Принцип работы и схема подключения реле контроля фаз

Залог безопасности вашей электросети

Сегодня, в условиях невероятно быстрого развития технического потенциала цивилизованных стран, всё большую роль в их существовании начинают играть электроприборы. Пожалуй, нет такого дома, в котором не найдётся хотя бы одного прибора, использующего электричество в качестве источника энергии. Отдельным и неизменным в течение всей истории существования контролируемой электроэнергии стоял вопрос о безопасности её использования. Провалы и всплески напряжения в сети создали множество проблем для пожарных двух последних веков. С течением времени человечеством было найдено эффективное средство минимизации риска использования электричества в бытовых условиях. Таким средством стало использование реле напряжения в электроцепях. Данный прибор мгновенно реагирует на изменение напряжения в цепи, предотвращая возгорание и поломку оборудования.

На текущий момент, наверное, не существует электроприборов, в которых не использовалось бы реле напряжения. Оно состоит из двух основных частей — это разъединитель электрической цепи и установленный непосредственно в само реле регулятор напряжения. Последнее производится на основе микропроцессора либо – в более примитивном исполнении – на основе компаратора. Реле напряжения, созданное на основе микропроцессора, имеет возможность плавной регулировки величин срабатывания.

Главным требованием, определяющим качество реле, является скорость его срабатывания. Самые современные срабатывают практически мгновенно, вплоть до милисекунд. После того, как сеть была обесточена, а реле контроля напряжения обеспечило подачу питания в рамках приемлемых показателей, подача электрического тока возобновляется. Это происходит через заранее запрограммированный промежуток времени. При возникновении критических аварийных ситуаций именно реле напряжения становится главным гарантом их ликвидации.

Чтобы избежать неприятных случаев неисправности реле, приобретать их следует в фирменных магазинах наподобие АВС электро http://avselectro-msk.ru/catalog/4192-rele

Вы сразу можете произвести выбор реле по интересующим вас ценам и параметрам, разом охватывая вниманием весь ассортимент

Они могут выпускаться в форме удлинителей, разветвителей, тройников, а также в виде модуля с вилкой и розеткой – в зависимости от метода подключения электроприбора.

Модуль инсталлируется непосредственно в розетку. Микроконтроллер модуля контролирует состояние напряжения в электросети, проецируя данные на цифровое табло. В случае возникновения необходимости электромагнитное реле осуществляет прерывание подачи тока. Установление величин срабатывания реле и определение времени задержки производится при помощи специальных кнопок на модуле.

Удлинители, тройники, разветвители и прочие аппараты, служащие для распределения потока электропитания между несколькими электроприборами, устроены в основном аналогично описанным ранее модулям, за исключением того, что в приборе находится несколько розеток, отключение которых в случае возникновения необходимости производится одновременно.

В случае, если обезопасить от скачков напряжения предполагается целый дом, реле напряжения устанавливается в распределительном шкафу. Используя свои функциональные и конструктивные особенности, этот вид реле обладает способностью работать в различных независимых друг от друга режимах.

Принцип работы реле прост: напряжение цепи, находящееся в пределах нижнего порога срабатывания, компенсируется контактами самого реле. Как только напряжение превышает заданные величины, специальный магнитный инициатор прерывает цепь.

Маркировка устройства

С целью маркировки контрольных приборов на их передней или боковой панели наносится последовательность из нескольких символов (иногда она указывается только в паспорте). В качестве примера рассматривается прибор российского производства ЕЛ-13М-15 АС400В, рассчитанный на подключение без нулевого провода. Он маркируется следующим образом:

• ЕЛ-13М-15 –наименование серии;
• сочетание АС400В – допустимое напряжение.

Маркировка импортных моделей несколько иная. Реле серии «PAHA», имеющее аббревиатуру PAHA B400 A A 3 C расшифровывается более подробно:

• B400 – рабочее напряжение 400 Вольт.
• А – тип регулировки.
• А (Е) – способ крепления (на DIN рейку или на разъем).
• 3 – габариты корпуса в мм.

Символ «С» означает завершение кодовой комбинации.

Для чего предназначено

Применение реле контроля фазового напряжения

Специальные контроллеры фаз востребованы в местах, где требуется часто подключаться к питающей сети и где важно соблюдать их чередование. В качестве примера обычно рассматривается ситуация, когда подключаемое оборудование постоянно переносится с одного места на другое. В этом случае вероятность перепутать фазы линейных напряжений очень велика

В этом случае вероятность перепутать фазы линейных напряжений очень велика.

