Принцип работы реле контроля фаз и схема подключения

Неправильная последовательность фаз — причина поломки

Самый яркий пример, с которым недавно я имел дело — винтовой компрессор. У нас на предприятии переставили его на другое место, включили — давления нет. Пришли механики, стали проверять фильтр и работу клапана — давления нет. И только потом вспомнили, что для винтового компрессора крайне важно соблюдение очередности фаз! Об этом говорится в инструкции, но кто её читает!

Инструкция к компрессору. Напоминание о правильном направлении (чередовании) фаз

Включили правильно, по стрелке (левое вращение, встречается редко!), но было поздно. Образовались едва заметные царапины на роторной паре, и она перестала всасывать воздух. Даже не думал, что это настолько критично!

Механики матерят электриков 4-этажным…

В результате, когда выяснили, сколько будет по деньгам и по времени заказать винтовую пару из Германии (компрессор немецкий), прослезились. А если бы в компрессоре стояло реле контроля фаз, то электрики бы сразу сообразили, что к чему, и перекинули местами две фазы на входе. Минута, и никаких проблем!

Устройство реле контроля напряжения

При неисправности электропитания двигатель останавливается и выдаётся сигнал неисправности в систему автоматизации или диспетчеризации;

При обрыве проводника кабеля электродвигателя выдаётся сигнал неисправности.

В шкафах управления вентиляторами дымоудаления и подпора воздуха и насосами пожарного водопровода.

2. Назначение схемы: Контроль исправности электропитания привода с функцией технологических защиты от сухого хода и перегрева насосов.

При неисправности электропитания,  при перегреве электродвигателя или при срабатывании датчика сухого хода насос останавливается и выдаётся сигнал о неисправности.

При отказе электропитания объекта и его последующем возобновлении, авто включение различных типов нагрузки объекта происходит не одновременно, а с разнесением времени пуска каждого случайным образом в диапазоне от 5 до 17 сек с момента подачи электроэнергии на объект. Это предотвращает возникновение большого суммарного пускового тока и аварийное отключение вводного автоматического выключателя по перегрузке.

При неисправности электропитания двигатель останавливается и выдаётся сигнал неисправности;

При срабатывании дополнительных датчиков выдаётся сигнал неисправности.

Пример управления нереверсивным приводом реле защиты электродвигателя от перенапряжения

При неисправности электропитания двигатель останавливается и выдаётся сигнал неисправности.

Внешний вид реле контроля фаз ЕЛ-11Е

Ввод, включённый первым, становится рабочим, к нему подключаются электропотребители.

Ввод, включённый вторым, становится резервным.

При отказе электропитания на рабочем вводе электро потребители автоматически переключаются на питание от резервного ввода.

7. Назначение схемы: Контроль напряжения сети с функцией реле времени.

Включение освещения происходит последовательно отдельными каскадами с разбежкой по времени на 5 секунд. Это снижает пусковые нагрузки на электросеть, а также обеспечивает комфортный темп нарастания освещенности на объекте при включении и спадания при отключении.

Принцип работы реле контроля фаз и схема подключения

8. Назначение схемы: Контроль напряжения питания и привода на обрыв с применением устройств плавного пуска или частотного преобразователя.

Рассмотрим конструкцию этого полезного девайса.

CKF-318-1, внешний вид панели управления

Панель управления реле контроля напряжения ФиФ CKF-318-1

Индикация работы

Индикация аварий и режимов работы реле

Переключатель режимов

Режимы работы и функции реле контроля фаз

  • Режим 1 — наиболее универсальный и функциональный.
  • Режим 2 — без контроля чередования (последовательности) фаз, для устройств без двигателей, или там, где направление вращения не принципиально.
  • Режим 3 — то же, что и режим 1, с той лишь разницей, что задержка включения после нормализации напряжения составляет 6 минут. Это нужно для нормальной работы холодильной техники.
  • Режим 4 — устройство работает как обычное реле напряжения. Можно даже на все фазные входы подать одну фазу (слипание) — и использовать в квартирном однофазном щитке.

Регулятор верхнего порога. Напряжение можно плавно выставить в пределах 240…280 В.

Регулятор нижнего порога. Напряжение можно плавно выставить в пределах 150…210 В.

Регулятор задержки отключения. Задержку можно выставить от 0,5 с (для важной нагрузки) до 15 с (вероятность срабатывания РКФ уменьшается).

