Защита от пропадания фазы. Защита трехфазных электродвигателей от пропадания фазы: схемы и устройства — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Какие существуют способы защиты трехфазных электродвигателей от пропадания фазы. Как работают схемы с конденсаторами для контроля наличия фаз. Какие реле и устройства применяются для автоматического отключения при неисправности в сети. Каковы основные функции и принцип действия реле контроля фаз.

Содержание

Принцип работы схем защиты от пропадания фазы

Защита трехфазных электродвигателей от обрыва фазы питающей сети является важной задачей, так как работа двигателя на двух фазах приводит к его быстрому перегреву и выходу из строя. Существует несколько основных способов реализации такой защиты:

Схемы с конденсаторами для контроля наличия напряжения на всех фазах
Специализированные реле контроля фаз
Устройства защиты двигателей с функцией контроля обрыва фазы

Рассмотрим подробнее принцип работы и особенности каждого из этих вариантов.

Схемы защиты с использованием конденсаторов

Простейшая схема контроля наличия трех фаз основана на свойстве трехфазной системы — сумма напряжений трех фаз в любой момент времени равна нулю. Если подключить к каждой фазе конденсатор, а их общую точку соединить с нулевым проводом через сигнальное устройство, то при наличии всех трех фаз напряжение в этой точке будет равно нулю. При пропадании одной из фаз появится напряжение, которое можно использовать для сигнализации или отключения.

Как работает схема с конденсаторами?

Принцип действия такой схемы заключается в следующем:

К каждой фазе подключается конденсатор одинаковой емкости (обычно 0,1-0,5 мкФ)
Общая точка конденсаторов соединяется с нулевым проводом через сигнальное устройство (лампу, звонок, реле)
При наличии всех фаз напряжение в общей точке близко к нулю
При обрыве одной фазы в этой точке появляется напряжение около 100-120 В
Это напряжение вызывает срабатывание сигнального устройства

Такая схема позволяет обнаружить не только полное пропадание фазы, но и значительное снижение напряжения в одной из фаз.

Реле контроля фаз для защиты электродвигателей

Более совершенным решением для защиты трехфазных электродвигателей являются специализированные реле контроля фаз. Они выполняют следующие основные функции:

Контроль наличия напряжения на всех трех фазах
Контроль чередования фаз
Контроль асимметрии напряжений
Защита от повышенного и пониженного напряжения

При обнаружении любой из этих неисправностей реле размыкает свои контакты в цепи управления пускателя или контактора, отключая двигатель от сети. Это позволяет предотвратить работу двигателя в аварийных режимах.

Какие параметры контролируют реле защиты?

Современные реле контроля фаз обеспечивают комплексную защиту, отслеживая следующие параметры трехфазной сети:

Обрыв одной или нескольких фаз

Нарушение порядка чередования фаз
Асимметрия напряжений более заданного значения (обычно 20-30%)
Повышение напряжения выше допустимого уровня
Понижение напряжения ниже минимально допустимого

Это позволяет защитить электродвигатель от всех основных аварийных режимов, связанных с неисправностями в питающей сети.

Устройства комплексной защиты электродвигателей

Наиболее полную защиту обеспечивают специализированные устройства защиты двигателей. Помимо контроля параметров сети, они также отслеживают режим работы самого электродвигателя:

Токи в фазах двигателя
Температуру обмоток
Сопротивление изоляции
Число пусков в час

Это позволяет обеспечить комплексную защиту от перегрузок, коротких замыканий, перегрева и других аварийных режимов. Такие устройства часто имеют функцию регистрации параметров работы и причин аварийных отключений.

Преимущества применения защиты от обрыва фазы

Использование устройств защиты от неполнофазных режимов позволяет:

Предотвратить выход из строя дорогостоящих электродвигателей
Избежать простоев оборудования из-за аварий
Повысить безопасность эксплуатации электроустановок
Продлить срок службы электродвигателей

Поэтому применение таких устройств является обязательным для ответственных механизмов и рекомендуется для всех трехфазных электродвигателей.

Выбор устройств защиты от обрыва фазы

При выборе средств защиты от неполнофазных режимов следует учитывать:

Мощность и напряжение защищаемого электродвигателя
Условия эксплуатации (запыленность, влажность, температура)
Требуемые дополнительные функции защиты
Необходимость регистрации параметров работы
Возможность интеграции в систему автоматизации

Для большинства общепромышленных применений оптимальным выбором являются специализированные реле контроля фаз, обеспечивающие комплексную защиту от неисправностей в питающей сети.

Заключение

Защита трехфазных электродвигателей от обрыва фазы является важной задачей, позволяющей предотвратить серьезные аварии. Современные устройства защиты обеспечивают комплексный контроль параметров сети и режимов работы двигателя, что позволяет значительно повысить надежность и безопасность эксплуатации электроустановок.

Схемы автоматической защиты трехфазного двигателя при пропадании фазы

Трехфазные электродвигатели при случайном отключении одной из фаз быстро перегреваются и выходят из строя, если их вовремя не отключить от сети. Для этой цели разработаны различные системы автоматических защитных отключающих устройств, однако они либо сложны, либо недостаточно чувствительны. Защитные устройства можно условно разделить на релейные и диоднотранзисторные. Релейные в отличие от диодно-транзисторных более просты в изготовлении.

Рассмотрим несколько релейных схем автоматической защиты трехфазного двигателя при случайном отключении одной из фаз питания электрической сети.

Первый способ (рис. 14). В обычную систему запуска трехфазного двигателя введено дополнительное реле Р с нормально разомкнутыми контактами Р1. При наличии напряжения в трехфазной сети обмотка дополнительного реле Р постоянно находится под напряжением и контакты Р1 замкнуты. При нажатии кнопки «Пуск» через обмотку электромагнита магнитного пускателя МП проходит ток и системой контактов МП1 электродвигатель подключастся к трехфазной сети.

Рис, 14

При случайном отключении от сети провода А реле Р будет обесточено, контакты Р1 разомкнутся, отключив от сети обмотку магнитного пускателя, который системой контактов МП1 отключит двигатель от сети. При отключении от сети проводов В к С обесточивается непосредственно обмотка магнитного пускателя. В качестве дополнительного реле Р используется реле переменного тока типа МКУ-48.

Второй способ (рис. 15). Защитное устройство основано на принципе создания искусственной нулевой точки , образованной тремя одинаковыми конденсаторами С1—C3. Между этой точкой и нулевым проводом О включено дополнительное реле Р с нормально замкнутыми контактами. При нормальной работе электродвигателя напряжение в точке 0′ равно нулю и ток через обмотку реле не протекает. При отключении одного из линейных проводов сети нарушается электрическая симметрия трехфазной системы, в точке O’ появляется напряжение, реле Р срабатывает и контактами Р1 обесточивает обмотку магнитного пускателя—двигатель отключается. Это устройство обеспечивает более высокую надежность по сравнению с предыдущим. Реле типа МКУ, на рабочее напряжение 36 В. Конденсаторы С1C3— бумажные, емкостью 4—10 мкФ, на рабочее напряжение не ниже удвоенного фазного.

Чувствительность устройства настолько высока, что иногда двигатель может отключиться в результате нарушения электрической симметрии, вызванного подключением посторонних однофазных потребителей, питающихся от этой сети. Чувствительность можно понизить, если применить конденсаторы с меньшей емкостью.

Третий способ (рис. 16). Схема защитного устройства аналогична схеме, рассмотренной в первом способе. При нажатии кнопки «Пуск» включается реле Р, контактами Р1 замыкая цепь питания катушки магнитного пускателя МП.

Рис. 15

Рис. 16

Магнитный пускатель срабатывает и контактами МП1 включает электродвигатель. При обрыве линейных проводов В или С отключается реле Р, при обрыве провода А или С — магнитный пускатель МП.

В обоих случаях электродвигатель выключается контактами магнитного пускателя МП1.

По сравнению со схемой защитного устройства трехфазного двигателя, рассмотренной в первом способе, это устройство имеет преимущество: дополнительное реле Р при выключенном двигателе обесточено.

Реле защиты двигателей ABB серии СМ производства ABB

Производитель: ABB

Реле СМ ABB специально разработанные устройства, для защиты электродвигателей от перекосов напряжения, выпадания фаз, и недопустимого изменения величины напряжения.

Основные функции реле защиты электродвигателей CM

Контроль напряжения в сети
–длительная эксплуатация электродвигателей или оборудования при напряжении, которые выходит за пределы допустимых значений может привести к повреждению оборудования и дорогостоящему ремонту. В этом случае, при изменении напряжения на величину, большую выставленного значения в уставки реле, происходит автоматическое размыкания цепи для устранения неисправности.

Контроль пропадания (не симметрии) фаз
При не симметрии фаз у электродвигателей, часть подводимой энергии преобразуется в реактивную энергию, которая в дальнейшем преобразуется в тепловую энергию, что в последствии может привести к разрушению агрегата.
Контроль последовательности фаз
Неправильное подключение двигателя, насоса, вентилятора (несоблюдении последовательности фаз), может привести к вращению в обратную сторону, что также может привести к разрушению агрегата. Мониторинговое реле CM MPS проводит предстартовую проверку правильности фазировки питания.
Пропадание фазы в сети
При падении напряжения более чем на 60% от номинального значения, реле CM MPS сигнализирует о пропадании фазы и отключает электродвигатель.
Интерфейс реле ABB CM MPS
На передней панели реле находятся установочные винты для регулировки
    Отношения U min/ Umax
     Установки не баланса фаз 2-15%
     Установки времени задержки срабатывания от 0,1-10С, с переключателем задержки включения/выключения
Индикаторы состояния цепи.

Зеленый ЖКИ –индикация питания.
F1 и F2 –индикация пропадания фаз, падения напряжения, асимметрии фаз.

