Схема реле контроля фаз своими руками схема

Страничка электрика

Реле контроля фаз своими руками.

Наиболее простое устройство для защиты двигателей, схема которого приведена на рис. 1,а, позволяет предотвратить аварии, возникающие при обрыве одной из фаз. В качестве реле Р использовано электромагнитное реле постоянного тока типа МКУ-48 на 24 в (сопротивление катушки равно 1200 ом); контакты этого реле допускают длительный ток 5 А и кратковременный 15 А.

При обрыве одной из фаз напряжение на реле Р фазы достигает 30 в, оно срабатывает и отключает либо непосредственно двигатель, либо катушки магнитных пускателей. Во время нормальной работы напряжение на реле не поступает.

В этой схеме можно использовать также реле переменного тока (рис. 1,б) на 12, 24, 36 и 60 в. Величины
сопротивлений R1, R2, и R3 зависят от сопротивления катушки реле, которое желательно выбирать как можно большим. При незначительном усложнении схемы устройство может сигнализировать об аварийном режиме (рис. 2).

Для разрыва цепи магнитного пускателя в аварийном режиме использован нормально замкнутый контакт реле Р, а для цепи сигнализации — нормально разомкнутый. При обрыве одной из фаз реле Р срабатывает и одновременно с отключением катушки магнитного пускателя включает сигнальную лампу или звонок.

Источник

Схема подключения реле контроля напряжения трёх фаз

Доброго времени суток, с вами инженер Рик. В этой статье я хочу рассказать о важном устройстве защиты электрических сетей — реле контроля фаз. Понятным языком объясню, что это за прибор, как он работает, где применяется.

Что такое реле контроля фаз

Представленное устройство предназначено для работы с трехфазными сетями. Поэтому реле контроля фазы преимущественно используется для защиты дорогого, мощного промышленного оборудования, поломка которого может привести со значительным финансовым потерям или полной остановке производства.

Реле контроля фаз предупреждает возможные неисправности работающего оборудования, которые могут быть вызваны скачками или провалами напряжения.

Реле контроля фаз

Стоит обратить внимание, что рассматриваемый мною прибор необходим не только на заводах, но и обычным бытовым потребителям. Например, для защиты электрических плит, котлов, мощных климатических систем и другого оборудования, работающего от трехфазной сети.

Принцип работы

Как инженер с большим опытом, хочу предупредить, чтобы купить реле контроля 3 фаз — это та еще задача. А все потому, что в зависимости от конкретной модели, они отличаются набором функций. Некоторые устройства поддерживают возможность настройки срабатывания при линейном повышении напряжения или неправильном чередовании фаз. Другие способны только улавливать резкие изменения в четко заданных параметрах.

Важно! Реле контроля фаз не может работать как самостоятельный прибор, который улавливает отклонения параметров электрического тока и отсекает подключенное оборудование от сети. Оно может работать только в связке с контактором, на который, в зависимости от ситуации, реле подает сигнал на включение или отключение потребителей.

Функции

В зависимости от модели представленный тип реле может выполнять следующие виды контроля:

• Напряжения
  Устройство отправляет команду контактору на отключение, если значение входящего напряжения превышает заданные параметры
• Чередование фаз
  Выключение подачи осуществляется, когда наблюдается слипание фаз или их неправильное расположение относительно питаемого устройства.
• Пропадание фазы
  Отключение выполняется, если на одной из фаз нет подачи напряжения.
• Перекос фазы
  Отправляется сигнал отключения, если в сети имеют место быть фазные или линейные изменения.

Примером реле контроля фаз, который имеет максимальный функционал, служит РКФ-МО5.

Преимущества и отличия реле контроля фаз от реле напряжения

На первый взгляд может показаться, что оба типа реле выполняют те же функции. Однако если разобраться с функциями реле напряжения, становятся видны существенные отличия в этих устройствах.

К основным преимуществам реле контроля фаз отнесу:

• прибор не подвержен воздействию ЭДС сети и работает исключительно исходя из значений тока;
• обладает возможностями защиты питаемого оборудования, например, обмотки электродвигателя;
• контроль выполняется за несколькими параметрами сети, а не одним, как у реле напряжения.

