Введение
Реле контроля фаз и качества напряжения монтируют в ответственных цепях питания электрооборудования. Его работа незаметна. Но при выходе из строя одной из трех фаз или неправильном ее подведении этот прибор поможет уберечь дорогостоящее оборудование от сгорания обмоток.
Назначение прибора
Что такое реле контроля фаз? Это прибор, который используется для защиты механизмов, функционирующих на основе электричества, и бытовой техники, подключаемой к трехфазной сети с соблюдением правильности чередования фаз, симметричности напряжения. В зависимости от функционала, реле обрыва способно поддерживать требуемый диапазон напряжений, отключая питание на линии в случае скачков напряжения.
Реле обрыва фаз рекомендуется устанавливать там, где электрические приборы часто переключаются с одной линии на другую или когда используется оборудование, у которого перекос фаз приводит к перегреванию и перегоранию обмоток.
Конструктивные особенности и принцип работы
Прибор состоит из следующих элементов:
- входные и выходные контакты;
- индикатор напряжения;
- индикатор аварийной ситуации;
- регулятор уровня асимметрии;
- потенциометр, предназначенный для выбора подходящего режима;
- регулятор понижения напряжения;
- потенциометр, который позволяет отрегулировать временной промежуток срабатывания.
Не все устройства обладают вышеперечисленными настройками. Комплекс настраиваемых функций зависит от предназначения прибора и области его использования.
При нормальной работе от источника питания подается напряжение к потребителю. Это могут быть механизмы, использующие полнофазное питание: высокоточные станки, технологичная электроника, двигатели или другое оборудование.
Принцип работы защитного аппарата заключается в постоянном контроле состояния сети. Прибор снабжен схемой, выполненной на транзисторах, благодаря которой упорядочивается чередование фаз. Соответственно этому порядку срабатывают выходные контакты. При некачественном напряжении, обрыве фаз или в случае совершения ошибки при их подсоединении посылается отключающий сигнал, по которому оборудование прекращает свою работу.
Отключение после обрыва происходит немного с задержкой. Величина промежутка времени также настраивается.
Если потребуется, сигнал отключения можно регулировать как для отключения всей электросети, так и для обесточивания только электрооборудования.
После срабатывания реле обрыва параметры сети могут восстановиться самостоятельно, благодаря чему фазы выравниваются. При этом устройство снова подаст питание на обмотки потребителя.
СПРАВКА. При помощи кнопок «Пуск» и «Стоп» пользователь может управлять реле защиты от обрыва фазы в ручном режиме.
Типы
Модели реле защиты могут отличаться между собой техническими характеристиками. Поэтому каждое устройство отнесли к тому или иному типу. Исходя из функционала настроек, реле подразделяют на два вида:
- Регулируемые. Пользователь может установить необходимый режим срабатывания, задав настройки по времени и напряжению.
- Нерегулируемые. Настройки установлены производителем, параметры нельзя менять. Например, к нерегулируемым контрольным реле относится модель Е-511.
Технические параметры и тонкости выбора
Приборы, контролирующие обрыв фаз, используются в самом разном оборудовании. Поэтому их технические характеристики могут сильно отличаться друг от друга. Все зависит от условий, в которых предполагается их использование.
Рабочее напряжение
Самый большой диапазон рабочего напряжения имеют модели ЕЛ11 и ЕЛ11МТ. Их можно устанавливать для техники, которая функционирует от 100, 110, 220, 380, 400 и 415 Вольт. Устройства типа ЕЛ12 и ЕЛ12МТ обладают менее широким диапазоном. Они могут обеспечивать защиту электрооборудованию, работающему от 100, 200 и 280 Вольт. Самый малый диапазон у прибора ЕЛ13. Такие устройства предназначены для работы при 220 и 380 В.
Пределы настроек
Разные модели реле фазного контроля имеют разные пределы регулировок. Если произойдет обрыв одной из фаз, защитный прибор любого типа сработает. Но при снижении напряжения на различных моделях показатели отсечки будут отличаться. Приборы типа ЕЛ12 и ЕЛ13 имеют отсечку 0,5 Uфн, а у ЕЛ11 данный параметр равен 0,7 Uфн.
У таких приборов, как ЕЛ11 и ЕЛ12, отсечка срабатывает и при неправильной фазировке. А вот в приборах ЕЛ13 нарушение порядка чередования фаз не вызывает срабатывания. Выбирая защитное устройство, необходимо учитывать этот нюанс.
Задержка при автоматическом включении и отключении
Чтобы реле контроля фаз не отключало всю линию от питания, в настройки заложена задержка срабатывания. Защитное устройство в зависимости от типа имеет разное время срабатывания. У РКФ типа ЕЛ13 оно варьируется от 0,1 до 0,15 сек, а у ЕЛ11 и ЕЛ12 – от 0,1 до 1 сек.