В некоторых нагрузках неверное их чередование способно привести к неправильной работе устройства и последующей поломке. Любой агрегат, включенный в такую сеть длительное время, с большой вероятностью выйдет из строя. При эксплуатации такого прибора можно легко ошибиться с оценкой его состояния, считая, что устройство нуждается в ремонте.

Основные виды реле и их назначение

Производители настраивают современные коммутационные устройства таким образом, чтобы срабатывание происходило только при определенных условиях, например, при увеличении силы тока, поступающего на входные клеммы КУ. Ниже мы вкратце рассмотрим основные виды соленоидов и их назначение.

Электромагнитные реле

Электромагнитное реле – это электромеханическое коммутационное устройство, принцип действия которого основан на воздействии магнитного поля, созданного током в статичной обмотке, на якорь. Этот вид КУ разделяется собственно на электромагнитные (нейтральные) устройства, которые реагируют лишь на значение тока, подаваемого на обмотку, и поляризованные, работа которых зависит как от токовой величины, так и от полярности.

Принцип работы электромагнитного соленоида

Используемые в промышленном оборудовании электромагнитные реле находятся на промежуточной позиции между сильноточными устройствами (магнитными пускателями, контакторами и т.д.) и слаботочным оборудованием. Наиболее часто данный вид реле применяется в цепях управления.

Реле переменного тока

Срабатывание этого вида реле, как видно из названия, происходит при подаче на обмотку переменного тока определенной частоты. Данное коммутирующее устройство для переменного тока с контролем перехода фазы через ноль или без такового, представляет собой блок из тиристоров, выпрямительных диодов и управляющих схем. Реле переменного тока могут быть выполнены в виде модулей на основе трансформаторной или оптической развязки. Данные КУ применяются в сетях переменного тока с максимальным напряжением 1,6 кВ и средним током нагрузки до 320 A.

Промежуточное реле 220 В

Иногда работа электросети и приборов не возможна без использования промежуточного реле на 220 В. Обычно КУ данного типа применяется, если необходимо разомкнуть или разомкнуть разнонаправленные контакты цепи. К примеру, если используется осветительный прибор с датчиком движения, то один проводник присоединяется к сенсору, а другой подводит электроэнергию к светильнику.

Реле переменного тока широко применяются в промышленном оборудовании и бытовой технике

Работает это таким образом:

1. подача тока на первое коммутационное устройство;
2. от контактов первого КУ ток поступает на следующее реле, которое имеет более высокие характеристики, чем у предыдущего и способно выдерживать токи с высокими значениями.

С каждым годом реле становятся эффективней и компактней

Функции малогабаритного реле переменного тока с напряжением 220 В весьма разнообразны и широко используются в качестве вспомогательного устройства в самых различных областях. Данный вид КУ применяется в тех случаях, когда основное реле не справляется со своей задачей или же при большом количестве управляемых сетей которые уже не в состоянии обслужить головное устройство.

Промежуточное коммутационное устройство применяется в промышленном и медицинском оборудовании, транспорте, холодильном оборудовании, телевизорах и прочей бытовой технике.

Реле постоянного тока

Реле постоянного тока делятся на нейтральные и поляризованные. Отличие между ними состоит в том, что поляризованные КУ постоянного тока чувствительны к полярности подаваемого напряжения. Якорь коммутационного устройства меняет направление движения в зависимости от полюсов питания. Нейтральные электромагнитные реле постоянного тока не зависят от полярности напряжения.

Электромагнитные КУ постоянного тока в основном используют, когда нет возможности подключения к электрической сети переменного тока.

Четырехконтактное автомобильное реле

К недостаткам соленоидов постоянного тока относят необходимость использования блока питания и более высокую стоимость в сравнении с КУ переменного тока.

Данное видео демонстрирует схему подключения и объясняет принцип работы 4 контактного реле:

Watch this video on YouTube

Электронное реле

Электронное реле управления в схеме прибора

Разобравшись с тем, что такое токовое реле, рассмотрим электронный тип этого устройства. Конструкция и принцип действия электронных реле практически те же, что и в электромеханических КУ. Однако, для выполнения необходимых функций в электронном устройстве используется полупроводниковый диод. В современных транспортных средствах большинство функций реле и переключателей выполняют электронные релейные блоки управления и на данный момент невозможно полностью от них отказаться. Так, например, блок электронных реле позволяет контролировать расход энергии, величину напряжения на клеммах аккумуляторных батарей, управлять системой освещения и т.д.