Кроме этого, реле контроля фаза способно улавливать обратную ЭДС. Последняя возникает в ситуациях, когда на подаче пропадает одна из 3 фаз, при этом двух оставшихся хватает для работы электродвигателя. Реле отключает подачу тока еще до момента, когда ЭДС может нанести вред электрическому оборудованию.

Кейсы использования реле контроля фаз

На примере двух реле контроля фаз РКФ-МО8 и РКФ-МО5 объясню типовые схемы использования этих устройств.

Подключение РКФ-МО8

Представленная модель реле переназначена для контроля сопротивления обмотки электродвигателя. Для реализации этой функции в устройстве предусмотрена отдельная клемма, которая предназначена для соединения прибора с одной из фаз после контактора. Три оставшиеся необходимы для подключения к сети перед контактором.

В ситуациях, когда параметры подаваемого тока из сети в норме, но на самой обмотке сопротивление менее 500 кОм, реле будет выключенным и подача питания не будет осуществляться. Если значение сопротивления обмотки будет более 500 кОм, прибор переходит в режим анализа всех параметров подаваемого тока, и в случае их отклонения — подает сигнал на отключение работающего оборудования от сети. Отключение при падении напряжения выполняется не сразу, а спустя время, которое задано пользователем.

Подключение РКФ-МО5

Модель РКФ-МО5 отличается от предыдущей тем, что работает без необходимости выполнения подключения контролируемой сети. Для нормального функционирования устройства достаточно соединения с трехфазной сетью перед контактором. Подключение к последнему осуществляется посредством шести клемм под номерами 11, 12, 14, 21, 22 и 24.

Схема подключения

Для установки верхнего и нижнего порогов срабатывания в РКФ-МО5 предусмотрены два переключателя. Значения устанавливаются в процентном соотношении. Кроме этого, имеется переключатель, отвечающий за задержку на срабатывание.

Нюансы при выборе

Чтобы подобрать оптимальную модель реле контроля фраз, инженер Рик советует обратить внимание на эти параметры:

• показатели подающего напряжения;
• значение снижения и контроля напряжения;
• возможность настройки времени задержки срабатывания;
• время срабатывания;
• количество коммуникационных клемм;
• показатель номинальной мощности.

Важно! Кроме технических характеристик, обратите внимание на форм-фактор корпуса устройства. Оптимальным вариантом будет возможность его установки на стандартную DIN-рейку.

Источник

Реле контроля фаз CKF-318-1. Пример установки в компрессор

Бывалые электрики знают, что во многих трехфазных устройствах крайне важно соблюдать последовательность чередования фаз. От этого может зависеть не только направление вращения электродвигателей и правильная работа оборудования, но и дальнейшая работоспособность всего устройства.

Посыл этой статьи в том, что для предотвращения неправильного включения трехфазного оборудования крайне важно, чтобы в схеме было реле контроля фаз (РКФ). Это реле стоит копейки по сравнению с возможными затратами, когда придётся раскошелиться на ремонт многими тысячами рублей. Подробнейше рассмотрю Реле контроля фаз CKF-318-1, и покажу, как я установил это реле в компрессор.

Для всех, кто хочет более подробно узнать, что такое и как работает реле контроля фаз (РКФ), рекомендую прочитать мою статью Принцип работы трехфазного реле контроля фаз.

Компрессор, в который установлено РКФ ФиФ CKF-318 для контроля чередования фаз

Неправильная последовательность фаз — причина поломки

Самый яркий пример, с которым недавно я имел дело — винтовой компрессор. У нас на предприятии переставили его на другое место, включили — давления нет. Пришли механики, стали проверять фильтр и работу клапана — давления нет. И только потом вспомнили, что для винтового компрессора крайне важно соблюдение очередности фаз! Об этом говорится в инструкции, но кто её читает!

Инструкция к компрессору. Напоминание о правильном направлении (чередовании) фаз

Стоит сказать, что в случае, когда двигатель компрессора подключен через преобразователь частоты, последовательность фаз не играет никакой роли, поскольку в преобразователе трехфазное напряжение всё равно сразу преобразуется в постоянное, и только потом из него делается та последовательность, которая нужна.

