Оглавление:

1. Устройство и принцип работы реле контроля напряжения
2. Сфера использования и преимущества применения реле контроля напряжения
3. Разновидности реле контроля фаз и напряжения
4. Рекомендации по выбору реле контроля напряжения
5. Реле контроля напряжения: подключение и монтаж

Устройство и принцип работы реле контроля напряжения

Принцип работы реле контроля напряжения состоит в том, чтобы не допустить перенапряжение или недостаточное напряжение электросети.

В ответе на вопрос, почему следует устанавливать реле контроля напряжения, выделим несколько причин:

• во время обрыва воздушной линии на территории частного сектора, возможен скачок напряжения на 160 Вт больше обычного, в следствие этого некоторые легко уязвимые электроприборы с легкостью перегорают и требуют ремонта;
• в непогоду или по другим причинам обрыв нейтрального провода ведет к возрастанию нагрузки и повреждению электротехники;
• при расположении дома вдали трансформатора, напряжение падает до критически низкого уровня, это также отрицательно сказывается на работе электротехники;
• во время включения мощного потребителя электричества, фаза перегружается, в результате из-за недостатка напряжения возможна поломка приборов.

Реле состоит из микросхемы, которая руководит его работой. Микросхема — определяет снижение или повышение напряжение, передает сигнал электромагнитному реле, и происходит мгновенное включение прибора, которых выравнивает напряжение.

Диапазон работы реле контроля напряжения составляет от 100 до 400 Вт. Во время грозы, разряды молнии превышают эти показатели, поэтому не рекомендуется надеяться на реле контроля напряжения, и включать электроприборы в непогоду. Для таких целей существуют ограничители напряжения.

Реле контроля напряжения состоит из двух частей:

• электронной,
• силовой.

Первая часть контролирует напряжение, а вторая — выполняет действия по распределению нагрузки.

Основная часть реле — это микропроцессор или компактор. Реле на основе микропроцессора, является лучшим, так как способно плавно регулировать изменения напряжения.

Основным свойством реле контроля напряжения является быстрое действие и срабатывание. Порог срабатывания зависит от настройки потенциометра.

Реле контроля напряжения отличается от стабилизаторов принципом действия. Во время скачков напряжения реле отключает те участки, на которых напряжение не достигает нормы. Стабилизаторы — регулируют и распределяют напряжение равномерно по всей сети.

Поэтому во время возникновения аварийных ситуаций более эффективным является использование реле контроля напряжения, которое отключит аварийные участки.

Сфера использования и преимущества применения реле контроля напряжения

Для избежания перегрузки электроприборов, таких как холодильник, бойлер, котел, во время понижения или повышения напряжения в электросети, используется реле контроля напряжения.

Реле контроля напряжения имеет широкую сферу использования, так как электрические приборы присутствуют практически повсюду, то и реле контроля напряжение необходимо в любом заведении.

Сфера использования реле контроля напряжения:

• защита однофазной или трехфазной сети;
• защита от возникновения обрыва, слипания, перекоса фазы;
• предотвращение нарушения последовательной работы фаз;
• защита электрического оборудования от поломок;
• использование при защите приборов, которые имеют длительную переходную работу;
• при использовании устройств с нагрузкой на электродвигатель;
• специальные установки требующие качественного напряжения и наличия полных фаз;
• используются для защиты бытовых и электрических приборов от перенапряжения в жилых домах и квартирах;
• применяются в общественных заведениях: школах, супермаркетах, магазинах электроники, компьютерных залах, больницах, кинотеатрах, для защиты дорогостоящего оборудования от поломки;
• в промышленных заведениях на фабриках и заводах, для предотвращения сбоя в работе оборудования.

Преимущества использования реле контроля напряжения:

• высокий диапазон рабочей температуры от -20 до +40, позволяет использовать устройства, как снаружи так и внутри помещений;
• разнообразие видов данных устройств позволяет выбрать реле контроля напряжения в соотношении с материальными предпочтениями;
• реле контроля напряжения обеспечивает надежную защиту дорогостоящей техники от пере- или недонапряжения и предотвращает ее поломку;
• широкий выбор моделей и производителей реле контроля напряжения открывает перед покупателем много возможностей по удовлетворению индивидуальных запросов;
• легкость монтажа позволяет установить этот прибор самостоятельно, не прибегая к помощи электрика;
• современные модели отличаются наличием оригинального дизайна, который с легкостью вписывается в общий интерьер помещения;
• во время скачков напряжения отсутствует увеличение или снижение интенсивности света;
• прибор автоматически отключает участки электросети, которые повреждены в случае аварии или плохой погоды.

Разновидности реле контроля фаз и напряжения

В соотношении с типом подключения выделяют реле:

• вилко-розетчастой формы;
• в виде удлинителя;
• устанавливаемое на рейку.

1. Реле напряжения первого типа отличается наличием вилки, которая облегчает его установку. Такой прибор достаточно просто воткнуть в розетку. Он защищает только отдельные группы потребителей. Управление прибором осуществляет микроконтроллер. Он анализирует текущее питающее напряжение, а затем показывает это значение на цифровом экране. Регулирует и отключает нагрузку электромагнитное реле. Такие устройства имеют кнопки, которые позволяют отключать и регулировать пределы напряжения.

2. Удлинительное реле контроля напряжение схоже с предыдущим типом устройства. Отличаются они тем, что реле удлинитель имеет несколько розеток и позволяет произвести одновременную защиту двух и более устройств.

3. Реле, устанавливаемое на D I N рейку монтируется непосредственно в распределительный шкаф. Такие устройства позволяют произвести защиту от напряжения всего дома или квартиры. Они отличаются наличием дополнительных функций и настроек, работают при нескольких режимах.

В соотношении с типом нагрузки выделяют реле контроля напряжения:

• однофазное,
• трехфазное.

Чтобы защитить трехфазные двигатели и оборудование используют устройства первого типа. Они предназначены для защиты кондиционеров, холодильников, компрессоров, и других приборов с электроприводом.

В помещении, обеспечивающем контроль полнофазости рекомендуется также использовать трехфазные реле контроля. При наличии трехфазного входа в помещении возможна установка реле контроля трехфазного напряжения, но если одна из фаз пропадет, то две оставшиеся будут также отключены. Даже при малейших скачках или перекосах фаз реле будет мгновенно срабатывать. Например, в случае если напряжение на одной фазе составляет 220 Вт, а на второй 210 Вт, мгновенно будут обесточены все фазы. Хотя данное напряжение абсолютно нормально и не принесет вреда большинству электроприборов.

Поэтому, при наличии трех фаз на входе, лучше установить на каждую отдельную фазу отдельных однофазный реле. При выборе мощности реле контроля напряжения однофазного типа следует учитывать, что на устройстве указывается мощность, которую оно пропускает через себя, но не размыкает. Поэтому следует выбирать однофазное реле контроля на несколько десятков ампер выше, чем мощность электросети.

Рекомендации по выбору реле контроля напряжения

1. Чтобы реле контроля напряжения купить обратитесь в специализированный магазин, в котором предоставят гарантию и консультацию по безопасному использованию данного устройства.

2. Реле контроля напряжения цена зависит от таких факторов:

• тип устройства: розетное — самое дешевое, удлинительное — средней стоимости, реечное — более дорогое;
• производитель: отечественные реле дешевле, так как не требуют оплаты за транспортировку, в отличии от заграничных;
• дополнительные функции — возможность ручной или автоматической регулировки предела мощности прибора;
• дизайн — некоторые модели имеют привлекательный внешний вид, характеризуются наличием нескольких цветов, и стоят, соответственно, дороже.

3. При выборе однофазного реле следует правильно рассчитать мощность устройства. Бытовые реле характеризуются наличием силовых контактов, мощность которых не превышает 100 А. Рекомендуется увеличить размер необходимой мощности реле на 25 %, а затем исходя из полученного результата, выбирать устройство однофазного типа. Например, если мощность номинального аппарата 20 А, то мощность реле, необходимого для обеспечения нормальной работы электросети, составит 35, 30 А.

4. Трехфазные реле выбрать легче, так как они все выпускаются мощностью в 16 А.

