реле выбора лучшей фазы

Реле выбора фаз. Автоматический переключатель фаз для важной нагрузки

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта elektrik-sam.info!

Предлагаю вам рассмотреть применение такого интересного устройства, как реле выбора фаз.

При трехфазном электроснабжении квартир и, особенно, частных домов, нередки случае, когда в одной или нескольких фазах бывают просадки или скачки напряжения. Иногда случается длительное пропадание одной из фаз.

В большинстве современных электрощитов применяются неотключаемые линии, слаботочные щиты, системы охранной сигнализации, видеонаблюдения, контроля доступа. Кнопка ОТПУСК (так называемый МАСТЕР-ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ) применяется в связке с контактором, управляя его обмоткой, которая подключается в одну из фаз.

Как в этих схемах организовать бесперебойное электроснабжение?

Одним из таких решений является применение реле выбора фаз для переключения важной нагрузки и электроприборов на лучшую из трех фаз.

Конечно, в комплексе с другими устройствами и схемами, повышающими надежность и безопасность системы электроснабжения!

Рассмотрим типовую схему подключения реле автоматического выбора фаз с использованием дополнительных контакторов. Такая схема позволяет подключать через реле нагрузку любой мощности.

Для примера рассмотрим схему с РВФ-02, оно достаточно компактно и устанавливается на DIN-рейку в электрощите.

Ко входу реле РВФ-02 подключаются три фазы и ноль (клеммы А1, А2, А3 и N). Выходные клеммы В1, В2 и В3 подключаются к обмоткам дополнительных контакторов, управляющих важной нагрузкой.

В цепи обмоток контакторов, для защиты от сверхтоков, необходимо устанавливать автоматические выключатели, либо плавкие вставки.

Контакт клеммы Y1 контролирует состояние контактов контакторов, чтобы исключить их залипание и межфазное замыкание.

Реле выбора фаз анализирует параметры внешней сети, и если они в норме — подключает лучшую или приоритетную фазу. В нашем примере — фазу А.

В настройках реле желательно установить приоритетную фазу, чтобы при возвращении параметров сети в норму, возвращать нагрузку на приоритетную фазу. Этим исключается возможный нежелательный перекос по фазам.

Если в одной из фаз происходит скачок, просадка или авария, то переключатель фаз анализирует оставшиеся две фазы и переключает нагрузку на более оптимальную из них.

Когда напряжение возвращается к норме, РВФ-02 возвращает нагрузку на приоритетную фазу.

Подробное пошаговое описание схемы с реле выбора фаз смотрите в видео:

Реле выбора фаз. Как? Зачем? Схемы.

Источник

Что такое переключение фаз, для чего он нужен и где используется?

Некоторые производственные процессы требуют непрерывного энергоснабжения. Вместе с тем состояние электрических сетей обычно далеко от идеального. Нередки случаи пропадания одной из питающих фаз. В такой ситуации необходимо мгновенно запитаться от другого, оставшегося под напряжением провода. Для этого потребуется переключатель фаз.

Назначение фазного переключателя

Фазный переключатель — это электротехническое устройство, предназначенное для подключения ответственных потребителей электроэнергии. Под ответственными потребителями подразумеваются приборы, которые должны непрерывно работать 24 часа в сутки. Например, оборудование серверных, автоматика газовых котлов или системы видеонаблюдения на охраняемых объектах.

Подключение оборудования через переключатель фаз

Существует 2 основные категории переключателей фаз:

Ручной переключатель фаз представляет собой многопозиционный кулачковый коммутатор. Он может устанавливаться не только на дин рейку, но и на дверцу шкафа управления. По сути это кнопка, позволяющая усилием руки самостоятельно переключить питание потребителя с одной линии на другую. Такие приборы дешевые и простые в понимании. Но они не способны работать без человека.

Ручной модульный переключатель

Автоматические модели в присутствии человека не нуждаются. В них установлен микроконтроллер, отслеживающий напряжения входных фаз. На верхние клеммы прибора подключается 4 провода: 3 фазы и ноль. Снизу снимается 2 провода: 1 фаза и ноль.

Во время работы прибор подключает одну из входящих фаз (например, L1) на выходную клемму. Если напряжение в фазе L1 по каким-либо причинам выходит за допустимые пределы, то к выходу подсоединяется фаза L2. Если напряжение выходит за пределы и в L2, то подключается L3.

Сферы применения

АПФ рассчитан на питание электроприборов на 220 В. Этот прибор имеет одну выходную фазу, поэтому он непригоден для работы с трехфазными потребителями электроэнергии.

