Принцип работы реле контроля фаз
Основное назначение этого устройства — это контроль и защита электрооборудования в случае некачественного трехфазного напряжения. Особенно это важно для импортного оборудования, поэтому для защиты импортного оборудования всегда ставится реле контроля фаз. Это устройство контролирует трехфазную сеть при обрыве одной и более фаз, неправильном чередование фаз, асимметрии напряжения или перекосе фаз.
Реле контроля фаз РНПП-301
Если все фазы соответствуют параметрам реле контроля, тогда включаются контакты этого устройства, которые дают разрешение на включение трехфазного напряжения через магнитный пускатель, контактор.В случае исчезновения одной фазы, реле не запустит магнитный пускатель, напряжение на оборудование не будет подано. В аварийном режиме через реле можно включить аварийную сигнализацию.
Когда пропавшая фаза восстановится, тогда устройство включит нагрузку через 5 секунд автоматически. Таким образом, контроль происходит автоматически, при аварийной ситуации реле отключает нагрузку, а при восстановлении параметров сети включает напряжение трехфазной сети автоматически. Некоторые модели реле имеют возможность регулировки времени задержки включения своих контактов.
Схема реле контроля фаз
Особенно важно включение реле контроля в схемах передвижного оборудования с трехфазным электродвигателем. Так насос при не правильном чередовании фаз, будет плохо качать, а пресс и вовсе может сломаться. При обрыве одной фазы электродвигатель перегреется и сгорит.
Для защиты электродвигателя от обрыва фазы на магнитный пускатель еще устанавливают тепловое реле. Время отключения у него довольно большое. Для каждого электродвигателя тепловое реле нужно подбирать не по его рабочему току, а регулировать номинальный ток каждого теплового реле специальными винтами.Для этого собирается стенд.
Как правило, ни стенда, ни желания нет для точного подбора тока теплового реле. Поэтому реле контроля фаз в этом случае просто необходимо. Работа реле основана на определении гармоник обратной последовательности, которые возникают в момент обрыва или перекоса фаз.
Схема подключения реле контроля фаз к сети и магнитному пускателю
Эти гармоники проходят через пассивные аналоговые фильтры, где отделяются от основных гармоник. Сигнал выделенных гармоник поступает на плату управления, которая включает контакты. Схема реле контроля фаз собирается на транзисторах или микроконтроллере. Схема подключения реле контроля фаз простая.
Три фазы L1, L2, L3, и нейтраль N подключаются к соответствующим клеммам устройства, а контакты реле подключаются в разрыв катушки пускателя. В нормальном режиме контакты реле контроля замкнутые, магнитный пускатель включен, питание на оборудование подается.
При аварийном режиме устройство включает свои контакты, они размыкаются, напряжение питания нагрузки отключаются до восстановления параметров электросети. Использование в схеме электрооборудования реле контроля фаз защищает электродвигатели от перегрева и отказа. В бытовых условиях это устройство защищает трехфазный компрессор, холодильники, стиральные машины.
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 либо 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 в распределительном щитке должно присутствовать УЗО либо дифавтомат, чтобы защитить жителей дома от токов утечки, которые могут стать причиной . 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:
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:
Правильное подсоединение устройства к сети
Использование кросс-модуля
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!
Задачей автоматических выключателей является защита от перегрузок и коротких замыканий, а , устанавливаемые вместе с ними, защищают от токовых утечек. Однако эти приборы эффективны лишь в однофазных сетях, но ведь существуют еще и трехфазные сети со своими особенностями эксплуатации. Чтобы предотвратить возможные негативные последствия, в таких сетях широко используется трехфазное реле напряжения, срабатывающее при обрыве любого фазного кабеля или нулевого провода, при импульсных скачках напряжения и прочих неисправностях.
Применение трехфазных реле контроля
Основной функцией реле напряжения является контроль над разностью потенциалов или напряжением в трехфазных электрических сетях, рассчитанных на 380 В. Обычные колебания напряжения, происходящие в небольших пределах, не наносят вреда проводке, подключенным приборам и оборудованию. Однако в случае скачков в сторону увеличения или уменьшения, могут возникнуть большие проблемы.
