Реле контролю трифазної напруги: призначення і застосування

передумови

Електропостачання по трифазної схемою використовується не тільки для підключення споживачів, що навантажують три фази одноразово. Житлові будинки у всіх населених пунктах, дачні селища, приватний сектор, адміністративні будівлі і не тільки теж підключені до трифазної мережі. Але при цьому вони є споживачами фазної мережі 220 Вольт. А все три фази розподіляються між споживачами так, щоб приблизно виходила однакова навантаження для кожної фази.

Схематично мережа з трьома фазами напруги зображується, як рівносторонній трикутник. Вершини його є фазами А, В і С. Довжина кожної сторони відповідає величині 380 Вольт при відсутності навантаження або при її малій величині. Відрізок медіани від вершини до точки перетину медіан це фазна напруга. При симетричному навантаженні довжина кожної сторони, тобто лінійне значення, зменшується однаково. Це саме можна сказати і до фазним значенням. Але оскільки реальні споживачі можуть бути якими завгодно навантаження завжди виходить несиметричною.

І тому трикутник виходить різнобічним, ілюструючи відхилення напруги від 380 і 220 Вольт. Добре помітно, що за несиметричного навантаження змінилися всі фазні величини. Тому споживачі, підключені до фази з мінімальним напругою і у яких в цей час йде помел кави, не зможуть його якісно приготувати. Кавомолки працюватимуть при знижених оборотах.

Трифазні електродвигуни, особливо навантажені, почнуть працювати з гойданнями ротора. А це може призвести до руйнування конвеєрних стрічок, тросів через ривків. Ще гірше доведеться всім без винятку споживачам, якщо станеться обрив нейтрали. При цьому зміна фазних напруг може значно перевищити величину 220 Вольт. А це небезпечно для побутових електроприладів. Не кажучи вже про навантажених трифазних двигунах.

Принцип роботи

Щоб уникнути проблеми, які виникають в навантаженні при перекосі фаз, обривах нуля, неправильної послідовності фаз її відключають спеціальним реле. На ринку є багато моделей таких реле більш-менш складних за своєю конструкцією. У деяких з них застосовуються напівпровідникові прилади, і навіть мікропроцесори. Для електромереж в житлових будинках, дачах і приватному секторі такі реле встановлюються на розподільних підстанціях.

Промислові підприємства використовують повсюдно все три фази підключення. Тому застосовують такі реле більш широко в основному для захисту електродвигунів. Вони мають контакти, призначені для управління магнітними пускателями і вимикачами.

Котушки реле контролю напруги в трифазній мережі спрацьовують від сигналу, який виділяється з електромережі спеціальними гармонійними фільтрами. При появі такого сигналу котушка пускача або аналогічного вимикача знеструмлюється контактами реле і навантаження відключається. Більшість моделей таких реле забезпечені регуляторами налаштувань тих чи інших параметрів для отримання необхідних контрольованих величин трифазного напруги і часу між відключенням і повторним включенням навантаження. Робота реле захисту навантаження від невідповідності параметрів трифазної мережі відбувається найчастіше в автоматичному режимі.

Втручання людини зазвичай потрібно тільки при тривалих аваріях. У таких випадках відбуваються повторні спрацьовування, і тоді доводиться вручну відключати вхідний вимикач. Але можливо автоматизувати і цей процес. Після декількох повторних включень і виключень буде сформований сигнал для автоматичного вимкнення вхідного вимикача.

Передбачати можливі проблеми при трифазній схемі електропостачання не представляється можливим. Тому застосування захисту з використанням реле контролю напруги повинно бути обов`язковим у споживачів у всіх трифазних мережах.