Таблица подбора реле защиты двигателей CM производства ABB

	Контроль последовательность фаз	Контроль пропадение фаз	Небаланс фаз	Рег Umax/Umin	Выходные контакты	напряжение питания
CM-MPS	Да	Да	Рег. 2-15%	Регул	2 перекидных	160-300
	Да	Да	Рег. 2-15%	Регул	2 перекидных	300-500
	Да	Да	Рег. 2-15%	Регул	2 перекидных	90-170
	Да	Да	Рег. 2-15%	Регул	2 перекидных	180-280
	Да	Да	—	Регул	2 перекидных	160-300
CM-PVS	Да	Да	—		2 перекидных	300-500
	Да	Да	—	Фикс	2 перекидных	300
CM-PSS	Да	Да	—	Фикс	2 перекидных	400
	Да	Да	Рег. 2-15%			160-300
CM-PAS	Да	Да	Рег. 2-15%	—	2 перекидных	300-500
Cm-PFS	Да	Да	—	—	2 перекидных	200-500
CM-PFE	Да	Да	—	—	1 нз	208-440
CM-PVE	нет	Да		Фикс	1 нз	380-440
CM-PVE	нет	Да	—	Фикс	1 нз	220-240
CM-PBE	нет	Да	—	—	1 нз	320-460
CM-PBE	нет	Да				185-265

ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ПРОПАДАНИЯ ФАЗЫ

электроника для дома

Мгновенное значение суммарного напряжения трех фаз в любой момент времени равно нулю. Если присоединить к каждому из проводов I, II, и III трехфазной сети конденсаторы (С₁ С₂, С₃ на рис. 1), то общая точка а их соединения не будет иметь напряжения по отношению к нулевому проводу, обычно заземленному.

При исчезновении напряжения в одном из проводов между общей точкой а и нулевым проводом (или землей) начинает действовать переменное напряжение, которое и служит для контроля. Без нагрузки между точками а и б это напряжение равно 110 в. В реальной схеме это напряжение несколько меньше и величина его зависит от активного сопротивления цепи контроля и емкостных сопротивлений конденсаторов С₁ С₂ и С₃.

На схеме рис. 2 показано устройство, сигнализирующее о неисправности сети. Цепь контроля состоит из

электрического звонка (поляризованного или с прерывателем) и неоновой сигнальной лампы. При включении нагрузки переключатели находятся в нижнем по схеме положении. Как только в одном из проводов произойдет обрыв, устройство сигнализирует об аварии. Выключив рубильник, переводят переключатели поочередно, по одному, в верхнее положение, получая сигнал, убеждаются в исправности провода и возвращают переключатели в прежнее положение. Тот из переключателей, перевод которого вверх не вызывает сигнала, находится на неисправном проводе. Как только данный провод будет исправлен — о появлении напряжения в этом проводе известит сигнал, — переключатель переводят вниз и включают нагрузку общим рубильником. Сигнальная схема при этом вновь находится в исходном положении.

Конденсаторы С₁ С₂,С₃ подбираются практически емкостью от 0,01 до 0,05 мкф; величина сопротивления определяется типом имеющейся неоновой лампы.

Если установка, питаемая от сети трехфазного тока, включается электромагнитным контактором, легко осуществить автоматическое выключение установки при неисправности сети. Как видно из рис. 3, в цепи контроля находится обмотка реле Р. Нормально ток в этой обмотке отсутствует. Ток возникает лишь при обрыве одного из проводов трехфазной сети. При этом реле срабатывает и разрывает своими контактами цепь кнопки «Стоп», контактор К отключает от сети нагрузку, а вместе с этим обесточивает и все цепи контроля. Реле может быть применено любое, так как действие его кратковременное. Во избежание подгорания и «спекания» контактов реле параллельно им подсоединяют искрогасящую цепочку R₂C₄(порядка 70 ом и 0,03 мкф). Действие устройства автоматического выключения проверяется поочереднымвывертыванием предохранителей или удалением плавких вставок.

В случаях, когда желательно получить в цепи контроля не переменное, а постоянное напряжение, например, для длительного удержания якоря реле постоянного

тока, можно применить любой вентиль (рис. 4): селеновые или купроксные шайбы, германиевый диод. Напряжение для цепи диода снимается с делителя R₁R₂. Соотношение плеч определяется практически. Следует постепенно увеличивать R₂и уменьшать R₁ до получения надежного срабатывания реле при отключении любого из проводов сети I, II, III или конденсаторов С₁С₂, С₃.

Не следует устанавливать напряжение на плече R₂ значительно большим, чем это практически необходимо для срабатывания реле, так как надо иметь в виду, что при обрыве не одного, а двух проводов сети напряжение в цепи контроля возрастает вдвое.

Конденсаторы желательно взять с бумажным диэлектриком, испытанные на напряжение 600 в.

Конденсатор С₄ в схеме рис. 4 можно применить электролитический, величина его емкости должна быть достаточной для того, чтобы устранить вибрацию якоря реле, обмотка которого питается током однополупериодного выпрямления. Однако значительное увеличение емкости C₄ может привести к задержке срабатывания реле.

И. Евтушенко

Смотрите также другие полезные материалы для электрика

Реле контроля пропадания фаз РПФ

Реле пропадания фаз РПФ

Назначение и принцип действия

Прибор предназначен для автоматического отключения потребителей от 3х фазной сети, если произошло пропадание фазы,

если произошло слипание фаз, а также при перекосе фаз более чем на 45 вольт.

Функции выполняемые прибором.

1. Определение пропадания фаз.

2. Определение слипания фаз.

3. Определение перекоса фаз.

4. Формирование временных выдержек необходимых для выполнения функций выполняемых прибором.

Прибор представляет собой электронное устройство управляющее электромагнитным реле. Устройство производит

необходимые измерения параметров 3х фазной электросети и если параметры сети соответствуют норме, то происходит включение

реле, если нет реле не включается.

Аналогично в процессе эксплуатации, если параметры сети не соответствуют норме реле выключается. Само же выходное

реле подключается к автоматике управления конкретного потребителя (чаще всего к пускателю).

Технические характеристики:

1. Допустимое долговременное напряжение на входных клеммах прибора 0 — 430 Вольт

2. Коммутируемый ток выходного реле 10 А

3. Время задержки выключения 2 — 6 секунд.

4. Время задержки включения после восстановления фазы 10 секунд.

5. Потребляемая мощность не более 0,5 Вт.

6. Корпус прибора из пластика не поддерживающего горение со стандартным креплением

на DIN рейку и занимает место эквивалентное 2м стандартным токовым автоматам.

Инструкция:

При подаче 3 фазного напряжения на клеммы прибора включается выходное реле.

Если произошло пропадание или слипание фаз или перекос более 45 вольт, через время задержки выходное реле выключается.

После восстановления не штатной ситуации выходное реле включается через 10 секунд.

Защита питаемого трёхфазной сетью электрооборудования от некачественного напряжения

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Основным оборудованием, нуждающимся в защите от несимметричных режимов и нарушений порядка чередования фаз, являются трёхфазные асинхронные электродвигатели.

Ассимметрия трёхфазного питания приводит к снижению рабочего и пускового моментов электродвигателя, снижает его КПД и увеличивает величину скольжения.

Полное отсутствие одной из фаз в системе питания приводит к повреждению электродвигателя вследствие перегрева. Усугубляет опасность этого режима небольшой ток потребления и нечувствительность к нему максимальных токовых защит.

Обратное чередование фаз непосредственно двигателю вреда не наносит, но при этом меняется направление его вращения. Такой режим чаще всего губителен для механизмов, приводимых двигателем, и как минимум нарушает технологический процесс.

Изменение порядка чередования фаз возникает в результате ошибки персонала при подключении кабельных линий или шлейфов воздушных линий электропередачи после выполнения ремонтных работ. Это может произойти как на территории потребителя, так и в электроустановках электросетевой компании.

К основным параметрам настройки реле относятся:

регулирование уставки срабатывания при повышении уровня напряжения;
установка нижнего предела напряжения питания;
установка времени повторного включения.

Пределы допустимого изменения параметров питающей электросети устанавливаются исходя из характеристик питаемого оборудования.

Повторное включение происходит после восстановления нормального режима питающей сети. После отключения нагрузки в результате работы реле напряжения и контроля чередования фаз, орган измерения продолжает осуществлять непрерывный контроль состояния сети.

При возвращении параметров электропитания к норме происходит автоматическое повторное включение нагрузки. Время повторного включения выбирают с учётом характеристики сети питания.

Необходимость задержки включения обусловлена отстройкой от колебаний параметров переходного режима и возможной неуспешностью попыток включения линий питания.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

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

Назначение и принцип работы реле контроля фаз

Реле для контроля напряжения фаз следует включать в схемы приборов, которые приходится часто переподключать к питающей трехфазной сети. К примеру, винтовой компрессор, не являющийся стационарным аппаратом, постоянно перемещают с одного места на другое, каждый раз подсоединяя его к линии заново. Если неправильно выполнить действия по его подключению, спутав при этом фазы, пяти секунд после запуска оборудования будет достаточно для того, чтобы произошла серьезная поломка.

Ремонт аппаратуры сопряжен с немалыми затратами, поэтому в таких устройствах контроль напряжения фаз просто необходим.

Есть и другие приборы, которые при неправильном соединении проводов не сгорают, а просто не включаются. В этом случае работники обычно приходят к выводу, что аппарат сломан, начинают его проверять – а прозвонка показывает, что все в порядке. И хорошо, если понимание того, что при подключении были просто перепутаны фазные жилы, придет быстро, иначе рабочее время будет потрачено впустую.

Что такое реле напряжения и как оно настраивается – на следующем видео:

Теперь поговорим о том, как работает реле контроля. Основная задача прибора заключается в защите электрических аппаратов от повреждения в результате воздействия некачественного напряжения

Это очень важно для дорогостоящего оборудования, поэтому электроприборы импортного производства устанавливаются только вместе с контрольным реле. Оно обеспечивает защиту аппаратуры при обрыве фаз, неправильном подсоединении, а также асимметричном напряжении

При соответствии фаз параметрам контрольного прибора релейные контакты включаются, пропуская через контактор в цепь трехфазное напряжение. Если ток хотя бы на одной фазной жиле отсутствует, напряжение в линию пропущено не будет

После восстановления питания на фазном проводе по истечении нескольких секунд произойдет автоматическое включение нагрузки. Итак, как можно убедиться, реле осуществляет автоматический контроль, отключая подачу напряжения в случае аварии и включая нагрузку после нормализации параметров электрической цепи.

Назначение и функции

Данная технология применяется в сети трехфазных нагрузок. Наиболее востребована для защиты электродвигателя синхронного или асинхронного, трехфазных станков высокой точности, технологичной электроники, насосов. Заметьте, что неправильное чередование фаз приведет к низкой эффективности его работы, перегреву и снижению уровня изоляции, что может привести к пробою.