5. Во время покупки реле обязательно ознакомьтесь с инструкцией по эксплуатации, потребуйте гарантийный талон на товар. Обратите внимание на технические характеристики прибора, материал, из которого выполнен корпус, максимальная и минимальная рабочая температура.

6. Перед установкой реле следует монтировать устройство автоматического выключения, которое способно выключить электросеть, в том случае если напряжение выше или ниже допустимой нормы.

7. Выбирайте устройство с наличием дисплея, который постоянно будет высвечивать значение напряжения.

8. При выборе розетных реле контроля напряжения, установите их на все дорогостоящие приборы, которые оснащены электродвигателем.

9. Материал корпуса должен быть негорючим, наиболее приемлемый вариант — поликарбонат.

10. Обратите внимание на наличие функции контроля времени срабатывания устройства.

11. Дополнительная защита прибора от перегрева, измерение точного значения мощности электросети — позволят реле контроля напряжения работать более качественно.

Реле контроля напряжения: подключение и монтаж

Перед тем как ознакомиться с правилами установки реле контроля напряжения, рассмотрим причины, по которым следует устанавливать данное устройство.

При заниженной мощности электросети, например, если постоянное значение мощности в доме составляет 160-190 Вт, то холодильник, срок эксплуатации которого составляет около десяти лет, проработает при таких условиях максимум три года. Установка реле контроля напряжения не поможет, так как данный прибор будет постоянно отключать электроснабжение, и холодильник будет периодически размораживаться. В данной ситуации необходима установка стабилизатора. Но, если в электросети постоянно происходят скачки напряжения, обрывы, тогда монтаж реле контроля напряжения вполне уместен.

Для подключения реле понадобится наличие:

• прибора реле контроля напряжения,
• небольшого провода, сечение которого составляет 0,4 0,6 см,
• железной рейки для крепления автомата,
• саморезов,
• плоскогубцев,
• индикатора,
• отвертки.

Перед установкой реле контроля напряжения следует обесточить электросеть. Для этого выключите входные автоматы. Вблизи расположения автоматов установите рейку, при помощи отвертки и саморезов закрепите ее на стене. Реле закрепляется на рейке при помощи специальной конструкции защелок, которые располагаются сзади.

На входном автомате, с помощью индикатора, отыщите фазу (индикатор должен светится).

В месте входа фазного провода в помещение следует его разрезать. Один конец провода следует подключить к реле, на входной контакт, а второй конец подсоединяется к выходному контакту.

Далее возьмите отрезок провода и подсоедините его к нулевому проводу автомата, а второй конец провода подсоединяется к реле контроля напряжения, на нулевой контакт.

Включите электроснабжение и проверьте работоспособность устройства.

Схема реле контроля напряжения розетного типа самая простая. Такое устройство, после покупки просто втыкается в розетку, а в него уже устанавливается вилка определенного прибора.

Обязательным элементом защиты реле напряжения является установка вводного автомата. Он монтируется поблизости автомата и самого реле. Номинал данного устройства на один шаг меньше номинала реле.

При установке реле, мощность которого превышает 65 А, следует использовать устройство дополнительного пуска. Чтобы избежать частых срабатываний.

Source: strport.ru

Читайте также

Шесть опасностей электроэнергии / Статьи и обзоры / Элек.ру

В современном мире невозможно представить нашу жизнь без электроэнергии. Большинство устройств и приборов, окружающих нас, в той или иной мере зависят в своей работе от наличия электропитания, а без освещения наших квартир и домов уже невозможно даже представить современную жизнь. Однако как и любая энергия, помимо созидания, электричество несет и определенные опасности, о которых будет идти речь в этой статье.

Итак, таких опасностями являются:

• короткое замыкание (или просто КЗ, как его часто называют),
• перегрузка электрической сети, перенапряжение,
• повышение напряжения в сети выше нормального уровня,
• поражение человека электрическим током, пожар.

Расскажем о каждом явлении подробнее.

Короткое замыкание (КЗ)

Можно представить в виде ситуации, когда проводники провода или кабеля электрической сети замыкаются друг на друга. Такая авария сопровождается появлением токов, которые могут достигать сотен и даже тысяч ампер и является одним из самых разрушительных явлений. Основным последствием КЗ является нагрев всех элементов электрической сети, что может привести к выходу их из строя и даже разрушению, но все же главной опасностью является риск возникновения пожара. Именно поэтому в электрической сети важно иметь защитные устройства, которые не только вовремя обнаружат КЗ, но и гарантировано и максимально быстро отключат его до того, как последствия станут необратимыми.

Перегрузка электрической сети

Еще один из типов аварии в электрической сети, при котором ток в цепи превышает допустимый для элементов электрической сети. Это не менее опасное явление, т. к. не смотря на меньшие токи, является более длительным и может привести нагреву электрических конструкций и в конечном итоге, к пожару. К сожалению, перегрузка является одним из самых распространенных явлений и возникает она, как правило, по вине самих людей. Многим знакома ситуация, когда не хватает розеток в доме. Поступают в этом случае просто — применяют устройства типа удлинители с несколькими гнездами, но при этом не учитывается, что суммарный потребляемый ток на данном участке электрической цепи может превысить допустимый, скажем для розетки, к которой подключен удлинитель. Результат предсказуем — розетка начнет нагреваться и, если данный участок цепи не отключить, в итоге воспламениться, что может привести к пожару. Именно по этому, защита от перегрузки обязательно нужна в электрической сети.

В данный момент функции защиты от перегрузки и КЗ выполняют устройства, называемые автоматическими выключателями. Это компактные устройства, сочетающие защитные свойства с рядом дополнительных функций. Например, в автоматических выключателях серии Acti 9 от Schneider Electric, можно с помощью дополнительных контактов, контролировать состояние включено/выключено и своевременно обнаружить момент аварийного отключения. Это удобно, если речь идет о загородном доме. Хозяин, бесспорно, будет чувствовать себя гораздо спокойнее за сохранность своего имущества, имей он возможность удаленно контролировать ситуацию.

Поражение человека электрическим током

Однако короткими замыканиями и перегрузками опасности электричества не ограничиваются. Еще более серьезной опасностью является поражение человека электрическим током. В этом случае речь идет уже о сохранении жизни и здоровья нашего и наших близких, особенно детей и вопрос этот требует самого пристального внимания.

Давайте разберемся, что может стать причиной поражения электрическим током. Возможны несколько вариантов: когда опасный потенциал попадает на корпус устройства в результате повреждения. Например, в изоляции провода внутри стиральной машины появилась трещина, и небольшой электрический ток «утекает» на металлический корпус, на котором из-за этого появляется опасное напряжение или когда человек по неосторожности касается частей под напряжением. Не стоит сбрасывать со счетов и тот случай, когда ребенок из любопытства засовывает в розетку посторонние предметы — такое тоже увы не редкость.

Что же происходит, когда человек попадает под действие электрического тока? Этот вопрос достаточно изучен и подробно изложен во многих источниках. Нужно сказать только одно — протекание тока через организм человека смертельно опасно и с большой долей вероятности может привести к летальному исходу. Поэтому, устройства, способные защитить от поражения электрическим током обязательно должны быть установлены в каждом электрическом щите, особенно там, где присутствуют дети! И эти устройства называются выключателями дифференциального тока (часто употребляемое название — устройство защитного отключения — УЗО).

Что же такое УЗО и как оно защищает нас? По сути это выключатель, который сравнивает ток на входе и на выходе одной электрической цепи. Если токи равны или разница минимальная, значит электрическая цепь и присоединенный к ней прибор исправны, если же разница превышает заданное значение, называемое уставкой срабатывания — УЗО отключается, обесточивая электрическую цепь. Величина уставки отключения для УЗО очень мала и составляет 10 или 30 мА (миллиампер и тысячных долей ампера), данные токи являются безопасными для человека, и в сочетании с быстротой отключения УЗО обеспечивается гарантированная защита жизни и здоровья человека. Это объясняет требование обязательного применения УЗО для защиты розеток в т. ч. в жилых домах, электрических цепей во влажных помещениях (санузлы и ванные комнаты, сауны, бани и т. п.).