Подключение устройства

Практически любой потребитель сможет установить и подключить реле контроля фаз в электрощит. При этом не надо обладать специальными навыками. Клеммы прибора выведены на фронтальную часть корпуса для удобства проведения электромонтажных работ. Клеммы предназначены для медных или алюминиевых проводников, имеющих сечение до 2,5 кв. мм. Защитное устройство устанавливается в распределительном щитке на дин-рейку.

Реле контроля фаз напряжения

Три фазы и ноль необходимо присоединить к клеммам защитного прибора подходящего значения. А контакты данного устройства следует подсоединить к соленоиду электромагнитного пускателя. В случае если прибор находится в работоспособном состоянии, при этом контактор должен быть включен, контактные соединения должны быть в замкнутом положении, а напряжение подается на электроприборы.

Во-первых, необходимо помнить, что данное реле предназначено только для работы в трехфазной сети. При подключении в однофазную сеть устройство сразу сработает и обесточит линию, так как не будет хватать фаз и реле рассмотрит это как обрыв фаз.

Во-вторых, необходимо точно соблюдать последовательность, то есть фазный провод А подключается к клемме А, фазный провод В подсоединяется к клемме В, а С – к С. Если нарушится данный порядок, реле не включится, так как оно рассмотрит это как перекос фаз.

В-третьих, если защитное реле имеет нулевую клемму, то к ней необходимо подключить нейтральный проводник. Если в конструкции не предусмотрена нулевая клемма, то такой прибор предназначен только для работы в трехфазной сети, которая не имеет нулевого провода.

В случае не подключения нейтрального провода к нулевой клемме, устройство не будет работать, так как включится аварийный режим по причине обрыва нулевого провода.

Передняя панель оснащена регуляторами настройки. На ней находятся индикаторы, которые показывают работоспособность прибора.

Плюсы и минусы отечественных реле

Разработчикам и наладчикам оборудования периодически приходится выбирать между отечественными и зарубежными производителями автоматики. С одной стороны, все хочется сделать дешевле, а с другой — надежнее. Для правильного выбора необходимо учесть плюсы и минусы каждого из вариантов.

Достоинства российских реле контроля:

1. Низкая цена. Импортные РКФ стоят минимум в 2 раза больше.
2. Возможность действия устройства при температурах ниже –25°C. У зарубежных такая выносливость встречается реже.
3. Российские реле серии ЕЛ не требуют дополнительного питания 24 В. Большинству же зарубежных требуется дополнительный источник напряжения.

Устройства производства Электротехнической Компании Меандр Недостатки российских РКФ:

1. Высокое тепловыделение. Это указывает на ненадежность силовых контактов или большое потребление тока собственных нужд.
2. Некорректность работы аналоговых цепей РКФ. Чувствительность к внешним помехам.
3. Устаревший внешний вид. Хотя в последнее десятилетие в плане дизайна отечественной автоматики наблюдается «оттепель».

Принцип работы

Как уже говорилось выше, для некоторых видов оборудования является критичным не только величина напряжения или его полное отсутствие, но и порядок чередования подключенных фаз в питающей линии. Реле контроля фаз осуществляет непрерывный мониторинг всех параметров трехфазной сети, которые был описаны выше. В случае выхода этих параметров за установленные техническими характеристиками границы, происходит автоматическое отключение оборудования от питающей сети.

Это время подключения в некоторых современных моделях реле может регулироваться при необходимости, а в некоторых простых модификациях оно выставлено постоянным. Таким образом, при выходе любого параметра питающей сети за определенные рамки устройство обеспечивает отключение нагрузки. При возвращении сети питания в норму — автоматически подключает сеть к нагрузке.

Маркировка устройства

С целью маркировки контрольных приборов на их передней или боковой панели наносится последовательность из нескольких символов (иногда она указывается только в паспорте). В качестве примера рассматривается прибор российского производства ЕЛ-13М-15 АС400В, рассчитанный на подключение без нулевого провода. Он маркируется следующим образом:

• ЕЛ-13М-15 –наименование серии;
• сочетание АС400В – допустимое напряжение.