Применяется для следующих целей:

Для коммутации преобразовательного оборудования, которому важно соблюдение последовательности фаз: источников питания, выпрямителей, инверторов и генераторов;
Для систем АВР (введения в работу резервных источников питания) или подключения системы аварийного освещения;
Для специального оборудования – станков, крановых установок, мощность которых составляет не более 100 кВт;
Для электроприводов трехфазных двигателей, имеющих мощность не более 75 кВт.

Для коммутации однофазной нагрузки данное устройство не используется.

В целом реле контроля фаз применяется для различного промышленного и бытового оборудования и является обязательным предохранителем для тех схем управления, в которых требуется постоянный мониторинг величины напряжения и других параметров внешних линий.

В трехфазных сетях осуществляет контроль:

уровня напряжения, реализуемая, в преимущественном большинстве, для оборудования такого класса в случаях, когда его величина выходит за установленные пределы;
чередования фаз – выполнит коммутацию в случае аварийного слипания фаз или при их неверном расположении относительно питающих вводов оборудования;
пропадания фазы – производит отключение потребителя в случае обрыва фазы и последующего отсутствия напряжения;
перекоса фаз – производит коммутацию в случае изменения фазного или линейного напряжения по отношению к номинальному значению.

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.

В отличии от реле, работающих только по напряжению обеспечивает действующую защиту от регенерированного напряжения, вырабатываемого обратными ЭДС. В случае, когда одно из фазных напряжений пропадает, двигатель продолжает набирать достаточный уровень энергии с остающихся двух. При этом в обесточенной фазе будет генерироваться ЭДС от вращения ротора, который продолжает крутиться от двух фаз в аварийном режиме.

Из-за того, что контакторы электродвигателей не размыкаются от реле при такой работе, возникает риск повреждения электрической машины с ее дальнейшей поломкой. Реле контроля, в свою очередь, способно обнаружить смещение фазового угла, за счет чего обеспечивается полноценная защита.

Такая функция особенно актуальна, когда рабочий режим двигателя, в случае его реверсивного вращения, способен повредить вращаемый элемент или травмировать работника. Как правило, такая ситуация возникает при внесении изменений во время обесточивания электрической машины, смене фазных нагрузок, порядка чередования фаз и прочих.

Технические характеристики оборудования

При выборе типа реле контроля фаз следует учитывать технические характеристики, которые напрямую зависят от типа оборудования

Имеет смысл подробно разобрать, на что следует обратить особое внимание

Хотя некоторые зарубежные аналоги нисколько не красивееФОТО: aredi.ru

Рабочее напряжение

Наиболее широкий диапазон рабочего напряжения имеет первый тип реле контроля фаз – устройства ЕЛ11 и ЕЛ11МТ. Эти приборы предназначены для оборудования, работающего от сети 100, 110, 220, 380, 400 и 415 В. У реле второго типа (ЕЛ12 и ЕЛ12МТ) диапазон скромнее. Он ограничивается напряжением 100, 200 и 280 В. А самым малым диапазоном обладает ЕЛ13. Это реле рассчитано на рабочее напряжение 220 и 380 В.

ЕЛ12УЗ по внешнему виду практически не отличить от одиннадцатогоФОТО: directlot.ru

Пределы срабатывания реле контроля фаз

В случае исчезновения одной из фаз, сработает реле любого типа, а вот при падении напряжения отсечка на разных типах будет отличаться по показателям. Устройства серии ЕЛ11 имеют отсечку при 0,7 Uфн, у серии ЕЛ12 и ЕЛ13 этот предел равен 0,5 Uфн.

Неправильная фазировка также может стать причиной отсечки реле контроля фаз, серий ЕЛ11 и ЕЛ12. А вот ЕЛ13 при неправильном подключении фаз, не сработает, это также не стоит упускать из вида.

РНПП-301 выглядят значительно аккуратнееФОТО: electrikexpert.ru

Время срабатывания: порог отсечки

При снижении напряжения ниже установленного типом порога, реле контроля фаз может сработать через различный временной промежуток. У моделей ЕЛ11 и 12 он составляет 0,1-10 сек, а у ЕЛ13 – 0,1-0,15 сек.

Рабочая температура и её диапазон

Серия ЕЛ13 имеет наименьший диапазон рабочих температур. Эти модели работают при минимальной -10ºС и максимальной +45ºС. Что касается серии ЕЛ11 и ЕЛ13, то здесь рабочий диапазон шире. Он варьируется от -40 до +40ºС.

Масса устройств и условия их хранения

Разница в массе практически незначительна. У ЕЛ 11 и 12 она составляет 300 г, а ЕЛ13 весит 250 г. Температура хранения реле любых типов -60ºС до +50ºС.

Реле контроля фаз DEVOLT 380 кажется слишком громоздкимФОТО: зелэлектро.рф

Виды промежуточных реле

Промежуточное реле на Din-рейку

По конструкции они разделяются на реле электромагнитные промежуточные или механические и электронные приборы. Механические реле могут работать в разных условиях. Это долговечные и надежные приборы, но недостаточно точные. Поэтому чаще в цепь монтируют их аналоги – электронные реле на дин-рейку. Также реле можно установить на ровную поверхность. Для этого фиксаторы замков нужно раздвинуть.

По назначению устройства делятся на следующие категории.

Комбинированные взаимозависимые приборы, функционирующие в группе.
Логические устройства, которые работают на микропроцессорах в цепи с цифровыми реле.
Измерительные, с механизмом подстройки, срабатывающие на определенный уровень сигнала.

По способу работы РП бывают прямые, которые непосредственно размыкают или замыкают цепь, и косвенные, работающие вместе с другими устройствами. Они не размыкают цепь сразу после поступившего сигнала.

Есть приборы максимального типа переключения, когда срабатывание происходит в момент увеличения порогового значения параметра цепи. Минимальный тип срабатывает во время снижения характеристик.

По способу подключения в цепь есть первичные, которые можно подключать в цепь напрямую. Вторичные устанавливают через катушки индуктивности или конденсаторы.

Как сделать правильный выбор?

Ознакомившись немного с устройством и работой обоих приборов защиты, возникает вопрос, как узнать, какое в доме напряжение, чтобы сделать правильный выбор. Ответ здесь один – надо измерить параметры энергоснабжения. Самостоятельно это проделать нельзя. Лучше обратиться к соответствующим специалистам, имеющим специальные измерительные приборы. Они сделают замер напряжения, поступающего в квартиру определенное время.

Если результаты замеров укажут на отсутствие продолжительного пониженного или повышенного напряжения, тогда с экономической точки зрения лучше поставить реле. Сама установка РН обойдется дешевле и за расход электроэнергии меньше придется платить.

Совместная установка реле и контактора

Дополнительный контактор устанавливается в случае, когда величина коммутируемых токов слишком велика. Зачастую установка реле вместе с контактором обходится дешевле покупки РКН, которое будет соответствовать параметрам потока электронов.

К номинальному току контрольного элемента в таком случае одно требование – он должен превышать значение, при котором срабатывает контактор. Последний полностью возьмет на себя токовую нагрузку.

У этого варианта подключения имеется один, но довольно существенный, недостаток – пониженное быстродействие. Оно обусловлено тем, что к миллисекундам, нужным для срабатывания прибора контроля, добавляется время, необходимое для реакции контактора

Исходя из этого, при выборе обоих устройств нужно обращать внимание на максимально высокое быстродействие каждого из них

При подключении этой связки фазный провод от ВА подсоединяется к нормально разомкнутому контакту.

Им является вход контакторной цепи. Фазный вход РКН должен подключаться посредством отдельного кабеля. Он может подсоединяться к клемме входа контактора или к контакту выхода ВА.

Поскольку фазный вход контрольного элемента подключается проводником меньшего сечения, необходимо обратить внимание на надежность соединения. Чтобы он не выпадал из гнезда, в котором находится более толстый кабель, оба провода нужно скрутить вместе и зафиксировать припоем или опрессовать специальной гильзой

При выполнении монтажа нужно убедиться, что проводник, подходящий к реле, прочно закреплен. Для подключения выхода РКН к клемме соленоида контактора используется кабель диаметром 1 – 1,5 кв.мм. Ноль контрольного элемента и вторая клемма катушки подсоединяются к нулевой шине.

Выход контактора соединяется с распределительной шиной с помощью силового фазного проводника.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Основными компонентами фазового реле являются:

блок измерений;
устройство обработки информации;
исполнительная (коммутационная) часть.

БЛОК ИЗМЕРЕНИЙ

Эта часть схемы реле осуществляет непрерывный контроль параметров электропитания – фазных токов и напряжений. Для фиксации искажений симметрии трёхфазной питающей системы напряжений устройство содержит фильтр гармонических составляющих обратной последовательности.

Гармонические составляющие или высшие гармоники представляют собой высокочастотные сигналы, сопутствующие основной частоте промышленного тока и кратные ей.

Теоретически кривые каждого из фазных напряжений, вырабатываемых генераторами электростанций должны иметь строго синусоидальную форму. На практике любой источник напряжения даёт некоторые искажения синусоиды.

Свой вклад в дело ухудшения синусоидальности вносят также разнообразные потребители, содержащие нелинейную нагрузку. В результате, питающее напряжение электрической сети никогда не является синусоидальным на 100%.

В соответствии с теоремой Фурье любая сложная периодическая функция может быть представлена суммой простых гармонических функций.

Примечание. Гармонической называют функцию, изменяющуюся по закону синуса или косинуса.

Таким образом, любое отклонение от синусоидальности влечёт за собой появление высших гармоник – слагаемых формулы разложения Фурье. Каждая из функций – слагаемых имеет частоту, в n раз превышающую частоту основной функции, где n – порядковый номер слагаемого.

То есть применительно к системе питания промышленной частоты 50 Гц, 1-я гармоника обладает частотой 50 Гц, 2-я – 100 Гц, 3-я – 150 Гц и так далее. Амплитуда гармоник уменьшается с увеличением их порядкового номера.

Вся совокупность гармоник образует три последовательности фазных чередований:

составляющие 1, 4, 7, 10 … образуют прямую последовательность;
2, 5, 8, 11… — соответствуют обратному фазному чередованию;
3, 6, 9, 12… — составляют нулевую последовательность.

Нарушения симметрии системы характеризуются увеличением гармоник обратной последовательности, что и является критерием отклонения от нормы, применяемым в алгоритме контроля при работе реле.

