для чего нужно реле контроля напряжения 3 фазное
Трехфазное реле контроля напряжения — назначение, установка и настройка
Чтобы безопасно пользоваться домашней электросетью, нужно обеспечить ее надежную защиту. Это понимает подавляющее большинство пользователей, поэтому во всех электролиниях установлены автоматические выключатели, а нередко вместе с ними монтируются и УЗО. Однако этих устройств недостаточно, чтобы защитить сеть от всех негативных факторов. Автомат спасет линию от перегрузки и КЗ, УЗО защитит человека и домашних животных от поражения током утечки. Но при возникновении неполадок в трёхфазной сети (это может быть обрыв одного из трех фазных кабелей, нулевого проводника, а также импульсный скачок напряжения, вызванный грозой) эти приборы бесполезны. Предотвратить негативные последствия можно, подключив реле контроля напряжения 3-фазное.
Трехфазное реле напряжения: назначение и принцип действия
Этот аппарат, как ясно из названия, предназначен для контроля разности потенциалов в трехфазной сети. Ее показатель составляет 380В. Конечно, существуют небольшие пределы, в которых напряжение может колебаться без вреда для электропроводки и подключенной аппаратуры. Но если оно становится слишком высоким или, напротив, низким, возникают серьезные проблемы.
Слишком большое напряжение вызывает перегрев кабельной изоляции и ее расплавление. Кроме того, под его воздействием перегорают включенные в цепь бытовые приборы. Если разность потенциалов слишком мала, то из-за снижения мощности в работе аппаратуры начинаются сбои, а некоторые приборы выключаются. Для электромоторов последствия спада напряжения бывают еще серьезнее – агрегаты просто сгорают. Установив для контроля фаз реле, эти проблемы можно предотвратить.
Многих владельцев частных домов удерживает от покупки реле контроля фаз достаточно высокая цена изделия. Но установка в трехфазную сеть этого прибора вполне оправдана, ведь ликвидация последствий выхода линии вместе с подключенными приборами из строя обойдется в десятки, а то и в сотни раз дороже. Не говоря уже о том, что сбой напряжения в сети на 380В может стать причиной пожара.
Сейчас в продаже имеются различные виды РКН, отличающихся друг от друга конструктивными особенностями и функциональными возможностями. Но все они работают по одному принципу.
Реле контроля сетевого напряжения (3-фазное) имеет в схеме микроконтроллер, посредством которого устройство следит за разностью потенциалов на фазах.
При изменении величины напряжения на одном проводнике под воздействием контроллера включается реле электромагнитного действия. Происходит это автоматически. Контакты прибора размыкаются, и подача питания в линию прекращается. После того, как параметры напряжения придут в норму, ток вновь будет пущен в цепь. Постороннего вмешательства для этого не требуется.
Для проверки РКН можно воспользоваться тестером. Если устройство исправно, то при касании щупами мультиметра контактов под номерами 1 и 3 на дисплее измерительного прибора должна высветиться цифра «1». Когда щупами замкнуты контакты 2 и 3, тестер должен показать «0».
Порядок установки
Монтаж контрольных реле, как правило, производится на ДИН-рейку. Устройства могут отличаться друг от друга по схеме подключения, но, поскольку она нанесена на корпусную часть прибора, проблем с подсоединением РКН обычно не бывает. Подключение вводных контактов к линии следует производить через пускатель.
Схема подключения реле показана на рисунке ниже.
Важно обеспечить хороший контакт на всех соединениях. Скрутки, особенно при подключении кабелей к контактору, делать не следует. Лучше всего для этой цели приобрести специальные наконечники – стоят они совсем недорого.
РКН подключается к трехфазной электросети через провода. Медные кабели диаметром 1,5-2,5 кв. мм вполне подойдут для этой цели.
Наглядно про подключение на видео:
Как настроить реле напряжения?
Рассмотрим порядок настройки устройства на примере прибора VP-380V. Когда аппарат уже подключен к цепи, нужно подать питание. Затем смотрим на показания дисплея:
Убедившись в правильности подключения, можно переходить к настройкам. Рядом с экраном реле имеется 2 настроечных кнопки, на которых нанесены треугольные обозначения.
На одной кнопке вершина треугольника направлена вверх, на другой – вниз. Для установки максимального предела отключения нажмите верхнюю кнопку. В таком положении ее нужно держать 2-3 секунды. В центральной части монитора высветится цифра, соответствующая заводскому уровню. После этого, нажимая кнопки, следует установить нужный верхний предел отключения контрольного устройства.
Нижний предел устанавливается аналогичным образом. Программирование прибора произойдет автоматически, через 10 секунд после окончания настройки. При этом все установленные параметры сохранятся в памяти реле.
Как выставить время повторного отключения?
На корпусной части прибора, рядом с дисплеем, имеется кнопка настройки времени повторного включения. Она находится между кнопками ▲ и ▼, обозначена значком часов. После нажатия на нее и удержания на дисплее появится настроечное число, выставленное на заводе. Чаще всего это 15 секунд.
Что дает эта функция? Если, например, на одной фазе произойдет перепад разности потенциалов, превышающий предельные значения, реле отключит питание сети.
После того, как напряжение нормализуется, контрольный прибор включит подачу электричества через тот период, который установлен при заводской настройке (15 секунд). Для изменения значения удерживайте кнопку настройки до появления этой цифры на экране. После этого установите нужную цифру, манипулируя верхней или нижней кнопкой. Шаг изменения, предусмотренный устройством – 5 секунд.
Как произвести настройку перекоса фаз?
Для установки интервала между показателями напряжения на различных фазных проводниках следует одновременно нажать верхнюю и нижнюю кнопки. При этом на экране появится значение заводской настройки; как правило, оно составляет 50В. Это говорит о том, что реле прекратит подачу питания при разнице напряжений на фазах в 50В.
Изменить это значение можно, нажав одновременно обе кнопки, а затем верхней или нижней выставив нужную цифру.
Подробнее о настройках на примере одной из моделей на видео:
Заключение
В этой статье мы подробно разобрались, для чего нужно трехфазное реле напряжения и как произвести его настройку.
Подключить и настроить прибор совсем несложно, эта процедура займет не более 30 минут. Если установка выполнена без ошибок, реле обеспечит надежную защиту домашней линии от перепадов напряжения в питающей сети.
Что такое реле контроля фаз и как оно работает?
Качественное выполнение тех или иных технологических процессов в современном мире обеспечивается за счет высокоточного и дорогостоящего оборудования. Работа которого напрямую зависит от качества поставляемой электроэнергии и состояния электроснабжающих линий. Увы, далеко не все отечественные сети способны обеспечить безопасный режим работы для них, из-за чего создается угроза поломки. Для предотвращения которой используются специальные защитные устройства – реле контроля фаз (РКФ).
Они позволяют отключить нагрузку в случае каких-либо неисправностей в питающей сети. Все что может нести угрозу для оборудования и влияет на результативность его работы или технологический процесс, воспринимается как сигнал к немедленному обесточиванию и реле контроля переводит коммутирующие элементы в отключенное положение.
Конструкция и принцип работы
Конструктивно устройство включает в себя входные и выходные контакты, индикаторы нормального электроснабжения и аварийной ситуации, регуляторы, обозначенные на схеме соответствующими номерами (рисунок 1):
Далеко не все модели предоставляют весь комплекс настроек по вышеприведенным параметрам. Они зависят от назначения конкретного реле и сферы применения.
Рис. 2. Принципиальная схема работы
В нормальном режиме к цепи питания от источника ЭДС E1 (рисунок 2) подается напряжение к потребителю, будь то двигатель, станок или другое оборудование. Реле контроля фаз R подключается в отпайку через соответствующие клеммы, обозначенные на схеме, как L1, L2, L3 и нулевым проводом N. Внутри устройства собрана логическая схема на транзисторах, которая посылает сигнал с выходных контактов на разрыв катушки пускателя P для отключения. При необходимости сигнал отключения можно настроить как для обесточивания потребителя, так и отключения внешней электрической сети.
В случае аварийной ситуации – пропадания одной из фаз, короткого замыкания, резкого увеличения токов, изменяется гармоническая составляющая электрических параметров сети. На что реагирует устройство защиты и посылает по цепям питания через клеммы 24 и 21 на катушку контактора соответствующий сигнал на отключение.
После срабатывания силовых контактов в практике электроснабжения потребителей может произойти естественное восстановление параметров питающей сети, при которой произойдет выравнивание фаз. При этом реле возвратит контакты во включенное положение, за счет чего реализуется система АПВ и на обмотки двигателя или другого потребителя возобновится подача напряжения.
За счет кнопок «Пуск» и «Стоп» можно осуществлять ручное управление питанием электрического прибора.
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 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:
Преимущества реле контроля фаз
В сравнении с другими устройствами аварийных отключений данные электронные реле отличаются рядом весомых преимуществ:
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
Среди технических параметров, реализуемых реле контроля фаз необходимо выделить:
Схема подключения определяет порядок чередования фаз, поэтому нормальное питание нагрузки возможно при условии их правильного соблюдения на этапе монтажа и настройки. При этом существует возможность регулировки задержки коммутации для различных режимов работы устройства. Таким образом, для двигателей, в момент пуска можно отстроить время задержки срабатывания от 1 до 3 сек, для выдержки пусковых токов.
То же относиться к возможности отстройки аварийного срабатывания в случае перегрузки фаз, где время до коммутации можно регулировать от 5 до 10 сек.
Обзор популярных реле контроля фаз
Типичные схемы подключения
В большинстве случаев, на корпусе каждого устройства производителем устанавливаются все необходимые данные о способе подключения конкретного реле. Для примера заберем несколько схем известных производителей:
Схема подключения РКФ РНПП-311
На схеме показано подключение клеммного ряда к соответствующим фазам линии L1, L2, L3 и нейтрале N. На выходе возможно получить две цепи управления «Выход 1» и «Выход 2», отличающиеся по уровням напряжений.
Схема подключения реле OMRON
Питание осуществляется по вводным каналам L1, L2, L3 и через нейтраль N. На выходе получается два варианта трехфазная трехпроводная система и трехфазная четырехпроводная, для работы с соответствующим коммутатором.
Схема подключения РКФ Carlo Gavazzi
В отличии от предыдущих вариантов клеммы вводов L1, L2, L3 запитываются через предохранители. Блок регулировки параметров позволяет отстраивать соответствующий режим работы и пределы отключения по ним. Два выхода с возможностью ручной коммутации посылают управленческие сигналы на переключение тех или иных устройств.
Последние две схемы демонстрируют работу вторичных цепей отключения нагрузки с соответствующей временной задержкой по этим клеммам. Как видите, все схемы подключения имеют идентичные компоненты, предназначенные для отслеживания всех параметров сети, способных сигнализировать сбой в электроснабжении трехфазных потребителей.
Реле контроля фаз
Реле контроля фаз 3-фазное Omron и Zamel
Как всегда в таких статьях, будут теория, схемы, фото, инструкции.
Свою функцию это устройство выполняет нечасто, чуть чаще, чем реле напряжения. Однако, без него бывает, что тратится лишнее время на наладку оборудования. Кроме того, это устройство защитит оборудование от некачественного питания.
Важно, что надо уяснить – реле контроля фаз бывает только трехфазное, и всегда подключается только в 3-фазную сеть!
Зачем нужно трехфазное реле контроля фаз
Реле контроля фаз необходимо ставить там, где часто производится переподключение к питающему трехфазному напряжению, а также там, где важна фазировка (правильное чередование фаз).
Например, реле контроля фаз может быть полезно в оборудовании, которое часто переносится с места на место, и в котором критично перепутать фазы. В некоторых устройствах неправильное чередование фаз может привести к неправильному функционированию и поломке. Например, винтовой компрессор, если его включить в неправильном направлении более чем на 5 секунд, может полностью выйти из строя.
Кроме того, при подключении такого оборудования может сложиться ошибочное мнение что его надо ремонтировать, и ремонтный персонал будет некоторое время чесать репу, пока кто-то не подаст нужную мысль: «А может, фазы перепутаны?». А потом ещё кто-то скажет ещё более нужную мысль: «Надо бы поставить реле контроля фаз…»
Принцип работы и функции реле контроля фаз
Итак, в каждом станке существует правильный порядок фаз, при котором все двигатели при данном подключении крутятся в правильном направлении. Если питающие фазы перепутаны, то всё тоже будет крутиться, но неправильно, и возможно недолго.
В реле контроля фаз есть схема, которая вычисляет порядок чередования фаз (Phase-sequence), и в соответствии с этим порядком срабатывают выходные контакты. Контакты эти можно подключить куда угодно — в контрольную цепь, к звонку или лампочке, разрывать цепь питания цепь питания всего устройства или катушки контактора двигателя.
Последнее применение рекомендует производитель, я же рекомендую включать его в аварийную (контрольную) цепь, чтобы весь станок, в котором установлено это реле, не мог запуститься. Естественно, если аварийная цепь выполнена правильно, как я это рекомендую в статье по приведённой ссылке.
Это главное применение.
Другое применение — защита от пропадания фазы (Phase-loss). Или от существенного понижения напряжения на одной из фаз (асимметрия, или перекос фаз) (Three-phase Asymmetry).
Последние две функции в принципе идентичны, весь вопрос только в уровне падения напряжения.
От пропадания фазы для защиты электродвигателей также применяется мотор-автомат или тепловое реле, но они срабатывают по тепловой перегрузке, а это уже критический режим. А реле контроля фаз — электронное устройство, и сработает раньше (1-3 сек), не дав двигателю перегреться. В случае выравнивания фаз включение происходит тоже не сразу, а через необходимое время (5-10 сек).
Уровень напряжения асимметрии можно выставить во всех реле контроля фаз, а вот время включения/выключения, как правило, регулируется лишь в навороченных моделях. Кроме того, для функции обнаружения асимметрии существует такой полезный параметр, как гистерезис, который обеспечивает более «плавную» работу устройства. Он тоже, как правило, не регулируется.
Как работает гистерезис, спросите у того, кто знает что это такое))
Таким образом, можно сказать, что реле контроля фаз — устройство, которое контролирует качество трехфазного питающего напряжения в промышленном оборудовании. И естественно, что реле контроля фаз – 3-х фазное устройство.
Устройство и модели реле контроля фаз
РКФ-МО
Реле контроля фаз РКФ-МО от российской фирмы Приборэнерго представлено тремя моделями – РКФ МО5, МО6, МО8. Они имеют различные возможности регулирования, но один принцип действия.
Реле контроля фаз ПриборЭнерго
У самой простой модели, РКФ-М08, имеется только одна регулировка – времени срабатывания, остальные параметры установлены на заводских настройках и не регулируются. Топовая модель реле контроля фаз от Приборэнерго, РКФ-М05, имеет уже три регулировки – порог низкого напряжения, верхнего, и время срабатывания. Все модели имеют индикацию питания, работы и аварии.
CKM-01 от Zamel. Краткие характеристики на упаковке
У реле на вход подаётся три фазы ( L 1, L 2, L 3) и ноль ( N ), питание внутренней схемы – от фазы L 1. Выходное реле — с одним переключающим контактом. Также имеются два индикатора, которые показывают чередование и асимметрию фаз.
