что лучше три 1фаз или одно 3фаз реле кн

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:

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:

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:

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

Источник

Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного

Три фазы = линейное напряжение 380 Вольт, Одна фаза = фазное напряжение 220 Вольт

Статья адресована начинающим электрикам. Я тоже когда-то был начинающим, и всегда рад поделиться знаниями и поднять профессиональный уровень моих читателей.

Итак, почему в некоторые электрощитки приходит напряжение 380 Вольт, а в некоторые – 220? Почему у одних потребителей напряжение трёхфазное, а у других – однофазное? Было время, я задавался этими вопросами и искал на них ответы. Сейчас расскажу популярно, без формул и диаграмм, которыми изобилуют учебники.

Очень коротко, для тех, кто не будет читать дальше: напряжение 380 В называется линейным и действует в трехфазной сети между любыми из трёх фаз. Напряжение 220 В называется фазным и действует между любой из трёх фаз и нейтралью (нулём).

Другими словами. Если к потребителю подходит одна фаза, то потребитель называется однофазным, и напряжение его питания будет 220 В (фазное). Если говорят о трехфазном напряжении, то всегда идёт речь о напряжении 380 В (линейное). Какая разница? Далее – подробнее.

Чем три фазы отличаются от одной?

В обоих видах питания присутствует рабочий нулевой проводник (НОЛЬ). Про защитное заземление я подробно рассказал здесь, это обширная тема. По отношению к нулю на всех трёх фазах – напряжение 220 Вольт. А вот по отношению этих трёх фаз друг к другу – на них 380 Вольт.

Напряжения в трёхфазной системе

Подробнее можно ознакомиться в учебнике электротехники – про напряжение и ток в трехфазной сети, а также увидеть векторные диаграммы.

Получается, что если у нас есть трехфазное напряжение, то у нас есть три фазных напряжения по 220 В. И однофазных потребителей (а таких – почти 100% в наших жилищах) можно подключать к любой фазе и нулю. Только делать это надо так, чтобы потребление по каждой фазе было примерно одинаковым, иначе возможен перекос фаз.

Подробнее о перекосе фаз, и от чего он бывает – здесь.

А защититься от перекоса фаз лучше всего с помощью реле напряжения, например Барьер или ФиФ ЕвроАвтоматика.

Кроме того, чрезмерно нагруженной фазе будет тяжело и обидно, что другие “отдыхают”)

Преимущества и недостатки

Обе системы питания имеют свои плюсы и минусы, которые меняются местами или становятся несущественными при переходе мощности через порог 10 кВт. Попробую перечислить.

Однофазная сеть 220 В, плюсы

Однофазная сеть 220 В, минусы

Трехфазная сеть 380 В, плюсы

Трехфазная сеть 380 В, минусы

Когда 380, а когда 220?

Так почему же в квартирах у нас напряжение 220 В, а не 380? Дело в том, что к потребителям мощностью менее 10 кВт, как правило, подключают одну фазу. А это значит, что в дом вводится одна фаза и нейтральный (нулевой) проводник. В 99% квартир и домов именно так и происходит.

Однофазный электрощиток в доме. Правый автомат – вводной, далее – по комнатам. Кто найдёт ошибки на фото? Хотя, этот щиток – одна сплошная ошибка…

Однако, если планируется потреблять мощность более 10 кВт, то лучше – трехфазный ввод. А если имеется оборудование с трехфазным питанием (содержащее трехфазные двигатели), то я категорически рекомендую заводить в дом трехфазный ввод с линейным напряжением 380 В. Это позволит сэкономить на сечении проводов, на безопасности, и на электроэнергии.

Трехфазный ввод. Вводной автомат на 100 А, далее – на счетчик трехфазный прямого включения Меркурий 230.

Не смотря на то, что есть способы включения трехфазной нагрузки в однофазную сеть, такие переделки резко снижают КПД двигателей, и иногда при прочих равных условиях можно за 220 В заплатить в 2 раза больше, чем за 380.

Однофазное напряжение применяется в частном секторе, где потребляемая мощность, как правило, не превышает 10 кВт. При этом на вводе применяют кабель с проводами сечением 4-6 мм². Потребляемый ток ограничивается вводным автоматическим выключателем, номинальный ток защиты которого – не более 40 А.

Про выбор защитного автомата я уже писал здесь. А про выбор сечения провода – здесь. Там же – жаркие обсуждения вопросов.

Но если мощность потребителя – 15 кВт и выше, то тут обязательно нужно использовать трехфазное питание. Даже, если в данном здании нет трехфазных потребителей, например, электродвигателей. В таком случае мощность разделяется по фазам, и на электрооборудование (вводной кабель, коммутация) ложится не такая нагрузка, как если бы ту же мощность брали от одной фазы.