Под действием слишком высокого напряжения изоляция проводов и кабелей перегревается и в конце концов расплавляется. Наступает и перегорание бытовой техники, включенной в трехфазную цепь. Если же напряжение слишком маленькое, это приводит к снижению мощности и последующим сбоям в работе электронной аппаратуры. В некоторых случаях приборы перестают работать и самостоятельно выключаются.
Особенно тяжелые последствия наступают для электродвигателей, которые в результате падения напряжения очень часто сгорают. В связи с этим, необходим постоянный контроль над состоянием фаз, осуществляемый с помощью трехфазного реле контроля напряжения, установленного в сети.
Принцип работы
Схема реле оборудована специальным микроконтроллером, непосредственно выполняющим функцию слежения и дающим возможность контролировать разность потенциалов на каждой фазе. В случае каких-либо изменений на одном из проводников этот микроконтроллер включает в работу реле электромагнитного действия. Данная операция выполняется в автоматическом режиме. В результате происходит размыкание контактов прибора и течение электрического тока прекращается. Когда показатели напряжения вновь станут нормальными, контакты замыкаются и питание начинает поступать в цепь.
Работоспособность прибора проверяется с помощью тестера. Щупами нужно коснуться контактов 1 и 3, после чего на дисплее мультиметра появится цифра 1, свидетельствующая об исправности прибора. Для контроля нужно замкнуть контакты 2 и 3. Экран покажет цифру 0, что также указывает на нормальное рабочее состояние реле напряжения.
Схема подключения и монтаж реле напряжения
Большинство реле монтируются в распределительном щитке на DIN-рейку. Они могут устанавливаться в любом положении, сохраняя при этом свою работоспособность. Однако схема подключения у разных моделей будет отличаться, поэтому она наносится на корпус каждого прибора.
Это позволяет легко соединить реле контроля трехфазного напряжения с электрической цепью, соблюдая правила, одинаковые для всех типов этих устройств.
Подключение вводных контактов к сети осуществляется через контактор или специальный пускатель. Проводники всех трех фаз подключаются к соответствующим клеммам, расположенным сверху прибора. Фазы маркируются буквами А, В и С, а клемма для нулевого провода - буквой N.
Нижние клеммы нумеруются 1, 2, 3 и подключаются в следующей последовательности:
- Из клеммы № 1 проводник подсоединяется к одному из выходов катушки, находящейся в контакторе.
- Клемма № 3 подключается к любой фазе, проходящей в обход реле напряжения.
- Второй выход катушки контактора подключается к нулевому проводнику трехфазной сети.
Соединение силовых элементов осуществляется следующим образом. Каждая фаза, подающая напряжение, подключается к соответствующей входной клемме контактора. Проводники, отходящие к нагрузке, соединяются с выходными клеммами контактора. Для подключения нулевых проводников в распределительном щитке устанавливается общая нулевая шина.
Контакты всех соединений должны быть максимально плотными, поэтому желательно не пользоваться скрутками, особенно при соединении проводников с клеммами контактора. Существуют специальные , обеспечивающие надежный контакт. Все подключения выполняются с помощью медных проводов, сечением от 1,5 до 2,5 мм2.
Общие настройки трехфазного реле
Большое значение для дальнейшей работы реле напряжения имеют первоначальные настройки. Порядок их выполнения можно рассмотреть на примере типовой модели VP-380V, представленной на рисунке.
После того как реле подключено к электрической цепи, к нему подается питание. На дисплее будет отражаться вся необходимая информация:
- Мигающие цифры указывают на отсутствие напряжения в сети.
- Если на дисплее появились черточки, это означает изменение чередования фаз или отсутствие какой-то из них.
- Когда параметры электрической сети соответствуют норме, а подключение устройства выполнено правильно, то примерно через 15 секунд контакты №№ 1 и 3 замыкаются, начинается подача питания на катушку контактора и далее - в сеть. То есть прибор уже контролирует состояние всех трех фаз.
- Экран дисплея может мигать очень долго. Это означает, что контактор не включается. Такая ситуация чаще всего возникает из-за ошибки подключения.
Само трехфазное реле напряжения настраивается с помощью двух настроечных кнопок с нанесенными треугольниками, которые расположены справа от экрана. На верхней кнопке треугольник направлен вершиной вверх, а на нижней - вершиной вниз. Чтобы выставить максимальный предел отключения, нажимается верхняя кнопка. В этом положении она удерживается в течение 2-3 секунд. После этого в центральном ряду экрана появится цифра, отображающая заводской уровень. Далее верхнюю кнопку следует нажимать до того момента, пока не установится нужное значение верхнего предела отключения.