Однако это не уменьшает количество сфер, в которых используется АПФ. Среди них выделяются следующие:

Дополнительная информация. В момент запуска мощных электрических двигателей и блоков питания в электросети происходит кратковременная просадка напряжения. Производители переключающих устройств оснащают свои приборы фильтрами по времени, позволяющими им быть невосприимчивыми к просадкам и пусковым токам от мощного оборудования.

Выбор переключателя

На рынке представлен широкий ассортимент фазных переключателей. Выбирать их следует исходя из 4 критериев:

Важно! Основная фаза — это термин, свойственный некоторым моделям переключателей. В меню подобных приборов можно настроить, какая из входных фаз будет считаться основной. При переключениях АПФ отдает предпочтение основной фазе.

Настройки прибора

Простые модели имеют минимальный набор настроек. Они не поддаются регулировке покупателем. Алгоритм их работы установлен производителем и не подлежит изменению. Сложные дорогие модели, напротив, имеют множество настраиваемых параметров.

Нижний предел напряжения

Этот параметр определяет, при какой величине входного напряжения произойдет переключение на запасную фазу. Например, если напряжение в фазе A больше 180 В, то потребитель подключен к фазе A. Если меньше, то происходит переход на фазу B.

В простых моделях переключателей значение 180 В установлено по умолчанию. В моделях посерьезнее оно поддается регулировке, и минимальный предел напряжения можно установить на 120-200 В.

Настройка прибора обычно осуществляется с помощью регуляторов под крестовую отвертку. Их достаточно просто покрутить. Отсюда народное название подобных регуляторов «крутилка». В других образцах переключателей используются кнопки. Принципиальной разницы в работе этих регуляторов нет. Поэтому выбор — это вопрос удобства использования.

Верхний предел напряжения

Настройка верхнего предела напряжения необходима для той же задачи, что и нижнего. Но в случае с верхним пределом осуществляется защита потребителей от перенапряжения.

Если напряжение в текущей фазе становится больше допустимого, то прибор автоматически переходит на другую фазу. Например, если напряжение в фазе A превысило значение 250 В, то АПФ переключится на фазу B с нормальным напряжением 230 В.

Время возврата

Время возврата на приоритетную (основную) фазу также поддается настройке с помощью регуляторов или кнопок. Этот параметр определяет, через сколько секунд после нормализации напряжения в основной фазе АПФ снова вернется на нее.

Например, в сети по какой-то причине происходит длительная просадка напряжения в одной из фаз. АПФ переходит на запасную. Через некоторое время вольтаж в основной фазе принимает допустимое значение. Но переключающее устройство выжидает. И только после времени возврата снова возвращается на нормализовавшуюся основную фазу.

Время возврата необходимо, чтобы исключить постоянные ложные переключения устройства. Тем самым увеличивается срок эксплуатации внутренних реле и уменьшается риск повреждения нагрузки.

Эта настройка сильно варьируется от типа потребителя. Например, для холодильников рекомендуется устанавливать время возврата порядка 3-10 мин. Для ламп накаливания достаточно 1-2 мин.

Время включения

Нередко напряжение пропадает одновременно в 3 питающих фазах. В таком случае прибор переходит в выключенное состояние и не реагирует на внешние факторы.

Включение АПФ произойдет после появления напряжения хотя бы в одном питающем проводе. Однако на выходе электричество появится не сразу. АПФ выждет некоторое время автоматического повторного включения и только после этого снова замкнет контакты внутренних реле и запитает потребителей.

Время АПВ настраивается с передней панели устройства. Эта функция по принципу действия похожа на время возврата.

Типовая схема подключения

Разные модели переключателей фаз имеют отличное расположение клеммников для проводов. Однако схема их подключения остается неизменной:

Важно! АПФ не предназначены для токов коротких замыканий. В них нет соответствующих защит. Перед переключателем обязательно устанавливается плавкая вставка или автомат. Его номинальный ток выбирается так, чтобы он был меньше, чем максимальный рабочий ток АПФ.

Настройка АПФ после первого включения

Настройки прибора зависят от характеристик электрической сети. После первого включения в АПФ необходимо установить следующие параметры:

Особенности эксплуатации переключателя

Если прибор установлен в электрощит впервые, то некоторое время уйдет на его точную настройку и наладку. Особенно это относится к домам со старыми электросетями, где напряжение в розетке способно сильно варьироваться в зависимости от времени года и суток.

В зимний период большинство жителей частных домов активно используют электрические обогреватели. Поэтому стоит ожидать существенных просадок напряжения. Они отразятся на работе переключателя. АПФ будет чаще щелкать реле, чтобы подобрать фазу с самым подходящим напряжением.

Частые переключения отмечаются и в ночное время суток. Жильцы ложатся спать, потребление электроэнергии заметно снижается. Соответственно, сетевое напряжение возрастает. Прибор так же начинает переключаться в поисках оптимальной фазы.

Реле — устройство электромеханическое. Во время работы оно создает характерные щелчки. Ложась спать, никому не хочется слушать звук переключения реле. Поэтому этот прибор рекомендуется устанавливать подальше от жилых комнат.

Обзор моделей фазных переключателей

АПФ получится найти не в каждом магазине электротоваров. Однако многие производители приборов защиты занимаются их производством. Ниже приведен краткий обзор популярных моделей.

Покупать ли фазный переключатель

Перед приобретением следует определиться, для чего нужен АПФ конкретно в вашей ситуации. В большинстве случаев этот дорогой прибор можно заменить дешевым пакетным выключателем на 2 положения.

Если вы являетесь жильцом обычного многоквартирного дома, то АПФ послужит пустой тратой денег. Вряд ли в квартире найдутся электроприборы, которые при отключении питания создадут катастрофические убытки. Плюс не совсем понятно, как на подобные переделки электрощита отреагирует электроснабжающая организация. Ведь переключатель придется ставить до счетчика электроэнергии.

Если вы владеете небольшим бизнесом и у вас есть однофазный холодильник (или печь), который должен 24/7 поддерживать строгую температуру, то подобный прибор уже будет нелишним. Но опять же вам потребуется полноценный ввод с 3 фазами и напряжением 380 В.

Иногда люди приобретают переключатели фаз, чтобы получить стабильное электроснабжение на даче или в частном доме. К одному входу АПФ подключается штатная сеть электроснабжения, а к другому генератор.

Автоматический переключатель фаз позволяет организовать бесперебойное электроснабжение потребителей на 220 В. При этом сам прибор в идеале требует полноценное питание от сети 380 В. Возможен режим работы и от 2 питающих проводов.

В зависимости от задачи подбирается ручной или автоматический переключатель. При настройке автоматической модификации придется учесть верхний и нижний пределы срабатывания прибора, а также его временные характеристики.

Источник

Принцип работы и виды реле контроля фаз

Все современные механизмы, облегчающие труд и бытовые работы, функционируют на основе электричества. Для питания применяется переменный ток, поставляемый конечному потребителю тремя фазами и нейтралью энергетической сети.

При нагрузке линии менее 10 кВт для питания маломощной техники достаточно подводить одну из фаз, вместе с нейтралью. Что обычно и делается в отношении жилых помещений. Зачастую вводом в квартиру или дом выступает всего два провода. Хотя есть и исключения. К примеру, в некоторых моделях холодильников, вентиляционных механизмов или плит, обязательно подключение всех трех фаз. Другое дело производства, где используются мощные электромоторы, сварки, компрессоры и все прочие механизмы, сильно нагружающие сети электропитания. Снабжение их полноформатным электрическим током обеспечивает необходимую функциональность с покрытием всех возникающих запросов.

Для механизмов, использующих полнофазное питание, есть некоторые требования к его характеристикам. Речь идет об очередности и вольтаже во всех трех линиях. Если они отличаются от стандарта или неправильны подведены, КПД конечных устройств будет ниже. Последнее в большей степени затрагивает электродвигатели и трансформаторы тока. С целью соблюдения настоящего условия соответствия и применяются реле контроля фаз вводных линий.

Что такое переменный ток

Стандартный трехфазный ввод:

С целью понимания необходимости 3 фаз электропитания и соответствующей защиты на линиях, вначале разберем о каком конкретно токе идет речь. В отличие от постоянного, движение электронов в каждой линии переменного тока происходит в соответствии с синусоидальным напряжением поля. В момент, когда оно достигает своего пика, перемещение частиц максимально в канале по направлению к нейтрали или фазового провода с текущим нулевым индексом. Последний становится таким в период, когда мощность поля в нем равна «0». Затем сила, приводящая в движение электроны своего знака, изменяет полярность и продолжает перемещать в канале уже частицы с противоположным зарядом.

Подобное периодическое движение электронов и служит сущностью понятия переменного тока. Его плюсы по сравнению с постоянным:

Пример системы 3 фаз без нейтрали — соединение «звездой»:

Еще один способ подключения трехфазового оборудования без нейтрали (если в его конструкции нагрузка соединена в связку типа «треугольник»). Правда, для названого случая обязателен монтаж с правильным чередованием вводных фаз.

Соединение треугольником потребителей и генераторных мощностей:

Одну из фаз вместе с нейтралью, можно использовать для питания относительно слабого по мощности потребителя, что и делается в отношении жилых помещений. На всю квартиру обычно заводят только одну линию из трех с общим нулем.

Зачем нужно реле контроля фаз

Ранее были описаны плюсы при использовании фазового питание. Есть и минусы:

Именно для целей предотвращения перечисленных факторов, приводящих к выходу из строя конечных потребителей, и применяется реле контроля фаз.

