, когда нагрузка не сбалансирована.
4. Чрезмерное использование импульсных источников питания на одной из входных линий может вызвать проблему гармоник, кратных одной трети. Что в конечном итоге приводит к чрезмерным токам в нейтральной сети. Этот тип источника питания используется для небольших приборов, таких как ПК, ноутбуки, зарядные устройства, оргтехника и многие другие устройства.
5. Если одна или несколько фаз прерываются, производительность питаемого оборудования резко снижается, а общая нагрузка на сеть возрастает. Это может привести к весьма печальным последствиям.
6. Неправильная последовательность фаз также приводит к поломке оборудования. Примером может служить промышленный винтовой компрессор. Если он неправильно подключен к сети, обмотки двигателя часто перегорают.

Именно для предотвращения вышеперечисленных факторов, приводящих к выходу из строя конечного оборудования, используются реле контроля фаз.

Конструкция и принцип действия

Несмотря на то, что реле контроля фаз являются универсальными, их конструктивные особенности остаются практически неизменными. Реле основаны на микропроцессорах и являются программируемыми и настраиваемыми пользователем. Такая конструкция обеспечивает надежную работу и простое обслуживание.

Изделие также включает схему, которая рассчитывает порядок (последовательность) фаз и контролирует текущую ситуацию в сравнении с запрограммированной в реле.

В простейших моделях к входу подключаются три фазы и нулевой провод, а на выходных клеммах располагается реле с переключающим контактом.

Напряжение на внутренние цепи обычно подается с первой фазы (L1). Для наглядности устанавливается пара или более индикаторов (многое зависит от модели изделия) и производителя.

Более дорогие реле имеют регулятор, позволяющий изменять установку времени (см. фото выше). С помощью этой опции можно увеличить или уменьшить время работы реле по определенной программе.

Кроме того, многие устройства имеют схему, реагирующую на падение или повышение напряжения.

Работа реле контроля U-фазы основана на извлечении обратных гармоник (2 и выше). Используются только кратные двум, т.е. четвертая, шестая, восьмая и другие гармоники. Именно они появляются при прерывании любой из фаз питания.

Для выделения таких U's используются специальные фильтры (также инвертированные), роль которых выполняют аналоговые фильтры. Они состоят из активных и пассивных элементов (резисторов и конденсаторов соответственно).

Типы

Наиболее распространенными типами реле определения фазы являются серии 11, 12, 13, 11МТ и 12МТ.

Обратите внимание, что спектр применения зависит от типа реле определения фазы (РД):

• 11 и 11MT – для защиты источников питания, участия в системе АВР, питания инверторов и генераторных установок.
• 12 и 12МТ – для защиты кранов мощностью не более 100 кВт.
• 13 – используется для подключения электродвигателей реверсивного типа мощностью до 75 кВт.

Устройства монтируются на специальную DIN-рейку или только с помощью винтов, в зависимости от ситуации.

Типовые схемы подключения

Чтобы понять, как подключить реле контроля фаз, важно ознакомиться с типовыми схемами подключения. Различные реле контроля фаз, при всем их разнообразии, имеют схожую конструкцию корпуса. Клеммы электрических соединений часто расположены на передней части корпуса для удобства монтажа.

Само устройство предназначено для установки на стандартную планку, используемую в распределительных щитах, или просто на плоскую поверхность. Клеммная колодка чаще всего выполнена в виде обычной клеммы, которая рассчитана на подключение проводов сечением до 2,5 мм².

Трехфазное напряжение подключается через клеммы устройства, которые обозначены специальными символами (L1, L2, L3). Нулевой провод обычно не поставляется, но это зависит от модели самого реле контроля фаз.

Для подключения проводки к цепям управления используется второй набор контактов, часто имеющий не менее 6 рабочих клемм.

ВАЖНО: Подключение трехфазного напряжения не представляет сложности, но каждая модель RCF может иметь свои нюансы относительно монтажа. Поэтому внимательно прочитайте прилагаемую документацию и следуйте инструкциям.

Многие производители также включают инструкции на корпусе реле.

В качестве примера разберем несколько электрических схем.

Схема подключения реле РКФ РНПП-311

В примере показано подключение ряда клемм к соответствующим фазам. На выходе можно получить две цепи с разными уровнями напряжения.

Схема подключения реле OMRON

Электрический ток подается через входные каналы L1, L2, L3 и через нейтральный провод N. Выход доступен в 2 вариантах: трехфазная трехпроводная линия и трехфазная четырехпроводная линия для использования с выключателем.

Популярные модели РКФ

На рынке представлено множество отечественных и зарубежных производителей. Продукция каждого из них имеет свои эксплуатационные и технические характеристики.

1 ABB SQZ3

Реле выполняет следующие функции для непрерывного контроля трехфазных сетей 400 В переменного тока:

– минимальное напряжение (выбирается между 70 % и 100 % Uн).

При обнаружении одной из этих трех неисправностей срабатывает контакт переключения выхода. Неисправность минимального напряжения срабатывает с задержкой, которая может быть установлена в диапазоне от 2 до 20 секунд. Выходной контакт может переключать следующие устройства:

– звуковая сигнализация,

– дистанционное отключение автоматического выключателя.

Схема дополнена таймером, который обеспечивает точную настройку. Следует также отметить, что реле реагирует не только на обрыв фазы, трение фаз или низкое напряжение в сети, но и на скачки тока.

Нет необходимости устанавливать реле контроля фаз в силовых цепях. Однако если владелец дорогостоящего прибора не хочет тратить деньги на ремонт, лучше встроить такое устройство в цепь. Цена этого устройства во много раз ниже стоимости промышленного или бытового электрооборудования.