БЛОК ЛОГИКИ

Данные, полученные из блока измерения, подвергаются здесь сравнению с условиями, определёнными выставленными уставками. Блок логики формирует команды, которые передаются исполнительному органу.

Следует заметить, что в схемотехнике реле контроля бывает невозможно выделить компоненты, относящиеся к блокам логики и измерений. В некоторых моделях используются многофункциональные микропроцессорные чипы, объединяющие эти блоки.

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН

Отключение защищаемой электроустановки или части сети производится «сухими» контактами электромагнитного реле или пускателя.

Термин «сухой контакт» является устойчивым жаргонным выражением проектировщиков автоматизированных систем. Выражение заимствовано из жаргона англоязычных коллег путём прямого перевода слов dry contact. Данное выражение никак не связано с отсутствием влаги.

Означает оно то, что контакт не имеет гальванической связи с цепями управления, не заземлён и не подключен к источнику питания.

В различных моделях реле контроля фаз применяются исполнительные органы двух типов, коммутирующие нагрузку непосредственно или воздействуя на промежуточный элемент – магнитный пускатель.

В первом случае устройство имеет три входа для подключения трёхфазного питания и три выхода для непосредственного присоединения к нагрузке. Коммутация нагрузки осуществляется внутри устройства.

При подключении реле контроля фаз второго типа подразумевается использование пускателя. В этих приборах имеются выходы контактов исполнительного реле, предназначенных для работы в цепях отключения. Сухие контакты реле контроля фаз коммутируют катушку пускателя.

Такие комбинации используются для защиты оборудования большой мощности, непосредственная коммутация которого невозможна контактами исполнительного органа.

Как это работает

Для того чтобы понять всю важность установки в доме реле контроля напряжения, нужно понимать принцип его работы. Это специальное оборудование, которое реагирует на изменения напряжения в электрической сети помещения. Обычная схема установки защитного прибора – соединение между счетчиком энергоснабжения и распределительным щитком

Его работа направлена на фиксирование определенного уровня напряжения на линии электроснабжения. Если значение будет выходить из допустимого диапазона, установленного по умолчанию или произвольно, то реле контроля напряжения будет разъединять цепь, чтобы обеспечить безопасность всей электронике и другого оборудования, которое было подключено к электрической сети.

Самый важный элемент в конструкции данного защитного оборудования – реле напряжения. Оно изготавливается на основе микропроцессора или стандартного компаратора. В конструкции с встроенным микропроцессорным реле напряжения обычно имеют повышенную плавность во время регулирования минимальных и максимальных значений уровня напряжения в электрической сети.

Возможность самостоятельно выставлять допустимый диапазон работы установки делает ее более универсальной, чем конструкции со статичным значением. Это может быть связано с требованиями к эксплуатации определенного типа техники. Способность корректировать диапазон срабатывания реле контроля напряжения предусмотрено не во всех конструкциях данного назначения. Если в приборе предусмотрено возможность изменять порог чувствительность, то реализация функции производится при помощи тумблера на градуированной шкале.

Также очень важной характеристикой предохранительного прибора считается его скорость срабатывания при резком изменении напряжения в электрической сети. Для того чтобы обеспечить электротехнике лучшую защиту, реле контроля напряжения должно срабатывать за минимальное время

От этого обычно и зависит безопасность всех устройств, подключенных к линии. Если промежуток времени будет слишком длинным, то подключенные бытовые приборы и электроника могут перегореть, что повлечет за собой существенные убытки для семьи.

Поэтому не стоит экономить на установке такого устройства. На сегодняшний день существуют приборы, которые могут обесточить всю линию за десятки наносекунд, что является очень хорошим показателем. Данное защитное оборудование не имеет ничего общего с обычным стабилизатором, который направлен на постоянное выравнивание напряжения в сети на стабильное, чтобы обеспечить нормальное функционирование всем подключенным приборам. При резких скачках напряжения стабилизатор не защитит электротехнику.

Реверс на основе Реле Контроля Фаз

В качестве небольшого бонуса — мой ответ на вопрос читателя. Ему нужен был реверс (переключение фаз) трехфазного питания на основе реле контроля фаз (РКФ) для питания нескольких компрессоров. На его предприятии два источника питания, которые подключаются по очереди, а контролировать и менять чередование фаз не имеется возможности.

Я предложил такую схему:

Схема реверса фаз на реле контроля фаз

РКФ реагирует на 2 последовательности фаз на входных клеммах L11, L12, L13. При первой последовательности фаз внутреннее реле РКФ выключено (на РКФ будет гореть индикация неправильного подключения). При второй последовательности внутреннее реле будет включено, и будет гореть индикация, что подключение (последовательность фаз) правильная.

Соответственно, при первой последовательности будет включаться контактор КМ1, при второй — КМ2.

Важно, чтобы в РКФ была задержка переключения (реакции) несколько секунд. Также, при автоматическом включении компрессоров в работу между подачей питания на компрессор и включением его двигателя должна быть пауза не менее 1 сек

Как и во всех реверсивных схемах, имеется электрическая блокировка от одновременного включения обоих контакторов КМ1, КМ2 (нормально закрытые контакты в цепях питания катушек этих контакторов). НЗ контакты входят в конструкцию контакторов, или нужно применить дополнительные контакты. В идеале, блокировка также должна быть и механической.

Катушки контакторов на схеме на 380 В, но могут быть и на 220 В, если нижний вывод катушки подключить к нейтральному проводу. Выходы контакторов соединены параллельно, но с измененной фазировкой. На входе схемы (в точках L11, L12, L13) должен стоять защитный автомат на соответствующих ток.

Настройка схемы.

При подаче питающего напряжения в той последовательности, которая будет встречаться чаще всего (или которую мы принимаем за первую), РКФ подключаем так, чтобы его внутреннее реле не включилось. Для этого нужно в процессе настройки, если необходимо, поменять местами фазные провода на входных клеммах РКФ. При подаче питания на РКФ будет индикация неправильной последовательности фаз на входе, это нормально в данном режиме. Должен включиться контактор КМ1, и питание через него поступит на компрессоры. Проверить направление вращения, время проверки — не более 3 сек. Если направление вращения неправильное, поменять местами любые две фазы в точках L23, L22, L21. Затем проверить направление ещё раз.
Проверяем переключение при второй последовательности фаз. Для этого меняем любые две фазы в точках L11, L12, L13. При подаче питания внутреннее реле РКФ должно включиться, и загореться индикация о правильной последовательности. Включится контактор КМ2. Проверить направление вращения компрессоров. Оно должно быть правильным, как и в первом случае.
Возвращаем фазировку в точках L23, L22, L21 в первоначальное состояние.

Результат работы схемы — двигатели всегда будут вращаться в правильном направлении, ведь какая бы последовательность фаз ни была на входе, на выходе всегда будет «то пальто». А проверку уровня напряжения лучше загрубить или отключить — во избежание непредвиденных состояний схемы.

Параметры

Разберем табличку из инструкции, некоторые характеристики:

Технические характеристики CKF-318-1

Напряжение питания — 3×400/230+N. Это означает, что реле может питаться трехфазным напряжением только с нейтралью, это сделано специально для контроля обрыва нулевого провода. В более ранней модификации этого реле — F&F CKF-318 — реализовано питание только линейным напряжением, т.е. без нейтрали. В некоторых других реле контроля фаз для этого предусмотрен переключатель системы питания.
Допустимые напряжение — 400…50 В. Нижний предел — понятно, реле просто не хватит питания. А верхний маловат. В трехфазных сетях часто линейное напряжение может быть больше 400 В. Да и фазное тоже, при неблагоприятных обстоятельствах. Как я понял, тут имеется ввиду фазное напряжение. А что будет, если нейтрали нет (см.пункт выше), или она оборвана? Нагрузка отключится от сети.
Максимальный ток контактов реле — 8 А. Это для чисто активной нагрузки (АС1), типа ТЭНов.
Максимальный ток катушки контактора — 2 А. А это уже для реактивной (индуктивной) нагрузки, АС3. Для чего нужен этот контактор и почему я его не стал использовать — вы узнаете ниже.
Контакт — 2 NONC (2 переключающих). Во многих реле контроля фаз, что я встречал, используется 1 выходное реле, а в ФиФ CKF-318-1 — два. Часто хватает и одного, но два — более функционально.
Напряжение отключения — 150…210 (нижнее) и 240…280 В.Понятно, что это — фазные напряжения.
Асимметрия напряжения — 55 В. При перекосе фазных напряжений более чем на 55 В реле отключает нагрузку. Это значение не регулируется, но эту проверку можно отключить, переключив на режим 4.
Задержка отключения при падении и асимметрии — 0,5…15 с. Это по желанию. Чем больше задержка — тем меньше раз будет срабатывать реле, но больше шансов повредить оборудование
Гистерезис — 5 В. Я уже неоднократно писал, что гистерезис так же полезен, как театральная пауза у хорошего актёра.

Далее мне по характеристикам сказать нечего.

Устройство РП

Конструкция промежуточного реле

Конструкция устройства зависит от производителя и может изменяться в соответствии с назначением. Стандартный прибор состоит из следующих узлов:

электромагнитная катушка с сердечником;
магнитопровод;
пружинный механизм;
группа контактов.

Обмотка катушки содержит большое количество витков изолированного медного провода. Внутри расположен металлический сердечник, который закреплен Г-образной пластиной (ярмо). Над катушкой установлена пластина или якорь. Он выполнен из металла и удерживается возвратной пружиной. Подвижные контакты закреплены на якоре. Пара неподвижных контактов расположена напротив. Сердечник и катушка вместе образуют электромагнит. Такие детали, как ярмо, сердечник, и якорь – это составные части магнитопровода.

РП могут быть рассчитаны как на постоянный, так и переменный ток, с напряжением от 12 до 220 вольт. Внешне приборы ничем не отличаются. Устройство, работающее на постоянном токе, имеет цельный магнитопровод. Если он набран из отдельных пластин, прибор предназначен для работы с переменным током не выше 10 ампер.

Для удобства монтажа устройства используют своеобразные колодки, что позволяет установить реле промежуточное на 220В на дин-рейку. В приспособлении имеются отверстия под контакты реле, а также контактные винты, чтобы подключить внешние проводники. Как входные, так и выходные контакты имеют одинаковую нумерацию.

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.

