Rơle điều khiển pha: nguyên lý hoạt động, chủng loại, ký hiệu + cách điều chỉnh và đấu nối
Kết quả của tình trạng kỹ thuật khi cuộn dây stato của động cơ tiêu thụ dòng điện nhiều hơn các giá trị tham số đã đặt là nhiệt dư thừa. Yếu tố này làm giảm chất lượng cách điện của động cơ. Thiết bị thất bại.
Thời gian đáp ứng của rơle quá tải nhiệt thường không đủ để bảo vệ hiệu quả chống lại nhiệt dư thừa do dòng điện cao tạo ra. Trong những trường hợp như vậy, chỉ có rơle điều khiển pha được coi là thiết bị bảo vệ hiệu quả.
Nội dung của bài viết:
Thông tin chung về thiết bị
Chức năng của các thiết bị điện loại này rộng hơn nhiều so với việc chỉ bảo vệ chống quá nhiệt và đoản mạch.
Trong thực tế, các đặc tính hiệu quả của rơle chọn pha quá tải đã được ghi nhận, cuối cùng mang lại khả năng bảo vệ toàn diện.
Nhờ các thiết bị theo dõi pha, các lợi ích sau đạt được:
- tăng tuổi thọ của động cơ;
- giảm chi phí sửa chữa hoặc thay thế động cơ tốn kém;
- giảm thời gian ngừng hoạt động do lỗi động cơ;
- giảm nguy cơ bị điện giật.
Ngoài ra, thiết bị còn cung cấp khả năng bảo vệ đáng tin cậy chống cháy và đoản mạch cuộn dây động cơ.
Thiết kế điển hình của rơle bảo vệ
Có hai loại thiết bị bảo vệ chính được thiết kế để sử dụng trong hệ thống ba pha - rơle cảm biến dòng điện và rơle cảm biến điện áp.
Ưu điểm của việc sử dụng thiết bị
Ưu điểm của rơle bảo vệ dòng điện liên quan đến rơle điều khiển điện áp rõ ràng. Loại thiết bị này hoạt động bất kể ảnh hưởng của EMF (lực điện động), luôn đi kèm với sự cố mất pha khi động cơ bị quá tải.
Ngoài ra, các thiết bị hoạt động theo nguyên lý đo dòng điện có thể phát hiện hành vi bất thường của động cơ. Có thể giám sát ở phía đường dây của mạch nhánh hoặc ở phía tải nơi lắp đặt rơle.
Các thiết bị giám sát quá trình dựa trên nguyên lý đo điện áp bị giới hạn trong việc phát hiện các điều kiện hoạt động bất thường chỉ ở phía đường dây nơi thiết bị được kết nối.
Tuy nhiên, các thiết bị nhạy cảm với điện áp cũng có một lợi thế quan trọng. Nó nằm ở khả năng của các thiết bị loại này trong việc phát hiện tình trạng bất thường không phụ thuộc vào tình trạng của động cơ.
Ví dụ, một loại rơle nhạy cảm với những thay đổi của dòng điện chỉ phát hiện trực tiếp các điều kiện pha bất thường trong quá trình vận hành động cơ. Nhưng thiết bị đo điện áp sẽ bảo vệ ngay trước khi khởi động động cơ.
Ngoài ra, một trong những ưu điểm của thiết bị đo điện áp là lắp đặt đơn giản và giá thành thấp hơn.
Loại thiết bị bảo vệ này:
- không yêu cầu thêm máy biến dòng;
- áp dụng bất kể tải hệ thống.
Và để nó hoạt động bạn chỉ cần kết nối điện áp.
Phát hiện lỗi pha
Rất có thể xảy ra lỗi pha do hỏng cầu chì ở một trong các bộ phận của hệ thống phân phối điện. Sự cố cơ học của thiết bị chuyển mạch hoặc đứt một trong các đường dây điện cũng gây ra lỗi pha.
Động cơ ba pha chạy một pha sẽ lấy dòng điện cần thiết từ hai đường dây còn lại. Cố gắng khởi động nó ở chế độ một pha sẽ dẫn đến tắc nghẽn rôto và động cơ sẽ không khởi động.
Thời gian đáp ứng trên một đơn vị quá tải nhiệt có thể quá dài để có thể bảo vệ hiệu quả khỏi nhiệt độ quá cao. Nếu bảo vệ chống lại nó không được thiết lập rơle nhiệt, sau đó xảy ra sự cố do cuộn dây động cơ quá nóng.
Việc bảo vệ động cơ ba pha khỏi hệ số lỗi pha là rất khó do thực tế là động cơ ba pha không tải hoạt động trên một trong ba pha sẽ tạo ra một điện áp gọi là tái tạo (EMF ngược).
