Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Wysoka jakość różnych procesów technologicznych we współczesnym świecie jest zapewniona przez precyzyjny i drogi sprzęt. Jego praca zależy bezpośrednio od jakości dostarczanej energii elektrycznej i stanu linii zasilających. Niestety, nie wszystkie sieci krajowe są w stanie zapewnić im bezpieczny tryb działania, dlatego istnieje ryzyko awarii. Aby temu zapobiec, stosuje się specjalne urządzenia ochronne - przekaźniki kontroli fazy (RCF).

Pozwalają one na odłączenie obciążenia w przypadku jakichkolwiek usterek w sieci zasilającej. Wszystko, co może stanowić zagrożenie dla sprzętu i wpływa na wydajność jego pracy lub procesu technologicznego, postrzegane jest jako sygnał do natychmiastowego wyłączenia zasilania, a przekaźnik sterujący ustawia elementy przełączające w pozycji wyłączonej.

Projekt i zasada działania

Rys. 1. Konstrukcja przekaźnika na przykładzie urządzenia CKF-2BT

Strukturalnie urządzenie zawiera styki wejściowe i wyjściowe, wskaźniki normalnego zasilania i awaryjne, regulatory, wskazane na schemacie odpowiednimi liczbami (Rysunek 1):

  1. Wskaźnik awaryjny;
  2. Wskaźnik mocy obciążenia;
  3. Potencjometr, umożliwiający wybór żądanego trybu;
  4. Regulator poziomu asymetrii;
  5. Regulator napięcia;
  6. Potencjometr, umożliwiający regulację ustawienia czasu spustu.

Nie wszystkie modele zapewniają pełny zakres ustawień dla powyższych parametrów. Zależą one od celu konkretnego przekaźnika i aplikacji.

Rys. 2. Schematyczny schemat pracy

W trybie normalnym zasilacz ze źródła EMF E1 (rys. 2) jest zasilany przez konsumenta, czy to silnik, maszyna, czy inny sprzęt. Przekaźnik kontroli fazy R jest podłączony do odgałęzienia poprzez odpowiednie zaciski wskazane w obwodzie jako L1, L2, L3 i przewód neutralny N. Wewnątrz urządzenia znajduje się obwód logiczny na tranzystorach, który wysyła sygnał ze styków wyjściowych do wyłącznika rozrusznika P w celu wyłączenia. W razie potrzeby sygnał wyłączenia można skonfigurować zarówno w celu wyłączenia zasilania odbiornika, jak i wyłączenia zewnętrznej sieci elektrycznej.

W sytuacji awaryjnej - utrata jednej z faz, zwarcie, gwałtowny wzrost prądu, składowa harmoniczna parametrów elektrycznych zmienia się w sieci. Urządzenie ochronne reaguje na to i wysyła odpowiedni sygnał wyzwalający do cewki stycznika przez zaciski 24 i 21 do cewki stycznika.

Po zadziałaniu styków mocy w praktyce zasilania odbiorników może wystąpić naturalne przywrócenie parametrów zasilania sieciowego, przy którym następuje wyrównanie faz. W tym przypadku przekaźnik zwróci styki do położenia włączonego, dzięki czemu system AR zostanie zaimplementowany, a zasilanie napięciem uzwojeń silnika lub innego konsumenta zostanie wznowione.

Za pomocą przycisków „Start” i „Stop” można ręcznie sterować zasilaniem urządzenia elektrycznego.

Cel i funkcje

Technologia ta jest wykorzystywana w sieci obciążeń trójfazowych. Najbardziej wymagał ochrony synchronicznych lub asynchronicznych silników trójfazowych, precyzyjnych obrabiarek, elektroniki technicznej, pomp. Należy pamiętać, że nieprawidłowa rotacja faz doprowadzi do niskiej wydajności, przegrzania i spadku poziomu izolacji, co może doprowadzić do awarii.

