Fázové ovládací relé: princip činnosti, typy, označení + jak seřídit a zapojit

Výsledkem technické situace, kdy statorová vinutí motoru spotřebovává proud více, než jsou nastavené parametrické hodnoty, je přebytečné teplo. Tento faktor způsobuje snížení kvality izolace motoru. Zařízení selže.

Doba odezvy tepelných nadproudových relé je obvykle nedostatečná k zajištění účinné ochrany proti nadměrnému teplu generovanému vysokým proudem. V takových případech je jako účinné ochranné zařízení považováno pouze relé fázového řízení.

Obecné informace o zařízení

Funkčnost elektrických zařízení tohoto typu je mnohem širší než jen ochrana proti přehřátí a zkratu.

V praxi byly zaznamenány efektivní vlastnosti přetížených fázových výběrových relé, které v konečném důsledku poskytují komplexní ochranu.

Jedna z mnoha možností konstrukčního řešení při výrobě fázových relé. Navzdory rozmanitosti případů a konfigurací obvodů je však funkčnost zařízení stejná

Díky zařízením pro sledování fáze je dosaženo následujících výhod:

• zvýšení životnosti motoru;
• snížení nákladných oprav nebo výměny motoru;
• snížení prostojů v důsledku závad motoru;
• snížení rizika úrazu elektrickým proudem.

Zařízení navíc poskytuje spolehlivou ochranu proti požáru a zkratu vinutí motoru.

Typické provedení ochranných relé

Existují dva hlavní typy ochranných zařízení navržených pro použití v třífázových systémech – proudová snímací relé a napěťová snímací relé.

Výhody používání zařízení

Výhodná stránka proudových ochranných relé ve vztahu k relé regulace napětí zřejmé. Tento typ zařízení pracuje bez ohledu na vliv EMF (elektromotorické síly), který vždy doprovází výpadek fáze při přetížení motoru.

Zařízení fungující na principu měření proudu jsou navíc schopna detekovat abnormální chování motoru. Monitorování je možné buď na straně vedení odbočky nebo na straně zátěže, kde je instalováno relé.

Takto vypadá jeden z modelů relé řízení napětí. Taková zařízení lze použít nejen pro průmyslové potřeby, ale také pro soukromé domácnosti

Zařízení pro monitorování procesů založená na principu měření napětí se omezují na detekci abnormálních provozních stavů pouze na straně vedení, kde je zařízení připojeno.

Zařízení citlivá na napětí však mají také důležitou výhodu. Spočívá ve schopnosti zařízení tohoto typu detekovat abnormální stav, který nezávisí na stavu motoru.

Například typ relé, který je citlivý na změny proudu, detekuje abnormální fázové podmínky pouze přímo během provozu motoru. Ale zařízení pro měření napětí poskytuje ochranu bezprostředně před spuštěním motoru.

Mezi výhody měřicích přístrojů napětí patří také jednoduchá instalace a nižší cena.

Tento typ ochranných zařízení:

• nevyžaduje další proudové transformátory;
• platí bez ohledu na zatížení systému.

A aby to fungovalo, stačí připojit napětí.

Detekce výpadku fáze

Porucha fáze je docela možná kvůli poruše pojistky v jedné z částí systému distribuce energie. Mechanická porucha spínacího zařízení nebo přerušení jednoho z elektrických vedení také vyvolává výpadek fáze.

Ochrana motoru organizovaná pomocí ovládacího relé. Tato metoda umožňuje provozovat motory efektivněji, bez obav z jejich rychlého selhání.

Třífázový motor běžící na jedné fázi odebírá potřebný proud ze zbývajících dvou vedení. Pokus o nastartování v jednofázovém režimu povede k zablokování rotoru a motor nenaskočí.

Doba odezvy na jednotku tepelného přetížení může být příliš dlouhá na to, aby poskytla účinnou ochranu proti nadměrnému teplu. Pokud není nastavena ochrana proti němu tepelné relé, pak když dojde k poruše v důsledku přehřátí ve vinutí motoru.

Ochrana třífázového motoru před faktorem selhání fáze je obtížná kvůli skutečnosti, že nedostatečně zatížený třífázový motor pracující na jedné fázi ze tří generuje napětí nazývané regenerované (zpětné EMF).