Способы защиты устройства плавного пуска и электродвигателя

В применении устройств плавного пуска одним из важнейших вопросов является вопрос защиты. Поломки и сбои в работе случаются с любыми устройствами, поэтому необходимо максимально обеспечить сохранность оборудования при нештатных ситуациях.

Вопрос защиты УПП можно рассматривать с двух точек зрения – со стороны двигателя и со стороны самого плавного пускателя.

Защита электродвигателя

Рассмотрим, как и от чего нужно защищать электродвигатель.

Основные проблемы, которым подвержен асинхронный двигатель — механическая перегрузка на валу и пропадание (перекос) фазы. Эти проблемы приводят к перегрузке УПП по току по двум или трем фазам. В обоих случаях, если своевременно не выключить двигатель, через короткое время он перегреется и сгорит.

Повышение нагрузки на валу может быть следствием нескольких причин:

Неисправность нагрузки – заклинивание редуктора, ременной передачи, попадание постороннего предмета в движимые механизмы и т.д.).
Неисправность двигателя – заклинивание или повышенное трение в подшипниках, перекос и трение ротора об статор.

При перекосе и пропадании фазы происходят явления, приводящие к повышению тока по оставшимся фазам, падению мощности двигателя и его перегреву. На этот случай в устройствах плавного пуска предусмотрена функция отключения двигателя.

Температурная защита электродвигателя

Внутри корпуса двигателя должен быть установлен термоконтакт либо термодатчик, контролирующий нагрев привода.

Термоконтакт имеет нормально замкнутые контакты, которые при повышении температуры размыкаются. Как правило, температура срабатывания составляет 90-150° и не регулируется. Схема управления УПП должна быть построена таким образом, чтобы при срабатывании термоконтакта отключалось питание.

Термодатчик меняет свое сопротивление пропорционально температуре корпуса двигателя. В моделях УПП и преобразователей частоты с большим функционалом имеется аналоговый вход для подключения термодатчика, позволяющего непрерывно мониторить температурный режим. При установленном пороге сначала срабатывает предупреждение о перегреве, затем двигатель отключается.

Необходимо помнить, что термозащита двигателя является вторичной (дублирующей), поскольку для разогрева корпуса двигателя требуется некоторое время. Первичной должна быть защита от превышения тока и короткого замыкания, которая отключает двигатель гораздо быстрее. Подробнее об этом будет сказано ниже.

Защита УПП от проблем со стороны двигателя

В устройствах плавного пуска встречается несколько видов защит:

Защита при обрыве выходной фазы. В этом случае на входе УПП имеются все три питающие фазы, а на участке от выходной клеммы до обмотки двигателя фаза по какой-то причине оборвана. Стандартное значение защиты – менее 3 с.
Защита при перекосе фаз. Срабатывает при перекосе (отличии) фаз более чем на 50%.
Защита от превышения тока при запуске. Запуск – наиболее «тяжелый» период в работе электродвигателя. По этой причине во всех устройствах плавного пуска ограничено количество запусков в течение часа. При большом количестве пусков производители рекомендуют ставить радиатор или выбирать УПП с большей мощностью. Ток при запуске ограничивается, в результате при тяжелых пусках или неправильно выставленном ограничении двигатель может не разогнаться до включения байпаса, либо УПП выдаст ошибку.
Защита от перегрузки во время работы. После разгона включается контактор байпаса, и ток на выходе может достигать максимальных значений. Однако он непрерывно измеряется через трансформаторы тока и УПП отключается при достижении установленного значения. Именно эта защита в основном спасает двигатель от перегрузки по току.
Защита от короткого замыкания на выходе. Если в двигателе или кабельной линии произошло замыкание, ток повышается до максимально возможного значения, поэтому время выключения УПП должно быть минимальным. Как правило, оно составляет несколько миллисекунд.

Уровень и время срабатывания защит могут быть как фиксированными, так и с возможностью установки пользователем.

Когда срабатывает та или иная защита, пользователю выводится информация об ошибке. После устранения причин и сброса ошибки возможен автоматический (в моделях с повышенным функционалом), либо ручной перезапуск.

Защита УПП от собственных проблем и от проблем со стороны питания

Даже при нормально работающем двигателе могут возникать ситуации, способные вывести из строя устройство плавного пуска. Чтобы избежать подобных неприятностей, пускатели могут оснащаться опциями собственной защиты:

Защита при обрыве фазы питания.
Защита при перекосе фаз на входе.
Защита при повышении/понижении входного напряжения. Уровни напряжения, как правило, фиксированные.
Защита от перегрева корпуса УПП. Перегрев может возникнуть из-за повышения температуры внутри электрошкафа, из-за неисправности вентилятора или частых пусков. В случае, если температура будет выше критической, УПП выдаст ошибку.

Внешняя защита УПП

Наличие встроенной защиты не избавляет от необходимости дополнительных мер безопасности на входе УПП. Стандартный вид входной защиты, который рекомендуют все производители – автоматический выключатель. Значение его тока выбирается таким образом, чтобы выключатель надежно срабатывал при перегрузке и коротком замыкании.

В некоторых дешевых моделях УПП отсутствует защита по перегрузке на выходе. В этом случае кроме автоматического выключателя на входе необходимо устанавливать тепловое реле на выходе УПП. Ток реле нужно выставить согласно общим рекомендациям по защите двигателя, а его контакты завести в аварийную цепь либо в цепь останова УПП.

Вместо автоматического выключателя и теплового реле также можно использовать мотор-автомат с плавной регулировкой тока срабатывания, который защитит и от короткого замыкания, и от перегрузки по току.

Стандартная схема включения устройства плавного пуска с защитами приведена ниже.

Автоматический выключатель QF защищает от короткого замыкания и перегрузки по току. Трансформаторы тока Т1, Т2, Т3 на выходе измеряют ток и служат датчиками для правильной работы остальных защит. Выходные контакты 5, 6 замыкаются в случае срабатывания защиты и сигнал об аварии поступает на контроллер или иное устройство.

Заключение

Не стоит забывать, что чрезмерная забота о защите УПП и двигателя может привести к неприятностям с другой стороны, а именно к ложным срабатываниям защиты. В некоторых технологических процессах это может стать причиной простоев и значительных убытков, поэтому установка оптимальной защиты требует большой подготовки, тщательных расчетов, измерений, экспериментальных пусков и проверок.

Другие полезные материалы:
Как выбрать мотор-редуктор
Зачем нужен контактор байпаса в УПП
Назначение сетевых и моторных дросселей
Использование тормозных резисторов с ПЧ

Защита электродвигателя насоса от перегрева

Защита трехфазного электродвигателя насоса

Устройства защиты можно условно разделить на релейные и диодно-транзисторные. Релейные в отличие от диодно-транзисторных более просты в изготовлении, наиболее распространенные и соответственно дешевле.

ТЕОРИЮ ОБСУЖДАТЬ НЕ БУДЕМ, ПРАВДА И СТАТИСТИКА В СЛЕДУЮЩЕМ:

Вы не сможете защитить электродвигатель с помощью релейных устройств защиты.

«Релейные схемы защиты от пропадания фазы НЕРАБОТОСПОСОБНЫ!!! При пропадании фазы, ток, достаточный для удержания реле в замкнутом состоянии, будет поступать со стороны электродвигателя!! (вместо кружочка, обозначающего эл.двигатель нарисуйте внутреннюю схему с обмотками и карандашиком проследите путь тока 🙂 И не надо забывать, что эл. двигатель по сути тот же трансформатор и если хотя бы на одну обмотку будет подано напряжение, то в остальных обмотках однозначно будет ЭДС!!!. Ну и вспомним — как отличается ток срабатывания от тока удержания электромагнитных реле ?! (ток удержания реле может быть в десятки раз меньше тока срабатывания).

Защита возможна ТОЛЬКО путем анализа и регистрации АСИММЕТРИИ фаз, токов и напряжений при обрыве питающей фазы. При всей своей кажущейся простоте, на самом деле, задача регистрации обрыва фазы — довольно сложна, и чисто релейные схемы тут не помогут. »

А вообще, лучше приобрести специализированное, под данное оборудование, электронное устройство защиты на обрыв и асимметрию фаз и забудьте про релейную защиту. Да, и если в насосе есть элементы термозащиты, не ленитесь, обязательно их подключите, тем более что это влияет на гарантийные обязательства.

Что такое обрыв фазы? Как я могу защитить свое оборудование?

Вопрос:

Что такое обрыв фазы? Как я могу защитить свое оборудование?

Ответ:

Когда одна фаза трехфазной системы потеряна, происходит потеря фазы. Это также называется «однофазным». Обычно обрыв фазы вызван перегоревшим предохранителем, тепловой перегрузкой, обрывом провода, изношенным контактом или механическим отказом. Обрыв фазы, который остается незамеченным, может быстро привести к небезопасным условиям, отказам оборудования и дорогостоящим простоям.

В условиях обрыва фазы двигатели, насосы, воздуходувки и другое оборудование потребляют чрезмерный ток на оставшихся двух фазах, что приводит к быстрому перегреву обмоток двигателя. Выходная мощность значительно снижается, и запуск в таких условиях невозможен. Это потенциально может оставить оборудование в состоянии «заблокированного ротора», что приведет к перегреву и еще более быстрому повреждению оборудования.

Часто бывает сложно быстро найти и устранить обрыв фазы и определить основную причину. Напряжения и токи в трехфазной системе обычно не просто падают до нуля при потере фазы.Часто измерения дают сбивающие с толку значения, которые требуют большого сложного анализа для правильной интерпретации. Между тем, поломки и простои оборудования продолжают расти.

Трехфазное реле контроля, также называемое реле обрыва фазы, представляет собой экономичное вложение, которое легко установить. Трехфазное реле контроля защищает от повреждений, вызванных обрывом фазы, а также другими условиями трехфазного короткого замыкания. Эти реле уведомляют об условиях неисправности и предоставляют управляющие контакты для отключения двигателей или другого оборудования до того, как произойдет повреждение. Кроме того, реле обеспечивает четкую индикацию наличия неисправности, что позволяет быстро устранять неисправности и сокращать время простоя.

Трехфазные реле контроля могут быть спроектированы в новых установках или легко модернизированы в существующие установки. Доступно несколько моделей, обеспечивающих различные типы защиты, и предлагается несколько диапазонов напряжения для большинства трехфазных приложений.