Установка нижнего предела осуществляется таким же образом, только в этом случае используется нижняя кнопка. По окончании настройки прибор автоматически перепрограммируется примерно через 10 секунд.
Прочие настройки
В трехфазном реле напряжения имеется много регулировок и настроек. В обеспечении нормальной работы прибора важную роль играет правильная настройка времени повторного отключения.
Справа от дисплея, между кнопками с треугольниками, расположена еще одна кнопка управления и регулировки, с нанесенным значком в виде часов. Ее необходимо нажать и удерживать, после чего на экране появится значение, выставленное заводом-изготовителем. Обычно выставляется временной интервал в 15 секунд.
Важность этой функции проявляется следующим образом. При перепадах напряжения, превышающих предельно допустимые значения, реле выполняет отключение сети. После нормализации напряжения контрольное устройство вновь включает подачу электроэнергии через период времени, указанный в заводских настройках. Это уже известные 15 секунд. Это значение можно изменить, например, в сторону уменьшения. Эта операция производится путем прокручивания контрольной заводской цифры с помощью верхней или нижней кнопки. Цифра на экране будет соответственно увеличиваться или уменьшаться.
Так же просто настраивается - интервал между значениями напряжения на разных фазах. Для настройки нужно одновременно нажать две кнопки с треугольниками. На экране появится цифра 50 В, означающая, что подача питания в сеть прекратится при этом значении перекоса фаз. Нужный параметр выставляется верхней или нижней кнопкой в сторону уменьшения или увеличения.
– это неприятный момент, который негативно сказывается на электрооборудовании, подключенному в этот момент к сети. Ведь именно очередность фаз и величина напряжения на них заставляют работать электрические машины, такие как двигатели и трансформаторы. Чтобы избежать повреждений используют реле, которое осуществляет контроль фаз. Так что же это такое и где применяется подобная конструкция? Данный аппарат необходим, чтобы в трехфазной сети каждая фаза чередовалась правильно. Если хотя бы одна вышла из строя аппарат защищает оборудование. Далее мы рассмотрим устройство, принцип действия и назначение реле контроля фаз.
Конструкция
Современные микропроцессорные механизмы, которые применяются при изготовлении прибора, снабжают его легкостью в настройке, простотой конструкции и высокой надежностью параметров. Если оборудование привозное, то это особенно важно, так как они особо требовательны к электропитанию и для них требуется питающая сеть высокого качества. Ведь даже незначительная авария может принести большие потери и выход из строя дорогого оборудования.
Ниже приведена схема подключения прибора:
В основу конструкции реле контроля фаз положена микросхема. Именно она руководит его работой. Как только происходит снижение (или полное пропадание) напряжения на одной из фаз, микросхема передает сигнал на электромагнитное реле, которое отключает нагрузку.
Также в конструкцию РКФ могут входить индикаторы чередования и асимметрии фазных напряжений, а также регулятор времени срабатывания.
Назначение
Так как электротехническое оборудование используется практически на всех предприятиях и защищать его от перекоса фаза, а также необходимо постоянно, применяется реле во многих сферах деятельности.
Механизм используют для защиты трехфазных устройств. Реле контроля фаз защищает от обрывов, перекосов или слипания, а также контролирует, чтобы каждая фаза чередовалась правильно.
Узнать больше о том, для чего применяются реле данного типа вы можете из видео:
Также данный аппарат может обладать функцией — следит за величиной напряжения и отключает питание при значениях, ниже заданных уставкой.
Принцип работы
Принцип действия прибора заключается в самовозврате: реле отключается, когда срабатывает аварийный сигнал. При поступлении на механизм трехфазного напряжения, происходит проверка всех рабочих и контролируемых параметров.
Если при проверке все параметры оказались в норме, то включается встроенное электромагнитное реле. Если же контроль показал, что хотя бы один из параметров не соответствует норме, то механизм автоматически выключается. Затем после возвращения всех параметров в допустимую норму, устройство без задержек автоматически включается. Если же выключается не одна фаза, а две или три, то приспособление может отключиться без задержек.
