Решения от Finder Relays для контроля однофазного и трехфазного напряжений
Ольга Каменева
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 |