Пожар

Но только защитой от поражения электрическим током роль УЗО не ограничивается, отдельно стоит отметить способность УЗО защищать от возникновения пожара. Дело в том, что появляющаяся «утечка» тока около 300 мА способна вызвать нагрев и возгорание элементов строительных конструкций. В этом случае знакомый нам автоматический выключатель не отключится, т. к. ток все-таки мал, а вот УЗО как раз способно обнаружить и защитить от такой опасности. УЗО с уставкой срабатывания 100 и 300 мА (их называют иногда противопожарными) устанавливаются в начале электрической цепи и дополняют защиту от токов КЗ и перегрузки, а также защиту от поражения током. Такие устройства не используются для защиты от поражения током!

Итак, мы обеспечили защиту людей от опасностей, которые таит в себе электрическая энергия, но как быть с окружающей нас техникой? Ведь каждый владелец хотел бы, что бы любимый ноутбук или телевизор работали безотказно долгие годы. Давайте рассмотрим, какие же риски существуют для бытовой техники.

Повышение напряжения выше допустимых значений

Одной из частых причин выхода бытовых электрических устройств из строя является повышение напряжения выше допустимых значений. Статистика неумолима — сообщения о сгоревших холодильниках, телевизорах и другой технике появляются периодически и причина, как правило, колебания напряжения. В чем же причина таких явлений? Для понимания причин повышения напряжения, стоит сказать несколько слов о том, какие же напряжения действуют в 3-х фазной электрической сети.

Итак, в 3-х фазной сети действуют 2 вида напряжения: линейное — напряжение между двумя фазами и фазное, это напряжение между фазой и рабочим нулевым проводником, (его еще часто называют «нулем» или «нейтралью»). Соответственно, линейное напряжение равно 380 В, фазное — 220 В. В бытовой электросети мы используем фазное напряжение, но при обрыве нулевого проводника (так называемом «обрыве нуля») это напряжение может достигать 1,73* фазного напряжения, или 380 В. Таким образом, подключенные к сети устройства в этом момент окажутся под напряжением, на которые не рассчитаны и будут выведены из строя или, что еще хуже, загорятся и могут вызвать пожар.

Защитить оборудование в доме от подобной опасности может устройство, называемое реле напряжения. Это компактный защитный элемент сети, который устанавливается в электрическом щитке и контролирует напряжение в сети. Как только напряжение превышает заданный порог, устройство отключает участок сети, но само при этом остается включенным. После того, как напряжение вновь станет нормальным, реле напряжения снова включит питание. Таким образом реле напряжения позволяет защитить от повреждения подключенное оборудование.

Опасные для сети природные явления

Еще одним опасным для бытового оборудования фактором являются так называемые перенапряжения, причиной которых являются грозовые разряды и внутренние процессы электрических сетей. Обычно этот вид опасности незаслуженно забывают при установке защитного оборудования в электрическом щите, а между тем, перенапряжения, вызванные грозовыми разрядами часто являются причиной не только сбоев в работе электрического и, особенно, электронного оборудования, но и выводят это оборудование из строя, что требует от владельцев дорогостоящего ремонта. Какова же причина подобных явлений? Ответ лежит в школьном курсе физики. Представим здание, электроснабжение которого осуществляется по воздушной линии электропередач (ВЛ). Во время грозы разряд молнии распространяет вокруг себя электромагнитные колебания, которые наводят в проводниках ВЛ напряжение. Далее по проводам наведенное напряжение попадает в сеть нашего дома и воздействует на подключенное к сети оборудование.

Учитывая, что напряжение разряда молнии может достигать миллиона вольт, в сети наводится напряжение, порой достигающее нескольких тысяч вольт и имеющее длительность тысячные доли секунды. Конечно же, оборудование, особенно имеющее в своем составе электронные блоки, не в состоянии без последствий выдержать такие перенапряжения. В лучшем случае это вызовет сбой в работе, но чаще всего при таких воздействиях речь идет о выходе оборудования из строя. Однако и от таких опасностей можно защититься с помощью устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) или как их еще называют ограничителей перенапряжений (ОПН). Установленные в электрическом щите, они способны ограничить импульс перенапряжения до безопасных значений, тем самым защитив оборудование, подключенное к сети. Современные УЗИП способны защитить электрическую сеть дома даже если разряд молнии ударит прямо в провод линии электропередач. Такие устройства есть в линейке УЗИП Acti 9, производимых Schneider Electric.

Итак, мы рассмотрели все виды опасностей, которые могут подстерегать нас при пользовании электрической энергией. Однако, если правильно выбрать и установить защитные устройства, то можно защитить наш дом и нас самих и сделать его безопасным и комфортным.

ИБП СКАТ-2412: фото, характеристики, сертификаты

1	Напряжение питающей сети 220 В, частотой 50±1 Гц с пределами изменения, В		175…245
2	Выходное напряжение постоянного тока (Как при наличии, так и при отсутствии напряжения сети), В	Выход 24 В	20…28
		Выход 12 В	11,4…12,6
3	Ток нагрузки номинальный, A	Выход 24 В	0…2,5
		Выход 12 В	0…0,5
4	Ток заряда АКБ стабилизированный, А		0,45…0,65
5	Максимальный ток нагрузки в режиме «ОСНОВНОЙ» при заряженной АКБ, кратковременно (5 сек. ), А	Выход 24 В	3,0
		Выход 12 В	0,5
6	Величина напряжения на АКБ, при котором происходит автоматическое отключение нагрузки для предотвращения глубокого разряда АКБ в режиме «РЕЗЕРВ», В		21…22
7	Величина напряжения пульсаций с удвоенной частотой сети (от пика до пика) при номинальном токе нагрузки, мВ, не более		40
8	Мощность, потребляемая изделием от сети без нагрузки и АКБ, ВА, не более		5
9	Тип АКБ: герметичные свинцово-кислотные необслуживаемые, номинальным напряжением 12 В
10	Рекомендуемая ёмкость АКБ, Ач		7—12
11	Количество АКБ, шт.		2
12	Характеристики релейного выхода	напряжение, В, не более,	60
		ток, мА, не более,	50
13	Сечение провода, зажимаемого в клеммах колодок, мм2, не более	«ВЫХОД 12 В», «ВЫХОД 24 В»  и «НАЛИЧИЕ СЕТИ»	1,5
		«СЕТЬ»	2,5
14	Габаритные размеры ШхГхВ, мм, не более	без упаковки	333х240х134
		в упаковке	350х247х140
15	Масса, НЕТТО (БРУТТО), кг, не более		1,1 (1,4)
16	Диапазон рабочих температур, °С		-10…+40
17	Относительная влажность воздуха при 25 °С, %, не более		80
18	Степень защиты оболочкой по ГОСТ 14254-96		IP20