Включили правильно, по стрелке (левое вращение, встречается редко!), но было поздно. Образовались едва заметные царапины на роторной паре, и она перестала всасывать воздух. Даже не думал, что это настолько критично!

Механики матерят электриков 4-этажным.

В результате, когда выяснили, сколько будет по деньгам и по времени заказать винтовую пару из Германии (компрессор немецкий), прослезились. А если бы в компрессоре стояло реле контроля фаз, то электрики бы сразу сообразили, что к чему, и перекинули местами две фазы на входе. Минута, и никаких проблем!

Устройство компрессора

Для полноты изложения — коротко по электрической начинке компрессора, о котором идет речь в статье. Фото есть в начале статьи, вот внешний вид шкафа управления:

Куда будет установлено реле контроля фаз «Евроавтоматика ФиФ»

Подобных винтовых компрессоров существует десятки и сотни моделей, они отличаются мощностью и брендом, но смысл один — при запуске двигатель раскручивается сначала в схеме «звезда», через несколько секунд выходит на полную мощность в схеме «треугольник».

После этого открывается соленоидный клапан, и дает сжатый воздух в линию. По принципам сжатия воздуха рассказывать тут не буду, информации в интернете полно.

Двигатель компрессора, шильдик. Должен крутиться только в одну сторону, левое вращение!

Помните, в школьных учебниках были задачки со звездочкой? Вопрос для профессиональных и наблюдательных электриков. Посмотрите на фото. Внизу расположен маленький шильдик, на котором написана температура термистора двигателя. Я утверждаю, что температуру можно было и не указывать — вся информация есть на большом шильде.
Кто пояснит мои слова? Пишите в комментарии!

Электросхема компрессора изнутри:

Схема компрессора, куда будет установлено реле контроля фаз Евроавтоматика ФиФ CKF-318-1

Вверху — трансформатор питания цепей управления (380/24 В) и плата контроллера. Внизу — клеммы подключения питания и контакторы включения двигателя. Обратите внимание, ноль в питании не используется, это будет важно в дальнейшем.

Хватит предисловий, переходим к герою нашей статьи —

Реле контроля фаз CKF 318-1

Продукция белорусской «Евроавтоматики» хорошо себя зарекомендовала (дёшево, сердито, надежно), поэтому было принято решение о покупке именно этой модели.

Реле не только проверяет последовательность фаз, что важно для правильного направления вращения двигателей, но и контролирует уровни напряжения, что может быть важным при перекосе и обрыве фаз. Таким образом, реле контроля фаз выполняет в том числе роль трехфазного реле напряжения. Про реле напряжения у меня есть несколько статей, вот статья про F&F CP-721.

Параметры

Разберем табличку из инструкции, некоторые характеристики:

Технические характеристики CKF-318-1

• Напряжение питания — 3×400/230+N. Это означает, что реле может питаться трехфазным напряжением только с нейтралью, это сделано специально для контроля обрыва нулевого провода.В более ранней модификации этого реле — F&F CKF-318 — реализовано питание только линейным напряжением, т.е. без нейтрали. В некоторых других реле контроля фаз для этого предусмотрен переключатель системы питания.
• Допустимые напряжение — 400. 50 В. Нижний предел — понятно, реле просто не хватит питания. А верхний маловат. В трехфазных сетях часто линейное напряжение может быть больше 400 В. Да и фазное тоже, при неблагоприятных обстоятельствах. Как я понял, тут имеется ввиду фазное напряжение. А что будет, если нейтрали нет (см.пункт выше), или она оборвана? Нагрузка отключится от сети.
• Максимальный ток контактов реле — 8 А. Это для чисто активной нагрузки (АС1), типа ТЭНов.
• Максимальный ток катушки контактора — 2 А. А это уже для реактивной (индуктивной) нагрузки, АС3. Для чего нужен этот контактор и почему я его не стал использовать — вы узнаете ниже.
• Контакт — 2NO/NC(2 переключающих). Во многих реле контроля фаз, что я встречал, используется 1 выходное реле, а в ФиФ CKF-318-1 — два. Часто хватает и одного, но два — более функционально.
• Напряжение отключения — 150. 210 (нижнее) и 240. 280 В.Понятно, что это — фазные напряжения.
• Асимметрия напряжения — 55 В. При перекосе фазных напряжений более чем на 55 В реле отключает нагрузку. Это значение не регулируется, но эту проверку можно отключить, переключив на режим 4.
• Задержка отключения при падении и асимметрии — 0,5. 15 с. Это по желанию. Чем больше задержка — тем меньше раз будет срабатывать реле, но больше шансов повредить оборудование
• Гистерезис — 5 В. Я уже неоднократно писал, что гистерезис так же полезен, как театральная пауза у хорошего актёра.