Когда возникает какая-либо аварийная ситуация, нагрузка отключается устройством. Аварийные ситуации могут быть различные, например:
- пропала любая фаза;
- выход из дозволенных пределов уровня напряжения (симметричный или несимметричный);
- ошибочное подключение трехфазного питания, как результат – неправильное чередование.
Такой контроль с помощью подобной конструкции позволяет быстро и качественно защитить оборудование от опасных и аварийных режимов питания электрической сети, а также проконтролировать качество потребляемой электроэнергии.
Типы устройств
На сегодняшнем рынке существует большое количество реле контроля фаз. Одними из популярных видов считаются следующие:
- ЕЛ–13;
- ЕЛ–12;
- ЕЛ–11.
Помимо этого распространение и известность обрели модификации таких моделей, как ЕЛ–12 МТ и ЕЛ–11 МТ.
Модель EЛ–11 и ее модификация EЛ–11 МТ используется, как правило, для защиты генераторных установок, источников электропитания, а также в схемах автоматического включения резерва (АВР).
Модель реле EЛ–12 и ее модификация EЛ–12 МТ в основном употребляются для того чтобы защитить электродвигатели подъемного оборудования мощностью не больше 100 кВт.
Модель EЛ–13 и ее модификация EЛ–13 МТ выполняют контроль в реверсивных электроприводах, мощностью не более 75 кВт.
Фиксация прибора выполняется двумя способами. Первый вариант – это крепление с помощью крепежных винтов, а второй вариант – фиксация на .
Вот мы рассмотрели назначение, принцип действия и устройство реле контроля фаз. Надеемся, теперь вам стало понятно, что представляет собой данный аппарат и для чего он нужен!
В процессе работы электрических цепей основное внимание уделяется их безопасной эксплуатации. С этой целью в распределительный щиток устанавливается различная защитная аппаратура - УЗО и автоматические выключатели. Однако они защищают лишь от токов утечки, перегрузок и коротких замыканий, а при обрывах фаз, нулевых контуров, импульсных перенапряжениях оказываются бесполезными.
В таких случаях используется реле контроля напряжения 3-фазное или . Первые устройства защищают трехфазные сети с напряжением 380 В, а вторые устанавливаются в однофазных сетях с обычными 220 В. В данной статье более подробно будут рассмотрены 3-фазные приборы, обеспечивающие рабочий диапазон напряжений в пределах 342-410 В.
Зачем устанавливать трехфазное реле
Основной функцией данной аппаратуры является контроль над в трехфазных электрических сетях. В них нормальное напряжение составляет 380 вольт с безопасными отклонениями в ту или иную сторону.
Если же значение напряжения превысит безопасные границы, в этом случае могут наступить следующие неприятные последствия:
- Повышенное напряжение приводит к выходу из строя любых электроприборов. В них расплавляется изоляция, сгорают элементы и детали без возможности восстановления.
- При пониженном напряжении наблюдается сбой и некорректная работа бытовых устройств и оборудования. Некоторые приборы отключаются самостоятельно, а все виды электродвигателей сгорают.
Подобные неприятности вполне возможно предотвратить, если установить в электрическую сеть реле контроля трехфазного напряжения. Это особенно актуально в частных домах с трехфазными электрическими цепями. Однако далеко не все хозяева стремятся установить данные устройства, преимущественно из-за их высокой стоимости. Они не могут или не хотят сравнить убытки от негативных последствий, которые во много раз превысят цену даже самых дорогих защитных устройств. Кроме того, следует помнить, что именно в сетях на 380 В сбои напряжения чаще всего приводят к пожару.
В настоящее время на рынке электронных устройств продаются различные реле, позволяющие контролировать напряжение, отличающиеся конструкциями и количеством функций. Тем не менее, принцип работы всех приборов этого типа один и тот же.
Устройство и принцип работы
Основой любого реле является микросхема, обеспечивающая всю его работу. Именно она определяет и контролирует, какое напряжение в сети в данный момент - повышенное или пониженное. В случае нарушения установленных параметров по всем трём фазам подается сигнал, по которому прибор мгновенно включается и начинает выравнивать напряжение между ними. При невозможности нормального выравнивания, устройство просто отключает питание от домашней сети.