ИБП СКАТ-1200И7 RACK: фото, характеристики, сертификаты

п/п	Наименование параметра		Значения параметра
1	Напряжение питающейсети ~220 В, частотой 50±1 Гц с пределами изменения, В		170. ..250
2	Выходное напряжение постоянного тока, В	при наличии напряжения сети ~220 В, режим «ОСНОВНОЙ»	12,5…14,0
		при отсутствии напряжения сети ~220 В, режим «РЕЗЕРВ»	9,5…12,6
3	Напряжение заряда АКБ при наличии сетевого напряжения		13,5…14,0
4	Ток заряда АКБ, А		0,45…0,65
5	Номинальный ток нагрузки, A, не более	при наличии сети ~220 В, режим «ОСНОВНОЙ»	0…4,0*
		при наличии сети ~220 В, режим «ОСНОВНОЙ»	4,5
6	Максимальный ток нагрузки в режиме «ОСНОВНОЙ» кратковременно (10 сек. ), А, не более		4,5
	ВНИМАНИЕ! При наличии сети длительное потребление тока более 4,0А недопустимо
7	Величина напряжения на АКБ, при котором происходит автоматическое отключение нагрузки для предотвращения глубокого разряда АКБ в режиме «РЕЗЕРВ», В		10,5…11
	ВНИМАНИЕ! Устройство защиты АКБ от глубокого разряда ограничивает степень разряда АКБ. ИЗДЕЛИЕ ОТКЛЮЧИТ НАГРУЗКУ АВТОМАТИЧЕСКИ.
8	Величина напряжения пульсаций (от пика до пика) выходного напряжения, мВ, не более		50
9	Мощность, потребляемая изделием от сети без нагрузки и АКБ, ВА, не более		14,0
10	Ток, потребляемый изделием от АКБ в режиме «РЕЗЕРВ» без нагрузки, мА, не более		100
11	Тип АКБ: герметичные свинцово-кислотные необслуживаемые, номинальным напряжением 12 В
12	Рекомендуемая емкость АКБ, Ач	внутренняя АКБ, шт. х Ач	1х17 или 2х17
		внешняя АКБ, шт. х Ач	1х7—1х40
13	Количество АКБ, шт.		1 или 2
14	Характеристика информационного выхода «НАЛИЧИЕ СЕТИ» (при наличии сетевого напряжения клеммы замкнуты, в противном случае – разомкнуты)	напряжение, В, не более	60
		ток, мА, не более	60
15	Сечение провода, зажимаемого в клеммах колодок, мм2		2,5
16	Габаритные размеры ШхГхВ, не более, мм	без упаковки	446х414х88***
		в упаковке	525х455х97
17	Масса, НЕТТО (БРУТТО), кг, не более		2,5 (3,9)
18	Диапазон рабочих температур, °С		-10…+40
19	Относительная влажность воздуха при 25 °С, %, не более		95
	ВНИМАНИЕ! Не допускается наличия в воздухе токопроводящей пыли и паров агрессивных веществ (кислот, щелочей и т. п.)
20	Степень защиты оболочкой по ГОСТ 14254-2015		IP20

Защита оборудования при нарушении режимов во время электрического торможения

§ 97. Защита оборудования при нарушении режимов во время электрического торможения

Нарушение режимов нормальной работы оборудования э п. с при электрическом торможении, когда тяговые двигатели работают генераторами, может происходить из-за чрезмерного повышения напряжения на двигателях, а также нарушения предельного соотношения токов нагрузки и возбуждения, что повышает вероятность возникновения кругового огня на коллекторах двигателей.

При реостатном торможении с последовательным возбуждением, если быстро выключать ступени тормозного реостата, может возникнуть перегрузка. Защиту в этом случае осуществляют реле перегрузки в тяговом режиме, которые воздействуют обычно на электропневматические контакторы. Может быть осуществлена и буферная защита путем введения в цепь тока ступени тормозного реостата или ослабления возбуждения. На моторных вагонах с автоматическим управлением торможением, как и в тяговом режиме, возможна ликвидация перегрузки снижением уставки реле торможения или применением специальных систем автоматического управления работой тиристорных преобразователей.

Защиту от максимального напряжения, которое может быть прн высоких скоростях н при токах, меньших тока уставки реле перегрузки, осуществляют с помощью реле максимального напряжения. Однако возможность возникновения круговых огней и перебросов дуги на землю при этом все же не устраняется полностью. Для защиты от круговых огней и перебросов дуги применяют дифференциальные реле, реагирующие на неравенство токов в участках последовательной цепи или в двух параллельных цепях, а также реле заземления.

Защита от перебросов дуги на землю значительно облегчается в схемах, не имеющих «глухого» заземления. В этом случае, как и в схемах э. п. с. переменного тока, переброс дуги на землю не сопровождается полным коротким замыканием, и защита может быть осуществлена с помощью реле заземления, воздействующего на главный выключатель.

При реостатном торможении с независимым возбуждением тяговых двигателей и постоянным тормозным сопротивлением перегрузка возможна при чрезмерно быстром переключении ступеней возбуждения В этом случае защиту осуществляют с помощью реле перегрузки и реле максимального напряжения, воздействующих на цепи возбуждения двигателей.

При рекуперативном торможении нарушения нормальной работы электрооборудования могут вызвать:

Рис. 257. Схема действия защиты при к з. в процессе рекуперативного торможения на электровозах ВЛ10, ВЛ10У с быстродействующими контакторами 302-1, 302-2, 303-1 и 303-2

к. з. в контактной сети, что приводит к к. з. тяговых двигателей; чрезмерное повышение напряжения на двигателях; снятие напряжения в тяговой сети переменного тока и др.

На э. п. с. постоянного тока (электровозах ВЛ8, ВЛ10, электропоездах ЭР22, ЭР22М) при рекуперации применяют специальные быстродействующие системы защиты, разработанные ВНИИЖТом. В них используются быстродействующие контакторы 302-1, 303-1, 302-2, 303-2 (рис. 257), при выключении которых отключается быстродействующий выключатель 51-1, ограничивается ток гкз в обмотках возбуждения тяговых двигателей и происходит интенсивное уменьшение магнитного потока последних. Скорость нарастания тока гкз тяговых дви-

гателей снижают также включением в цепи их якорей индуктивных шунтов 71-1, 72-2. Чтобы снизить перенапряжения и увеличить скорость отключения тока /кз, силовые контакты быстродействующих контакторов шунтированы резисторами Р203—Р204, Р207—Р208, Р211—Р212, Р213—Р214. С этой же целью применены резисторы Р201—Р202, Р209—Р210 в цепях якорей генераторов ПГ1, ПГ2 и резистора Р75—Р76 в цепи обмотки возбуждения электродвигателя В1, в которую включены катушки быстродействующих контакторов 302-1, 303-1, 302-2, ЗЬЗ-2. При к. з. в точке а направление токов рекуперации /, возбуждения /„, короткого замыкания гкз, а также э. д. с вращения якорей £д и самоиндукция якоря еся, индуктив-

ного шунта есиш и генератора ест показаны на рис 257. На э. п. с. переменного тока для защиты тяговых двигателей от токов короткого замыкания их на преобразователь, которое происходит при нарушении режима инвертирования, применяют короткозамыкатели и быстродействующие выключатели.

⇐Предыдущая Оглавление Следующая⇒

Защита электродвигателя. Виды, схемы, принцип действия защиты электродвигателя.

Для чего нужна защита двигателя?

Для того чтобы избежать непредвиденных сбоев, дорогостоящего ремонта и последующих потерь из-за простоя электродвигателя, очень важно оборудовать двигатель защитным устройством.

Защита двигателя имеет три уровня:

• Внешняя защита от короткого замыкания установки. Устройства внешней защиты, как правило, являются предохранителями разных видов или реле защиты от короткого замыкания. Защитные устройства данного типа обязательны и официально утверждены, они устанавливаются в соответствии с правилами безопасности.

• Внешняя защита от перегрузок, т. е. защита от перегрузок двигателя насоса, а, следовательно, предотвращение повреждений и сбоев в работе электродвигателя. Это защита по току.

• Встроенная защита двигателя с защитой от перегрева, чтобы избежать повреждений и сбоев в работе электродвигателя. Для встроенного устройства защиты всегда требуется внешний выключатель, а для некоторых типов встроенной защиты двигателя требуется даже реле перегрузки.

Возможные условия отказа двигателя

Во время эксплуатации могут возникать различные неисправности. Поэтому очень важно заранее предусмотреть возможность сбоя и его причины и как можно лучше защитить двигатель. Далее приведён перечень условий отказа, при которых можно избежать повреждений электродвигателя:

• Низкое качество электроснабжения:

• Высокое напряжение

• Пониженное напряжение

• Несбалансированное напряжение/ ток (скачки)

• Изменение частоты

• Неверный монтаж, нарушение условий хранения или неисправность самого электродвигателя

• Постепенное повышение температуры и выход её за допустимый предел:

• недостаточное охлаждение

• высокая температура окружающей среды

• пониженное атмосферное давление (работа на большой высоте над уровнем моря)

• высокая температура рабочей жидкости

• слишком большая вязкость рабочей жидкости

• частые включения/отключения электродвигателя

• слишком большой момент инерции нагрузки (свой для каждого насоса)

• Резкое повышение температуры:

• блокировка ротора

• обрыв фазы

Для защиты сети от перегрузок и короткого замыкания при возникновении каких-либо из перечисленных выше условий отказа необходимо определить, какое устройство защиты сети будет использоваться. Оно должно автоматически отключать питание от сети. Плавкий предохранитель является простейшим устройством, выполняющим две функции. Как правило, плавкие предохранители соединяются между собой при помощи аварийного выключателя, который может отключить двигатель от сети питания. На следующих страницах мы рассмотрим три типа плавких предохранителей с точки зрения их принципа действия и вариантов применения: плавкий предохранительный выключатель, быстродействующие плавкие предохранители и предохранители с задержкой срабатывания.