Пример трехфазного электрощитка. Потребители и трехфазные, и однофазные.

Например, если дом питается от одной фазы, и потребляет мощность 15 кВт – это ток около 70А, нужен медный провод сечением не менее 10 мм². Стоить кабель с такими жилами будет существенно. А автоматов на одну фазу (однополюсных) на ток больше 63 А на ДИН-рейку я не встречал.

Поэтому в офисах, магазинах, и тем более на предприятиях применяют только трёхфазное питание. И, соответственно, трёхфазные счетчики, которые бывают прямого включения и трансформаторного включения (с трансформаторами тока).

И на вводе (перед счетчиком) стоят примерно такие “ящички”:

Трехфазный ввод. Вводной автомат перед счетчиком.

Существенный минус трехфазного ввода (отмечал его выше) – ограничение по мощности однофазных нагрузок. Например, выделенная мощность трехфазного напряжения – 15 кВт. Это значит, что по каждой фазе – максимум 5 кВт. А это значит, что максимальный ток по каждой фазе – не более 22 А (практически – 25). И надо крутиться, распределяя нагрузку.

Надеюсь, теперь понятно, что такое трехфазное напряжение 380 В и однофазное напряжение 220 В?

Схемы Звезда и Треугольник в трехфазной сети

Существуют различные вариации включения нагрузки с рабочим напряжением 220 и 380 Вольт в трехфазную сеть. Эти схемы называются “Звезда” и “Треугольник”.

Когда нагрузка рассчитана на напряжение 220В, то она включается в трехфазную сеть по схеме “Звезда”, то есть к фазному напряжению. При этом все группы нагрузки распределяются так, чтобы мощности по фазам были примерно одинаковы. Нули всех групп соединены вместе и подключены к нейтральному проводу трехфазного ввода.

В “Звезду” подключены все наши квартиры и дома с однофазным вводом, другой пример – подключение ТЭНов в мощных калориферах и конвектоматах.

Когда нагрузка на напряжение 380В, то она включается по схеме “Треугольник”, то есть к линейному напряжению. Такое распределение по фазам наиболее типично для электродвигателей и другой нагрузки, где все три части нагрузки принадлежат к единому устройству.

Система распределения электроэнергии

Исходно напряжение всегда является трехфазным. Под “исходно” я подразумеваю генератор на электростанции (тепловой, газовой, атомной), с которого напряжение в много тысяч вольт поступает на понижающие трансформаторы, которые образуют несколько ступеней напряжения. Последний трансформатор понижает напряжение до уровня 0,4 кВ и подаёт его конечным потребителям – нам с вами, в квартирные дома и в частный жилой сектор.

На крупных предприятиях с потреблением мощности более 100 кВт обычно существуют собственные подстанции 10/0,4 кВ.

Трехфазное питание – ступени от генератора до потребителя

На рисунке упрощенно показано, как с генератора G напряжение (везде речь идёт про трехфазное) 110 кВ (может быть 220 кВ, 330 кВ или другое) поступает на первую трансформаторную подстанцию ТП1, которая понижает напряжение в первый раз до 10 кВ. Одна такая ТП устанавливается для питания города или района и может иметь мощность порядка от единиц до сотен мегаватт (МВт).

Далее напряжение поступает на трансформатор ТП2 второй ступени, на выходе которого действует напряжение конечного потребителя 0,4 кВ (380В). Мощность трансформаторов ТП2 – от сотен до тысяч кВт. С ТП2 напряжение поступает к нам – на несколько многоквартирных домов, на частный сектор, и т.п.

Такие ступени преобразования уровня напряжения необходимы для того, чтобы уменьшить потери при транспортировке электроэнергии. Подробнее о потерях в кабельных линиях – в другой моей статье.

Схема упрощённая, ступеней может быть несколько, напряжения и мощности могут быть другие, но суть от этого не меняется. Только конечное напряжение потребителей одно – 380 В.

Напоследок – ещё несколько фото с комментариями.

Электрощит с трехфазным вводом, но все потребители – однофазные.

Трехфазный ввод. Переход на меньшее сечение проводов, чтобы подключить их к счетчику.

Источник

Реле напряжения в трехфазной сети

Эта статья – продолжение статьи про устройство и схему реле напряжения Барьер. В той статье я подробно расписал, как устроено это замечательное устройство, а сейчас приведу пример его применения.

Предыстория вкратце такова.

Ко мне обратились мои давнишние клиенты – фирма, которая занимается бурной деятельностью в интернете и рекламном бизнесе. После того, как у них отгорел ноль, о чем я уже писал в статье про обрыв нуля, они решили дальше не испытывать судьбу, а защититься от неприятностей по напряжению.