Данное устройство выполняет постоянный мониторинг в трехфазных сетях переменного тока. Как правило, проверяется чередование и обрыв фаз, а также значение минимального напряжения. При обнаружении одной из этих аварий, в действие вступает реле контроля фаз, схема подключения которого предусматривает срабатывание выходного переключающего контакта.

Принцип работы реле контроля фаз и схема подключения

Как правило, с помощью выходного контакта могут коммутироваться такие устройства, как контакторы электродвигателей, звуковая аварийная сигнализация, а также дистанционные расцепители, установленные в автоматических выключателях.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Чертежи дачного туалета типа шалаш: типовые схемы и обзор строительных нюансов

Кроме скачков напряжения на каждой из трех фаз, серьезную опасность может представлять перекос фаз. В этом случае, напряжение каждой фазы имеет разное значение, из-за чего очень часто перегреваются обмотки двигателей или трансформаторов, вплоть до выхода их из строя.

В большинстве случаев, нормальная работа оборудования обеспечивается строго определенным порядком чередования фаз напряжения. Иногда происходит так называемое слипание фаз, которое также может вывести из строя электрооборудование. Именно от таких ситуаций защищают реле контроля фаз. Они постоянно совершенствуются, их надежность повышается, а число регулировок увеличивается.

Реле контроля фаз схема подключения

Реле контроля фаз принцип работы

Реле контроля фаз схема подключения

Схема АВР на 2 ввода с реле контроля фаз

Реле контроля фаз схема подключения

Реле контроля напряжения 3-фазное

Реле контроля фаз схема подключения

Схема подключения охранной сигнализации

Реле контроля фаз схема подключения

Реле контроля напряжения 1-фазное

Реле контроля фаз схема подключения

Схема подключения реле

Устройство реле контроля напряжения

Куда будет установлено реле контроля фаз «Евроавтоматика ФиФ»

Подобных винтовых компрессоров существует десятки и сотни моделей, они отличаются мощностью и брендом, но смысл один — при запуске двигатель раскручивается сначала в схеме «звезда», через несколько секунд выходит на полную мощность в схеме «треугольник».

После этого открывается соленоидный клапан, и дает сжатый воздух в линию. По принципам сжатия воздуха рассказывать тут не буду, информации в интернете полно.

Двигатель компрессора, шильдик. Должен крутиться только в одну сторону, левое вращение!

Принцип работы реле контроля фаз и схема подключения

Индикация работы

Схема управления компрессора питается переменным напряжением 24 В с трансформатора. В цепи питания установлен выключатель «Аварийный останов», который просто при нажатии на него рвёт питание. Подробно про назначение и работу схем аварийного отключения я уже писал в статье Для чего нужны контрольные и аварийные цепи в промышленном оборудовании.

Выключатель аварийного останова компрессора, через который идет питание

Что тут говорить? Входы реле я подключил на входные клеммы питания компрессора. А так как питание компрессора — чисто трехфазное, без нейтрали, то пришлось для питания РКФ вместо нейтрали использовать заземление.

Процесс установки реле контроля фаз ФиФ в рабочий компрессор

РКФ Евроавтоматика ФиФ CKF 318-1 установлено

Как видно на фото, нулевую клемму, поскольку она всё равно не используется, я применил в качестве перегородки между контактором и реле. Ведь контактор при работе греется, и может оказывать негативное влияние на героя статьи.

Кстати, заметили что-то необычное в схеме компрессора? Опытный взгляд сразу увидит, что в шкафу напрочь отсутствуют защитные автоматы. Ведь я сам чуть выше писал, что защита двигателя обязательна к установке! И что же, немцы об этом не знают, или сэкономили несколько Евро?

Подключение компрессора через предохранители в составе другого оборудования

Хотя, защита так себе, и теплушка на 10 А точно бы не помешала.

Параметры

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{amp}amp;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 NO/NC (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.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Монтаж распаечной коробки для наружной и скрытой проводки

Далее мне по характеристикам сказать нечего.

Конструкция

Принцип работы реле контроля фаз и схема подключения

Сразу вопрос — если клеммы 2 и 5 не используются в схеме, и более того — их физически нет, для чего они обозначены на корпусе? Видимо, используется универсальный корпус для всей линейки продукции F{amp}amp;F, и цифры «просто так».