Плавкий предохранительный выключатель

Плавкий предохранительный выключатель — это аварийный выключатель и плавкий предохранитель, объединённые в едином корпусе. С помощью выключателя можно размыкать и замыкать цепь вручную, в то время как плавкий предохранитель защищает двигатель от перегрузок по току. Выключатели, как правило, используются в связи с выполнением сервисного обслуживания, когда необходимо прервать подачу тока.

Аварийный выключатель имеет отдельный кожух. Этот кожух защищает персонал от случайного контакта с электрическими клеммами, а также защищает выключатель от окисления. Некоторые аварийные выключатели оборудованы встроенными плавкими предохранителями, другие аварийные выключатели поставляются без встроенных плавких предохранителей и оснащены только выключателем.

Устройство защиты от перегрузок по току (плавкий предохранитель) должно различать перегрузки по току и короткое замыкание. Например, незначительные кратковременные перегрузки по току вполне допустимы. Но при дальнейшем увеличении тока устройство защиты должно срабатывать немедленно. Очень важно сразу предотвращать короткие замыкания. Выключатель с предохранителем — пример устройства, используемого для защиты от перегрузок по току. Правильно подобранные плавкие предохранители в выключателе размыкают цепь при токовых перегрузках.

Плавкие предохранители быстрого срабатывания

Быстродействующие плавкие предохранители обеспечивают отличную защиту от короткого замыкания. Однако кратковременные перегрузки, такие как пусковой ток электродвигателя, могут вызвать поломку плавких предохранителей такого вида. Поэтому быстродействующие плавкие предохранители лучше всего использовать в сетях, которые не подвержены действию значительных переходных токов. Обычно такие предохранители выдерживают около 500% своего номинального тока в течение одной четвёртой секунды. По истечении этого времени вставка предохранителя плавится и цепь размыкается. Таким образом, в цепях, где пусковой ток часто превышает 500% номинального тока предохранителя, быстродействующие плавкие предохранители использовать не рекомендуется.

Плавкие предохранители с задержкой срабатывания

Данный тип плавких предохранителей обеспечивает защиту и от перегрузки, и от короткого замыкания. Как правило, они допускают 5-кратное увеличение номинального тока на 10 секунд, и даже более высокие значения тока на более короткое время. Обычно этого достаточно, чтобы электродвигатель был запущен и плавкий предохранитель не открылся. С другой стороны, если возникают перегрузки, которые продолжаются больше, чем время плавления плавкого элемента, цепь также разомкнётся.

Время срабатывания плавкого предохранителя

Время срабатывания плавкого предохранителя — это время плавления плавкого элемента (проволоки), которое требуется для того, чтобы цепь разомкнулась. У плавких предохранителей время срабатывания обратно пропорционально значению тока — это означает, что чем больше перегрузки по току, тем меньше период времени для отключения цепи.

В общем, можно сказать, что у электродвигателей насосов очень короткое время разгона: меньше 1 секунды. В этой связи для электродвигателей подойдут предохранители с задержкой времени срабатывания с номинальным током, соответствующим току полной нагрузки электродвигателя.

Иллюстрация справа демонстрирует принцип формирования характеристики времени срабатывания плавкого предохранителя. Ось абсцисс показывает соотношение между фактическим током и током полной нагрузки: если электродвигатель потребляет ток полной нагрузки или меньше, плавкий предохранитель не размыкается. Но при величине тока, в 10 раз превышающей ток полной нагрузки, плавкий предохранитель разомкнётся практически мгновенно (0,01 с). На оси ординат отложено время срабатывания.

Во время пуска через индукционный электродвигатель проходит достаточно большой ток. В очень редких случаях это приводит к выключению посредством реле или плавких предохранителей. Для уменьшения пускового тока используются различные методы пуска электродвигателя.

Что такое автоматический токовый выключатель и как он работает?

Автоматический токовый выключатель является устройством защиты от перегрузок по току. Он автоматически размыкает и замыкает цепь при заданном значении перегрузки по току. Если токовый выключатель применяется в диапазоне своих рабочих параметров, размыкание и замыкание не наносит ему никакого ущерба. Сразу же после возникновения перегрузки можно легко возобновить работу автоматического выключателя — он просто устанавливается в исходное положение.

Различают два вида автоматических выключателей: тепловые и магнитные.

Тепловые автоматические выключатели

Тепловые автоматические выключатели — это самый надёжный и экономичный тип защитных устройств, которые подходят для электродвигателей. Они могут выдержать большие амплитуды тока, которые возникают при пуске электродвигателя, и защищают электродвигатель от сбоев, таких как блокировка ротора.

Магнитные автоматические выключатели

Магнитные автоматические выключатели являются точными, надёжными и экономичными. Магнитный автоматический выключатель устойчив к изменениям температуры, т.е. изменения температуры окружающей среды не влияют на его предел срабатывания. По сравнению с тепловыми автоматическими выключателями, магнитные автоматические выключатели имеют более точно определённое время срабатывания. В таблице приведены характеристики двух типов автоматических выключателей.

Рабочий диапазон автоматического выключателя

Автоматические выключатели различаются между собой уровнем тока срабатывания. Это значит, что всегда следует выбирать такой автоматический выключатель, который может выдержать самый высокий ток короткого замыкания, который может возникнуть в данной системе.

Функции реле перегрузки

Реле перегрузки:

• При пуске электродвигателя позволяют выдерживать временные перегрузки без разрыва цепи.

• Размыкают цепь электродвигателя, если ток превышает предельно допустимое значение и возникает угроза повреждения электродвигателя.

• Устанавливаются в исходное положение автоматически или вручную после устранения перегрузки.

IEC и NEMA стандартизуют классы срабатывания реле перегрузки.

Обозначение класса срабатывания

Как правило, реле перегрузки реагируют на условия перегрузки в соответствии с характеристикой срабатывания. Для любого стандарта (NEMA или IEC) деление изделий на классы определяет, какой период времени требуется реле на размыкание при перегрузке. Наиболее часто встречающиеся классы: 10, 20 и 30. Цифровое обозначение отражает время, необходимое реле для срабатывания. Реле перегрузки класса 10 срабатывает в течение 10 секунд и менее при 600% тока полной нагрузки, реле класса 20 срабатывает в течение 20 секунд и менее, а реле класса 30 — в течение 30 секунд и менее.

Угол наклона характеристики срабатывания зависит от класса защиты электродвигателя. Электродвигатели IEC обычно адаптированы к определённому варианту использования. Это означает, что реле перегрузки может справляться с избыточным током, величина которого очень близка к максимальной производительности реле. Класс 10 — самый распространённый класс для электродвигателей IEC. Электродвигатели NEMA имеют внутренний конденсатор большей ёмкости, поэтому класс 20 для них применяется чаще.

Реле класса 10 обычно используется для электродвигателей насосов, так как время разгона электродвигателей составляет около 0,1-1 секунды. Для многих высокоинерционных промышленных нагрузок необходимо для срабатывания реле класса 20.

Сочетание плавких предохранителей с реле перегрузки

Плавкие предохранители служат для того, чтобы защитить установку от повреждений, которые могут быть вызваны коротким замыканием. В связи с этим плавкие предохранители должны иметь достаточную ёмкость. Более низкие токи изолируются с помощью реле перегрузки. Здесь номинальный ток плавкого предохранителя соответствует не рабочему диапазону электродвигателя, а току, который может повредить наиболее слабые составляющие установки. Как было упомянуто ранее, плавкий предохранитель обеспечивает защиту от короткого замыкания, но не защиту от перегрузок при низком токе.

На рисунке представлены наиболее важные параметры, формирующие основу согласованной работы плавких предохранителей в сочетании с реле перегрузки.

Очень важно, чтобы плавкий предохранитель сработал прежде, чем другие детали установки получат тепловое повреждение в результате короткого замыкания.

