Многие пользователи сталкиваются с проблемами в работе трехфазного оборудования из-за скачков напряжения или нарушения чередования фаз. Чтобы защитить дорогостоящую технику, стоит установить специальное реле контроля. Давайте разберемся, какие модели 3-фазных реле существуют, каковы их характеристики и основное назначение.
Общее представление о 3-фазных реле контроля
Трехфазные реле контроля - это устройства, предназначенные для непрерывного контроля параметров трехфазной сети электропитания и оперативного отключения нагрузки при выявленных нарушениях.
Основные функции 3-фазных реле:
- Контроль величины линейных напряжений в каждой из трех фаз
- Контроль чередования фаз и определение правильности подключения
- Защита от перенапряжений при резких скачках напряжения (молния, перекос фаз)
- Защита от недопустимо низкого напряжения (провалы напряжения)
- Автоматическое отключение нагрузки при выявлении аварийной ситуации
По принципу действия различают реле прямого действия, которые самостоятельно коммутируют электрические цепи, и реле косвенного действия, которые подают сигнал на отключение нагрузки на внешние устройства - пускатели, контакторы, автоматы.
Применяются 3-фазные реле в промышленности, коммунальном и частном секторе для защиты различного трехфазного оборудования: насосы, компрессоры, холодильные установки, станки ЧПУ, сварочные аппараты, кондиционеры и др.
Виды трехфазных реле по принципу действия
Реле прямого действия имеют встроенные силовые контакты, коммутирующие цепи электропитания нагрузки непосредственно, без использования промежуточных коммутационных аппаратов.
Достоинства прямого управления:
- Простота и надежность схемы - нет лишних звеньев
- Небольшая стоимость - не требуются дополнительные устройства
Недостатки прямых реле:
- Ограничены по мощности нагрузки из-за конструкции контактов
- При частых отключениях больших токов контакты изнашиваются
Реле косвенного действия используют сигнальные контакты для подачи команд на включение/выключение внешних аппаратов - пускателей, контакторов, автоматов защиты, коммутирующих основную цепь электропитания.
Преимущества косвенных реле:
- Позволяют коммутировать большие мощности
- Долговечные при частых оперативных включениях/отключениях
К недостаткам относятся:
- Более сложная схема, требующая дополнительных коммутационных аппаратов
- Повышенная стоимость из-за использования внешних устройств
Для коммутации мощных нагрузок выше 5-10 кВт рекомендуется использовать именно реле косвенного действия в комплекте с соответствующими контакторами или пускателями.
Конструктивные особенности 3-фазных реле
По конструкции корпуса трехфазные реле бывают:
- Модульные для установки на DIN-рейку 35 мм
- Навесные щитовые для размещения на панели или в нише щита
- Втычные для установки непосредственно в лицевую панель щита
- Блочные для напольной установки в шкафах управления
Тип индикации состояния:
- Механическая - рычажки положения или указательные стрелки на лицевой панели
- Световая - сигнальные светодиоды различных цветов
- Цифровая - встроенный дисплей для отображения измеряемых параметров
Степень защиты IP характеризует уровень пыле-влагозащиты корпуса. Для использования внутри помещений достаточно IP20, а для уличной установки требуется IP65 и выше.
Комплектующие трехфазных реле:
- Контактная система: нормально замкнутые (NC), нормально разомкнутые (NO), переключающие (CO)
- Катушки: на 220В, 24В, 48В, 110В, DC12/24В
- Вспомогательные контакты сигнализации
Популярные модели трехфазных реле отечественного и импортного производства
Наиболее известные российские производители трехфазных реле контроля:
- РНПП-301, РНПП-302 (Росэлектроника)
- РКТФ-1М (ЭКРА)
- РПФ-3М (Вектор)
- РКВ-682 (АББ Электроприбор)
Популярные зарубежные марки:
- Finder (Италия)
- Lovato (Италия)
- ABB (Швейцария)
- Schneider Electric (Франция)
Сравнение некоторых моделей по техническим характеристикам:
| Модель | Диапазон напряжений | Макс. ток | Функции |
| РНПП-301 | 180-460 В | 25 А | Контроль U и чередования фаз |
| Lovato DRM-3F | 208-500 В | 40 А | Контроль U, чередования и асимметрии фаз |
| Finder 62.94 | 300-500 В | 16 А | Контроль U и чередования фаз |
Как видно из примера, модели различаются рабочим диапазоном напряжений, максимальным коммутируемым током и набором контролируемых функций.
Основные технические характеристики 3-фазных реле
Диапазон контролируемых напряжений обычно составляет от 180 до 500 В. Большинство реле рассчитаны на работу при 380В.
Порог срабатывания по минимальному и максимальному напряжению настраивается в пределах от ±5% до ±20% от номинала. Так при номинальном напряжении 380В диапазон срабатывания может быть задан, например, от 285 до 456 В.
Время отключения при нарушении контролируемых параметров находится в пределах от десятых долей секунды до нескольких секунд.
Максимальный коммутируемый ток находится в пределах от 10 до 63 А. Соответственно, мощность нагрузки - от 5 до 30 кВт.
К основным контролируемым параметрам трехфазного напряжения относятся:
- Величина линейных напряжений в каждой из фаз
- Чередование фаз (порядок чередования)
- Симметрия напряжений в фазах (баланс фаз)
Дополнительно некоторые модели могут определять:
- Обрыв фазы
- Наличие или отсутствие напряжения в нулевом проводе
- Последовательность подключения фаз
Как правильно подобрать и рассчитать реле для 3-фазной сети
Для выбора подходящей модели реле контроля фаз 3-фазное необходимо выполнить следующие расчеты:
- Определить суммарный максимальный рабочий ток нагрузки
- Выбрать реле с допустимым током не меньше рассчитанного
- Убедиться, что диапазон напряжений реле соответствует параметрам сети
Расчет максимального рабочего тока выполняется по формуле:
I_max = P_max / (1,73 * U_lin)
где:
- P_max - суммарная активная мощность нагрузок, кВт
- U_lin - линейное напряжение сети (обычно 380 В)
Например, для нагрузки мощностью 45 кВт при напряжении сети 380 В максимальный ток составит:
I_max = 45000 / (1,73 * 380) = 72,2 А
Допустимый ток выбранного реле должен быть не менее 72,2 А.
Правила монтажа и подключения трехфазных реле
Реле рекомендуется устанавливать в непосредственной близости от защищаемого оборудования, до коммутационных аппаратов.
Вариант подключения реле ел 11 к трехфазной сети и нагрузке:
При использовании реле ел 11е рекомендуется следующая последовательность работ:
- Установить реле в щит или шкаф
- Подключить реле к питающей сети через автоматический выключатель
- Выполнить подключение нагрузки к выходным контактам
- Настроить параметры контроля согласно руководству
Возможные неисправности трехфазных реле
К типовым неисправностям 3-фазных реле контроля относятся:
- Несрабатывание защиты при выходе параметров сети за допустимые пределы
- Ложные отключения нагрузки при нормальных показателях сети
- Повреждение катушки, контактной группы или печатных плат реле
Для поиска неисправностей используют тестер, мультиметр и осциллограф. Например, обрыв обмотки катушки определяется прозвонкой омметром.
Техническое обслуживание и ремонт
Регламентное ТО 3-фазного реле включает:
- Внешний осмотр на предмет отсутствия механических повреждений
- Проверку надежности электрических соединений
- Тестирование функций защиты и автоматики
Периодичность профилактических работ составляет 6-12 месяцев.
При серьезных поломках реле подлежит отправке в ремонт или замене на новое. Средняя цена на реле контроля фаз 3-фазное цена составляет от 3000 до 15000 рублей.
Меры безопасности при монтаже и эксплуатации
Установка и подключение трехфазного реле должны производиться квалифицированным персоналом с группой допуска по электробезопасности не ниже 3.
Для защиты от поражения электрическим током следует:
- Использовать инструменты с изолированными рукоятками
- Проверять отсутствие напряжения перед началом работ
- Работать в диэлектрических перчатках и коврике
При включении реле сначала подается напряжение на защищаемое оборудование, а уже после этого на само реле контроля.
Типовые схемы включения 3-фазных реле в электрическую сеть
Пример схемы подключения модульного реле косвенного действия с контактором:
Схема включения прямого реле защиты на трехфазную нагрузку:
Где:
- QF - автоматический выключатель
- KM - пускатель бесконтактный
- FU1 - предохранитель
Алгоритм первоначальной настройки и программирования
Последовательность настройки трехфазного реле после монтажа:
- Убедиться в отсутствии напряжения на подключенных проводах
- Задать значения контрольных порогов напряжения с помощью ручек на корпусе
- Подать напряжение и выполнить тестовое опробование функций защиты
- Откорректировать пороги срабатывания по результатам испытаний
На реле с цифровым интерфейсом выполняется программирование с ПК.
Нюансы выбора трехфазного реле для разных типов нагрузок
При выборе реле учитывают особенности защищаемого оборудования:
- Для компрессоров требуется контроль последовательности фаз
- В сварочном оборудовании важен контроль асимметрии фаз
- В станках ЧПУ приоритетна защита от любых отклонений напряжения