Температура при эксплуатации РКФ
Реле контроля фаз плохо переносит сильный холод или жару. Экстремальные температурные показатели могут неблагоприятно воздействовать на характеристики внутренних элементов прибора, из-за чего есть вероятность возникновения ложных срабатываний и отключений. Также при быстром охлаждении может появиться конденсат внутри корпуса устройства, что приведет к его поломке. Поэтому необходимо обеспечить РКФ оптимальным для него температурным режимом.
ВАЖНО. Модели серий ЕЛ-11Е, ЕЛ-12Е и ЕЛ-13Е могут эксплуатироваться в температурном диапазоне от −40 до +80 градусов. Они подходят для использования в условиях не очень морозных зим.
Условия хранения
Каждый электронный прибор имеет свои требования не только к его эксплуатации, но и к хранению. Обычно они схожи между собой. Любое РКФ следует содержать в заводской упаковке. Кроме того, избегать хранения прибора при слишком высоких и низких температурах, а также во влажной среде. В период хранения исключить падение прибора и вибрации.
Типовые схемы подключения
Чтобы понять, как подключить реле контроля фаз, нужно знать типовые схемы. Различные реле, выполняющие функцию контроля фаз, при всем своем разнообразии имеют схожий внешний вид корпуса. Клеммники для подключения электропроводов зачастую выходят на переднюю панель корпуса, благодаря чему удобно проводить монтирование.
Само устройство выполнено под монтаж на стандартную рейку, используемую в электрощитках, или же просто на ровную поверхность. Клеммник чаще всего сделан в виде обычного зажима, который предназначается для соединения с проводами сечением до 2,5 мм².
Подключение трехфазного напряжения производится через клеммы прибора, которые отмечены специальными обозначениями (L1, L2, L3). Монтаж нуля обычно не предусмотрен, но данный нюанс определяется моделью самого контролирующего фазы реле.
Для подсоединения к управляющим цепям применяется вторая группа контактов, которая зачастую имеет как минимум 6 рабочих клемм.
ВАЖНО. Трехфазное напряжение не сложно подключить, но у каждой модели РКФ могут быть свои нюансы при проведении монтажа. Поэтому необходимо тщательно изучить сопроводительную документацию и руководствоваться инструкцией.
Также на корпус реле многие производители тоже наносят инструкцию.
В качестве примера следует разобрать несколько схем.
Схема подключения РКФ РНПП-311
На образце можно увидеть подключение клеммного ряда к соответствующим фазам. На выходе можно получить две цепи с различными уровнями напряжения.
Схема подключения реле OMRON
Электрический ток поступает через вводные каналы L1, L2, L3 и через нейтраль N. На выходе имеется 2 варианта: трехфазная трехпроводная линия и трехфазная четырехпроводная, предназначенная для работы с коммутатором.
Схема подключения РКФ Carlo Gavazzi
Здесь можно увидеть, что клеммы запитываются через предохранители. Регулировочный блок дает возможность выставить пределы отключения по ним.
Остальные 2 схемы показывают работу вторичных цепей отключения подачи электричества с соответствующей временной задержкой по этим клеммам. У большинства схем одинаковые составляющие, которые предназначены для мониторинга параметров сети.
Основные компоненты идентичны, но различные модели могут иметь разные способы настройки и регулировки. Существуют простые устройства, в которых на переднюю часть выводится 1–2 потенциометра. Также есть приборы с расширенными элементами настройки.
1 – секция переключателей; 2, 3, 4 – выбор имеющихся рабочих вариантов напряжений; 5, 6, 7, 8 – варианты установки функций асимметрии и симметрии
СПРАВКА. Настройка заключается в том, что производится вращение потенциометров или же меняется положение микропереключателей.
Модели РКФ, пользующиеся популярностью
На рынке представлено много отечественных и зарубежных производителей. Продукция каждого из них имеет свои особенности использования и технические характеристики.
1. ABB SQZ3
Реле выполняет следующие функции постоянного мониторинга трехфазных сетей 400 В переменного тока:
- чередование фаз;
- обрыв фаз;
- минимальное напряжение (выбирается в пределах от 70 % до 100 % Un).
Если обнаруживается одна из этих трех аварий, срабатывает выходной переключающий контакт. При аварии по минимальному напряжению срабатывание происходит с задержкой, настраиваемой в пределах от 2 до 20 с. Выходной контакт может коммутировать следующие устройства:
- звуковую аварийную сигнализацию,
- контакторы электродвигателей,
- дистанционные расцепители автоматических выключателей.
3. OMRON K8AB
Схема дополнена временным регулятором, благодаря которому можно осуществлять тонкую настройку. Также нужно обратить внимание и на то, что реле реагирует не только на обрыв, слипание, перекос фаз или низкое сетевое напряжение, но и на скачки тока.
В цепях электропитания можно не устанавливать реле контроля фаз. Но если владелец дорогостоящего оборудования не желает тратить средства на ремонт, лучше все же интегрировать в схему подобное устройство. Цена этого прибора во много раз ниже, чем стоимость промышленного или бытового электрооборудования.