Vzniká uvnitř přerušeného vinutí a téměř se rovná hodnotě ztraceného vstupního napětí. Proto relé pro měření napětí, která v takových situacích monitorují pouze jeho velikost, neposkytují úplnou ochranu proti výpadku fáze.

Schéma připojení zařízení pro sledování fáze a napětí k řídicímu obvodu třífázového motoru. Jedná se o klasickou obvodovou variantu používanou v praxi všude.

Vyššího stupně ochrany lze dosáhnout použitím zařízení, které dokáže detekovat fázový posun, který typicky doprovází výpadek fáze. Za normálních podmínek je třífázové napětí ve fázi 120 stupňů. Porucha bude mít za následek posun úhlu od normálních 120 stupňů.

Detekce přepólování fáze

Může dojít k obrácení fáze:

1. Údržba se provádí na motorovém zařízení.
2. Změny byly provedeny v systému distribuce elektřiny.
3. Po obnovení napájení je sled fází odlišný od toho, jaký byl před výpadkem napájení.

Detekce obrácení fáze je důležitá, pokud by motor běžící ve zpětném chodu mohl poškodit hnaný mechanismus nebo v horším případě způsobit fyzické zranění obsluhujícímu personálu.

Použití ochranných relé mimo jiné zajišťuje bezpečnost pracujícího personálu: 1 – přerušená fáze; 2 – krokové napětí

Pravidla pro provoz elektrických sítí vyžadují použití ochrany proti možnému přepólování fází na všech zařízeních, včetně vozidel pro přepravu osob (eskalátory, výtahy atd.).

Detekce nerovnováhy napětí

K nevyváženosti obvykle dochází, když jsou vstupní napětí sítě dodávaná energetickou společností na různých úrovních. Nerovnováha může nastat, když jsou jednofázové zátěže osvětlení, elektrických zásuvek, jednofázové motory a další zařízení připojeny na samostatné fáze a nejsou rozloženy vyváženě.

V každém z těchto případů dochází v systému k nevyváženosti proudu, která snižuje účinnost a zkracuje životnost motoru.

Nevyvážené nebo nedostatečné napětí aplikované na třífázový motor má za následek nerovnováhu proudu ve vinutí statoru rovnající se násobkům nevyváženosti mezifázového napětí. Tento okamžik je zase doprovázen nárůstem zahřívání, což je hlavní důvod rychlého zničení izolace motoru.

Spálené vinutí statoru motoru je, dalo by se říci, častým jevem, kdy reléové ovládání nebylo zavedeno do řídicího obvodu

Na základě všech popsaných technických a technologických faktorů je zřejmý význam použití tohoto typu relé nejen pro provoz elektromotorů, ale i generátorů, transformátorů a dalších elektrických zařízení.

Jak připojit ovládací zařízení?

Konstrukce relé, která monitorují fáze, mají navzdory široké škále dostupných produktů jednotné pouzdro.

Konstrukční prvky produktu

Svorkovnice pro připojení elektrických vodičů jsou obvykle umístěny na přední části krytu, což je výhodné pro instalační práce.

Samotné zařízení je vyrobeno pro instalaci na DIN lištu nebo jednoduše na rovnou plochu. Rozhraní svorkovnice je obvykle standardní spolehlivá svorka určená pro upevnění měděných (hliníkových) vodičů o průřezu do 2,5 mm².

Přední panel zařízení obsahuje ovládací knoflík/ovládací prvky a také indikaci ovládání světla. Ten ukazuje přítomnost/nepřítomnost napájecího napětí a také stav akčního členu.

Mezi prvky nastavení potenciometru může být indikátor alarmu, indikátor připojené zátěže, potenciometr volby režimu, nastavení úrovně asymetrie, regulátor poklesu napětí, potenciometr pro nastavení časového zpoždění

Připojení třífázového napětí se provádí na provozních svorkách zařízení, označených příslušnými technickými symboly (L1, L2, L3). Instalace nulového vodiče na takových zařízeních obvykle není poskytována, ale tento bod je specificky určen konstrukcí relé - typem modelu.

Pro připojení k řídicím obvodům se používá druhá skupina rozhraní, obvykle sestávající z minimálně 6 ovládacích svorek. Jeden pár skupiny kontaktů relé spíná cívkový obvod magnetického spouštěče a druhý - ovládací obvod elektrického zařízení.

