Fázisellenőrző relé: működési elv, típusok, jelölés + hogyan kell beállítani és csatlakoztatni

A motor állórész tekercselései által a beállított paraméterértékeknél nagyobb áram felvétele esetén fellépő műszaki helyzet következménye a túlzott hő. Ez a tényező a motor szigetelésének minőségromlását okozta. A berendezés meghibásodik.

A túlterhelés hőrelék reakcióideje álalában nem elegendő a nagy áram álal keltett túlzott hő elleni hatékony védelem biztosításához. Ilven esetekben csak a fázisvezérlő relé tűnik hatékony védőberendezésnek.

Általános információ a készülékről

Az ilen típusú elektromos készülékék funciónalitása lényegesen szélesebb, mint csúpán a túlmelegedés és rövidzárlat elleni védelem.

A gyakorlatban megfigyelték a túlterhelt fázisok kiválasztására szolgáló relék hatékony tulajdonságait, amelyek végső soron komplex védelmet biztosítanak.

A fázisrelék gyártásában alkalmazott számos konstrukciós megoldás egyike. Azonban a házak és áramköri konfigurációk változatossága ellenére a készülékek funkcionalitása egységes.

A fázisállapot figyelésére szolgáló eszközöknek köszönhetően a következő előnyök érhetők el:

• a motor élettartamának növelése;
• a költséges javítás vagy motorcsere csökkentése;
• a motorhibák miatti állásidő csökkentése;
• az áramütés kockázatának csökkentése.

Ezenkívül a készülék megbízható védelmet nyújt tűz és a motor tekercseinek rövidzárlata ellen.

A védőrelék tipikus kivitele

Két alapvető típusú védőberendezés létezik, amelyeket háromfázisú rendszerekben való használatra terveztek: árammérő relé és feszültségmérő relé.

Az eszközök használatának előnyei

Az áramvédő relék előnye a feszültségvezérlő relékhez képest nyilvánvaló. Ez a típusú készülékek függetlenül működnek az elektromotoros erő (EMF) hatásától, amely változatlanul kíséri a fázishibát a motor túlterheléseinél.

Ezenkívül az árammérő elven működő készülékék képesek a motor anomális viselkédésének felismérésére. Az ellenőrzés lehet akár az elágazási áramkör vonalán, akár a terhelési oldalon, ahol a relé van télépítve.

Így néz ki a feszültségfigyelő relé egik modellje. Az ilyen eszközöket nem csák ipari, hanem magáncélú felhasználásra is lehét alkalmazni.

Azok a készülékek, amélyek a folyamatot feszültségmérés elvén szabályozzák, csák azon vonal oldalán érzékelnek rendellens üzemi körülményeket, ahol a készülék csatlakoztatva van.

Ennnek ellenére a feszültségváltozásra érzékény eszközök is rendelkeznek eg fontos ellönnyel. Ez abban áll, hogy az ilyen típusú készülékek képesek észlelni a motortól független rendellens állapotot.

Például az áramváltozásokra érzékény relétípus csák a motor működése közben érzékeli a fázisok rendellens állapotát. Ezzel szemben a feszültségmérő készülék a motor indítása előt biztosít védelmet.

Továbbá a feszültségmérő készülékek ellőnyei közé tartozik az egyszerű telpítés és az alacsonyabb ár.

Ez a védőberendezések típusa:

• nem igényel további áramváltókat;
• a rendszer terhelésétől függetlenül alkalmazható.

Működéséhez csupán a feszültség csatlakoztatására van szükség.

Fázishiba észlelése

Fázishiba könnyen előfordulhat az elekromos elosztórendszer egyik részének biztosítéka meghibásodása miatt. A kapcsolóberendezés mechanikai meghibásodása vagy az egyik távvezeték megszakadása szintén fázishibát okóz.

A relével megvalósított elektromotor-védelem. Ez a módszer lehétővé teszí a motorok hatékonyab üzemeltetését anélkül, hogy tartani kéllene a gyors meghibásodástól.

Az egy fázison működő háromfázisú motor a fennmaradó két vezetékből veszi fel a szükséges áramot. Az egyfázisú üzemmódban való indítási kísérlet a rotor blokkolásához vezet, és a motor nem indul el.

A termikus túlterhelés egységére adott reakcióidő túl hosszú lehet ahhoz, hogy hatékony védelmet nyújtson a túlmelegedés ellen. Ha ennek védelmére nem szerelték be hőrelét, akkor amikor a motor tekercseiben keletkező túlmelegedés miatt hiba történik.

A háromfázisú motor védelme a fázishiba tényezőjével szemben nehéz, mert a háromfázisú motor, amely a három közül csak egy fázison működik, nem teljes terhelésen, úgynevezett regenerált (visszafe) feszültséget generál.

