Care este funcția releului de protecție a fazelor?

Ce este un releu de protecție de fază?

A releu de protectie a fazelor este un dispozitiv mic, dar important, folosit în sistemele electrice trifazate. Veghează la fiecare fază a sursei de alimentare. Când ceva nu merge bine, se întrerupe alimentarea pentru a proteja echipamentul conectat.

Puterea trifazată este modalitatea standard de a rula mașinile grele în fabrici și clădiri mari. Dacă o fază încetează, se defectează sau devine neuniformă, lucrurile rele se întâmplă rapid. Motoarele se supraîncălzi. Mașinile vibrează prea mult. Echipamentul se poate arde complet. Un releu de protecție de fază detectează devreme aceste probleme și oprește deteriorarea înainte ca aceasta să devină serioasă.

Ce face de fapt un releu de protecție de fază?

Un releu de protecție de fază are mai multe sarcini cheie. Fiecare vizează un tip diferit de problemă de alimentare. Iată o defalcare clară a fiecărei funcții.

1. Detectarea unei faze lipsă

Uneori una dintre cele trei faze dispare. Acest lucru se poate întâmpla din cauza unei siguranțe ardite sau a unui fir rupt. Când un motor pierde o fază, încă încearcă să funcționeze pe celelalte două. Acest lucru pune un stres enorm asupra acestor două faze. Motorul poate trage până la de două ori nivelul curent normal. Înfășurarea din interiorul motorului se încălzește foarte repede. Releul observă imediat faza lipsă și oprește lucrurile înainte ca motorul să se ardă.

2. Captarea tensiunii neuniforme între faze

Cele trei faze ar trebui să aibă același nivel de tensiune. Dar uneori nu o fac. Chiar și un mic decalaj contează. Un decalaj de tensiune de doar 2% între faze poate împinge decalajul de curent până la 6-10%. Acest curent suplimentar acumulează căldură în interiorul motorului. În timp, acest lucru scurtează durata de viață a echipamentului. Releul continuă să verifice tensiunea pe toate cele trei faze. Declanșează sistemul atunci când decalajul devine prea mare.

3. Prinderea ordinii greșite a fazei

Motoarele trifazate se rotesc într-o direcție stabilită. Această direcție depinde de ordinea celor trei faze. Dacă cineva conectează fazele în ordine greșită, motorul se învârte înapoi. Acest lucru sună minor, dar poate distruge pompele, ventilatoarele și ascensoarele în câteva secunde. Releul verifică ordinea fazelor înainte de pornirea motorului. Blochează pornirea dacă comanda este greșită.

4. Urmărirea nivelurilor de tensiune

Tensiunea prea scăzută face motoarele slabe și lente. Tensiunea prea mare uzează mai repede izolația din interiorul motorului. Funcționarea unui motor la doar 10% sub tensiunea sa nominală poate reduce puterea de tragere cu aproximativ 19%. Releul urmărește nivelurile de tensiune. Deconectează sarcina atunci când tensiunea merge prea mult peste sau sub intervalul de siguranță.

5. Verificarea Frecvenței

Rețelele electrice ar trebui să funcționeze la o frecvență fixă - fie 50 Hz, fie 60 Hz, în funcție de țară. Generatoarele și rețelele slabe se îndepărtează uneori de această țintă. Când frecvența se schimbă prea mult, motoarele funcționează la o viteză greșită. Unele relee pot urmări frecvența. Ei întrerup alimentarea dacă frecvența se mișcă în afara intervalului de siguranță.

Tipuri de relee de protecție de fază

Există mai multe tipuri de relee de protecție de fază. Fiecare tip este construit pentru un nivel diferit de protecție. Tabelul de mai jos prezintă principalele tipuri și unde sunt utilizate.

Cum funcționează un releu de protecție de fază: pas cu pas

Releul urmează un proces clar de fiecare dată când detectează o problemă. Iată cum funcționează de la început până la sfârșit.

1. Citirea fazelor: Releul citește tensiunea pe toate cele trei faze în orice moment prin firele sale de intrare.
2. Verificarea datelor: Circuitul sau cipul său intern analizează dimensiunea tensiunii, ordinea fazelor, echilibrul și frecvența.
3. Comparativ cu limitele sigure: Releul verifică dacă citirile se încadrează în intervalul de siguranță setat.
4. Localizarea defecțiunii: Dacă orice citire se încadrează în domeniul de siguranță, releul o marchează ca defecțiune.
5. Așteptați un moment (opțional): Multe relee așteaptă puțin înainte de a acționa. Acest lucru oprește alarmele false cauzate de scurgeri scurte de alimentare.
6. Luarea de măsuri: Releul își deschide sau închide contactul de ieșire. Acest lucru îi spune unui contactor sau întrerupător de circuit să întrerupă curentul.
7. Afișarea defecțiunii: O lumină sau un afișaj de pe releu arată ce a mers prost, astfel încât operatorul să știe ce să repare.

Ce să verificați înainte de a cumpăra un releu de protecție de fază

Alegerea releului potrivit contează. Alegerea greșită vă poate lăsa echipamentul neprotejat sau poate provoca opriri false. Iată principalele lucruri de verificat.

• Tensiune de alimentare: Releul trebuie să se potrivească cu tensiunea sistemului dvs., cum ar fi 380V, 400V sau 480V.
• Frecvență: Verificați dacă rețeaua dvs. rulează la 50 Hz sau 60 Hz și asigurați-vă că releul îl acceptă.
• Caracteristici de protecție: Decideți de ce defecțiuni trebuie să vă protejați - pierderea fazei, ordinea greșită, tensiunea neuniformă sau toate acestea.
• Limite reglabile: Un releu cu puncte de declanșare reglabile vă oferă mai mult control asupra cât de sensibilă este protecția.
• Cât de repede reacționează: Unele echipamente au nevoie ca releul să acționeze în mai puțin de 200 de milisecunde. Alții pot aștepta puțin mai mult pentru a evita călătoriile false.
• Evaluare contact de ieșire: Ieșirea releului trebuie să fie suficient de puternică pentru a controla contactorul sau întrerupătorul la care se conectează.
• Stilul de montare: Majoritatea releelor se fixează pe o șină DIN standard în interiorul unei cutii de panou. Verificați dimensiunea se potrivește spațiului dvs.
• Standarde de siguranță: Căutați relee care îndeplinesc IEC 60255 sau un standard similar. Acest lucru confirmă performanța fiabilă.

Unde sunt folosite releele de protecție de fază

Releele de protecție de fază apar în multe industrii. Acestea sunt cele mai importante acolo unde o defecțiune bruscă a mașinii ar fi periculoasă sau foarte costisitoare.

Motoare de fabrică

Majoritatea fabricilor folosesc motoare trifazate pentru a-și rula mașinile. Defecțiunile motorului provoacă o mare parte a opririlor neașteptate din fabrici. Defecțiunile de fază sunt unul dintre principalele motive pentru care motoarele defectează. Releele de protecție de fază sunt montate în panourile de control al motorului pentru a proteja fiecare motor unul câte unul.

Sisteme de aer conditionat si racire

Compresoarele din unitățile de aer condiționat și de răcire sunt foarte sensibile la problemele de fază. O ordine greșită a fazelor într-un compresor scroll o poate rupe în câteva secunde. Din acest motiv, releele de protecție de fază sunt o parte standard a acestor sisteme.

Stații de pompare a apei

Pompele de apă trebuie să se rotească în direcția corectă. O ordine inversă a fazelor face ca o pompă să împingă apa în direcția greșită. Acest lucru poate scurge rapid un sistem de apă. Releele de protecție a fazelor opresc pornirea pompei dacă ordinea fazelor este greșită.

Ascensoare și mașini de ridicare

Un motor inversat într-un lift reprezintă un risc serios de siguranță. Multe țări necesită protecția secvenței fazelor prin lege pentru toate instalațiile de lift. Releul se asigură că motorul funcționează întotdeauna în direcția corectă.

Generatoare și sisteme de energie solară

Generatoarele de rezervă și sistemele solare care alimentează cu energie trifazată pot produce uneori o ieșire instabilă. Releele de protecție de fază veghează la calitatea alimentării. Acestea protejează echipamentele conectate la aceste sisteme de condiții proaste de alimentare.

