Przekaźnik kontroli fazy to urządzenie, którego głównym celem jest ochrona obwodów liniowych przed przeciążeniami i zwarciami. Ponadto jest w stanie reagować na tak powszechne dla sieci elektroenergetycznych zjawisko jak niezbilansowanie poszczególnych faz. Dzięki temu urządzenie to zapewnia kompleksową ochronę obwodów roboczych i podłączonych do nich urządzeń.
informacje ogólne
Istnieje kilka typów przekaźników asymetrii faz, które różnią się rodzajem obudowy i cechami konstrukcyjnymi. Pomimo dużej liczby wersji i mnogości rozwiązań obwodów, funkcje pracy wszystkich modeli są praktycznie takie same. Zainstalowanie przekaźnika kontroli faz w obwodach 3-fazowych umożliwia:
- przedłużyć żywotność silników elektrycznych;
- wyeliminować potrzebę prac renowacyjnych lub naprawczych;
- skrócić przestoje spowodowane awarią silnika trójfazowego i ryzykiem porażenia prądem.
Przekaźnik fazowy zainstalowany w obwodach liniowych gwarantuje ochronę uzwojeń zespołu przed pożarem i zwarciem jednofazowym.
Po co to jest
Specjalne sterowniki fazowe są poszukiwane tam, gdzie często konieczne jest podłączenie do sieci i gdzie ważne jest obserwowanie ich rotacji. Jako przykład zwykle rozważa się sytuację, gdy podłączony sprzęt jest stale przenoszony z jednego miejsca do drugiego. W tym przypadku prawdopodobieństwo pomieszania faz napięć liniowych jest bardzo duże.
W niektórych obciążeniach ich nieprawidłowa zmiana może prowadzić do niewłaściwej pracy urządzenia i późniejszej awarii. Każda jednostka będąca w takiej sieci przez długi czas prawdopodobnie ulegnie awarii. Korzystając z takiego urządzenia, łatwo o pomyłkę w ocenie jego stanu, biorąc pod uwagę, że urządzenie wymaga naprawy.
Cechy różnych konstrukcji i ich możliwości
W liniowych układach trójfazowych stosowane są dwa rodzaje urządzeń: przekaźniki prądów fazowych i przełączniki napięcia. Mają standardową konstrukcję, określoną wymaganiami dokumentów regulacyjnych. Interesująca jest ocena porównawcza dwóch typów urządzeń modułowych.
Plusy przekaźników prądowych
Niewątpliwymi zaletami prądowych przekaźników ochronnych (TP) w porównaniu z urządzeniami monitorującymi napięcie są:
- niezależność od pola elektromagnetycznego stale występującego podczas zaniku faz w przypadku przeciążenia silnika elektrycznego;
- umiejętność określenia odchyleń w zachowaniu maszyny elektrycznej;
- dopuszczalność monitorowania nie tylko samej linii (przed odgałęzieniem), ale także podłączonego do niej obciążenia.
W przeciwieństwie do TP, urządzenia do regulacji napięcia nie pozwalają na realizację większości wymienionych funkcji. Przeznaczone są głównie do montażu w obwodach liniowych.
Wykrywanie zaniku fazy
Awaria spowodowana zanikiem fazy jest powszechnym zjawiskiem związanym z przepaleniem bezpiecznika lub uszkodzeniem mechanicznym w sieci. W podobnych warunkach silnik trójfazowy, na przykład, gdy jedna z faz jest zagubiona, kontynuuje pracę dzięki mocy pobieranej z pozostałych dwóch. Jakakolwiek próba ponownego uruchomienia go w przypadku braku jednej z faz zakończy się niepowodzeniem.
Czas jego wykrycia (reakcja na przeciążenie) jest tak długi, że w tym czasie zabezpieczenie termiczne po prostu nie ma czasu na wyłączenie urządzenia. W przypadku jego braku przekaźnik przerwania przewodu fazowego jest wyzwalany z powodu przegrzania uzwojeń silnika. Ale nie zawsze tak się dzieje, co tłumaczy się specyfiką działania urządzenia, które jest niedociążone w jednej z faz. W tym przypadku zaczyna w nim działać tak zwana „powrotna EMF”.
Odwrotne wykrywanie
Wykrywanie odwrócenia fazy jest przydatne w następujących sytuacjach:
- silnik jest w trakcie konserwacji;
- dokonano znaczących zmian w systemie dystrybucji energii;
- po przywróceniu wskaźnika mocy kolejność faz ulega zmianie.
Konieczność zastosowania przekaźnika rotacji faz wiąże się z niedopuszczalnością odwrócenia silnika, co może spowodować uszkodzenie samego mechanizmu, a także zagrażać personelowi konserwacyjnemu. Przepisy PUE nakazują stosowanie tego urządzenia do wszelkich urządzeń, w tym przenośników, schodów ruchomych, wind i innych systemów ruchomych.