Далее мне по характеристикам сказать нечего.

Устройство реле контроля напряжения

Рассмотрим конструкцию этого полезного девайса.

CKF-318-1, внешний вид панели управления

Панель управления реле контроля напряжения ФиФ CKF-318-1

Индикация работы

На передней панели вверху — индикаторы аварии (проблема с фазами, красный AL) и нормальной работы (желтый R). Состояние индикаторов может сказать многое:

Индикация аварий и режимов работы реле

Переключатель режимов

Переключатель Func четырех режимов работы, подробно в таблице:

Режимы работы и функции реле контроля фаз

• Режим 1 — наиболее универсальный и функциональный.
• Режим 2 — без контроля чередования (последовательности) фаз, для устройств без двигателей, или там, где направление вращения не принципиально.
• Режим 3 — то же, что и режим 1, с той лишь разницей, что задержка включения после нормализации напряжения составляет 6 минут. Это нужно для нормальной работы холодильной техники.
• Режим 4 — устройство работает как обычное реле напряжения. Можно даже на все фазные входы подать одну фазу (слипание) — и использовать в квартирном однофазном щитке.

Кстати, по слипанию фаз был недавно курьёз. Позвали в швейный цех. Там трехфазная сеть, но все машинки однофазные. Привезли станок с трехфазным питанием, подключили, он подает признаки жизни, но двигатель не крутится! Хотя, напряжение (фазное!) на него приходит. Оказалось, что на вводе в цех — одна фаза, которая «расстраивается».

Регулятор верхнего порога. Напряжение можно плавно выставить в пределах 240. 280 В.

Регулятор нижнего порога. Напряжение можно плавно выставить в пределах 150. 210 В.

Регулятор задержки отключения. Задержку можно выставить от 0,5 с (для важной нагрузки) до 15 с (вероятность срабатывания РКФ уменьшается).

Конструкция

Сразу вопрос — если клеммы 2 и 5 не используются в схеме, и более того — их физически нет, для чего они обозначены на корпусе? Видимо, используется универсальный корпус для всей линейки продукции F&F, и цифры «просто так».

Клеммы подключения фаз для контроля и питания

1, 3, 4, 6 — «силовые» клеммы, на них подается линейное напряжение и нейтраль. Почему слово «силовые» в кавычках — через эти клеммы протекает ток в единицы миллиампер. В отличие от других устройств ФиФ, например, автоматического переключателя фаз ПФ-431. Там, если не использовать «усилительный» контактор, весь ток нагрузки течёт через устройство.

А вот выходные контакты, которые выдают команду на дальнейшую схему, 7, 8, 9 и 10, 11, 12:

Клеммы для подключения реле напряжения в цепь управления

Устройство крепится на ДИН-рейку, и занимает одно стандартное модульное место, как однополюсный автомат:

Крепление реле на ДИН рейку стандартное

Что внутри РКФ CKF-318-1

В детстве я любил смотреть, что внутри у разных устройств. Каюсь, однажды посмотрел, как устроена лягушка.

Вскрываем реле и видим, что устройство довольно сложное, содержит блок питания со схемой dc-dc step down и контроллер:

Устройство реле напряжения CKF изнутри

Контроллер использован ST 78626 8L051F3P6. Именно он управляет всем устройством согласно программе, которая «заливается» в него при производстве реле.