Трехфазные двигатели и другое оборудование широко используются в различных отраслях промышленности:

ОВК
Горное дело
Насос
Лифт
Кран
Подъемник
Генератор
Орошение
Петро-Хим
Сточные воды
И более

Macromatic предлагает единственный в своем роде фазовый монитор, который сохраняет индикацию неисправности и продолжает контролировать все напряжения даже при наличии потери фазы.Проиграйте любую фазу. Вижу это. Каждый раз. Узнайте больше о трехфазных контрольных реле Macromatic, чтобы предотвратить повреждение важных двигателей и оборудования.

Системы защиты от потери фазы | ООО «Энергораспределительные Солюшнз»

Защита от потери фазы Системы от ООО «Энергораспределительные системы»

Когда одна фаза трехфазной системы теряется, вы теряете электрооборудование за считанные секунды благодаря супер отопление выгорело.Это явление широко известно в отрасли. как однофазное. Обычно потеря фазы вызвана состояние коммунальных услуг или перегоревший предохранитель, термический перегрузка, обрыв провода, изношенный контакт или механическое отказ. Если потеря фазы остается незамеченной, это может быстро привести к небезопасным условиям, оборудованию сбои и дорогостоящие простои.

Быстрое устранение неисправностей обрыва фазы и определение первопричина часто бывает сложной.Напряжения и токи в трехфазная система обычно не просто падает до нуля когда фаза потеряна. Часто измерения сбивают с толку значения, которые могут потребовать комплексного анализа для правильного интерпретировать. Между тем, повреждение и простой оборудование продолжает расти.

Постоянно Мониторинг

ООО «

Power Distribution Solutions» приходит на помощь, поскольку ведущий лидер в системах защиты от потери фазы.Мы постоянно контролировать все напряжения трехфазного система. Защищаем двигатели и оборудование от дорогостоящих повреждение из-за потери фазы, переворота фазы, фазы а также нарушения баланса, пониженного и повышенного напряжения как быстрая езда на велосипеде. Наши специалисты по обслуживанию и тестированию предоставить необходимые трехфазные реле контроля, которые обнаруживают однофазные и несимметричные напряжения независимо от регенеративные напряжения.

Измерение истинного напряжения обеспечивает точное измерение в большинстве генератор и другие приложения с несинусоидальной формы волны, исключающие ложное срабатывание. Полная волна мониторинг обеспечивает более точный метод измерения напряжения, независимо от типа нагрузки или формы волны, что приводит к улучшенной защите большего количества Приложения.

В качестве эксперта по защите от обрыва фазы мы предлагаем нашим клиентам:

Профессиональные и вежливые сотрудники — Когда мы появляемся у ваших дверей, профессионально и вежливо специалист-электрик будет готов помочь с ваши системы защиты от потери фазы.
Особый опыт работы с промышленными защитными устройствами — Наши специалисты по электрике стремятся к совершенству. Мы стоят за нашей работой по защите от потери фазы. Если мы выполнить работу, мы позаботимся о том, чтобы вы доволен качеством нашей работы.
Чистое рабочее место, когда работа сделана — наши электрики убирают за собой, возвращаясь Ваш бизнес в безупречном состоянии.

Мы сбалансированы, когда вам нужна помощь при обрыве фазы защиты, предоставьте Power Distribution Solutions, LLC позвоните по телефону 770-732-8824 или напишите нам по адресу [email protected].

Если вы ищете качественную электротехнику и предприятие по оказанию механических услуг, предлагающее разнообразную инструментарий решений для надежности систем, систем рабочие программы и безопасность систем стандарты … вы это нашли.Позвоните нам сегодня по телефону 770-732-8824 и узнайте, какие решения для распределения электроэнергии, ООО может сделать для вас!

Phase Guard — Защита от трехфазных сбоев питания.

Phase Guard

Phase Guard — это устройство контроля баланса фазных напряжений, предназначенное для использования с магнитным управлением для автоматического отключения трехфазных двигателей или других оборудование от работы или попытки запуска в разомкнутой фазе или однофазном условий, тем самым устраняя выгорание и последующие простои вызвано обрывом фазы.

Phase Guard не является тепловым устройством. Работает по принципу фазного напряжения. дисбаланс, который может возникнуть в трехфазной системе. Он также защищает от фазы потеря. Все модели Phase Guard зарегистрированы в Underwriter Laboratories.

Модели

Модель P — стандартно поставляется с реле, находящимся под напряжением в нормальных условиях.

Модель PND — стандартно поставляется с реле, обесточенным в нормальных условиях.

Узнайте больше о различных моделях.

Добавив функцию селектора нормального реле, можно изменить модель устройства Phase Guard. могут быть изменены в любой момент с использованием Программного обеспечения администратора. Функции доступны как во время покупки, так и в качестве обновления позже.
Подробнее о доступных функциях.

Настройка

Каждую Phase Guard можно настроить в соответствии с потребностями вашей конкретной среды.Программное обеспечение администратора используется для настройки параметров для каждого устройство.

Мгновенное развертывание

Помимо внесения изменений в настройки, Phase Guard можно обновить. добавлять функции и возможности в любое время из любого места. Это означает, что вы можете сэкономить на доставке, купив дополнительные Phase Guards и их готовность к развертыванию в любой момент. Phase Guard можно снять с полки, настроить или обновить, а затем сразу приступить к работе.

Что посмотреть, насколько легко обновить Phase Guard новыми функциями в полевых условиях?
Подробнее — Как улучшить Phase Guard.

Операция

Phase Guard — это автономное устройство измерения мощности. В нормальном режиме работы входящие фазы трехфазного напряжения, подаваемого в нашу сеть измерения мощности находятся в равновесии. Когда одна фаза становится неуравновешенной более чем на 12% относительно другой два (низкий или высокий), или происходит потеря фазы, измерительная сеть будет обеспечивать выходное напряжение для активации транзисторной схемы.Это вызовет у мастера выходное реле на Phase Guard для срабатывания (отпускание или срабатывание в зависимости от модель). Включена временная задержка примерно на 1 ½ секунды, чтобы исключить возможность неприятного отключения.
Можно изменить различные настройки Phase Guard с помощью Программное обеспечение администратора.

Строительство

Электронные компоненты Phase Guard закрыты изолированной крышкой из прочного пластиковая конструкция.Все устройство смонтировано на пластиковом основании толщиной 3/8 дюйма.
Базовые размеры 5X7 »
Монтажные отверстия 4 ¼ x 6 ¼ »
Phase Guard может быть установлен в любом положении.

Разработано и сделано в Америке.

Приложение

Phase Guard может использоваться для защиты любого трехфазного оборудования с магнитным управлением. которые могут быть повреждены в ненормальных фазовых условиях, таких как одиночный фазировка. Он предназначен для контроля любой трехфазной линии питания и может использоваться с любой тип исполнительных органов управления, таких как кнопочные станции, термостаты, давление или поплавковые выключатели.Его также можно использовать в цепи отключения с ручным управлением. пускатели в сочетании с шунтирующими или емкостными расцепителями. Типичные области применения следующие:

Любой трехфазный двигатель.
Необслуживаемые двигатели, например вентиляторы.
Насосы, холодильное оборудование, кондиционеры, сварочные аппараты, компьютеры.

Гибкость

На работу Phase Guard не влияют отклонения от базового напряжения (в пределах допустимые пределы) при условии, что фазные напряжения сбалансированы
Его можно использовать с двигателями любой мощности при заданном напряжении. Стандартные модели доступны для работы на следующих напряжениях: 120, 208, 240, 480, 550, 600 В перем.
Phase Guard можно использовать для защиты отдельных двигателей или группы двигателей. вместе, когда они питаются от общего контактора или с магнитной фиксацией автоматический выключатель. Однофазное реле может использоваться для защиты оборудования в небольшой завод от однократной фазы от внешнего источника.
Phase Guard имеет функцию автоматического сброса, что делает его идеальным для защиты оставленных без присмотра двигателей, приводимых в действие сенсорным управлением.Когда фаза происходит сбой, двигатель отключается от линии, и когда нормальная линия условия восстанавливаются, Phase Guard сбрасывается.
Phase Guard прост в установке и не требует настройки в полевых условиях.

Установка

Для подключения всех моделей требуется только подключение трехфазного источника питания к Фазовая защита на L1, L2 и L3. Контакты главного реле (DPDT) предназначены для использование клиента. Номиналы контактов (30 амп.@ 277Vac.) Позволяют использовать различные приложения, либо размыкание, либо замыкание цепи для выполнения желаемого действия по защите трех фазовое оборудование.
См. Электрическую схему.

Phase Guard — Базовые модели

Стандартные функции для всех моделей

При обрыве фазы или дисбалансе фаз (12% или более) срабатывает главное реле. по истечении времени задержки (стандартное 1,5 секунды).
Могут быть добавлены функции, позволяющие настраивать любые из этих параметров.
Phase Guard будет автоматически сбрасывать всякий раз, когда причина неисправности была исправленное и сбалансированное напряжение восстанавливается.
Все модели включают выходное реле DPDT с номинальным током контакта 30 А.
Двухстрочный дисплей показывает текущее состояние реле.
Если напряжение в норме, через 10 минут на дисплее начнется циклическое отображение состояние реле и последняя неисправность.
В журнале событий записываются 50 последних сбоев напряжения, а также дата и время. они произошли.

Phase Guard, модель P

Катушка главного реле в этой модели находится под напряжением при нормальных условиях .

Главное реле сработает при потере 1 или 2 фаз, а также при полной потере мощности.

Дополнительные опции

Функциональность каждой Phase Guard можно расширить и полностью настроить с помощью множества различных опций и функций. Эти опции можно приобрести во время первоначального заказа или их можно приобрести позже и активировать. на Phase Guard с помощью программного обеспечения администратора.
Просмотр списка доступных опций

Phase Guard — Варианты конфигурации и приобретения

Идентификатор потерянной фазы — ## НОВАЯ ФУНКЦИЯ ##
Определяет, какая фаза была плохой во время события обрыва фазы.
Для этой функции требуется прошивка версии 1.9 или новее.
Инструкции по тестированию

Селектор нормального реле
Эта функция позволяет устройству работать как с нормально включенным, так и без напряжения. устройства (P или PND) просто путем выбора программного обеспечения. Изменение всей функции реле это так просто.