Вот как это реле выглядит вживую:
Реле контроля фаз Замель CKM-01. Внешний вид
Честно говоря, никогда бы не поверил, что такое сравнительно сложное устройство можно собрать всего на 2-х транзисторах!
Zamel CKM-01. Внутреннее устройство
Zamel CKM-01. Внутреннее устройство
Zamel CKM-01. Внутреннее устройство
Инструкцию от производителя можно будет скачать в конце статьи.
РНПП-311
Недавно появилось реле РНПП-311М, у него более современный и компактный корпус и больше настроек.
Реле напряжения, перекоса и последовательности фаз РНПП-311М
Далее, по степени увеличения функциональности.
OMRON K8AB
Более навороченная модель — OMRON K8AB:
Omron K8AB-PA. Внешний вид
Тут уже есть дополнительный регулятор времени срабатывания (реагирования). Также это реле реагирует не только на понижение, но и превышение напряжения на одной из фаз.
Схема собрана на микроконтроллере, как и все модели, которые рассмотрю ниже.
Временная диаграмма и схема, расположенная на боковой стенке этого реле:
Omron K8AB – временные диаграммы, настройка и схема
В линейку реле Omron K8AB входят 4 модели, и они обеспечивают очень расширенные настройки, на любой вкус. Инструкция – там же.
Carlo Gavazzi DPC01
Ещё одно реле контроля напряжения, из тех, что мне попадались – Carlo Gavazzi DPC01. Оно участвует в схеме промышленного компрессора-холодильника, про который я писал в статье про применение Устройства Бесперебойного питания (ИПБ, UPS) или про то, как я спас молоко от прокисания.
Кстати, если Вам вообще интересно то, о чем я пишу, подписывайтесь на получение новых статей и вступайте в группу в ВК!
Carlo Gavazzi DPC01
На входе – три фазы, на выходе – два реле, контакты которых в данном случае подключались в схему последовательно и рубили цепь питания схемы управления. Кроме четырех регуляторов настроек, под крышкой с сорванной пломбой – ещё переключатели режимов работы.
В той статье я не написал, что пытался запустить этот холодильник, исключив это реле из схемы. Но Carlo Gavazzi оказался прав – компрессор не хотел запускаться при таком плохом качестве напряжения.
Евроавтоматика ФиФ CKF-318-1
Устройство трехфазного реле контроля и наличия фаз белорусского производителя приведена в этой статье. Показано устройство и реальный пример подключения и установки в компрессоре.
Схема подключения реле контроля фаз
Если в оборудовании используются для подключении электродвигателей только частотные преобразователи, то реле контроля фаз не нужно — для частотника всё равно, в каком порядке на него приходят фазы, он всё равно выпрямляет переменное трехфазное напряжение и преобразует его в постоянное.
Однако, я рекомендую ставить такое реле в любой промышленной аппаратуре стоимостью от 1000 долл с трехфазным питанием. Ведь само реле стоит чуть более 1000 руб (отечественные модели), а в случае проблем с питанием сразу даст об этом знать.
Итак, вот несколько схем подключения, которые рекомендуют производители. В принципе, отличий мало.
Схема подключения реле контроля трехфазного напряжения РНПП-311
Схема подключения реле контроля напряжения от OMRON
Схема подключения реле контроля напряжения от Carlo Gavazzi
Последняя схема ценна и тем, что дано условное графическое обозначение реле контроля напряжения. И контакты реле показаны с задержкой включения!
Справедливости ради стоит сказать, что в современном оборудовании на контроллерах реле контроля фаз как отдельный блок иногда не применяется, а реализовано непосредственно на контроллере.
А теперь, как и было обещано, инструкции:
Zamel CKM-01 manual 1. (извиняюсь за качество, лучше не нашёл(