Všechno je docela jednoduché. Každý jednotlivý model relé však může mít své vlastní vlastnosti připojení. Při používání zařízení v praxi se proto vždy řiďte průvodní dokumentací.

Kroky nastavení zařízení

Opět platí, že v závislosti na provedení může být návrh výrobku vybaven různými konfiguracemi obvodu a možnostmi nastavení. Existují jednoduché modely, které jsou určeny pro připojení jednoho nebo dvou potenciometrů k ovládacímu panelu. A existují zařízení s pokročilými prvky přizpůsobení.

Nastavovací prvky pomocí mikrospínačů: 1 – blok mikrospínačů; 2, 3, 4 – možnosti nastavení provozních napětí; 5, 6, 7, 8 – možnosti nastavení funkcí asymetrie/symetrie

Mezi takovými pokročilými ladícími prvky se často nacházejí blokové mikrospínače umístěné přímo na desce plošných spojů pod tělem zařízení nebo ve speciálním otevíracím výklenku.Instalací každého z nich do té či oné polohy se vytvoří požadovaná konfigurace.

Nastavení obvykle spočívá v nastavení jmenovitých hodnot ochran otáčením potenciometrů nebo umístěním mikrospínačů. Například pro sledování stavu kontaktů je úroveň citlivosti rozdílu napětí (ΔU) obvykle nastavena na 0,5 V.

V případě potřeby ovládání napájecích vedení zátěže se regulátor citlivosti rozdílu napětí (ΔU) nastaví do hraniční polohy, kdy je přechod z provozního signálu na nouzový signál označen s malou tolerancí vůči jmenovité hodnotě.

Všechny nuance nastavení zařízení jsou zpravidla jasně popsány v průvodní dokumentaci.

Označení zařízení pro řízení fáze

Klasická zařízení jsou označena jednoduše. Na přední nebo boční panel pouzdra je aplikována symbolicko-numerická sekvence nebo je označení uvedeno v pasu.

Možnost označení pro jedno z oblíbených zařízení domácí výroby. Označení je umístěno na předním panelu, ale existují i ​​varianty umístěné na bocích

Zařízení ruské výroby pro připojení bez neutrálního vodiče je tedy označeno:

EL-13M-15 AC400V

kde: EL-13M-15 je název série, AC400V je přípustné střídavé napětí.

Vzorky dovážených produktů mají mírně odlišné značení.

Například relé řady PAHA je označeno následující zkratkou:

PAHA B400 A A 3 C

Dekódování je něco takového:

1. PAHA je název série.
2. B400 – standardní napětí 400 V nebo připojené z transformátoru.
3. A – nastavení pomocí potenciometrů a mikrospínačů.
4. A (E) – typ pouzdra pro montáž na DIN lištu nebo do speciálního konektoru.
5. 3 – velikost pouzdra 35 mm.
6. C – konec kódového označení.

U některých modelů může být před bod 2 přidána ještě jedna hodnota. Například „400-1“ nebo „400-2“ a pořadí zbývajících se nemění.

Takto se označují zařízení fázového řízení vybavená přídavným napájecím rozhraním pro externí zdroj. V prvním případě je napájecí napětí 10-100 V, ve druhém 100-1000 V.

Seznámí Vás s principem činnosti, konstrukčními prvky a účelem zátěžového spínače další článek, kterou vřele doporučujeme přečíst.

Závěry a užitečné video k tématu

Video je věnováno popisu a recenzi jediného produktu od firmy EKF. Téměř všechna vyráběná zařízení pro řízení fáze však fungují na stejném principu:

Se všemi různými zařízeními na trhu je obtížné určit jakoukoli normu označování. Pokud zahraniční výrobci označují podle jednoho kánonu, pak domácí - podle jiného. Nicméně je vždy možné odkazovat na referenční data, pokud je požadováno přesné dekódování charakteristik.

Chcete se podělit o své vlastní zkušenosti s výběrem a instalací napěťových relé určených pro monitorování fáze? Máte užitečné informace, které se budou hodit návštěvníkům stránek? Napište prosím komentáře do bloku níže, zveřejněte fotografie k tématu a ptejte se.