Силовая электроника №3'2008

Решения от Finder Relays для контроля однофазного и трехфазного напряжений

Ольга Каменева

Современное электрооборудование, применяемое во многих отраслях и сферах народного хозяйства, очень чувствительно и требовательно к качеству потребляемой электроэнергии. И «неправильное» напряжение питания может привести к сокращению срока службы или выходу из строя сложного дорогостоящего оборудования, а также к искажению управляющих сигналов в автоматизированных системах управления различными технологическими процессами. Проблема качественного и бесперебойного энергоснабжения особенно актуальна для производств с непрерывным технологическим циклом, опасных производств, в медицинских учреждениях и на других объектах, где даже за минимальный простой приходится платить очень высокую цену.


При работе оборудования от однофазной сети 220 В, 50 Гц основные неполадки возникают из-за понижения или повышения напряжения за допустимые значения, а также наличия различных импульсных помех. Выход напряжения питания за пределы допустимого может оказаться опасным для работы оборудования — оно просто выйдет из строя.

Значительно сложнее обстоит дело при работе электрооборудования от трехфазного напряжения. Кроме понижения или повышения напряжения на фазах существенную роль играет асимметрия фаз — случай, когда напряжение на фазах имеет разную величину. Большая асимметрия фаз приводит к перегреву обмоток двигателей или трансформаторов и выходу их из строя.

Другая проблема трехфазного напряжения — это обрыв одной из фаз.

Некоторые типы трехфазных электродвигателей в случае обрыва одной из фаз переходят в генераторный (тормозной) режим и генерируют на эту фазу напряжение рекуперации, близкое по фазе и амплитуде сетевому линейному напряжению. В этом режиме через обмотки электродвигателя будут протекать несимметричные токи опасных значений. Напряжение рекуперации может достигать 97% номинального значения. Если реле контроля фаз воспринимают это напряжение как «нормальную» фазу и не отключают питание двигателя, то электродвигатель выходит из строя.

В большинстве случаев для нормальной работы электрооборудования требуется строго определенный порядок чередования фаз напряжения питания. Иногда, в результате аварии в цепи питания, может возникнуть ситуация, когда все три фазы имеют напряжение 220 В относительно «земли», но при этом две из них замкнуты между собой (происходит «слипание» фаз). Работа механизмов при таком напряжении приведет к выходу оборудования из строя.

Для защиты электрооборудования от «неправильного» напряжения однофазных и трехфазных электрических сетей можно использовать реле контроля напряжения и фазы от итальянского производителя — компании Finder. Эта компания более 50 лет занимается разработкой и производством электромеханических реле и таймеров, а также специальных контрольных реле для более ответственных приложений. Для контроля повышения / понижения напряжения однофазных сетей компания Finder предлагает реле серий 71.11 и 71.41. Эти реле выявляют и автоматически отключают напряжение, выходящее за пределы допустимых значений, и защищают от избыточных «пусков» посредством временных задержек в 5 или 10 мин. Уровни детектируемого перенапряжения / пониженного напряжения для реле серии 71.11 в одном случае фиксированные — 1,2 Un и 0,75 Un соответственно, в другом случае — симметрично регулируемые в диапазоне от ±5% до ±20%. Регулировка уровней детектируемого напряжения осуществляется как с помощью шлицевой, так и с помощью крестовой отвертки.

При использовании реле серии 71.41 у разработчиков есть возможность самостоятельно и более точно выставлять (программировать) уровни срабатывания реле при перенапряжении или пониженном напряжении с необходимыми задержками отключения от 0,1 до 12 с. Причем контроль напряжения может осуществляться как по переменному току, в диапазоне от 15 до 480 В, так и по постоянному току, в диапазоне от 15 до 700 В. Данное реле имеет память отказов.

Для контроля повышения / понижения напряжения, наличия и порядка чередования фаз в системах трехфазного напряжения компания Finder предлагает реле серии 71.31. Реле этой серии определяют выход напряжения за пределы установленных значений, асимметрию фазных напряжений, чередование фаз, обрыв фазы и производят автоматическое отключение через установленное время задержки. Как и реле серии 71.11, эти реле имеют как фиксированные, так и симметрично регулируемые уровни детектируемого напряжения и асимметрии между фазами.

Контакты всех контрольных реле переключаемые и выполнены из прочного материала — AgCdO, он устойчив к механическому износу и оплавлению при коммутации больших нагрузок. Светодиодная индикация на передней панели реле показывает как подачу напряжения питания, так и определение выхода напряжения за установленные значения, асимметрию 3-фазного напряжения, чередование или обрыв фазы. Реле имеют промышленное исполнение и предназначены для DIN-реечного монтажа; все механизмы сертифицированы в соответствии со стандартом ГОСТ Р.

Технические характеристики реле контроля напряжения и фазы 71.11, 71.31 и 71.41 приведены в таблице.



Рис. 1. Реле 71.11.8.230.0010


Рис. 2. Реле 71.41.8.230.1021


Рис. 3. Реле 71.31.8.400.2000

Таблица. Технические характеристики реле контроля напряжения и фазы 71.11, 71.31 и 71.41

Тип реле 71.11.8.230.0010 71.31.8.400.2000 71.41.8.230.1021
Назначение Контроль повышения/понижения
однофазного напряжения
Контроль асимметрии 3-фазного
напряжения, чередования и обрыва фаз
Программируемое универсальное реле
контроля напряжения
Характеристика контактов
Конфигурация контакта 1 перекидной 1 перекидной 1 перекидной
Номинальный ток / макс. пиковый ток, А 10/15 10/15 10/15
Номинальное / макс. переключаемое напряжение, В 250/400 250/400 250/400
Номинальная нагрузка АС1, ВА 2500 2500 2500
Номинальная нагрузка АС15 (230 В AC), ВА 500 500 500
Допуст. мощность однофаз. двигателя (230 В AC), кВт 0,5 0,5 0,5
Коммутационная способность DC1:30/110/220 В, А 10/0,3/0,12 10/0,3/0,12 10/0,3/0,12
Мин. переключаемая нагрузка, мВт (В/мА) 300 (5/5) 300 (5/5) 300 (5/5)
Материал контактов AgCdO AgCdO AgCdO
Характеристика катушки
Ном. напряжение Un, В AC (50/60 Гц) 230 400 230
В DC
Ном. мощность, AC/DC ВА (50 Гц)/Вт 4/– 4/– 4/–
Рабочий диапазон, AC (50 Гц) 0,75–1,2 Un 0,8–1,15 Un 0,85–1,15 Un
DC
Технические данные
Электрическая долговечность при AC1 в циклах 100 × 103 100 × 103 100 × 103
Уровень распознавания Umin/Umax/асимметрия Фиксированные 0,75Un/1,2Un/ – 0,7Un/1,11Un/– 5…–15%Un  
Уровень распознавания пер. тока (50/60 Гц)/ пост. тока 15–480 В/15–700 В
Задержка отключения/реагирование/задержка начала 5 или 10 мин/<0,5 с/ – – /<0,5с/ – 0,1–12 s/<0,35s/<0,5s
Память отказов Нет Нет Программируемый параметр
Температурный диапазон, °С – 20…+55 – 20…+55 – 20…+55
Класс защиты IP 20 IP 20 IP 20
*  *  *

Другие статьи по этой теме


Скачать статью в формате PDF

Скачать статью в формате PDF 2008_3_140.pdf  

 
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

Оцените, пожалуйста, удобство и практичность (usability) сайта:
Хорошо
Нормально
Плохо