Nó được hình thành bên trong cuộn dây bị đứt và gần bằng giá trị điện áp đầu vào bị mất. Do đó, rơle đo điện áp chỉ giám sát cường độ của nó trong những tình huống như vậy không cung cấp khả năng bảo vệ hoàn toàn chống lại sự cố pha.
Có thể đạt được mức độ bảo vệ cao hơn bằng cách sử dụng thiết bị có thể phát hiện sự dịch chuyển góc pha thường đi kèm với lỗi pha. Trong điều kiện bình thường, điện áp ba pha lệch pha nhau 120 độ. Một sự cố sẽ dẫn đến sự dịch chuyển góc so với mức bình thường là 120 độ.
Phát hiện đảo pha
Sự đảo pha có thể xảy ra:
- Bảo trì được thực hiện trên thiết bị động cơ.
- Những thay đổi đã được thực hiện đối với hệ thống phân phối điện.
- Khi có điện trở lại, trình tự pha sẽ khác so với trước khi mất điện.
Việc phát hiện đảo pha rất quan trọng nếu động cơ chạy ngược có thể làm hỏng cơ cấu dẫn động hoặc tệ hơn là gây tổn hại vật lý cho nhân viên vận hành.
Các quy tắc vận hành mạng điện yêu cầu sử dụng biện pháp bảo vệ chống đảo pha có thể xảy ra trên tất cả các thiết bị, bao gồm cả các phương tiện vận chuyển nhân sự (thang cuốn, thang máy, v.v.).
Phát hiện mất cân bằng điện áp
Mất cân bằng thường xảy ra khi điện áp đường dây đến do công ty điện lực cung cấp ở các mức khác nhau. Sự mất cân bằng có thể xảy ra khi tải một pha của đèn chiếu sáng, ổ cắm điện, động cơ một pha và các thiết bị khác được kết nối trên các pha riêng biệt và không được phân bổ một cách cân bằng.
Trong bất kỳ trường hợp nào, sự mất cân bằng dòng điện xảy ra trong hệ thống, làm giảm hiệu suất và rút ngắn tuổi thọ của động cơ.
Điện áp không cân bằng hoặc không đủ đặt vào động cơ ba pha sẽ dẫn đến sự mất cân bằng dòng điện trong cuộn dây stato bằng bội số của sự mất cân bằng điện áp giữa các pha. Đến lượt nó, thời điểm này lại đi kèm với sự gia tăng nhiệt độ, đây là nguyên nhân chính khiến lớp cách điện của động cơ bị phá hủy nhanh chóng.
Dựa trên tất cả các yếu tố kỹ thuật và công nghệ được mô tả, tầm quan trọng của việc sử dụng loại rơle này trở nên rõ ràng, không chỉ đối với hoạt động của động cơ điện mà còn đối với máy phát điện, máy biến áp và các thiết bị điện khác.
Làm thế nào để kết nối thiết bị điều khiển?
Các thiết kế của rơle giám sát các pha, mặc dù có nhiều loại sản phẩm hiện có, đều có vỏ thống nhất.
Các yếu tố cấu trúc của sản phẩm
Các khối đầu cuối để kết nối dây dẫn điện thường được đặt ở phần phía trước của vỏ, thuận tiện cho công việc lắp đặt.
Bản thân thiết bị được thiết kế để lắp đặt trên thanh ray DIN hoặc đơn giản là trên một bề mặt phẳng. Giao diện khối đầu cuối thường là một kẹp đáng tin cậy tiêu chuẩn được thiết kế để buộc chặt dây dẫn đồng (nhôm) có tiết diện lên tới 2,5 mm2.
Mặt trước của thiết bị có núm/điều khiển điều khiển cũng như đèn báo điều khiển. Cái sau cho thấy sự hiện diện/không có của điện áp cung cấp, cũng như trạng thái của bộ truyền động.
Việc kết nối điện áp ba pha được thực hiện tại các cực vận hành của thiết bị, được biểu thị bằng các ký hiệu kỹ thuật tương ứng (L1, L2, L3). Việc lắp đặt dây dẫn trung tính trên các thiết bị như vậy thường không được cung cấp, nhưng điểm này được xác định cụ thể bởi thiết kế của rơle - loại mô hình.
Để kết nối với các mạch điều khiển, nhóm giao diện thứ hai được sử dụng, thường bao gồm ít nhất 6 thiết bị đầu cuối hoạt động. Một cặp của nhóm tiếp điểm rơle chuyển mạch cuộn dây của bộ khởi động từ và qua mạch thứ hai - mạch điều khiển của thiết bị điện.
Mọi thứ khá đơn giản. Tuy nhiên, mỗi mẫu rơle riêng lẻ có thể có các tính năng kết nối riêng. Vì vậy, khi sử dụng thiết bị trong thực tế, bạn phải luôn được hướng dẫn bằng tài liệu đi kèm.