Służy do następujących celów:

  • Do przełączania urządzeń przekształtnikowych, dla których ważne jest przestrzeganie kolejności faz: źródła zasilania, prostowniki, falowniki i generatory;
  • Do systemów AVR (wprowadzenie rezerwowych źródeł zasilania) lub podłączenie systemu oświetlenia awaryjnego;
  • W przypadku urządzeń specjalnych - obrabiarek, instalacji dźwigowych, których moc nie przekracza 100 kW;
  • Dla napędów elektrycznych silników trójfazowych o mocy nieprzekraczającej 75 kW.

W przypadku przełączania obciążenia jednofazowego urządzenie to nie jest używane.

Zasadniczo przekaźnik sterowania fazowego jest używany do różnych urządzeń przemysłowych i konsumenckich i jest obowiązkowym bezpiecznikiem dla obwodów sterowania, które wymagają stałego monitorowania napięcia i innych parametrów linii zewnętrznych.

W sieciach trójfazowych kontroluje:

  • poziom napięcia, realizowany w większości dla urządzeń tej klasy w przypadkach, gdy jej wartość jest poza ustalonymi granicami;
  • rotacja fazy - wykonuje przełączanie w przypadku awaryjnego przyklejenia faz lub jeśli są one nieprawidłowo umiejscowione względem wejść zasilania urządzenia;
  • awaria fazy - odłącza odbiornik w przypadku zaniku fazy i późniejszego braku napięcia;
  • faza skos - zatwierdza w przypadku zmiany napięcia fazowego lub liniowego w stosunku do wartości nominalnej.

Zalety przekaźników sterowania fazowego

W porównaniu z innymi urządzeniami do wyłączania awaryjnego, te przekaźniki elektroniczne mają kilka istotnych zalet:

  • w porównaniu z przekaźnikiem kontroli napięcia nie zależy to od wpływu EMF sieci zasilającej, ponieważ jego działanie jest odbudowywane z prądu;
  • pozwala określić nietypowe skoki nie tylko w trójfazowej sieci zasilania, ale także po stronie obciążenia, co pozwala na rozszerzenie zakresu chronionych komponentów;
  • w przeciwieństwie do przekaźników działających na zmianę prądu w silnikach elektrycznych, urządzenie to pozwala również na ustalenie parametru napięcia, zapewniając sterowanie kilkoma parametrami;
  • potrafi określić nierównowagę napięcia zasilania w wyniku nierównomiernego obciążenia poszczególnych linii, co jest obarczone przegrzaniem silnika i spadkiem parametrów izolacyjnych;
  • nie wymaga tworzenia dodatkowej transformacji z napięcia roboczego.

W przeciwieństwie do przekaźników, które działają tylko pod napięciem, zapewnia skuteczną ochronę przed regenerowanym napięciem wytwarzanym przez odwrotną EMF. W przypadku, gdy jedno z napięć fazowych zanika, silnik nadal uzyskuje wystarczający poziom energii z pozostałych dwóch. W tym przypadku, w fazie bez zasilania emf będzie generowany przez obrót wirnika, który nadal obraca się z dwóch faz w trybie awaryjnym.

Ze względu na to, że styczniki silników elektrycznych nie otwierają się z przekaźnika podczas takiej pracy, istnieje ryzyko uszkodzenia maszyny elektrycznej z jej dalszym uszkodzeniem. Przekaźnik sterujący z kolei jest w stanie wykryć przesunięcie kąta fazowego, zapewniając w ten sposób pełną ochronę.

Taka funkcja jest szczególnie istotna, gdy tryb pracy silnika, w przypadku jego odwrotnego obrotu, może uszkodzić obracający się element lub zranić pracownika. Z reguły sytuacja ta ma miejsce podczas dokonywania zmian podczas wyłączania zasilania maszyny elektrycznej, zmiany obciążeń fazowych, kolejności rotacji faz i innych.

Specyfikacje techniczne

Wśród parametrów technicznych realizowanych przez przekaźniki sterowania fazowego należy zaznaczyć

  • napięcie zasilania;
  • zakres regulacji przepięcia;
  • zakres redukcji napięcia;
  • granice opóźnienia czasowego włączenia po przepięciu napięcia;
  • limity opóźnienia czasowego włączenia po spadku napięcia;
  • czas spędzony na wyłączeniu w przypadku awarii fazy;
  • prąd znamionowy na stykach przekaźnika elektromagnetycznego;
  • liczba kontaktów do wykonywania operacji przełączania;
  • moc urządzenia;
  • modyfikacja klimatyczna;
  • odporność na zużycie mechaniczne i elektryczne.