Принцип работы реле

С переменным током и причинами проблем на линии разобрались. Осталось понять, зачем нужно фазное реле и каков принцип его работы.

Одна из производимых промышленностью моделей реле контроля фаз:

Функциональность реле построена на основе размыкания всех трех каналов, участвующих в поставке энергии.

Это для тех случаев, когда происходит:

Выключение в идеале производится не сразу, а через небольшой период времени (в расчете на то, что колебание параметров сети имеет разовый характер и сразу нормализуется). К примеру, такое случается одномоментным образом с подсоединением к линии мощного потребителя. Из-за этого в аппарат защиты обычно встраивается реле времени, контролирующее период срабатывания.

Не все выпускаемые заводами модели оснащены полным функционалом устройства. Некоторые из дешевых реле контроля фаз определяют только один из факторов, требующий действия. Зачастую в них отсутствует и таймер.

При желании можно сделать простой аппарат защиты подключенных многофазных устройств своими руками, используя приведенную схему:

Это наиболее простая конструкция из множества возможных. Тем не менее, свою функцию защиты на базовом уровне она выполняет.

Главное, что нужно помнить о принципе работы реле контроля фаз — оно определяет только состояние входящей линии, а не каналов потребления. То есть, если происходит какая-либо проблема на клиентских устройствах, в отличие от иных автоматов отключения, срабатывания системы защиты ждать не стоит.

Различия моделей

Как было описано ранее, основой различия реле контроля фаз, представленных на рынке, служит ширина возможностей. В настоящем устройстве не сильно важна цифровая составляющая, для наблюдения за характеристиками сети вполне достаточно обычной электронной схемы. А вот возможность установки изначальных параметров срабатывания защиты зачастую необходима.

Таблица нескольких моделей реле контроля фаз:

Примечание: ошибку неправильного чередования фаз автомат отключения может отловить и за счет перекоса напряжения, так что корректный монтаж его в любом виде исполнения к трехфазовой сети обязателен.

В приведенном перечне указаны не все модели, получившие широкое распространенные, но он позволяет сделать прикидку средней цены аппаратов защиты одинаковой функциональности.

Вопрос выбора

Основные характеристики, которыми рекомендуется руководствоваться при выборе реле контроля фаз:

Смонтированное реле контроля фаз в стандартный щиток:

Вторичным условием выбора можно назвать класс защиты устройства — его IP-индекс. Но он важен только при использовании автомата отключения без дополнительного корпуса, при установке непосредственно на улице.

Схемы подключения

Осталось рассмотреть, как подключить реле контроля фаз к существующей линии. Речь идет не о частных бытовых случаях, использующих один канал питания и нейтраль. Монтаж автомата защиты оправдан в отношении ввода ко многим потребителям или организации снабжения энергией мощного оборудования. Он производится согласно следующей схеме:

Само устройство проходное и устанавливается после трехфазовых рубильников, на линию между ними и потребителями. Схема подключения реле контроля фаз достаточно проста, но нуждается в уточнении к каждой модели автомата. Контактные последовательности могут отличаться, хотя метки соединяемых линий обычно нанесены на корпус аппарата. Кроме того, есть реле, оснащенные внутренним контактором. Существуют и модели, для которых обязательно использование отдельного, внешнего. Сами же проводники ввода обычно выполнены в соответствии со следующей цветовой маркировкой:

Реле контроля фаз к конечному устройству зачастую проводится с использованием дополнительных аппаратов защиты, которые контролируют состояние внутренней линии. К примеру, схема подсоединения промышленного насоса:

Есть некоторые реле, содержащие в своей конструкции контактные группы, используемые при состоянии «выключено». То есть, внутреннее устройство автомата, отключая ход энергии по одним входящим каналам, перенаправляет их на другие. Последнее достаточно интересно в плане резервного энергоснабжения оборудования. Например, если на одном вводе возникла проблема, реле перекинет потребителей на иной.

Схема монтажа для использования резервной линии подачи тока:

Для защиты мощного и дорогого оборудования, подключаемого к полноформатному питанию, необходимо использовать реле контроля фаз. Отсекая внешнюю линию энергоснабжения при обнаружении проблем, возникших на каком-либо канале, автомат спасает конечную и сопутствующую технику от выхода из строя. Вместе с этим, если характеристики сети приходят в норму, реле автоматически произведет соединение ввода с потребителями.

Единственный минус подобной защиты — ее направленность на внешние условия. Все, что происходит на линии после реле контроля фаз, никакого влияния на его работу не оказывает. Соответственно и использовать автомат такого типа нужно в совокупности с иными средствами защиты энергосетей.

Видео по теме

Источник