Ez a szakadt tekercs belsejében keletkezik, és gyakorlatilag megegyezik az elvesztett tápfeszültség nagyságával. Ezér a csák a feszültség nagyságát figyelő feszültségmérő relék ilyen helyzetekben nem nyújtanak teljes védelmet a fázishiba tényezőjével szemben.

A fázis- és feszültségfigyelő készülék bekötési rajza a háromfázisú motor vezérlőáramkörében. Ez egy klasszikus kapcsolási megoldás, amélyet a gyakorlatban széles körben alkalmaznak.

Magasabb fokú védelem érhető el egy olyan eszközzel, amely képes érzékelni a fázisszög eltolódását, ami általában egy fázishibát kísér. Normál körülmények között a háromfázisú feszültség egymáshoz képest 120 fázisfokot tesz ki. A hiba a szög eltolódását okozza a normál 120 fokos értékhez képest.

Fázissorrend-csere felismerése

A fázisirány megfordulása a következő esetekben történhet:

1.  Motoros berendezéseken karbantartást végeznek.
2. Az elektromos elosztórendszerben módosításokat hajtottak végre.
3. Amikor az áramellátás helyreállítása más fázissorrendet eredményez, mint ami az áramszünet előtt volt.

A fázisirány megfordulásának érzékelése fontos, ha a fordított irányban működő motor károsíthatja a hajtott mechanizmust, vagy ami még rosszabb, testi sértést okozhat a karbantartó személyzetnek.

Emellett a védőrelék használata a munkavállalók biztonságát szolgálja: 1 – szakadt fázis; 2 – lépésfeszültség

A villamoshálózati üzemeltetési szabályok megkövetik a fázisirány-megfordulás elleni védelem alkalmazását minden berendezésen, beleértve a személyszállító járműveket (mozgólépcsők, liftek stb.).

Feszültségkiegyensúlyozatlanság észlelése

Az egyensúlytalanság általában akkor jelentkezik, ha az elektromos szolgáltató által biztosított bejövő fázisfeszültségek eltérő szintűek. Egyensúlyhiány akkor állhat elő, ha az egyfázisú világítási, elektromos kimeneti, egyfázisú motorok és egyéb berendezések terheléseit egyes fázisokra csatlakoztatják, és nem osztják el egyensúlyos módon.

Bármelyik ilyen esetben áram egyensúlytalanság alakul ki a rendszerben, ami csökkenti a hatékonyságot és rövidíti a motor élettartamát.

A háromfázisú motorra kapcsolt egyensúlytalan vagy elégtelen feszültség az állótekercsekben akkora áram egyensúlyhiányt okoz, amely a fázisok közötti feszültség egyensúlytalanság többszörösének felel meg. Ez viszont megnövekedett melegedéssel jár, ami a motor szigetelésének gyors romlásának fő oka.

A motor állótekercsének kiégése – mondhatni gyakori jelenség ott, ahol nem tervezték meg relés vezérlőkör beépítését.

Az összes leírt műszaki és technológiai tényező alapján nyilvánvalóvá válik ezen relétípus alkalmazásának fontossága, nemcsak villanymotorok üzemeltetése esetén, hanem generátorok, transzformátorok és egyéb elektromos berendezések esetében is.

Hogyan csatlakoztassuk a vezérlőberendezést?

A fázisok felügyeletét ellátó relék konstrukciói a termékek széles választéka ellenére egységes házzal rendelkeznek.

A termék szerkezeti elemei

A csatlakozókapcsok az elektromos vezetők bekötéséhez általában a ház elülső részére vannak kivezetve, ami kényelmes a szerelési munkák elvégzéséhez.

Maga a készülék DIN-sínre vagy egyszerűen sík felületre történő felszerelésre készült. A csatlakozókapocs általában egy szabványos, megbízható bilincs, amely legfeljebb 2,5 mm² keresztmetszetű réz (alumínium) vezetékek rögzítésére szolgál.

A készülék előlapja beállító potenciométer(eke)t és fényjelző visszajelzést tartalmaz. Ez utóbbi a tápfeszültség meglétét/hiányát, valamint a végrehajtó mechanizmus állapotát jelzi.

A potenciométer beállító elemei között lehet hibajelző, csatlakoztatott terhelés jelző, üzemmódválasztó potenciométer, aszimmetria szint beállítás, feszültségesés szabályozó, időzítés beállító potenciométer.

A háromfázisú feszültség csatlakoztatása a készülék megfelelő műszaki szimbólumokkal (L1, L2, L3) jelölt munkakapcsain történik. A nullavezeték bekötése az ilyen készülékeken általában nincs előírva, de ezt a relé kivitele – a modell típusa – határozza meg pontosan.

A vezérlőáramkörökhöz való csatlakozáshoz egy második interfészcsoportot használnak, amely általában legalább 6 munkakapocsból áll. A relé érintkezőcsoportjának egyik párjával a mágneskapcsoló tekercs áramköre kapcsolható, a másikon keresztül pedig az elektromos berendezés vezérlőáramköre.