Schemat okablowania określa kolejność rotacji faz, dlatego możliwe jest normalne zasilanie pod warunkiem, że są one prawidłowo przestrzegane podczas fazy instalacji i konfiguracji. Jednocześnie możliwe jest dostosowanie opóźnienia przełączania dla różnych trybów pracy urządzenia. Tak więc, w przypadku silników, w momencie rozruchu możliwe jest dostosowanie czasu opóźnienia odpowiedzi od 1 do 3 sekund, aby utrzymać prądy rozruchowe.

To samo dotyczy możliwości odstrojenia reakcji awaryjnej w przypadku przeciążenia fazowego, gdzie czas przełączania można regulować w zakresie od 5 do 10 sekund.

Przegląd popularnych przekaźników sterowania fazowego

  • Przekaźnik RNPP-311 Produkcja ukraińska jest jedną z najbardziej popularnych i odpowiednich dla sieci byłego Związku Radzieckiego. Skrót oznacza napięcie przekaźnika, skos i kolejność faz. Nowoczesne modyfikacje, oprócz standardowych parametrów, mogą również monitorować częstotliwość napięcia.
  • OMRON K8AB ten model monitoruje nie tylko redukcję, ale również nadmiar poziomu napięcia, tym samym realizując funkcje ogranicznika lub rozładowacza i znacznie bardziej efektywnie. Posiada szereg modyfikacji, różniących się dostosowaniem progów i parametrów technicznych.
  • Carlo Gavazzi DPC01 różni się dwoma przekaźnikami na zaciskach wyjściowych urządzenia. Posiada kilka punktów regulacji dla różnych parametrów i przełącznik trybu. Zapewnia 7 możliwych funkcji do ustawiania opóźnień, interwałów lub funkcji cyklicznych.
  • Przekaźnik EL-11 produkcji krajowej kontroluje parametry sieci elektrycznej, może być stosowany zarówno w zamkniętych pomieszczeniach ogrzewanych, jak i nieogrzewanych. Zainstalowany w dowolnej pozycji, ale wymaga ochrony przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych i wilgocią atmosferyczną.

Typowe schematy połączeń

W większości przypadków w przypadku każdego urządzenia producent ustanawia wszystkie niezbędne dane dotyczące sposobu podłączenia określonego przekaźnika. Weźmy na przykład kilka schematów znanych producentów:

Schemat podłączenia RKF RNPP-311

Diagram pokazuje podłączenie rzędu zacisków do odpowiednich faz linii L1, L2, L3 i neutralnego N. Na wyjściu można uzyskać dwa obwody sterujące „Wyjście 1” i „Wyjście 2”, różniące się poziomami napięcia.

Schemat połączenia przekaźnika OMRON

Zasilanie jest dostarczane przez kanały wejściowe L1, L2, L3 i przez neutralny N. Wyjście jest dwoma wariantami trójfazowego systemu trójprzewodowego i trójfazowym czteroprzewodowym, do pracy z odpowiednim przełącznikiem.

Schemat połączeń RKF Champion Carlo Gavazzi

W przeciwieństwie do poprzednich wersji, zaciski wejść L1, L2, L3 są zasilane przez bezpieczniki. Blok regulacji parametrów pozwala odbudować odpowiedni tryb pracy i ograniczenia wyłączenia. Dwa wyjścia z możliwością ręcznego przełączania sygnałów zarządzania wysyłaniem na przełączanie niektórych urządzeń.

Ostatnie dwa schematy pokazują działanie obwodów rozłączających obciążenie wtórne z odpowiednim opóźnieniem czasowym na tych zaciskach. Jak widać, wszystkie schematy połączeń mają identyczne komponenty zaprojektowane do śledzenia wszystkich parametrów sieci, które mogą sygnalizować awarię zasilania trójfazowych odbiorników.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria: