Что такое реле контроля фаз и как оно работает. Защита от пропадания фазы в трехфазной сети.

Советы и вопросы
Защита от пропадания фазы в трехфазной сети - Опасность и последствия перекоса Схема и видео подключения ЕЛ-11М-15 Похожие посты: Как сделать правильный выбор? Реле контроля трехфазного напряжения ЕЛ-11, ЕЛ-12 и ЕЛ-13

Они позволяют отключать нагрузку в случае неисправности в сети. Все, что может угрожать оборудованию и повлиять на производительность или процесс, интерпретируется как сигнал к немедленному отключению, и реле контроля переключает коммутационные элементы в положение отключения.

Схемы автоматической защиты трехфазного двигателя при пропадании фазы

Причинами однофазной работы электрооборудования в большинстве случаев являются ожоги, обрывы одного или двух фазных проводников, потеря контакта в точке подключения, срабатывание (перегорание) предохранителя. Переходные замыкания, вызванные обрывом фазы, особенно опасны в трехфазных асинхронных двигателях. Такая несимметричная работа характеризуется возникновением токов в обмотках двигателя — токи в обмотках могут в несколько раз превышать номинальный ток.

Когда трехфазный двигатель вводится в эксплуатацию на двух фазах, пуск обычно не происходит. Однако, если без контакта или выгорания (обрыва) одной из фаз во время работы, двигатель уже достиг скорости, равной или близкой к номинальной, и крутящий момент позволяет двигателю продолжать работать на пониженной скорости, остановки быть не должно.

В этом случае неисправность может быть заметна только по изменению шума двигателя. Это приводит к недопустимому нагреву магнитной цепи, повреждению изоляции двигателя и выходу его из строя.

В чем опасность пропадания одной фазы для трехфазного двигателя

Современное производство неразрывно связано с использованием трехфазных асинхронных электродвигателей, питающихся от трехфазной сети 380 В, 50 Гц. Это самый простой и экономичный способ получения крутящего момента для любой технической установки, но особенностью трехфазных двигателей является их высокая чувствительность к обрыву фазы.

Причинами потери фазы могут быть:

Читайте также: 8 лучших трансформаторных стабилизаторов напряжения.

По какой-либо причине обрыв фазы заставляет трехфазный двигатель перейти на однофазный режим работы.

Ненормальное состояние может возникнуть при различных условиях эксплуатации:

Давайте рассмотрим, что происходит с трехфазными двигателями и что это может означать для них.

Каков риск срыва фазы?

При нормальной трехфазной работе все три обмотки статора проводят фазные токи одинаковой величины, но смещенные на 120°; это создает вращающееся магнитное поле, которое позволяет ротору вращаться. При обрыве одной из фаз симметричная система нарушается, токи и напряжения перераспределяются, при этом две обмотки соединяются последовательно и через них протекает общий ток в соединении «звезда», а в третьей обмотке ток не протекает.

Магнитное поле просто меняет свой знак, что недостаточно для запуска двигателя. Это может иметь место в случае трехфазных двигателей, подключенных к звезде, но успех запуска зависит от величины нагрузки. Если нагрузка не вращает вал, обмотки статора быстро перегреваются из-за нарастающих пусковых токов, что приводит к разрушению изоляции и выходу из строя трехфазных двигателей.

Не менее опасным для двигателя является обрыв фазы при работающем двигателе. Независимо от схемы подключения, однофазный двигатель обычно имеет достаточный крутящий момент для продолжения работы, хотя скорость двигателя несколько снижается и сопровождается характерным гулом, в отличие от трехфазной работы. Работа электродвигателя в таком режиме часто остается незамеченной неопытным персоналом, а длительный нагрев рабочих обмоток вызовет их перегрев, что приведет к выходу электродвигателя из строя.

Асинхронный электродвигатель является одним из самых надежных электрических устройств. При правильном обращении он будет сохранять свою работоспособность десятилетиями, хотя неумолимая статистика показывает, что случайный отказ одной из фаз приводит к гибели более половины всех электродвигателей. Для защиты асинхронных двигателей от таких аварий были разработаны различные схемы подключения, обеспечивающие аварийное отключение двигателя.

Тепловая защита двигателя работает вяло и не всегда реагирует на перегрузки по току; более эффективными являются многочисленные системы релейной защиты, которые срабатывают практически сразу при отказе одной из фаз. Обычно контакты реле размыкают цепи магнитного пускателя, а контакты магнитного пускателя размыкают цепи двигателя. Надежная защита обеспечивается за счет использования реле контроля фаз.

Для чего предназначено

Специальные регуляторы угла сдвига фаз востребованы там, где требуется частое подключение к сети и где важно поддерживать коммутацию. Например, часто бывает так, что подключаемые устройства постоянно перемещаются из одного места в другое. В этом случае вероятность смешения фаз сетевых напряжений очень высока.

При некоторых нагрузках неправильное переключение фаз может привести к неправильной работе прибора и последующему повреждению. Любое устройство, подключенное к такой сети в течение длительного периода времени, может привести к неисправности. При эксплуатации такого устройства легко ошибиться в оценке его состояния и предположить, что оно нуждается в ремонте.

Конструкция и принцип работы

Конструктивное исполнение реле

Структура блока включает в себя входные и выходные контакты, индикаторы нормального питания и аварийных состояний, а также контроллеры, которые обозначены соответствующими номерами на рисунке (рис. 1):

  1. Индикатор аварийной ситуации;
  2. Индикатор подключенного питания нагрузки;
  3. Потенциометр, позволяющий выбирать нужный режим;
  4. Регулятор уровня асимметрии;
  5. Регулятор снижения напряжения;
  6. Потенциометр, позволяющий регулировать временную уставку срабатывания.

Не все модели предлагают полный диапазон настроек для вышеуказанных параметров. Они зависят от применения реле и области его использования.

Принципиальная схема работы

В нормальном режиме работы напряжение подается в цепь питания от источника E1 EED (рис. 2) к нагрузке, будь то двигатель, машина или другое устройство. Реле угла поворота фаз R подключается к точке пайки через клеммы, обозначенные на схеме L1, L2, L3, и нулевой проводник N. Внутри устройства находится логическая схема на базе транзистора, которая посылает сигнал с выходных контактов на разомкнутую катушку стартера P для ее активации. При необходимости сигнал активации может быть настроен как на отключение нагрузки, так и на отключение внешнего сетевого питания.

В случае возникновения аварийной ситуации — обрыв фазы, короткое замыкание, скачок тока — содержание гармоник в параметрах сети изменяется. Защитное устройство реагирует на это и подает соответствующий сигнал прерывания на катушку контактора через клеммы 24 и 21.

После активации силовых контактов в практике электроснабжения потребителя может произойти физическое восстановление электросети, после чего фазы выравниваются. Затем реле возвращает контакты в положение ON, активируя систему автоматического повторного включения и восстанавливая питание обмоток двигателя или других нагрузок.

Вы можете использовать кнопки «Пуск» и «Стоп» для ручного управления подачей питания на электроприбор.

Назначение и функции

Эта технология используется для трехфазных нагрузок. Наибольшая потребность существует в защите синхронных или асинхронных электродвигателей, трехфазных прецизионных машин, электронных процессов и насосов. Обратите внимание, что неправильное переключение фаз приводит к низкому КПД, перегреву и снижению изоляции, что, в свою очередь, может привести к повреждениям.

Он используется для следующих целей:

  • Для коммутации преобразовательного оборудования, которому важно соблюдение последовательности фаз: источников питания, выпрямителей, инверторов и генераторов;
  • Для систем АВР (введения в работу резервных источников питания) или подключения системы аварийного освещения;
  • Для специального оборудования – станков, крановых установок, мощность которых составляет не более 100 кВт;
  • Для электроприводов трехфазных двигателей, имеющих мощность не более 75 кВт.

Данное устройство не используется для коммутации однофазных нагрузок.

Реле защиты фаз обычно используется для различных промышленных и бытовых приборов и является обязательным предохранителем для цепей управления, требующих постоянного контроля значений напряжения и других внешних параметров сети.

В трехфазной сети он контролирует:

  • уровня напряжения, реализуемая, в преимущественном большинстве, для оборудования такого класса в случаях, когда его величина выходит за установленные пределы;
  • чередования фаз – выполнит коммутацию в случае аварийного слипания фаз или при их неверном расположении относительно питающих вводов оборудования;
  • пропадания фазы – производит отключение потребителя в случае обрыва фазы и последующего отсутствия напряжения;
  • перекоса фаз – производит коммутацию в случае изменения фазного или линейного напряжения по отношению к номинальному значению.

Преимущества реле контроля фаз

По сравнению с другими устройствами аварийной остановки, эти электронные реле обладают рядом существенных преимуществ:

  • в сравнении с реле контроля напряжения не зависит от влияния ЭДС питающей сети, так как его работа отстраивается от тока;
  • позволяет определять аномальные скачки не только в трехфазной сети питания, но и со стороны нагрузки, что позволяет расширить спектр защищаемых компонентов;
  • в отличии от реле, работающих на изменение тока в электродвигателях, данное оборудование позволяет фиксировать еще и параметр напряжения, обеспечивая контроль по нескольким параметрам;
  • способно определить дисбаланс уровней питающих напряжений из-за неравномерности загрузки отдельных линий, что чревато перегревом двигателя и снижением параметров изоляции;
  • не требует формирования дополнительной трансформации со стороны рабочего напряжения.

В отличие от реле, работающих только от напряжения, оно обеспечивает эффективную защиту от рекуперативных напряжений, создаваемых инверсным ЭДС. Если одно из фазных напряжений выходит из строя, двигатель продолжает потреблять достаточную мощность от двух оставшихся напряжений. Обесточенная фаза генерирует ЭДС, вращая ротор, который в аварийной ситуации продолжает вращаться двумя фазами.

Поскольку контакты двигателя не размыкаются реле во время этого процесса, существует риск дальнейшего повреждения электрической машины. Контрольное реле, с другой стороны, способно обнаружить сдвиг фаз и, таким образом, обеспечивает полную защиту.

Технические характеристики

Технические особенности реле определения фазы включают следующее:

  • питающее напряжение;
  • диапазон контроля перенапряжения;
  • диапазон снижения уровня напряжения;
  • границы временной задержки для включения после скачка напряжения;
  • границы временной задержки для включения после падения напряжения;
  • время, расходуемое на отключение в случае пропадания фазы;
  • номинальный ток на контактах электромагнитного реле;
  • количество контактов для совершения коммутационных опраций;
  • мощность устройства;
  • климатическое исполнение;
  • механическая и электрическая износоустойчивость.

Схема определяет порядок поочередного включения фаз, чтобы обеспечить нормальное питание нагрузки, при условии правильного соблюдения этих требований на этапе установки и настройки. В то же время можно установить задержку переключения для различных режимов работы устройства. Так, для двигателей можно установить время задержки отключения от 1 до 3 секунд для пусковых токов при запуске.

То же самое относится и к опции активации перегрузки, где время предварительного отключения может быть установлено от 5 до 10 секунд.

Зачем нужно реле контроля фаз

Преимущества использования источника питания с фазовым управлением уже были описаны. Есть и недостатки:

разрыв нуля

  1. Происходит небольшая, но постоянная потеря реактивной мощности в соединяющих проводах.
  2. При обрыве нулевого провода и несимметричной нагрузке на каналы сети, в момент синусоидального простоя, по одной из линий может пройти напряжение выше нормы, что зачастую и губит квартирную бытовую технику. Она перегорает от излишних токов. Что происходит при разрыве нуля:
  3. Перечисленное во втором пункте происходит еще и по причине чрезмерного потребления на одной или двух фазах общей цепи питания. Скажем, когда нагрузка не сбалансирована.
  4. Излишнее использование импульсных блоков питания на одной из приходящих линий может вызвать проблему гармоник, кратных третьей. Что в конечном итоге приводит к возникновению излишних токов в нейтрали сети. Распространение блоки питания настоящего типа получили в малогабаритной технике, наподобие ПК, ноутбуков, зарядок, офисного оборудования и многих других устройств.
  5. В случае обрыва одной или нескольких фаз, коэффициент полезного действия питаемого оборудования резко снижается, а общая нагрузка на сеть увеличивается. Это может привести к весьма печальным последствиям.
  6. Нарушение порядка чередования также приведет к выходу техники из строя. Примером может стать промышленный винтовой компрессор. Если он подключается к линии неверно, обмотки двигателя зачастую перегорают.

Реле фазовой защиты используется для предотвращения вышеуказанных факторов от нанесения ущерба конечному потребителю.

Принцип работы реле

Понять, что такое переменный ток и причины проблем на линии. Осталось выяснить, зачем нужно реле угла сдвига фаз и как оно работает.

Это одна из моделей реле фазового угла, выпускаемых промышленностью:

реле контроля фаз

Работа реле основана на размыкании всех трех каналов, участвующих в подаче питания.

Это относится к ситуациям, когда:

  • разрыв «нуля»;
  • асимметрия фазного тока;
  • уменьшение или повышение уровня напряжения на одной из линий;
  • нарушение в правильном чередовании фаз.

В идеале деактивация происходит не сразу, а через некоторое время (при условии, что колебания в сети однократны и сразу возвращаются в норму). Это может произойти, например, когда к линии сразу подключается мощный потребитель. По этой причине в защитном устройстве обычно устанавливается реле времени для контроля времени срабатывания.

Не все модели, выпускаемые производителями, оснащены полным набором функций устройства. Некоторые из дешевых реле защиты фаз обнаруживают только один из факторов, требующих вмешательства. Часто они также не имеют таймера.

При желании вы можете построить простое устройство многофазной защиты своими руками, используя приведенную ниже схему:

схема

Это самая простая из множества возможных конструкций. Тем не менее, он выполняет свою основную защитную функцию.

Самым важным в принципе работы реле контроля фаз является то, что оно определяет только состояние входящей линии, но не каналов потребления. Другими словами: При возникновении неполадок в оборудовании клиента, в отличие от других автоматических выключателей, не следует ждать, пока сработает система защиты.

Различия моделей

Как уже было описано, разница между представленными на рынке фазовыми реле заключается в широте возможностей. В реальном устройстве цифровой компонент не очень важен; для мониторинга характеристик сети достаточно обычной электронной схемы. Однако часто требуется возможность настройки параметров для активации начальной защиты.

Таблица различных моделей реле фазового угла:

Наименование Задержка срабатывания (сек) Задание начальных характеристик& Факторы, приводящие реле в действие Цена на октябрь 2020 г. (руб.)
Перекос Мин. напряжение Макс. напряжение Обрыв Чередование
IEK ORF-06-220-460VAC 0.5 Есть Да Да Да Да Да 1743
IEK ORF-03-220-460VAC 0.5 Нет Нет Нет Нет Да Нет 1555
EKF RKF-8 0.5–10 Есть Да Да Да Да Да 2249
F & F CKF-318-1 0.3–15 Есть Да Да Да Да Да 1890
TDM ЕЛ-11М-3х380В 0.5–4 Есть Да Да Да Да Да 1312
Line Energy RKF-03-02 0.1–99.9 Есть Да Да Да Да Да 2000

реле

Примечание: Нарушение последовательности фаз также может быть обнаружено по сдвигу фаз, поэтому правильный монтаж необходим для любого исполнения в трехфазной сети.

Приведенный ниже список не включает все широко используемые модели, но позволяет оценить среднюю стоимость устройств защиты с одинаковой функциональностью.

Типы

Наиболее популярными типами реле для контроля фаз являются серии 11, 12, 13, 11MT и 12MT.

Важно отметить, что ассортимент продукции зависит от типов реле фаз напряжения (EL):

  • 11 и 11 МТ — защита источников питания, участие в системе АВР, питание преобразователей и генераторных установок.
  • 12 и 12МТ — для защиты кранов, имеющих мощность, не превышающую 100 кВт.
  • 13 — применяются при подключении электрических моторов реверсивного типа, имеющих мощность до 75 кВт.

Устройства монтируются на специальной DIN-рейке или только с помощью винтов (по необходимости).

Характеристики

Современные реле фазового угла выбираются по следующим характеристикам:

  1. НАПРЯЖЕНИЕ. Рабочее U напрямую зависит от спецификации оборудования. К примеру, EL серии 11 могут работать на напряжении от 100 до 415 В (в том числе 110 В, 220 В, 380 В и 400 В). Что касается ЕЛ 13, они работают на напряжении 220 и 380 В.
  2. ГРАНИЦА СРАБАТЫВАНИЯ. Этот параметр также зависит от вида реле и сложившейся ситуации. Так, при симметричном уменьшении напряжения устройства ЕЛ серий 11, 12 и 13 имеют минимальный предел, равный 0,7; 0,5 и 0,5 Uфн соответственно. В случае обрыва одной или более фаз все реле сработают. Если нарушено чередование, то модели ЕЛ11 и 12 распознают проблему и замыкают контактную группу, а ЕЛ13 нет.
  3. ВРЕМЯ ЗАДЕРЖКИ. Этот показатель отражает, насколько задерживается срабатывание реле контроля фаз напряжения при достижении необходимой уставки (заданное пороговое значение). Для моделей ЕЛ11 и 12 этот показатель равен от 0,1 до 10 секунд (в зависимости от регулировки), а для ЕЛ13 — до 0,15 с.
  4. РАБОЧАЯ ТЕМПЕРАТУРА. Как и в рассмотренных выше случаях, здесь ситуация зависит от типа реле. ЕЛ типа 11 и 12 работают от 40 градусов мороза до 40 градусов тепла. Что касается ЕЛ13, эти реле имеют меньший диапазон — от -10 до +45 градусов Цельсия.
  5. Температура хранения — от -60 до +50 градусов Цельсия.
  6. Вес изделия — 300 грамм (ЕЛ 11 и 13) и 250 грамм (ЕЛ 12).

Тонкости выбора

При выборе реле фаз напряжения следует руководствоваться техническими параметрами устройства, которое будет подключено к цепи.

В качестве примера рассмотрим ситуацию, когда необходимо выбрать модель для подключения ATS.

Процедура выполняется следующим образом:

  • ОПРЕДЕЛЯЕМ СПОСОБ ПОДКЛЮЧЕНИЯ — с «нулем» или без него.
  • ОПРЕДЕЛЯЕМСЯ С ПАРАМЕТРАМИ. Для схемы АВР важно, чтобы устройство контролировало факт обрыва фаз и последовательность фаз. При этом время задержки должно быть в диапазоне между 10 и 15 секундами. Требуется наличие контроля колебаний U больше или меньше уставки. Чтобы коммутировать реле с 0-ым проводом требуется визуальный контроль для каждой из фаз.

Проанализировав рассматриваемые требования, вы можете предпочесть модель EL11E.

Кроме того, при выборе следует учитывать модификацию реле. Например, устройства отечественного производства маркируются как EL.

Для иностранных товаров маркировка немного отличается. Например, RANA B380 A 3 C. Здесь «RANA» — название серии, B380 — напряжение 380В. Следующие две буквы A указывают на управляющий потенциометр и тип монтажа (DIN-рейка). Цифра «3» означает размер корпуса 3,5 см, а C — последняя цифра маркировки.

Схемы автоматической защиты трехфазного двигателя при пропадании фазы

Трехфазные двигатели быстро перегреваются и повреждаются при случайном отключении одной из фаз, если их вовремя не отключить от сети. Для этой цели были разработаны различные автоматические системы защиты, но они либо сложны, либо недостаточно чувствительны. Устройства защиты можно разделить на релейные и диодно-транзисторные. Реле, в отличие от диодов и транзисторов, имеют более простую конструкцию.

Рассмотрим некоторые схемы реле для автоматической защиты трехфазного двигателя при случайном обрыве одной из фаз питания энергосистемы.

Первый метод (рис. 14): В обычную систему запуска трехфазного двигателя вставляется вспомогательное реле P с нормально разомкнутыми контактами P1. При наличии напряжения в трехфазной сети на обмотку вспомогательного реле P постоянно подается напряжение, и контакты P1 замыкаются. При нажатии кнопки пуска ток проходит через соленоидную катушку магнитного пускателя MP, а контактная система MP1 подключает электродвигатель к трехфазной сети.

к трехфазной системе. Если провод A случайно отсоединяется от сети, реле P размыкается, контакт P1 размыкается и отключает катушку магнитного пускателя, который через контактную систему MP1 отключает двигатель от сети. При отключении проводов B и C от сети обмотка магнитного пускателя немедленно обесточивается. Реле переменного тока типа MKU-48 используется в качестве дополнительного реле P.

Второй метод (рис. 15). Устройство защиты основано на принципе создания искусственной нейтральной точки, образованной тремя одинаковыми конденсаторами C1CZ. Между этой точкой и нейтралью O устанавливается дополнительное реле P с нормально замкнутыми контактами. При нормальной работе двигателя напряжение равно нулю при 0′ и ток в катушке реле не течет. При отключении одной из линий сети нарушается электрическая симметрия трехфазной сети, напряжение подается на O′, реле P срабатывает и через контакты P1 отключает обмотку магнитного пускателя. Это устройство более надежно, чем его предшественник. Реле типа MKU, для рабочего напряжения 36 В. Конденсаторы C1CZ — это бумажные конденсаторы, 410 мкФ, для рабочего напряжения не ниже удвоенного фазного напряжения.

Чувствительность устройства такова, что иногда двигатель может выйти из строя из-за ошибок электрической симметрии, вызванных подключением посторонних однофазных нагрузок, питающихся от этой сети. Чувствительность можно уменьшить, используя конденсаторы меньшей емкости.

Третий метод (рис. 16): Схема устройства защиты аналогична первому способу. При нажатии кнопки «Пуск» на реле Р подается напряжение, контакт Р1 замыкает цепь питания катушки магнитного пускателя МП.

Магнитный пускатель активируется, и контакты MP1 включают электродвигатель. При обрыве кабелей линии B или C реле P отключается; при обрыве кабелей линии A или C активируется магнитный пускатель MP.

В обоих случаях электродвигатель отключается через контакты магнитного пускателя MP1.

По сравнению с трехфазной защитой двигателя, рассмотренной в первом методе, эта схема имеет то преимущество, что дополнительное реле P деактивируется при отключении двигателя.

  • Предыдущая запись: Рассказ о том как появилось радио
  • Следующая запись: ИК-индикатор насыщенности горения камина

    Устройство и модели реле контроля фаз

    Zamel CKM-01

    Давайте перейдем от простого к сложному. В качестве примера рассмотрим реле CKM-01 польской компании Zamel .

    CKM-01 от Zamel. Краткое описание в упаковке

    Реле имеет три фазы (L1, L2, L3) и ноль (N) в качестве входа, внутренняя цепь питается от фазы L1. Выходное реле имеет переключающий контакт. Есть также два индикатора, которые показывают чередование фаз и асимметрию.

    Вот как это реле выглядит вживую:

    Читайте также: Выбор лучшего солнечного светодиодного уличного фонаря.

    Как выбрать лучший светодиодный уличный фонарь для вашего дома? показать

    Принципиальная схема реле ЦКМ-01 Zamel очень проста и состоит всего из двух транзисторов. Внутреннюю часть CKM-01 Zamel можно увидеть на фотографии ниже.

    Честно говоря, я никогда бы не подумал, что такое относительно сложное устройство может быть собрано всего из 2 транзисторов!

    Zamel CKM-01. внутреннее устройство

    Zamel CKM-01. внутреннее устройство

    Zamel CKM-01. внутреннее устройство

    Руководство производителя доступно для скачивания в конце этой статьи.

    РНПП-311

    SamElectrik.ru в социальных сетях

    Следуйте за нами! Это интересно и там!

    Теперь рассмотрим популярную отечественную модель — РНПП-311. Его полное название — реле напряжения, поворота и последовательности фаз. Отсюда и короткое название. Для получения более подробной информации см. инструкции в конце статьи. Реле РНПП-311М недавно появилось в более современном и компактном корпусе и предлагает больше возможностей настройки.

    Реле РНПП-311М для напряжения, смещения и последовательности фаз.

    Затем, исходя из степени увеличения функциональности.

    OMRON K8AB

    Самой современной моделью является OMRON K8AB:

    Omron K8AB-PA. показать

    Здесь уже есть дополнительная регулируемая катушка для времени отклика. Это реле также реагирует на пониженное и повышенное напряжение в одной из фаз.

    Схема основана на микроконтроллере, как и все модели, которые я буду обсуждать ниже.

    Временная диаграмма и схема находятся на странице этого реле:

    Omron K8AB — временная диаграмма, регулировка и схема.

    В серии реле Omron K8AB есть 4 модели, которые предлагают очень продвинутые настройки, подходящие каждому. Полный справочник можно найти здесь.

    Читайте также: Узнайте, как запустить бензиновый генератор

    Carlo Gavazzi DPC01

    Еще одно реле напряжения, с которым я сталкивался, — Carlo Gavazzi DPC01. Он используется в контуре промышленного холодильного компрессора, о котором я писал в статье ИБП (источник бесперебойного питания) или как я спас молоко от прокисания.

    Кстати, если вам интересно то, о чем я пишу, подписывайтесь на получение новых статей и вступайте в группу VK!

    Защита двигателя 380 В от работы на двух фазах

    Эксплуатация двигателей в двух фазах является довольно распространенным явлением. Обычно двигатели работают на двух фазах из-за плохого электрооборудования. Несвоевременное обслуживание контактов распределительных устройств и защитных блокировок, а также несвоевременная проверка контактных соединений кабелей и проводов в распределительных щитах, компонентах и в распределительных щитах и т.д.

    Если повысить культуру эксплуатации электроустановок, то вероятность обрыва фазы из-за плохих контактов будет сведена к минимуму.

    Очень часто двигатель может работать на двух фазах, если цепь двигателя защищена предохранителями, потому что пожарный разъем на одной фазе перегорает в результате короткого замыкания на землю в сети с заземленным нейтральным проводником. Замена предохранителей на автоматические выключатели исключает возможность двухфазного режима работы.

    Сейчас мы попытаемся выяснить, что это за защита и в чем опасность двухфазного двигателя.

    Эта защита предохраняет двигатель от перегрева и от так называемого «опрокидывания», т.е. потери тока из-за снижения крутящего момента, развиваемого двигателем при отказе одной фазы. Защита осуществляется путем отключения, в качестве защитных устройств используются тепловые и электромагнитные реле.

    В случае обрыва фазы ток двигателя при соединении обмоток звездой в 1,7-2 раза выше, чем при трехфазном режиме.

    Например, рассмотрим влияние обрыва фазы на различные напряжения между различными точками в цепи статора двигателя.

    Предположим, что двигатель подключен к сети с номинальным сетевым напряжением Ul, обмотка статора соединена в звезду и имеется обрыв кабеля в фазе «A» (рис. 1a).

    Рис.1 – Напряжения при работе двигателя на двух фазах

    Рис. 1 — Напряжения при работе двигателя в двух фазах

    Нас интересуют следующие напряжения:

    • UАВ, UВС, UСА – между фазами двигателя;
    • UАО, UВО, UСО – между фазами и нулевой точкой О сети (землей);
    • UО1-О – между нулевой точкой обмотки двигателя и землей; Uразр. — в месте разрыва.

    При трехфазном режиме работы напряжения в двигателе симметричны, т.е. UAB = UBC = UCA = Ul, UAO = UBO = USO = Ul/√3 = Uf, т.е. UO1-O = Ud = 0.

    В последних двух случаях S = 1 напряжения двигателя имеют следующие значения:

    • UАВ=UСА= 0,5Uл;
    • UВС= Uл; UАО= 0,5Uф;
    • UВО= UСО= Uф;
    • UО1-О=0,5 Uф;
    • Uразр.=1,5Uф.

    Для определения напряжений двигателя при изменении скольжения от S=Sxx до S=1 можно использовать расчетные кривые L1, c14 на рисунке 1, b для случая повреждения фазы A.

    Поэтому для достижения надежной защиты от перегрева двигателя, работающего в непрерывном режиме при обрыве любой фазы, необходимо контролировать либо напряжение UO1-O, либо три напряжения Udp (на всех фазах), либо, наконец, три межфазных напряжения UAB, UBC, UCA.

    В связи с различным контролем напряжения используются три группы схем:

    • схемы основанные на контроле целостности плавких вставок всех фаз;
    • схемы, реагирующие на нарушение симметрии трехфазной системы напряжений на зажимах двигателя;
    • схемы, действующие при возникновении несимметрии фазовых токов двигателя.
Оцените статью