Обнаружение потери / несимметрии фазы (включено во все модели)
Состояние обрыва фазы или несбалансированной фазы возникает, когда один из уровней фазы падает ниже рабочий диапазон (можно добавить функцию, указанную ниже, чтобы сделать это значение настраиваемым пользователем). Это состояние может помешать правильному запуску двигателя или привести к чрезмерному нагреву и износу двигателя.

Регулируемый дисбаланс
Эта функция позволяет пользователю настраивать точку срабатывания при потере / дисбалансе фазы. Доступный диапазон составляет от 5% до 15% асимметрии фаз.

Обнаружение обратной фазы
Состояние обратной фазы или обратной последовательности фаз является потенциально опасной ситуацией, позволяя двигателям вращаться в обратном направлении к их нормальному направлению.Phase Guard предназначен для мгновенно отреагировать на это состояние, не давая реле вернуться в нормальное состояние до тех пор, пока фазовая последовательность ABC восстановлена. На дисплее появится фраза «Reverse Phase». пока состояние не будет исправлено.

Обнаружение низкого напряжения
Эта функция защищает от повреждений, которые могут возникнуть из-за пониженного напряжения или сбоев. это независимая цепь в Phase Guard, которая вызовет отключение устройства, когда балансный трехфазное напряжение падает до 70% от нормального рабочего напряжения.Устройство будет сброшено на нормально, когда уровень сбалансированного напряжения возвращается к 90% от нормального. 2-секундная задержка исключает возможные ложные срабатывания. На дисплее появится фраза «Низкое напряжение». пока состояние не будет исправлено.

Обнаружение перенапряжения
Эта функция вызывает отключение устройства, когда сбалансированное трехфазное напряжение превышает нормальный уровень. на 15%. Устройство вернется в нормальное состояние, когда уровень сбалансированного напряжения вернется к 105% от нормального.А 2-секундная задержка исключает возможное ложное срабатывание. Фраза «Перенапряжение» появится в дисплей до тех пор, пока условие не будет исправлено.

Время задержки
Как фиксированные, так и регулируемые задержки доступны на всех моделях Phase Guard. Стандарт фиксированная временная задержка составляет 1,5 секунды. Когда обнаруживается потеря фазы или состояние дисбаланса, блок будет ждать истечения времени задержки, прежде чем активировать цепь отключения. Регулируемое время Функция задержки обеспечивает настройки из.От 5 до 20 секунд. Настройки более 10–12 секунд не рекомендуется, так как возможное повреждение может произойти из-за игнорирования серьезного состояния потери фазы для более длительные периоды времени.

Задержка сброса (включая ручной сброс)
Phase Guard обычно сбрасывается сразу после устранения неисправности, без какой-либо временной задержки. Эта функция предотвращает сброс реле в течение выбранного периода времени от 0,5 секунды до 5 минут. Когда выбран ручной сброс, реле будет оставаться в отключенном состоянии неопределенно долго после нормального напряжение было восстановлено.На дисплее появится фраза «Нажмите любую кнопку для сброса». В устройство будет сброшено сразу после нажатия любой кнопки. Это может быть полезно в системах, требующих профилактические осмотры перед запуском.

Задержка включения питания
Запрещает работу Phase Guard в течение установленного времени (0 секунд — 10 минут) следующий общее отключение . Возможна задержка как в нормальном, так и в аварийном режиме. Возможность выбора программного обеспечения.

Задержка нормальной работы
Предотвращает работу Phase Guard в течение заданного времени (0 секунд — 10 минут) после того, как реле перейдет в нормальный после неисправности.

Вышеуказанные функции доступны как во время покупки, так и в качестве обновления позже.

Прочтите инструкции по обновлению для получения подробной информации о том, как обновить функции на существующей Phase Guard.

Модуль удаленного дисплея
Модуль имеет размеры 5 «x 4» и перемещает дисплей и его функции на 10 футов. кабель, во внешнее местоположение. Для установки достаточно просверлить 5 отверстий (4 монтажных отверстия и одно для разъема кабеля). Эта функция заменяет удаленные светодиодные индикаторы.
Дополнительная информация Кабель USB и кронштейн для подвески
Кронштейн для USB-подвески обеспечивает постоянное подключение кабеля к реле Phase Guard. в то время как кабель удобно хранить вдали от зоны высокого напряжения, чтобы быть готовым в случае необходимости. Кабель USB типа A — mini поставляется в комплекте с подвесным кронштейном.
Дополнительная информация Конденсатор с болтовым переключателем (CAP2)
Емкостной расцепитель модели CAP-2 обеспечивает отказоустойчивый метод активации независимого расцепителя 120 В переменного тока при управлении. напряжения нет.Устройство будет использовать управляющее напряжение для отключения шунта, если таковой имеется. Когда управляющее напряжение пропадает, реле выходит из строя, разряжая конденсатор и размыкая шунт.
Дополнительная информация Конденсатор с болтовым переключателем (CAP3)
Емкостной расцепитель модели CAP-3 обеспечивает средства накопленной энергии для активации устройства независимого расцепления 125 В постоянного тока. Выход всегда от конденсатора.
Дополнительная информация Корпус
Для Phase Guard доступен стандартный навесной корпус 8x6x4 ‘NEMA # 1.Изготовлен из стали и внесен в список UL, он подходит как для внутреннего, так и для наружного применения. На конце входной клеммы предусмотрено отверстие для размещения кабельный фитинг 0,75 дюйма. Монтажные отверстия составляют 8,75 x 4 дюйма.
Дополнительная информация

Phase Guard — Программное обеспечение для администрирования

Программное обеспечение Phase Guard Admin Tool

Программное обеспечение Phase Guard можно использовать для настройки устройства Phase Guard в соответствии с вашими потребностями. Прошедшие события регистрируются и доступны для просмотра в программном обеспечении Desktop, а также на самом устройстве.
Это программное обеспечение доступно как для Windows, так и для Mac и взаимодействует с Блок Phase Guard через порт USB.

Загрузить программное обеспечение

Admin Tool — полный установщик, который включает в себя Admin Tool и драйверы USB для связи с устройствами Phase Guard.
Скачать Admin Tool v2.3.4

Прошивка — последняя прошивка устройства Phase Guard. Используйте Admin Tool, чтобы применить обновление прошивки на устройстве Phase Guard.
Скачать прошивку v1.10

Скриншоты

Поиск и устранение неисправностей

Admin Tool не может подключиться к устройству Phase Guard.

Снова выберите порт USB из списка устройств в левой части окна.
Если нужный порт / устройство отсутствует в списке, убедитесь, что Phase Guard подключен через USB и выберите «Обновить список устройств» в меню «Просмотр».
Попробуйте подключиться к другому порту, если система подключила устройство под другим именем.
Закройте и перезапустите Admin Tool.
Перезагрузите систему, если некоторые драйверы не удалось инициализировать.
Переустановите Admin Tool. Это может решить проблемы, которые часть программного обеспечения была случайно удалена из системы.
Загрузите и установите драйверы USB вручную. Это должно происходить как часть полной установки Admin Tool, но в некоторых случаи, возможно, потребуется заполнить отдельно. Также попробуйте подключить устройство Phase Guard во время установки драйвера.
USB-драйверы для Windows
USB-драйверы для Macintosh (требуются для Mac OS 10.7 и более ранних версий)

Защита трехфазных двигателей от дисбаланса (потеря фазы и чередование фаз)

Обрыв фазы

Наиболее частой причиной дисбаланса трехфазных двигателей является потеря фазы из-за открытого предохранителя, автоматического выключателя , разъем или поврежденный провод. Неуравновешенность других подключенных нагрузок также может повлиять на двигатель. Несимметрия напряжения 3.5% могут вызвать повышение температуры двигателя на 25% и более. Это в первую очередь является результатом отрицательной последовательности, вызванной дисбалансом.

Защита трехфазных двигателей от дисбаланса (потеря фазы и чередование фаз)

Этот ток создает магнитный поток в воздушном зазоре двигателя, вращающийся в направлении, противоположном фактическому направлению двигателя. Относительный эффект — это, по сути, двухчастотный ток в роторе. Скин-эффект приводит к более высокому сопротивлению, а импеданс обратной последовательности остается практически равным значению заторможенного ротора.Таким образом, эффект нагрева усиливается благодаря высокому току и высокому сопротивлению.

Общий нагрев двигателя пропорционален: I ₁ ² + K ₂ ² × t (уравнение 1), где,

I ₁ и I ₂ — токи прямой и обратной последовательности, соответственно, в двигателе
K = R _r2 / R _r1 = консервативная оценка как 175 / I _LR ² (уравнение 2)

где,

R _r1 и R _r2 — сопротивления прямой и обратной последовательности ротора двигателя, соответственно,
I _LR заблокированный -ток ротора на единицу.

Уравнение 1 показывает, что существует сильное увеличение нагрева от составляющей обратной последовательности. Симметричная схема компонентов для открытой фазы показана на рисунке 1. Это упрощенная схема, показывающая всю систему источника в виде сосредоточенных импедансов Z _S1 = Z _S2 .

Для любого конкретного случая эту схему можно расширить, чтобы показать более подробную информацию об источнике или других нагрузках. Питающий трансформатор, например, может быть представлен как его реактивное сопротивление (импеданс) X _T .

Рисунок 1 — Упрощенное симметричное представление компонентов для разомкнутой фазы

Для разомкнутой фазы между трансформатором и двигателем, X _T будет добавлено последовательно с импедансами источника для эквивалентных значений Z _S1 и Z _S2 . Когда между системой и трансформатором есть обрыв фазы, X _T не будет включаться в эквиваленты источника, а будет добавлен последовательно с импедансом двигателя.

Эта схема предназначена для незаземленного двигателя, что является общепринятой практикой.

Сеть нулевой последовательности не задействована для однофазного обрыва, , если обе системы по обе стороны от обрыва не заземлены .

Распределение токов для разомкнутой фазы с использованием сети, показанной на Рисунке 1, показано на Рисунке 2 для нескольких ситуаций.

Рисунок 2 — Значения на единицу на базе двигателя: токи последовательности обрывов фазы только для двигателя

Типичные значения импедансов на единицу показаны все на базе двигателя, кВА, и составляют:

Z _S1 × Z _S2 = 0.05 ∠90 ° pu,
Z _L1 = Z _L2 = 1,0 ∠15 ° pu для статических нагрузок на двигатель,
Z _M1 = 0,9 ∠25 °,
Z _M2 = 0,15 ∠85 °.