Клеммы подключения фаз для контроля и питания

1, 3, 4, 6 — «силовые» клеммы, на них подается линейное напряжение и нейтраль. Почему слово «силовые» в кавычках — через эти клеммы протекает ток в единицы миллиампер. В отличие от других устройств ФиФ, например, автоматического переключателя фаз ПФ-431. Там, если не использовать «усилительный» контактор, весь ток нагрузки течёт через устройство.

Клеммы для подключения реле напряжения в цепь управления

Крепление реле на ДИН рейку стандартное

Что внутри РКФ CKF-318-1

Устройство реле напряжения CKF изнутри

Принцип работы реле контроля фаз и схема подключения

Контроллер использован ST 78626 8L051F3P6. Именно он управляет всем устройством согласно программе, которая «заливается» в него при производстве реле.

Фото платы с контроллером реле контроля напряжения F{amp}amp;F CKF-318-1

Три резистора с одинаковым номиналом подают питание на блок питания. В результате, даже если останется всего одна фаза, блок питания продолжит функционировать, реле будет работать и показывать аварию.

Блок питания замечателен тем, что вытягивает напряжения питания всего реле из любого количества фаз, и при широком разбросе питающего напряжения — 50…400 В.

Плата питания реле контроля фаз, сторона пайки

Внутри реле контроля фаз находится реле, которое является исполнительным механизмом. У него 2 переключающих контакта, которые являются выходными.

Двухконтактное реле на выходе РКФ

Большой плюс РКФ CKF-318-1 — контакты внутреннего реле полностью независимы от питания реле контроля фаз, такие контакты называют «сухими». И питать через них можно всё, что душе угодно — хоть цепь запуска прокатного стана металлургического завода, хоть настольный калькулятор.

Как подключить РКФ CKF-318-1

Боковая стенка со схемой подключения

Схема подключения РКФ ФиФ из инструкции

Схема классическая — включение электродвигателя через контактор. Управление контактором — кнопками Пуск/Стоп, с самоподхватом.

Цепь управления при этом питается через контакты РКФ 11 и 12, вот и всё отличие от классики. Как только падает подозрение на качество питания двигателя — он тут же отключается.

Но не нужно питать иллюзий — если фаза оборвется после РКФ, или двигатель будет перегружен, он может сгореть, если не установлена стандартная защита — мотор-автомат (автомат защиты двигателя) и тепловое реле. Поэтому не будем забывать, что CKF-318-1 — не панацея, а всего лишь дополнительная защита. И классические схемы защиты двигателей никто не отменяет.

Настройка работы

Работа прибора осуществляется, преимущественно, в самовозвратном режиме, то есть, при аварийном срабатывании, происходит отключение оборудования. Помимо этого, с помощью реле контроля производится проверка параметров сети и, если они находятся в соответствии с нормами, то нагрузка включается вновь.

Во время эксплуатации какого-либо оборудования, происходит постоянное слежение за величиной напряжения сети. При возникновении аварийной ситуации, реле производит отключение нагрузки. Это делается при симметричном или несимметричном выходе напряжения сверх допустимых пределов, а также, в случаях, когда нарушается порядок чередования напряжений.

С помощью реле контроля производится оперативное слежение за качеством электроэнергии, отсекая недопустимые режимы питающей сети.

Принцип работы реле контроля фаз и схема подключения

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.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Кровать своими руками из дерева: чертежи и сборка

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.

Теперь как проверить, что мы всё подключили правильно? Нужно действовать пошагово:

  1. Без участия РКФ (его выходные контакты пока замыкаем) запускаем компрессор, и убеждаемся, что его двигатель вращается в правильном направлении. Если двигатель крутится не в ту сторону, сразу же вырубаем питание и… звоним знакомому электрику)))
  2. Убеждаемся, что при данном подключении (правильной последовательности фаз) реле контроля фаз правильно на него реагирует. То есть, нет никаких ошибок, а выходное реле включено (горит желтый индикатор). Если чередование нарушено (индикаторы моргают поочередно), нужно поменять местами любые два провода на входных клеммах 1, 3, 6.
  3. Подключаем выходные клеммы в цепь управления, ещё раз включаем компрессор, проверяем его работу, и получаем профит.

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.

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.

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

Оцените статью
MALIVICE.RU
Adblock
detector