Современные наружные реле защиты двигателя

Усовершенствованные наружные системы защиты двигателя также обеспечивают защиту от перенапряжения, перекоса фаз, ограничивают число включений/выключений, устраняют вибрации. Кроме того, они позволяют контролировать температуру статора и подшипников через датчик температуры (PT100), измерять сопротивление изоляции и регистрировать температуру окружающей среды. В дополнение к этому усовершенствованные наружные системы защиты двигателя могут принимать и обрабатывать сигнал от встроенной тепловой защиты. Далее в этой главе мы рассмотрим устройство тепловой защиты.

Наружные реле защиты двигателя предназначены для защиты трёхфазных электродвигателей при угрозе повреждения двигателя за короткий или более длительный период работы. Кроме защиты двигателя, наружное реле защиты имеет ряд особенностей, которые обеспечивают защиту электродвигателя в различных ситуациях:

• Подаёт сигнал прежде, чем возникает неисправность в результате всего процесса

• Диагностирует возникшие неисправности

• Позволяет выполнять проверку работы реле во время техобслуживания

• Контролирует температуру и наличие вибрации в подшипниках

Можно подключить реле перегрузки к центральной системе управления зданием для постоянного контроля и оперативной диагностики неисправностей. Если в реле перегрузки установлено наружное реле защиты, сокращается период вынужденного простоя из-за прерывания технологического процесса в результате поломки. Это достигается благодаря быстрому обнаружению неисправности и недопущению повреждений электродвигателя.

Например, электродвигатель может быть защищён от:

• Перегрузки

• Блокировки ротора

• Заклинивания

• Частых повторных пусков

• Разомкнутой фазы

• Замыкания на массу

• Перегрева (с помощью сигнала, поступающего от электродвигателя через датчик PT100 или терморезисторы)

• Малого тока

• Предупреждающего сигнала о перегрузке

Настройка наружного реле перегрузки

Ток полной нагрузки при определённом напряжении, указанном в фирменной табличке, является нормативом для настройки реле перегрузки. Так как в сетях разных стран присутствует различное напряжение, электродвигатели для насосов могут использоваться как при 50 Гц, так и при 60 Гц в широком диапазоне напряжений. В связи с этим в фирменной табличке электродвигателя указывается диапазон тока. Если нам известно напряжение, мы можем вычислить точную допустимую нагрузку по току.

Пример вычисления

Зная точную величину напряжения для установки, можно рассчитать ток полной нагрузки при 254 / 440 Y B, 60 Гц.

Данные отображаются в фирменной табличке, какпоказано в иллюстрации.

Вычисления для 60 Гц

Коэффициент усиления напряжения определяется следующими уравнениями:

Расчет фактического тока полной нагрузки (I):

(Значения тока для подключения по схеме «треугольник» и «звезда» при минимальных значениях напряжения)

(Значения тока для подключения по схеме «треугольник» и «звезда» при максимальных значениях напряжения)

Теперь с помощью первой формулы можно рассчитать ток полной нагрузки:

I для «треугольника»:

I для «звезды»:

Величины для тока полной нагрузки соответствуют допустимому значению тока полной нагрузки электродвигателя при 254 Δ/440 Y В, 60 Гц.

Внимание: наружное реле перегрузки электродвигателя всегда устанавливается на номинальное значение тока, указанное в фирменной табличке.

Однако если электродвигатели сконструированы с учётом коэффициента нагрузки, который затем указывается в фирменной табличке, напр., 1.15, заданное значение тока для реле перегрузки может быть увеличено на 15% по сравнению с током полной нагрузки или коэффициентом нагрузки в амперах (SFA — service factor amps), который, как правило, указывается в фирменной табличке.

Внутренняя защита, встраиваемая в обмотки или клеммную коробку

Для чего нужна встроенная защита двигателя, если электродвигатель уже оснащён реле перегрузки и плавкими предохранителями? В некоторых случаях реле перегрузки не регистрирует перегрузку электродвигателя. Например, в ситуациях:

• Когда электродвигатель закрыт (недостаточно охлаждается) и медленно нагревается до опасной температуры.

• При высокой температуре окружающей среды.

• Когда наружная защита двигателя настроена на слишком высокий ток срабатывания или установлена неправильно.

• Когда электродвигатель перезапускается несколько раз в течение короткого периода времени и пусковой ток нагревает электродвигатель, что в конечном счёте, может его повредить.

Уровень защиты, который может обеспечить внутренняя защита, указывается в стандарте IEC 60034-11.

Обозначение TP

TP — аббревиатура «thermal protection» — тепловая защита. Существуют различные типы тепловой защиты, которые обозначаются кодом TP (TPxxx). Код включает в себя:

• Тип тепловой перегрузки, для которой была разработана тепловая защита (1-я цифра)

• Число уровней и тип действия (2-я цифра)

• Категорию встроенной тепловой защиты (3-я цифра)

В электродвигателях насосов, самыми распространёнными обозначениями TP являются:

TP 111: Защита от постепенной перегрузки

TP 211: Защита как от быстрой, так и от постепенной перегрузки.

Изображение допустимого температурного уровня при воздействии на электродвигатель высокой температуры. Категория 2 допускает более высокие температуры, чем категория 1.

Все однофазные электродвигатели Grundfos оснащены защитой двигателя по току и температуре в соответствии с IEC 60034-11. Тип защиты двигателя TP 211 означает, что она реагирует как на постепенное, так и на быстрое повышение температуры.

Сброс данных в устройстве и возврат в начальное положение осуществляется автоматически. Трёхфазные электродвигатели Grundfos MG мощностью от 3.0 кВт стандартно оборудованы датчиком температуры PTC.

Эти электродвигатели были испытаны и одобрены как электродвигатели TP 211, которые реагируют и на медленное, и на быстрое повышение температуры. Другие электродвигатели, используемые для насосов Grundfos (MMG модели D и E, Siemens, и т.п.), могут быть классифицированы как TP 211, но, как правило, они имеют тип защиты TP 111.

Необходимо всегда учитывать данные, указанные на фирменной табличке. Информацию о типе защиты конкретного электродвигателя можно найти на фирменной табличке — маркировка с буквенным обозначением TP (тепловая защита) согласно IEC 60034-11. Как правило, внутренняя защита может быть организована при помощи двух типов устройств защиты: Устройств тепловой защиты или терморезисторов.

Устройства тепловой защиты, встраиваемые в клеммную коробку

В устройствах тепловой защиты, или термостатах, используется биметаллический автоматический выключатель дискового типа мгновенного действия для размыкания и замыкания цепи при достижении определённой температуры. Устройства тепловой защиты называют также «кликсонами» (по названию торговой марки от Texas Instruments). Как только биметаллический диск достигает заданной температуры, он размыкает или замыкает группу контактов в подключённой схеме управления. Термостаты оснащены контактами для нормально разомкнутого или нормально замкнутого режима работы, но одно и то же устройство не может использоваться для двух режимов. Термостаты предварительно откалиброваны производителем, и их установки менять нельзя. Диски герметично изолированы и располагаются на контактной колодке.

Через термостат может подаваться напряжение в цепи аварийной сигнализации — если он нормально разомкнут, или термостат может обесточивать электродвигатель — если он нормально замкнут и последовательно соединён с контактором. Так как термостаты находятся на наружной поверхности концов катушки, то они реагируют на температуру в месте расположения. Применительно к трёхфазным электродвигателям термостаты считаются нестабильной защитой в условиях торможения или в других условиях быстрого изменения температуры. В однофазных электродвигателях термостаты служат для защиты при блокировке ротора.

Тепловой автоматический выключатель, встраиваемый в обмотки

Устройства тепловой защиты могут быть также встроены в обмотки, см. иллюстрацию.

Они действуют как сетевой выключатель как для однофазных, так и для трёхфазных электродвигателей. В однофазных электродвигателях мощностью до 1,1 кВт устройство тепловой защиты устанавливается непосредственно в главном контуре, чтобы оно выполняло функцию устройства защиты на обмотке. Кликсон и Термик — примеры тепловых автоматических выключателей. Эти устройства называют также PTO (Protection Thermique a Ouverture).