Identyfikacja nierównowagi
Niezbilansowanie w sieciach elektroenergetycznych objawia się zwykle znaczną różnicą amplitud napięć fazowych pochodzących z podstacji regionalnej. Taka nierównowaga jest obserwowana w sytuacjach, gdy równomierny rozkład obciążeń na każdej z faz jest zakłócony po stronie odbiorcy. Jego obecność w systemie prowadzi do rozprzestrzeniania się prądów w poszczególnych liniach, co znacznie skraca żywotność podłączonych urządzeń (na przykład silników elektrycznych).
Tłumaczy się to tym, że tzw. „sklejanie” faz w przewodach obciążeń indukcyjnych powoduje dodatkowe nagrzewanie się przewodów i przyczynia się do zniszczenia izolacji. Wszystko to uzasadnia potrzebę zainstalowania określonego modelu przekaźnika zabezpieczenia fazowego w istniejącej sieci elektrycznej.
Procedura połączenia
Aby zrozumieć procedurę podłączania przekaźnika, pomocne będzie wstępne zapoznanie się z cechami jego konstrukcji. Proces ten znacznie ułatwi zrozumienie zasady działania, a także możliwość skonfigurowania urządzenia bezpośrednio przed uruchomieniem.
Elementy konstrukcyjne
Obudowa przekaźnika przeznaczona jest do montażu na szynie DIN lub na wstępnie przygotowanej płaskiej powierzchni. Złącze zewnętrzne umożliwia podłączenie go do sieci za pomocą standardowych zacisków, do których dostarczane są przewody miedziane o przekroju do 2,5 mm2. Na przednim panelu znajdują się elementy regulacyjne, a także lampka kontrolna informująca o włączeniu urządzenia.
Schemat działania zawiera wskaźniki alarmów i podłączonych obciążeń, a także przełączniki trybów, regulatory asymetrii i opóźnienia czasowego. Do podłączenia urządzenia służą trzy zaciski oznaczone L1, L2 i L3. Podobnie jak wyłączniki automatyczne, nie zapewniają podłączenia przewodu neutralnego (nie dotyczy to wszystkich modeli przekaźników).
Na korpusie urządzenia znajduje się jeszcze jedna grupa styków 6 zacisków służących do połączenia z obwodami sterującymi. W tym celu w okablowaniu urządzenia energetycznego przewidziana jest wiązka przewodów zawierająca odpowiednią liczbę przewodów. Jedna z grup styków steruje obwodem cewki rozrusznika magnetycznego, a druga steruje przełączaniem urządzeń podłączonych do linii.
Pozycje ustawień
Instrukcje podłączenia i konfiguracji zakładają obecność różnych rozwiązań obwodów samego urządzenia. W najprostszych modelach na przednim panelu nie wyświetla się więcej niż jeden lub dwa elementy sterujące. Tym różnią się od sampli z zaawansowanymi ustawieniami. W modelach z dużą liczbą elementów sterujących (nazywa się je wielofunkcyjnymi) przewidziany jest osobny blok mikroprzełącznika. Znajduje się na płytce drukowanej, znajdującej się bezpośrednio pod korpusem urządzenia lub w specjalnej ukrytej niszy.
Wymaganą konfigurację przekaźnika uzyskuje się poprzez sekwencyjną regulację każdego z dostępnych elementów sterujących. Za ich pomocą - obracając pokrętłami sterującymi z jednoczesnym wciśnięciem odpowiedniego mikroprzełącznika - ustawiane są wymagane parametry ochrony. Krok ich instalacji lub czułość urządzenia dla większości próbek wynosi 0,5 wolta.
Oznaczenie urządzenia
W celu oznaczenia urządzeń sterujących na ich panelu przednim lub bocznym stosuje się sekwencję kilku symboli (czasami jest to wskazane tylko w paszporcie). Jako przykład rozważono rosyjskie urządzenie EL-13M-15 AC400V, przeznaczone do połączenia bez przewodu neutralnego. Jest oznaczony w następujący sposób:
- EL-13M-15 - nazwa serii;
- kombinacja АС400В - dopuszczalne napięcie.
Oznaczenie importowanych modeli jest nieco inne. Przekaźniki serii „PAHA”, które mają skrót PAHA B400 A A 3 C, rozszyfrowano bardziej szczegółowo:
- B400 - napięcie robocze 400 woltów.
- A - rodzaj regulacji.
- A (E) - sposób montażu (na szynie DIN lub na złączu).
- 3 - wymiary korpusu w mm.
Symbol „C” oznacza koniec kombinacji kodów.
Funkcje do wyboru
Przy wyborze urządzeń sterujących brane są pod uwagę przede wszystkim ich parametry techniczne. Jako przykład rozważono przypadek wyboru modelu do podłączenia SZR, przy założeniu następującej procedury:
- Sposób włączenia jest określony (z „zerem” lub bez).
- Zostaną znalezione parametry wybranego urządzenia.
- Jednocześnie bierze się pod uwagę, że podczas pracy z SZR konieczne będzie kontrolowanie przerwy i kolejności faz.
Do sterowania SZR czas opóźnienia ustawia się w zakresie 10-15 sekund.
Znajomość poszczególnych modyfikacji urządzeń sterujących pomoże wykonawcy uwzględnić specyfikę ich funkcjonowania w określonych obwodach.