Реле контроля работает в диапазоне мощности 100-400 Вт. Его конструкция включает в себя электронную и силовую части. Первый элемент осуществляет контроль напряжения, а второй - равномерно распределяет нагрузку. Микропроцессорные устройства по своим качествам превосходят компакторные, позволяя выполнять плавную регулировку изменения напряжения. Работа реле контроля определяется его быстродействием. Настройки порога срабатывания выполняются с помощью потенциометра.
Принцип действия реле совершенно другой нежели у стабилизаторов. При перепадах напряжения с его помощью отключаются участки, где это напряжение выходит за нормативные пределы. Стабилизаторы предназначены только для регулировки и равномерного распределения по всей сети. Поэтому в аварийных ситуациях более эффективно 3- фазное реле контроля напряжения, мгновенно отключающее аварийный участок.
Таким образом, микроконтроллер устройства позволяет контролировать все три фазы. В случае изменения параметров на одной из них происходит автоматическое включение внутреннего электромагнитного реле. В нем имеется две пары контактов, среди которых 1-3 являются разомкнутыми, а 2-3 - замкнутыми. С их помощью можно проверить работоспособность реле. Если соединить щупы мультиметра с контактами 1-3 - на дисплее появится цифра 1. При подключении щупов в контакты 2-3 - на экране появится 0.
Установка и подключение
Большинство трехфазных реле контроля монтируются в распределительный щиток на DIN-рейку. Многие приборы могут устанавливаться в любое положение, сохраняя работоспособность. У каждого устройства существует своя схема подключения, нанесенная на корпус.
Подключение вводных контактов осуществляется только через контактор или пускатель. Номинальный ток, проходящий через реле, составляет 6 ампер, что вполне достаточно для управления катушкой контактора. Жилы проводов трёхфазной линии подключаются к клеммам реле с маркировкой А, В и С, обозначающие фазы и N - ноль. Это исключает возможность путаницы и неправильного подключения.
Выходные клеммы, расположенные внизу прибора и пронумерованные цифрами 1, 2, 3, подключаются следующим образом:
- Клемма № 1 подключается к выходу А1 контакторной катушки.
- Клемма № 3 подключается к одной из трех фаз, проходящих мимо реле.
Одновременно, второй выход контакторной катушки А2 подключается к нулевому контуру трехфазной питающей сети.
Силовая часть подключается следующим образом:
- Фазы входа соединяются с контакторными клеммами, промаркированными на схеме символами L.
- Провода, идущие к нагрузке, соединяются с выходными клеммами контактора, обозначенными на схеме буквами Т.
- Нулевые контуры соединяются с общей нулевой шиной, установленной внутри распределительного щитка.
Для соединения реле контроля с трехфазной сетью вполне достаточно медных проводов сечением 1,5-2,5 мм. кв. Соединения должны плотно контактировать между собой. Подключение к клеммам рекомендуется делать без скруток, а провода соединять при помощи наконечников.
Как настроить
После установки и подключения реле необходимо отрегулировать. Для этого к нему требуется подать питание. Дисплей устройства на все манипуляции будет реагировать следующим образом:
- До подачи напряжения цифры на экране будут моргать.
- Если вместо цифр появились прочерки, это указывает на изменение чередования фаз или отсутствие какой-то одной из них.
- В случае правильного подключения и соответствия сетевых параметров нормативным значениям, примерно через 15 секунд релейный контакт 1-3 замкнется. После этого питание попадет на контакторную катушку и от нее - к линии домашней сети.
- Если мигание экрана наблюдается в течение продолжительного времени, в этом случае контактор не включится. Вполне вероятна ошибка в подключении.
После того как устройство подключено, можно выполнять настройки. Для этих целей существуют две кнопки с треугольниками внутри, расположенные справа от экрана. На верхней кнопке треугольник направлен вершиной вверх, а на нижней - вершиной вниз. Максимальный предел отключения устанавливается путем нажатия верхней кнопки и удерживания ее в этом положении в течение 2-3 секунд. В центре монитора появится цифра, означающая заводской уровень напряжения. Далее нажатием обеих кнопок устанавливается необходимый предел отключения реле.
Таким же образом выставляется нижний предел. Прибор перепрограммируется самостоятельно, примерно через 10 секунд по завершении настройки, а все параметры сохраняются в его памяти. Все остальные настройки описаны в руководстве по эксплуатации конкретного устройства.