Внутренняя установка

В однофазных электродвигателях используется один одинарный тепловой автоматический выключатель. В трёхфазных электродвигателях — два последовательно соединённых выключателя, расположенных между фазами электродвигателя. Таким образом, все три фазы контактируют с тепловым выключателем. Тепловые автоматические выключатели можно установить на конце обмоток, однако это приводит к увеличению времени реагирования. Выключатели должны быть подключены к внешней системе управления. Таким образом электродвигатель защищается от постепенной перегрузки. Для тепловых автоматических выключателей реле — усилителя не требуется.

Тепловые выключатели НЕ ЗАЩИЩАЮТ двигатель при блокировке ротора.

Принцип действия теплового автоматического выключателя

На графике справа показана зависимость сопротивления от температуры для стандартного теплового автоматического выключателя. У каждого производителя эта характеристика своя. TN обычно лежит в интервале 150-160 °C.

Подключение

Подключение трёхфазного электродвигателя со встроенным тепловым выключателем и реле перегрузки.

Обозначение TP на графике

Защита по стандарту IEC 60034-11:

TP 111 (постепенная перегрузка). Для того чтобы обеспечить защиту при блокировке ротора, электродвигатель должен быть оборудован реле перегрузки.

Терморезисторы, встраиваемые в обмотки

Второй тип внутренней защиты — это терморезисторы, или датчики с положительным температурным коэффициентом (PTC). Терморезисторы встраиваются в обмотки электродвигателя и защищают его при блокировке ротора, продолжительной перегрузке и высокой температуре окружающей среды. Тепловая защита обеспечивается с помощью контроля температуры обмоток электродвигателя с помощью PTC датчиков. Если температура обмоток превышает температуру отключения, сопротивление датчика меняется соответственно изменению температуры.

В результате такого изменения внутренние реле обесточивают контур управления внешнего контактора. Электродвигатель охлаждается, и восстанавливается приемлемая температура обмотки электродвигателя, сопротивление датчика понижается до исходного уровня. В этот момент происходит автоматическое приведение модуля управления в исходное положение, если только он предварительно не был настроен на сброс данных и повторное включение вручную.

Если терморезисторы установлены на концах катушки самостоятельно, защиту можно классифицировать только как TP 111. Причина в том, что терморезисторы не имеют полного контакта с концами катушки, и, следовательно, не могут реагировать так быстро, как если бы они изначально были встроены в обмотку.

Система, чувствительная к температуре терморезистора, состоит из датчиков с положительным температурным коэффициентом (PTC), устанавливаемых последовательно, и твердотельного электронного выключателя в закрытом блоке управления. Набор датчиков состоит из трёх — по одному на фазу. Сопротивление в датчике остаётся относительно низким и постоянным в широком диапазоне температур, с резким увеличением при температуре срабатывания. В таких случаях датчик действует как твердотельный тепловой автоматический выключатель и обесточивает контрольное реле. Реле размыкает цепь управления всего механизма для отключения защищаемого оборудования. Когда температура обмотки восстанавливается до допустимого значения, блок управления можно привести в прежнее положение вручную.

Все электродвигатели Grundfos мощностью от 3 кВт и выше оснащены терморезисторами. Система терморезисторов с положительным температурным коэффициентом (PTC) считается устойчивой к отказам, так как в результате выхода из строя датчика или отсоединении провода датчика возникает бесконечное сопротивление, и система срабатывает так же, как при повышении температуры, — происходит обесточивание контрольного реле.

Принцип действия терморезистора

Критические значения зависимости сопротивление/ температура для датчиков системы защиты электродвигателя определены в стандартах DIN 44081/ DIN 44082.

На кривой DIN показано сопротивление в датчиках терморезистора в зависимости от температуры.

По сравнению с PTO терморезисторы имеют следующие преимущества:

• Более быстрое срабатывание благодаря меньшему объёму и массе

• Лучше контакт с обмоткой электродвигателя

• Датчики устанавливаются на каждой фазе

• Обеспечивают защиту при блокировке ротора

Обозначение TP для электродвигателя с PTC

Защита двигателя TP 211 реализуется, только когда терморезисторы PTC полностью установлены на концах обмоток на заводе-изготовителе. Защита TP 111 реализуется только при самостоятельной установке на месте эксплуатации. Электродвигатель должен пройти испытания и получить подтверждение о соответствии его маркировке TP 211. Если электродвигатель с терморезисторами PTC имеет защиту TP 111, он должен быть оснащён реле перегрузки для предотвращения последствий заклинивания.

Соединение

На рисунках справа представлены схемы подключения трёхфазного электродвигателя, оснащённого терморезисторами PTC, с расцепителями Siemens. Для реализации защиты как от постепенной, так и от быстрой перегрузки, мы рекомендуем следующие варианты подключения электродвигателей, оснащённых датчиками PTC, с защитой TP 211 и TP 111.

Электродвигатели с защитой TP 111

Если электродвигатель с терморезистором имеет маркировку TP 111, это значит, что электродвигатель защищён только от постепенной перегрузки. Для того чтобы защитить электродвигатель от быстрой перегрузки, электродвигатель должен быть оборудован реле перегрузки. Реле перегрузки должно подключаться последовательно к реле PTC.

Электродвигатели с защитой TP 211

Защита TP 211 двигателя обеспечивается, только если терморезистор PTC полностью встроен в обмотки. Защита TP 111 реализуется только при самостоятельном подключении.

Терморезисторы разработаны в соответствии со стандартом DIN 44082 и выдерживают нагрузку Umax 2,5 В DC. Все отключающие элементы предназначены для приёма сигналов от терморезисторов DIN 44082, т.е терморезисторов компании Siemens.

Обратите внимание: Очень важно, чтобы встроенное устройство PTC было последовательно соединено с реле перегрузки. Многократные повторные включения реле перегрузки могут привести к сгоранию обмотки в случае блокировки электродвигателя или пуска при высокой инерции. Поэтому очень важно, чтобы температурные показатели и данные по потребляемому току устройства PTC и реле

Тепловые и электронные реле перегрузки. Описание

Реле перегрузки рассчитаны на очень высокие нагрузочные токи,при превышении значения максимально разрешенной нагрузки реле отключают оборудование. Это также происходит при затяжном пуске, при низком или высоком моменте сопротивления, высокой величине инерции нагрузки.

Необходимым фактором, влияющим на выбор реле может считаться соответствие характеристик реле и времени включения двигателя.  Существует несколько классов реле перегрузки, характеризуемых строго определенным для них временем отключения.

Номинальный предел срабатывания реле выбирается по номинальному току электродвигателя и рассчитанным временем пуска.

Рис, №1. Основные классы отключения для реле перегрузки в соответствии с международными стандартами.

Реле перегрузки обладают тепловой памятью (исключение составляют типы электронных реле), они подключаются последовательно с нагрузкой к измерительному трансформатору тока, который присоединен к нагрузке последовательно и требует большой величины мощности.

Одной из разновидностей реле перегрузки считается реле, оборудованное биметаллическими пластинами. При подключении к контактору тепловое реле осуществляет защиту линии, электродвигателя и выключателя нагрузки от кратковременной или длящейся большой промежуток времени перегрузки. Совместно с тепловым реле используется автоматический выключатель, контактор и плавкие предохранители, они защищают электрооборудование от короткого замыкания.

Принцип работы реле теплового реле перегрузки

В основе работы теплового реле лежит принцип деформации встроенных в конструкцию биметаллических пластин, их нагревание при повышении значения тока отключает устройство. Биметаллические пластины подвергаются деформации при прохождении по ним электрического тока, изменение пластины происходит в соответствии с заданным значением тока. Возможность повторного запуска и сброс реле возможен только при остывании пластин. Тепловые реле работают как в цепях переменного, так и постоянного тока. Их конструкция имеет:

• Три полюса для подключения 3 фаз.
• Компенсирующий элемент, который не дает окружающей температуре влиять на пороги отключения.
• Кнопку ручного сброса и элемент для автоматического восстановления рабочего состояния оборудования.
• Градуировку в амперах, с ее помощью можно выставить предельно допустимое значение температуры, при котором произойдет срабатывание защиты на отключение (параметры двигателя должны соответствовать предельному значению на табличке «шильдике» на реле).

Рис. №2. Внутренний вид и устройство теплового реле перегрузки с биметаллическим расцепителем.

Одной из функциональных способностей тепловых реле нового поколения является реагирование на обрыв фазного провода. Это так называемая псевдодифференциальная защита, реле с такой способностью нельзя использовать для защиты однофазных двигателей.

Рекомендованы для защиты электрооборудования, где возможна вероятность блокировки ротора.

Рис.№3 График, демонстрирующий зону отключения тепловых реле перегрузки с компенсацией по температуре окружающего воздуха в соответствии с международными стандартами.

Электронные тепловые реле перегрузки

Благодаря электронным технологиям достигается создание точной тепловой модели электродвигателя. За основу работы реле приняты принципы, описанные с помощью тепловых временных констант. Благодаря электронной схеме производится вычисление температуры двигателя в виде функции 2 аргументов – это протекающий ток и продолжительность работы по времени. Рабочие условия будут избраны весьма точно и поэтому можно избежать ошибочного отключения. Использование электронных реле позволяет не реагировать на температуру окружающего воздуха в месте размещения оборудования.

Электронные температурные реле выполняют следующие функции:

1. Контроль температуры с использованием термисторов.
2. Обнаружения неблагоприятных условий работы, например, заклинивание ротора двигателя или превышение момента двигателя.
3. Обнаружения переключения фаз.
4. Ухудшение качества изоляционного покрытия.
5. Обнаружение холостого режима работы, без нагрузки.

Рис. №4. Тепловое реле перегрузки электронного типа, внешний вид.

Реле, оборудованные термосопротивлением ПТК

Это еще одна категория тепловых реле, обладающих способностью отслеживать температуру и защищать электродвигатель от перегруза. Обладая компактными размерами, они обладают низкой тепловой инерцией и малым временем реакции.

В число достоинств этих реле входит:

1. Защита от перегрузки при повышении температуры воздуха.
2. Защита при повреждении вентиляционной системы.
3. Предупреждение неправильной работы двигателя при значительном увеличении частоты запусков электродвигателя.
4. Предупреждение от неправильной работы, связанной с толчковыми режимами.

Основные компоненты, из которых состоит тепловое реле

В комплект устройства тепловых реле входят следующие элементы, без которых невозможна их полноценная работа в качестве прибора управления электродвигателем:

• Термистор ПТК (положительный температурный коэффициент), его месторасположение предопределено в месте, наиболее подвергающемуся нагреву: подшипники разных видов, обмотка статора и прочее. Они обладают статичными свойствами, их сопротивление повышается при достижении номинального температурного порога.
• Электронное устройство, которое получает питание от сети постоянного или переменного тока и производит замеры сопротивления подключенного датчика. При достижении температурных границ номинального значения в устройстве происходит скачок величины сопротивления термистора. Он расположен в цепи порогового элемента в общей конструкции устройства, следствием его функций является срабатывание реле на выходе из цепи.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Теория и работа реле перегрузки CEP7 (S)

Технические советы и часто задаваемые вопросы

Теория и работа защиты от перегрузки, используемой в реле перегрузки CEP7 (S)

Вопрос:

Как твердотельные электронные реле перегрузки CEP7 (S) обнаруживают и реагируют на условия перегрузки в двигателе?
Как сбросить перегрузку?
Как быстро сбросится перегрузка?

Ответ:

Теория работы

CEP7 (S) были разработаны для имитации профиля нагрева и охлаждения двигателя.Следовательно, точки отключения и сброса двигателя являются функцией температуры из-за теплового воздействия в виде электроэнергии.

Твердотельное реле перегрузки дублирует эффект нагрева за счет использования внутреннего конденсатора и алгоритма на печатной плате. По мере увеличения тока нагрузки конденсатор будет заряжаться до тех пор, пока не произойдет перегрузка и не сработает реле перегрузки. Затем конденсатор будет медленно разряжаться, что будет представлять собой нормальное время охлаждения двигателя, прежде чем его можно будет безопасно перезапустить.

Сброс перегрузки

CEP7 (S) можно сбросить вручную или автоматически, но внутренний конденсатор устройства «запоминает» предыдущий тепловой уровень. Переключение трехфазного входа питания не приведет к сбросу реле перегрузки, так как это не повлияет на работу конденсатора. Например, вы не можете заставить конденсатор быстрее разряжаться, чтобы быстрее сбросить реле перегрузки.

Если устройство перезагружено слишком рано, реле перегрузки сработает очень быстро при повышенной нагрузке, если двигатель не успел должным образом остыть.

Нормально замкнутый контакт можно снова замкнуть в ручном режиме, нажав кнопку сброса. В автоматическом режиме нормально замкнутый контакт повторно замыкается самим реле перегрузки через внутренний механизм в реле перегрузки

Время сброса

Время автоматического или ручного сброса различается, но для общих приложений можно ожидать время сброса от 2 до 3 минут. По истечении этого периода времени нормально замкнутый контакт отключения может быть снова замкнут, и запуск катушки контактора двигателя может быть осуществлен с помощью схемы управления, используемой с пускателем двигателя.

: типы, характеристики, применение

Реле тепловой перегрузки являются защитными устройствами. Они предназначены для отключения электроэнергии, если двигатель потребляет слишком большой ток в течение длительного периода времени. Для этого тепловые реле перегрузки содержат нормально замкнутое (NC) реле. Когда через цепь двигателя протекает чрезмерный ток, реле размыкается из-за повышения температуры двигателя, температуры реле или измеренного тока перегрузки, в зависимости от типа реле.

Реле тепловой перегрузки аналогичны автоматическим выключателям по конструкции и использованию, но большинство автоматических выключателей отличаются тем, что они прерывают цепь, если перегрузка возникает даже на мгновение. Реле тепловой перегрузки, наоборот, предназначены для измерения профиля нагрева двигателя; поэтому перегрузка должна произойти в течение длительного периода, прежде чем цепь будет прервана.

Технические характеристики

База данных GlobalSpec SpecSearch содержит информацию о различных технических характеристиках реле тепловой перегрузки, включая тип, электрические характеристики, сведения о переключателе и характеристики.

Тип

Покупатели могут выбирать между несколькими различными типами реле, включая биметаллическое тепловое , твердотельное или типа контроля температуры .

Как следует из названия, биметаллические тепловые реле используют биметаллическую полосу для механического размыкания контактов. Биметаллические полосы состоят из двух соединенных между собой кусков металла, которые расширяются с разной скоростью при нагревании.Эта разница заставляет полосу изгибаться при нагревании. В тепловом реле полоса прикрепляется пружиной к контакту. Когда избыточное тепло от сверхтока заставляет полоску изгибаться и растягивать пружину, контакты размыкаются и цепь разрывается. Когда полоска охлаждается, она возвращается к своей первоначальной форме.

Это видео демонстрирует использование биметаллического переключателя, при этом биметаллическая полоса выделена в середине видео. Когда пламя воздействует на переключатель, полоса изгибается, и переключатель размыкается.Обратите внимание, что когда полоска остывает, полоска возвращается в исходное положение, и переключатель замыкается.

Твердотельные реле — это электронные устройства, не имеющие движущихся или механических частей. Вместо этого реле вычисляет среднюю температуру двигателя, отслеживая его пусковой и рабочий токи. Твердотельные реле, как правило, быстрее электромеханических, а также имеют регулируемые уставки и время срабатывания. Поскольку они не способны генерировать искру, их можно использовать во взрывоопасных средах.

Реле контроля температуры непосредственно измеряют температуру двигателя с помощью термистора или терморезисторного датчика (RTD), встроенного в обмотку двигателя. Когда достигается номинальная температура зонда, его сопротивление быстро увеличивается. Это повышение затем обнаруживается пороговой схемой, которая размыкает контакты реле.

Реле перегрузки из плавящегося сплава (или эвтектического) состоит из нагревательной катушки, эвтектического сплава и механического механизма для размыкания цепи.Используя катушку нагревателя, реле измеряет температуру двигателя, контролируя величину потребляемого тока.

Электрические характеристики