Các bước thiết lập lịch thi đấu
Một lần nữa, tùy thuộc vào thiết kế, thiết kế sản phẩm có thể được trang bị các tùy chọn điều chỉnh và cấu hình mạch khác nhau. Có những mô hình đơn giản được thiết kế để kết nối một hoặc hai chiết áp với bảng điều khiển. Và có những thiết bị có các yếu tố tùy chỉnh nâng cao.
Trong số các phần tử điều chỉnh tiên tiến như vậy, người ta thường tìm thấy các công tắc vi mô khối, nằm ngay trên bảng mạch in dưới thân thiết bị hoặc trong một hốc mở đặc biệt.Bằng cách cài đặt từng vị trí ở vị trí này hay vị trí khác, cấu hình cần thiết sẽ được tạo.
Cài đặt thường bao gồm việc cài đặt các giá trị bảo vệ danh nghĩa bằng cách xoay chiết áp hoặc đặt các công tắc vi mô. Ví dụ: để theo dõi trạng thái của các tiếp điểm, mức độ nhạy chênh lệch điện áp (ΔU) thường được đặt thành 0,5 V.
Nếu cần điều khiển đường dây cung cấp tải, bộ điều chỉnh độ nhạy chênh lệch điện áp (ΔU) được điều chỉnh đến vị trí biên trong đó điểm chuyển từ tín hiệu vận hành sang tín hiệu khẩn cấp được đánh dấu bằng dung sai nhỏ so với giá trị danh nghĩa.
Theo quy định, tất cả các sắc thái của việc thiết lập thiết bị đều được mô tả rõ ràng trong tài liệu đi kèm.
Đánh dấu thiết bị điều khiển pha
Các thiết bị cổ điển được đánh dấu đơn giản. Một chuỗi ký hiệu-số được áp dụng cho mặt trước hoặc mặt bên của hộp đựng, hoặc ký hiệu được ghi chú trong hộ chiếu.
Do đó, thiết bị do Nga sản xuất để kết nối không có dây trung tính được đánh dấu:
EL-13M-15 AC400V
trong đó: EL-13M-15 là tên dòng, AC400V là điện áp xoay chiều cho phép.
Các mẫu sản phẩm nhập khẩu có dấu hiệu hơi khác nhau.
Ví dụ: rơle dòng PAHA được đánh dấu bằng chữ viết tắt sau:
PAHA B400 A A 3 C
Việc giải mã là như thế này:
- PAHA là tên của bộ truyện.
- B400 – điện áp tiêu chuẩn 400 V hoặc được kết nối từ máy biến áp.
- A – điều chỉnh bằng chiết áp và microswitch.
- A (E) – loại vỏ để lắp trên thanh ray DIN hoặc trong đầu nối đặc biệt.
- 3 – kích thước vỏ 35 mm.
- C – kết thúc việc đánh dấu mã.
Trên một số kiểu máy, một giá trị nữa có thể được thêm vào trước điểm 2. Ví dụ: “400-1” hoặc “400-2” và trình tự của phần còn lại không thay đổi.
Đây là cách đánh dấu các thiết bị điều khiển pha được trang bị giao diện nguồn bổ sung cho nguồn bên ngoài. Trong trường hợp đầu tiên, điện áp cung cấp là 10-100 V, trong trường hợp thứ hai là 100-1000 V.
Sẽ giúp bạn làm quen với nguyên lý hoạt động, tính năng thiết kế và mục đích của công tắc tải bài viết tiếp theo, mà chúng tôi thực sự khuyên bạn nên đọc.
Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Video này được dành riêng để mô tả và đánh giá một sản phẩm của công ty EKF. Tuy nhiên, hầu hết tất cả các thiết bị điều khiển pha được sản xuất đều hoạt động theo cùng một nguyên tắc:
Với sự đa dạng của các thiết bị trên thị trường, rất khó để xác định bất kỳ tiêu chuẩn ghi nhãn nào. Nếu các nhà sản xuất nước ngoài dán nhãn theo quy chuẩn này, thì nhãn hiệu trong nước - theo tiêu chuẩn khác. Tuy nhiên, luôn có thể tham khảo dữ liệu tham khảo nếu cần giải mã chính xác các đặc điểm.
Bạn có muốn chia sẻ kinh nghiệm của bản thân trong việc lựa chọn và lắp đặt rơle điện áp được thiết kế để giám sát pha không? Bạn có thông tin hữu ích sẽ hữu ích cho khách truy cập trang web không? Vui lòng viết bình luận vào khối bên dưới, đăng ảnh về chủ đề này và đặt câu hỏi.