Эти углы были включены в расчеты, но упрощение, предполагающее, что все импедансы находятся под одним и тем же углом, дает близкие приближения и не меняет показанные тенденции. При всех значениях под углом 90 °, например, , I _S1 = 0,87 о.е. вместо 0,96 о.е. на рисунке 2.

Из этих токов последовательности видно, что по обе стороны от разомкнутой цепи I _a = I ₁ + (−I ₂) = 0 правильно. Звуковые фазные токи равны (когда I ₁ = −I ₂):

I _b = a ² I ₁ + aI ₂ = −j√3I ₁
Ic = aI ₁ + a ² I2 = + j√3I1

, поэтому на рисунке 2, I _b и I _c токи равны 1.66 о.о. . Таким образом, видно, что открытая фаза обеспечивает очень низкие фазные токи по сравнению с нормальным током нагрузки двигателя, равным примерно 1 о.е. Следовательно, реле максимального тока не подходят для обнаружения обрыва фазы .

Когда статическая нагрузка подключена параллельно двигателю, как показано на рис. 1 и рассчитано в примерах на рис. 3 ниже, продолжающееся вращение двигателя создает напряжение на разомкнутой фазе. Это продолжает питать нагрузку, подключенную к этой фазе.

Мощность передается через воздушный зазор двигателя и снижает мощность на валу двигателя, что может привести к отрыву.

Рисунок 3 — Значения на единицу на базе двигателя: токи обрыва фазы при статической нагрузке на шину двигателя, обрыв фазы на стороне системы двигателя.

Один из указанных примеров показывает, что двигатель выйдет из строя при 20% номинальной нагрузки , при статической нагрузке в три раза большей, чем нагрузка двигателя; или при 50% номинальной нагрузки, при статической нагрузке, равной нагрузке двигателя.Кроме того, низкое значение полного сопротивления обратной последовательности двигателя означает, что большая часть тока обратной последовательности протекает в двигателе для увеличения нагрева.

Это распределение показано на Рисунке 3 выше.

Ток обратной последовательности двигателя может быть низким, как показано на Рисунке 4 ниже, только когда статическая нагрузка является однофазной.

Рисунок 4 — Значения на единицу на базе двигателя: токи обрыва фазы при статической нагрузке на шине двигателя, обрыв фазы между двигателем и нагрузкой.

Принцип разомкнутой фазы состоит в том, что токи прямой и обратной последовательности равны и противоположны до тех пор, пока не задействована нулевая последовательность. Это полезно для развития токов небаланса через блоки трансформаторов звезда-треугольник.

Эти, а также расчеты на рисунках 2, 3 и 4 относятся к условиям сразу после размыкания фазы и до того, как двигатель замедлится, остановится или изменится его внутреннее сопротивление и т. Д.

Токи для разомкнутой фазы на первичной стороне трансформатора треугольник-звезда, питающего двигатель, показаны на Рисунке 5 и на Рисунке 6 для разомкнутой фазы на вторичной стороне двигателя.Если ток прямой последовательности смещается на 30 ° в одном направлении через батарею, , ток обратной последовательности смещается на 30 ° в противоположном направлении .

Направления тока, показанные на принципиальной схеме для этих двух рисунков, соответствуют векторным диаграммам. Без этих конкретных векторных диаграмм I _B на Рисунке 5 можно было бы показать в двигателе, как показано, но с величиной √3 с I _C на √3, протекающим к источнику. На самом деле это поток, и он показан на рисунке 5 векторной диаграммой, показывающей, что I _B течет, как указано, , но I _C находится на 180 ° от I _B, оба при величине √3 .

Если бы I _B и I _C были показаны в противоположных направлениях на принципиальной схеме, правильная векторная диаграмма должна была бы показать I _B и I _C в фазе. Эти токи можно проследить через трансформатор с указанием дисбаланса, вспоминая, что ток 1,0 о.е. в обмотке «звезда» отображается как ток 0,577 о.е. в обмотке треугольником.

Напряжение обратной последовательности может использоваться для обнаружения дисбаланса в цепях двигателя. По основному определению V ₂ = −I ₂ Z ₂ .Ссылаясь на пример на рисунках 2, 3 и 4, будут следовать удельные напряжения обратной последовательности на двух сторонах разомкнутой фазы для ситуаций a и b .

Для ситуации c , V _2S = V _2M, потому что нет обрыва фазы между питанием и двигателем.

	ВАРИАНТ A	ВАРИАНТ B
V _2S =	00,96 × 0,05 = 0,048	1,6 × 0,05 = 0.080
В _2M =	00,96 × 0,15 = 0,144	1,5 × 0,15 = 0,227

Рис. открыть на стороне источника. (b) Токи прямой последовательности до и после размыкания фазы. (c) Токи обратной последовательности после размыкания фазы. (d) Общий текущий поток.

Когда разомкнутая фаза находится ниже по потоку или между измерением V ₂ и двигателем, реле напряжения обратной последовательности «увидит» V _2S, что может быть довольно низким из-за источника с низким сопротивлением.Когда разомкнутая фаза находится выше по потоку или между измерением V ₂ и источником питания, , реле будет «видеть» V _2M, который обычно больше .

Таким образом, напряжение обратной последовательности наиболее полезно для открытых фаз на входе и сравнение фазового тока для фаз на выходе.

Защита от дисбаланса и чередования фаз

Как было предложено в параграфах выше, для обнаружения дисбаланса доступно несколько ручек:

Разница величин между трехфазными токами,
Наличие тока обратной последовательности и
Наличие напряжения обратной последовательности.Все три используются для защиты.

Тип баланса тока (46) сравнивает величины фазного тока и работает, когда один фазный ток значительно отличается по величине от любого из двух других фазных токов. Это очень эффективная защита отдельных фидеров двигателя для обнаружения обрывов фаз или дисбаланса в этой цепи.

Рисунок 6 — (a) — Несбалансированный ток, протекающий через батарею трансформаторов треугольник-звезда к двигателю для обрыва фазы A на двигателе или вторичной обмотке.(b) Токи прямой последовательности до и после размыкания фазы. (c) Токи обратной последовательности после размыкания фазы. (d) Общий ток

Если другие нагрузки питаются от цепи, к которой подключена эта защита, следует позаботиться о том, чтобы любая обрыв фазы или дисбаланс не были замаскированы симметричным током звуковой нагрузки. Для каждой нагрузки или фидера необходимо использовать одно реле. Типичная минимальная чувствительность этих реле составляет около 1 А в одной фазе с нулевым током в другой или 1.5 о.у. в одной фазе и 1 о.у. — в другой.

Другой тип (46) реагирует на ток обратной последовательности либо мгновенно с добавленной фиксированной выдержкой времени, либо в соответствии с характеристикой I ² ₂ t = K , которая используется для защиты генератора. Эти типы реле не находят широкого применения для защиты двигателей.

Тип напряжения обратной последовательности (47) рекомендуется для обнаружения асимметрии фаз и реверсирования фаз в цепях питания или источниках.Идеальная рабочая чувствительность составляет около 0,05 о.е. В ₂. Одно такое реле должно быть подключено через трансформаторы тока (трансформаторы типа «звезда-звезда» или «треугольник») к каждой вторичной шине питания.

Как показано в предыдущем разделе, обычно имеется достаточное напряжение V ₂ для разомкнутой фазы в системе источника или вышестоящей системы. Их не следует применять для обрыва фазы ниже по потоку или между реле и двигателем, поскольку, как указано, это напряжение V ₂ может быть довольно низким .

Когда фазы меняются местами, 1 о.е. V ₁ становится 1 о.е. V ₂ , поэтому реле обратной последовательности однозначно реагирует на смену фаз.

Принцип работы схем защиты от пропадания фазы

Схемы защиты с использованием конденсаторов

Как работает схема с конденсаторами?

Реле контроля фаз для защиты электродвигателей

Какие параметры контролируют реле защиты?

Устройства комплексной защиты электродвигателей

Преимущества применения защиты от обрыва фазы

Выбор устройств защиты от обрыва фазы

Заключение

Схемы автоматической защиты трехфазного двигателя при пропадании фазы

Реле защиты двигателей ABB серии СМ производства ABB

Основные функции реле защиты электродвигателей CM

Таблица подбора реле защиты двигателей CM производства ABB

ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ПРОПАДАНИЯ ФАЗЫ

Реле контроля пропадания фаз РПФ

Защита питаемого трёхфазной сетью электрооборудования от некачественного напряжения

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

9 схем правильного подключения реле напряжения

Назначение и принцип работы реле контроля фаз

Назначение и функции

Преимущества реле контроля фаз

Технические характеристики оборудования

Рабочее напряжение

Пределы срабатывания реле контроля фаз

Время срабатывания: порог отсечки

Рабочая температура и её диапазон

Масса устройств и условия их хранения

Виды промежуточных реле

Как сделать правильный выбор?

Совместная установка реле и контактора

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

БЛОК ИЗМЕРЕНИЙ

БЛОК ЛОГИКИ

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН

Как это работает

Реверс на основе Реле Контроля Фаз

Параметры

Устройство РП

Особенности различных исполнений и их возможности

Плюсы токовых реле

Обнаружение фазного сбоя

Обнаружение реверса

Выявление дисбаланса

Способы защиты устройства плавного пуска и электродвигателя

Защита электродвигателя

Температурная защита электродвигателя

Защита УПП от проблем со стороны двигателя

Защита УПП от собственных проблем и от проблем со стороны питания

Внешняя защита УПП

Заключение

Защита электродвигателя насоса от перегрева

Защита трехфазного электродвигателя насоса

Что такое обрыв фазы? Как я могу защитить свое оборудование?

Вопрос:

Ответ:

Системы защиты от потери фазы | ООО «Энергораспределительные Солюшнз»

Защита от потери фазы Системы от ООО «Энергораспределительные системы»

Постоянно Мониторинг

Phase Guard — Защита от трехфазных сбоев питания.

Phase Guard

Модели

Настройка

Мгновенное развертывание

Операция

Строительство

Приложение

Гибкость

Установка

Phase Guard — Базовые модели

Стандартные функции для всех моделей

Phase Guard, модель P

Рекомендации по применению

Phase Guard Модель PND

Рекомендации по применению

Дополнительные опции

Phase Guard — Варианты конфигурации и приобретения

Phase Guard — Программное обеспечение для администрирования

Программное обеспечение Phase Guard Admin Tool

Загрузить программное обеспечение

Скриншоты