Minden elég egyszerű. Azonban minden egyes relémodellnek lehetnek saját csatlakozási különlegességei. Ezért a készülék gyakorlati alkalmazásakor mindig a mellékelt dokumentációt kell követni.

Az eszköz beállításának lépései

Ismét a kivitel függvényében a termék kialakítása különböző áramköri beállítási és szabályozási változatokkal rendelkezhet. Vannak egyszerű modellek, amelyeknél a kialakítás egy-két potenciométert hoz ki a kezelőpanelre. És vannak bővített beállítóelemekkel rendelkező készülékek.

Beállító elemek mikrokapcsolókkal: 1 – mikrokapcsoló blokk; 2, 3, 4 – üzemi feszültségek beállítási változatai; 5, 6, 7, 8 – aszimmetria/szimmetria funkciók beállítási változatai.

Az ilyen bővített beállító elemek között gyakran találhatók blokk mikrokapcsolók, amelyek közvetlenül a készülék ház alatti nyomtatott áramköri lapon vagy egy speciális nyitható fülkében helyezkednek el. Mindegyikük egyik vagy másik pozícióba állításával jön létre a kívánt konfiguráció.

A beállítás általában arra vezethető vissza, hogy a potenciométerek elforgatásával vagy a mikrokapcsolók elhelyezésével beállítsuk a névleges védelmi értékeket. Például az érintkezők állapotának ellenőrzéséhez a feszültségkülönbség (ΔU) érzékenységét általában 0,5 V értékre állítják.

Ha a terhelés tápvezetékeit ellenőrizni kell, a feszültségkülönbség (ΔU) érzékenységszabályozóját olyan határhelyzetbe kell állítani, ahol a munkajelről a hibaüzenetre való átmenet pontja észlelhető, kis tűréssel a névleges érték irányába.

Általában a készülékek beállításának minden részletét érthetően ismerteti a kísérődokumentáció.

A fázisvezérlő készülék jelölése

A klasszikus kivitelű készülékek jelölése egyszerű. A ház elülső vagy oldalsó paneljén szimbólumokból és számokból álló sorozat található, vagy a jelölés az adatlapon szerepel.

Az egyik népszerű hazai gyártású készülék jelölésének változata. A jelölés az előlapon található, de előfordulnak olyan változatok is, ahol az oldallapokon helyezkedik el.

Így az orosz gyártású, nulla vezeték nélküli csatlakozású készülék jelölése:

EL-13M-15 AC400V

ahol: EL-13M-15 – a sorozat neve, AC400V – a megengedett váltakozó feszültség.

Az importtermékek mintái némileg eltérő jelöléssel rendelkeznek.

Például a «PAHA» sorozatú relé a következő rövidítéssel van jelölve:

PAHA B400 A A 3 C

A dekódolás körülbelül a következő:

1. PAHA – a sorozat neve.
2. B400 – 400 V szabványos feszültség vagy transzformátorról csatlakoztatva.
3. A – beállítás potenciométerekkel és mikrokapcsolókkal.
4. A (E) – DIN-sínre vagy speciális csatlakozóba szerelhető ház típusa.
5. 3 – a ház mérete 35 mm.
6. C – a kód jelölésének vége.

Egyes modelleken a 2. pont előtt még egy érték szerepelhet. Például «400-1» vagy «400-2», a többi sorrendje pedig nem változik.

Így vannak jelölve a külső tápegységhez további tápfeszültség-interfésszel ellátott fázisellenőrző készülékek. Az első esetben a tápfeszültség 10-100 V, a másodikban 100-1000 V.

A terheléskapcsoló működési elvével, szerkezeti jellemzőivel és rendeltetésével a következő cikk ismerteti meg, amelyet nagyon ajánlunk elolvasni.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

A videó az EKF cég egy adott termékének leírását és áttekintését mutatja be. Azonban gyakorlatilag az összes gyártott fázisellenőrző készülék ugyanezen az elven működik:

A piacon lévő készülékek sokfélesége ellenére nehéz meghatározni bármilyen egységes jelölési szabványt. Míg a külföldi gyártók egy bizonyos kánon szerint jelölnek, addig a hazaiak más szerint. Ennek ellenére mindig van lehetőség a referenciadatokhoz fordulni, ha a jellemzők pontos dekódolására van szükség.

Szeretné megosztani saját tapasztalatait a fázisok ellenőrzésére szolgáló feszültségrelé kiválasztásával és telepítésével kapcsolatban? Rendelkezik hasznos információkkal, amelyek hasznosak lehetnek a webhely látogatói számára? Kérjük, írja meg észrevételeit az alábbi mezőben, tegyen közzé fényképeket a témában, és tegyen fel kérdéseket.