Фото платы с контроллером реле контроля напряжения F&F CKF-318-1

Три резистора с одинаковым номиналом подают питание на блок питания. В результате, даже если останется всего одна фаза, блок питания продолжит функционировать, реле будет работать и показывать аварию.

Блок питания замечателен тем, что вытягивает напряжения питания всего реле из любого количества фаз, и при широком разбросе питающего напряжения — 50. 400 В.

Плата питания реле контроля фаз, сторона пайки

Внутри реле контроля фаз находится реле, которое является исполнительным механизмом. У него 2 переключающих контакта, которые являются выходными.

Двухконтактное реле на выходе РКФ

Большой плюс РКФ CKF-318-1 — контакты внутреннего реле полностью независимы от питания реле контроля фаз, такие контакты называют «сухими». И питать через них можно всё, что душе угодно — хоть цепь запуска прокатного стана металлургического завода, хоть настольный калькулятор.

Как подключить РКФ CKF-318-1

Подбираемся к практическим делам. Контакты для подключения реле, а также некоторые его параметры показаны на его боковой стенке:

Боковая стенка со схемой подключения

Собственно, состояние выходных контактов однозначно говорит — в порядке ли фазы на входе РКФ? Производитель предлагает такую схему:

Схема подключения РКФ ФиФ из инструкции

Схема классическая — включение электродвигателя через контактор. Управление контактором — кнопками Пуск/Стоп, с самоподхватом.

Цепь управления при этом питается через контакты РКФ 11 и 12, вот и всё отличие от классики. Как только падает подозрение на качество питания двигателя — он тут же отключается.

Но не нужно питать иллюзий — если фаза оборвется после РКФ, или двигатель будет перегружен, он может сгореть, если не установлена стандартная защита — мотор-автомат (автомат защиты двигателя) и тепловое реле. Поэтому не будем забывать, что CKF-318-1 — не панацея, а всего лишь дополнительная защита. И классические схемы защиты двигателей никто не отменяет.

Подключение в компрессоре. Реальный пример

Схема управления компрессора питается переменным напряжением 24 В с трансформатора. В цепи питания установлен выключатель «Аварийный останов», который просто при нажатии на него рвёт питание. Подробно про назначение и работу схем аварийного отключения я уже писал в статье Для чего нужны контрольные и аварийные цепи в промышленном оборудовании.

На фото показаны контакты этого выключателя (слева, вверху):

Выключатель аварийного останова компрессора, через который идет питание

Что тут говорить? Входы реле я подключил на входные клеммы питания компрессора. А так как питание компрессора — чисто трехфазное, без нейтрали, то пришлось для питания РКФ вместо нейтрали использовать заземление.

Рабочий момент установки и подключения реле контроля фаз:

Процесс установки реле контроля фаз ФиФ в рабочий компрессор

Готово, CKF-318-1 установлено:

РКФ Евроавтоматика ФиФ CKF 318-1 установлено

Как видно на фото, нулевую клемму, поскольку она всё равно не используется, я применил в качестве перегородки между контактором и реле. Ведь контактор при работе греется, и может оказывать негативное влияние на героя статьи.

Кстати, заметили что-то необычное в схеме компрессора? Опытный взгляд сразу увидит, что в шкафу напрочь отсутствуют защитные автоматы. Ведь я сам чуть выше писал, что защита двигателя обязательна к установке! И что же, немцы об этом не знают, или сэкономили несколько Евро?

Всё просто — компрессор входит в состав более сложного оборудования, и питается через предохранители:

Подключение компрессора через предохранители в составе другого оборудования

Хотя, защита так себе, и теплушка на 10 А точно бы не помешала.

Настройка работы

Теперь как проверить, что мы всё подключили правильно? Нужно действовать пошагово:

1. Без участия РКФ (его выходные контакты пока замыкаем) запускаем компрессор, и убеждаемся, что его двигатель вращается в правильном направлении. Если двигатель крутится не в ту сторону, сразу же вырубаем питание и. звоним знакомому электрику)))
2. Убеждаемся, что при данном подключении (правильной последовательности фаз) реле контроля фаз правильно на него реагирует. То есть, нет никаких ошибок, а выходное реле включено (горит желтый индикатор). Если чередование нарушено (индикаторы моргают поочередно), нужно поменять местами любые два провода на входных клеммах 1, 3, 6.
3. Подключаем выходные клеммы в цепь управления, ещё раз включаем компрессор, проверяем его работу, и получаем профит.

Инструкция на CKF-318-1

Как обычно, выкладываю инструкцию на устройство.

Инструкция 1 на РКН Евроавтоматика

Инструкция 2 на РКН Евроавтоматика

Инструкция 3 на РКН Евроавтоматика

• CKF-318-1 Manual Rus/ Заводская инструкция и руководство по эксплуатации на реле контроля обрыва и чередования фаз Евроавтоматика F&F CKF-318-1, pdf, 1.79 MB.
• Скачать полную версию инструкции, а также узнать дополнительную информацию и цену на реле можно на сайте производителя.

Реверс на основе Реле Контроля Фаз

В качестве небольшого бонуса — мой ответ на вопрос читателя. Ему нужен был реверс (переключение фаз) трехфазного питания на основе реле контроля фаз (РКФ) для питания нескольких компрессоров. На его предприятии два источника питания, которые подключаются по очереди, а контролировать и менять чередование фаз не имеется возможности.

Схема реверса фаз на реле контроля фаз

РКФ реагирует на 2 последовательности фаз на входных клеммах L11, L12, L13. При первой последовательности фаз внутреннее реле РКФ выключено (на РКФ будет гореть индикация неправильного подключения). При второй последовательности внутреннее реле будет включено, и будет гореть индикация, что подключение (последовательность фаз) правильная.

Соответственно, при первой последовательности будет включаться контактор КМ1, при второй — КМ2.

Важно, чтобы в РКФ была задержка переключения (реакции) несколько секунд. Также, при автоматическом включении компрессоров в работу между подачей питания на компрессор и включением его двигателя должна быть пауза не менее 1 сек.

Как и во всех реверсивных схемах, имеется электрическая блокировка от одновременного включения обоих контакторов КМ1, КМ2 (нормально закрытые контакты в цепях питания катушек этих контакторов). НЗ контакты входят в конструкцию контакторов, или нужно применить дополнительные контакты. В идеале, блокировка также должна быть и механической.

Катушки контакторов на схеме на 380 В, но могут быть и на 220 В, если нижний вывод катушки подключить к нейтральному проводу. Выходы контакторов соединены параллельно, но с измененной фазировкой. На входе схемы (в точках L11, L12, L13) должен стоять защитный автомат на соответствующих ток.

1. При подаче питающего напряжения в той последовательности, которая будет встречаться чаще всего (или которую мы принимаем за первую), РКФ подключаем так, чтобы его внутреннее реле не включилось. Для этого нужно в процессе настройки, если необходимо, поменять местами фазные провода на входных клеммах РКФ. При подаче питания на РКФ будет индикация неправильной последовательности фаз на входе, это нормально в данном режиме. Должен включиться контактор КМ1, и питание через него поступит на компрессоры. Проверить направление вращения, время проверки — не более 3 сек. Если направление вращения неправильное, поменять местами любые две фазы в точках L23, L22, L21. Затем проверить направление ещё раз.
2. Проверяем переключение при второй последовательности фаз. Для этого меняем любые две фазы в точках L11, L12, L13. При подаче питания внутреннее реле РКФ должно включиться, и загореться индикация о правильной последовательности. Включится контактор КМ2. Проверить направление вращения компрессоров. Оно должно быть правильным, как и в первом случае.
3. Возвращаем фазировку в точках L23, L22, L21 в первоначальное состояние.

Результат работы схемы — двигатели всегда будут вращаться в правильном направлении, ведь какая бы последовательность фаз ни была на входе, на выходе всегда будет «то пальто». А проверку уровня напряжения лучше загрубить или отключить — во избежание непредвиденных состояний схемы.

Источник