Cum se instalează corect un releu de protecție de fază

Nici cel mai bun releu nu va ajuta dacă este conectat incorect. Urmați acești pași de bază pentru o instalare corectă.

• Conectați firele de intrare de fază ale releului direct la cele trei linii de alimentare (L1, L2, L3) înainte de comutatorul de sarcină.
• Conectați ieșirea normal închisă a releului în serie cu bobina contactorului. În acest fel, o defecțiune va întrerupe automat electricitatea contactorului.
• Asigurați-vă că tensiunea nominală a releului se potrivește cu tensiunea de alimentare. O nepotrivire va cauza citiri greșite sau deteriorarea releului.
• Conectați ieșirea alarmei la o lumină de avertizare sau la un panou de control. Acest lucru le permite operatorilor să știe că ceva nu este în regulă fără a opri întotdeauna întregul sistem.
• Verificați ordinea fazelor cu un instrument de rotație a fazelor atunci când configurați pentru prima dată. Faceți acest lucru înainte de a porni echipamentul conectat.
• Montați releul pe o șină DIN în interiorul unei cutii de panouri închise care se potrivește condițiilor spațiului.

De ce merită folosirea unui releu de protecție de fază

Releele de protecție de fază nu sunt scumpe. Dar problemele pe care le previn pot costa o mulțime de bani pentru a remedia. Iată o privire rapidă asupra principalelor beneficii.

Întrebări frecvente

Î1: Care este sarcina principală a unui releu de protecție a fazelor?

Sarcina sa principală este să supravegheze în permanență sursa de alimentare trifazată. Opreste alimentarea atunci când detectează o problemă - cum ar fi o fază lipsă, ordinea greșită a fazelor sau tensiune neuniformă. Acest lucru protejează motoarele și alte echipamente conectate împotriva deteriorării.

Î2: Ce se întâmplă cu un motor dacă nu există releu de protecție a fazelor?

Fără releu, motorul continuă să funcționeze chiar și atunci când sursa de alimentare are o problemă. Atrage prea mult curent. Devine prea cald. Cablajul interior se strică. În multe cazuri, motorul se arde complet în doar câteva minute de la pornirea defecțiunii.

Î3: Un releu de protecție de fază poate înlocui un releu de suprasarcină termică?

Nu. Aceste două relee fac lucruri diferite. Un releu termic de suprasarcină protejează motorul de prea mult curent cauzat de o sarcină mare sau de un arbore blocat. Un releu de protecție de fază urmărește calitatea sursei de alimentare. O configurație completă de protecție necesită ca ambele relee să funcționeze împreună.

Î4: Cum măsoară releul dezechilibrul de tensiune?

Releul citește tensiunea pe fiecare dintre cele trei faze. Găsește apoi media celor trei citiri. Verifică cât de departe este fiecare fază de acea medie. Dacă vreo fază este prea îndepărtată, releul o vede ca pe un dezechilibru și declanșează sistemul. Majoritatea releelor ​​declanșează atunci când decalajul depășește un nivel stabilit - de obicei între 3% și 8%.

Î5: Se poate folosi un releu de protecție de fază pe un sistem monofazat?

Nu. Un releu de protecție de fază are nevoie de toate cele trei faze pentru a funcționa corect. Este construit doar pentru sisteme trifazate. Dacă aveți nevoie de protecție pentru un sistem monofazat, ar trebui să utilizați un alt tip de releu, cum ar fi un releu de monitorizare a tensiunii.

Î6: Cât de repede reacționează un releu de protecție de fază la o defecțiune?

Depinde de tipul defecțiunii și de modelul releului. Pentru o fază complet lipsă, multe relee acționează în interior 0,1 până la 0,5 secunde . Pentru dezechilibrul tensiunii sau defecțiunile de supra/subtensiune, releul așteaptă adesea mai întâi un timp scurt - de obicei între 0,1 și 10 secunde. Această scurtă așteptare ajută la evitarea întreruperilor false cauzate de scurgeri scurte de alimentare.