Маркировка импортных моделей несколько иная. Реле серии «PAHA», имеющее аббревиатуру PAHA B400 A A 3 C расшифровывается более подробно:

• B400 – рабочее напряжение 400 Вольт.
• А – тип регулировки.
• А (Е) – способ крепления (на DIN рейку или на разъем).
• 3 – габариты корпуса в мм.

Символ «С» означает завершение кодовой комбинации.

Что такое реле контроля фаз и как оно работает?

Качественное выполнение тех или иных технологических процессов в современном мире обеспечивается за счет высокоточного и дорогостоящего оборудования. Работа которого напрямую зависит от качества поставляемой электроэнергии и состояния электроснабжающих линий. Увы, далеко не все отечественные сети способны обеспечить безопасный режим работы для них, из-за чего создается угроза поломки. Для предотвращения которой используются специальные защитные устройства – реле контроля фаз (РКФ).

Они позволяют отключить нагрузку в случае каких-либо неисправностей в питающей сети. Все что может нести угрозу для оборудования и влияет на результативность его работы или технологический процесс, воспринимается как сигнал к немедленному обесточиванию и реле контроля переводит коммутирующие элементы в отключенное положение.

Конструкция и принцип действия РКФ

Основную работу устройства выполняет микросхема, способная улавливать сетевые нарушения и передавать команду на электромагнитное реле, которое приводит в действие контакт, отключающий нагрузку. Данные элементы помещены в компактный корпус, имеющий крепление для установки на DIN рейку. На лицевую панель выведен регулятор времени срабатывания и индикаторы работы прибора. Иногда могут присутствовать дополнительные регуляторы — настройки уставок и времени повторного включения.

При подаче трехфазного напряжения, устройство тестирует соответствие параметров электрической сети и при выявлении нарушений препятствует запуску оборудования. Если нарушение выявлено в процессе работы механизма, то прибор производит его аварийную остановку. Индикатор отобразит «Авария» (красный светодиод), а на некоторых моделях – конкретную причину.

Назначение регуляторов и индикаторов на лицевой панели устройства

Общие настройки трехфазного реле

Большое значение для дальнейшей работы реле напряжения имеют первоначальные настройки. Порядок их выполнения можно рассмотреть на примере типовой модели VP-380V, представленной на рисунке.

После того как реле подключено к электрической цепи, к нему подается питание. На дисплее будет отражаться вся необходимая информация:

• Мигающие цифры указывают на отсутствие напряжения в сети.
• Если на дисплее появились черточки, это означает изменение чередования фаз или отсутствие какой-то из них.
• Когда параметры электрической сети соответствуют норме, а подключение устройства выполнено правильно, то примерно через 15 секунд контакты №№ 1 и 3 замыкаются, начинается подача питания на катушку контактора и далее – в сеть. То есть прибор уже контролирует состояние всех трех фаз.
• Экран дисплея может мигать очень долго. Это означает, что контактор не включается. Такая ситуация чаще всего возникает из-за ошибки подключения.

Само трехфазное реле напряжения настраивается с помощью двух настроечных кнопок с нанесенными треугольниками, которые расположены справа от экрана. На верхней кнопке треугольник направлен вершиной вверх, а на нижней – вершиной вниз. Чтобы выставить максимальный предел отключения, нажимается верхняя кнопка. В этом положении она удерживается в течение 2-3 секунд. После этого в центральном ряду экрана появится цифра, отображающая заводской уровень. Далее верхнюю кнопку следует нажимать до того момента, пока не установится нужное значение верхнего предела отключения.

Установка нижнего предела осуществляется таким же образом, только в этом случае используется нижняя кнопка. По окончании настройки прибор автоматически перепрограммируется примерно через 10 секунд.

Прочие настройки

В трехфазном реле напряжения имеется много регулировок и настроек. В обеспечении нормальной работы прибора важную роль играет правильная настройка времени повторного отключения.

Справа от дисплея, между кнопками с треугольниками, расположена еще одна кнопка управления и регулировки, с нанесенным значком в виде часов. Ее необходимо нажать и удерживать, после чего на экране появится значение, выставленное заводом-изготовителем. Обычно выставляется временной интервал в 15 секунд.

Важность этой функции проявляется следующим образом. При перепадах напряжения, превышающих предельно допустимые значения, реле выполняет отключение сети

После нормализации напряжения контрольное устройство вновь включает подачу электроэнергии через период времени, указанный в заводских настройках. Это уже известные 15 секунд. Это значение можно изменить, например, в сторону уменьшения. Эта операция производится путем прокручивания контрольной заводской цифры с помощью верхней или нижней кнопки. Цифра на экране будет соответственно увеличиваться или уменьшаться.

Так же просто настраивается перекос фаз – интервал между значениями напряжения на разных фазах. Для настройки нужно одновременно нажать две кнопки с треугольниками. На экране появится цифра 50 В, означающая, что подача питания в сеть прекратится при этом значении перекоса фаз. Нужный параметр выставляется верхней или нижней кнопкой в сторону уменьшения или увеличения.

Реле контроля напряжения 3-фазное

Трехфазное УЗО

Схема подключения трехфазного электродвигателя

Подключение трехфазного двигателя к трехфазной сети

Схема реверса трехфазного двигателя

Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока

Что такое АВР и его назначение?

В подавляющем большинстве случаев такие системы относятся к электрощитовым вводно-коммутационным распредустройствам. Их основная цель — оперативное подключение нагрузки на резервный ввод, в случае возникновения проблем с энергоснабжением потребителя от основного источника питания. Чтобы обеспечить автоматическое переключение на работу в аварийном режиме, система должна отслеживать напряжение питающих вводов и ток нагрузки.

Типовой щит АВР

Расшифровка аббревиатуры АВР

Данное сокращение это первые буквы полного названия системы – Автоматический Ввод Резерва, как нельзя лучше объясняющее ее назначение. Иногда можно услышать расшифровку «Автоматическое Включение Резерва», такое определение не совсем корректное, поскольку под ним подразумевается запуск генератора в качестве резервного источника, что является частным случаем.

Классификация

Вне зависимости от исполнения, блоки, шкафы или АВР принято классифицировать по следующим характеристикам:

• Количество резервных секций. На практике чаще всего встречаются АВР на два питающих ввода, но чтобы обеспечить высокую надежность электроснабжения, может быть задействовано и больше независимых линий.Шкаф АВР на три ввода
• Тип сети. Большинство устройств предназначено для коммутации трехфазного питания, но встречаются и однофазные блоки АВР. Они применяются в бытовых сетях электроснабжения для запуска двигателя генератора.
• Класс напряжения. Устройства могут быть предназначены для работы в цепях до 1000 или использоваться при коммутации высоковольтных линий.
• Мощностью коммутируемой нагрузки.
• Время срабатывания.

Требования к АВР

• Обеспечение подачи питания потребителю электроэнергии от резервного ввода, если произошло непредвиденное прекращение работы основной линии.
• Максимально быстрое восстановление электропитания.
• Обязательная однократность действия. То есть, недопустимо несколько включений-отключений нагрузки из-за КЗ или по иным причинам.
• Включение выключателя основного питания должно производиться автоматикой АВР до подачи резервного электропитания.
• Система АВР должна контролировать цепь управления резервным оборудованием на предмет исправности.

Назначение и принцип работы реле контроля температуры

Реле контроля температуры является еще одной составляющей автоматических приборов управления. Оно находит свое применение, когда в быту имеются приборы, которые работают или выключаются в связи с показателями температуры окружающей среды.

Так, например, человек установил реле температуры, задал ему температуру срабатывания и ушел по делам. А в то время пока он занят, реле включает, например, группу, ведущую к обогревателю для зимнего сада на балконе при понижении температуры воздуха помещения до 18 градусов, и выключает его по достижении 25 градусов, чтобы не переусердствовать с обогревом.

В общем, назначение у этого реле может быть самое разнообразное, но рассмотрим самое главное – его принцип работы.

Принцип работы реле контроля температуры практически ничем не отличен от фотореле или звукового реле, но управляется оно в отличие от них температурой. Температура воспринимается соответственным чувствительным датчиком температуры, который представляет собой своего рода резистор, сопротивление которого меняется в зависимости от температуры его нагрева/охлаждения.

Таким образом, соответствующей величины ток поступает в электронный блок управления, где на основе этого определяется температура, сопоставляется с минимальным/максимальным заданным значением. Затем подается напряжение на исполнительный блок, который представляет из себя все тоже электромагнитное реле или же терристорный ключ и замыкает/размыкает электрическую цепь.

Схема подключения реле контроля температуры хоть и аналогична схеме подключения фотореле, однако может иметь различия в том, что датчик температуры может быть трех контактным.

Само же реле может управлять отдельной линией фазы, как показано на схеме, так и выдавать на выход ту же самую фазу, которая взята для питания его.