Вот ужасное фото, взято из той статьи:

Отгорание нуля от нулевой шины. Ущерб составил более 100 тыс.руб.

Вот, что я клиенту написал на запрос:

Техническое предложение по модернизации системы электропитания

Для исключения порчи электрооборудования предлагается установить дополнительную схему на основе реле напряжения.

В случае выхода напряжения за допустимые пределы по различным причинам (замыкание на линии, обрыв нуля, перегрузка и др.) реле напряжения отключит потребителя.

Как только напряжение вернется к номиналу, реле напряжения автоматически включает питание.

Вариант 1

Трехфазное реле напряжения. Отключает питание всех потребителей в случае проблем на одной из трех фаз. Необходим силовой контактор.

Вариант 2

Три независимых однофазных реле напряжения. Отключает в случае проблем только «свою» фазу. При этом питание к потребителям других фаз (которые в норме) поступает как обычно. Силовой контактор не требуется.

Поскольку все потребители – однофазные, предпочтителен Вариант 2.

Был выбран вариант два с тремя однофазными реле, поскольку практически вся нагрузка – однофазная. Исключение составляет трехфазный щиток вентиляции, который питает трехфазный асинхронный двигатель. Но было решено эту нагрузку через Барьеры не пускать.

Схема устройства

Вот схема трехфазного реле контроля напряжения, собранного на трех однофазных реле напряжения Барьер:

Схема трехфазного реле напряжения

Ещё раз подчеркиваю, что такая схема годится только в тех случаях, когда трехфазное питание подводится к щиту, от которого питается однофазная нагрузка, распределённая по фазам. Когда нагрузка трехфазная (например, электродвигатели), то применение такой схемы может быть опасным, и нужно применять вариант 1 (трехфазное реле). Либо менять эту схему так, чтобы отключались сразу все три фазы. Для этого её нужно дополнить контактором, если кому надо, расскажу подробнее.

Для тех, кто читал мои предыдущие статьи, в данной схеме нет ничего непонятного.

Как обычно, напряжение поступает на счетчик через вводной рубильник.

По подключению трехфазного счетчикау меня есть статья, рекомендую. А вот – по устройству трехфазного счетчика Энергомера.

Каждое реле (А1, А2, А3) работает на своей фазе (L1, L2, L3). Выходы реле являются выходами данной схемы, я решил обозначить их через R, S, T. Далее фазы поступают штатно на свои однополюсные автоматы, и через них расходятся по потребителям.

Автоматы F1, F2, F3 не являются защитными, и используются просто как рубильники байпаса. Предполагается, что они всегда будут выключены, иначе вся эта схема не имеет смысла. Включаются они как байпас только в аварийных случаях, когда реле напряжения по какой-то причине не работает.

А причин таких может быть две – поломка реле и выход напряжения за установленные пределы.

Впрочем, есть ещё третья причина, о которой не говорится в инструкции, и о которой я говорил в предыдущей статье – при изменении пределов напряжения реле отключается. Поэтому, автомат байпаса необходимо включить при настройке реле напряжения, иначе нагрузка на время настройки будет выключена.

Ввод 1

У заказчика есть 4 ввода на два здания, все они имеют отличия, буду обращать внимание читателей по ходу статьи.

Первый ввод. В электрощитовой увидел такую картину:

Вверху слева – щиток с вводным рубильником, трехполюсный автомат D80.

Подробнее внутренности щитка:

1 – внутренности электрощита

Вверху – Трехфазный счетчик Энергомера, цифровой вольтметр Digitop ВМ-3, переключатель улица-генератор.

Какие способы подключения генератора бывают, читайте в моей статье Как правильно подключить генератор. Там рассказано, как сделать ручной и автоматический ввод резерва (АВР).

Вот поближе первый ряд, он будет очень важен для нас, поскольку там будут происходить все подключения:

1 – Выходы счетчика на переключатель

На рубильнике, вверху слева – провода (белый, голубой, коричневый), в разрыв которых нужно будет включить нашу схему реле защиты. Вот это место, ещё ближе:

1 – Переключатель счетчик-генератор

Гибкие провода справа на рубильнике – от генератора, который установлен на крыше здания.

Не смотря на то, что электрощит этот собирала солидная фирма, сразу видно грубую ошибку – обратите внимание на автоматы 25 Ампер:

1 – Грубая ошибка в выборе защитных автоматов

И если в правой части фото провод сечением 2,5 мм² понять и простить можно, то шесть проводков 1,5 мм² ни в какие ворота уже не лезет. Тут бы понизить номинал до 13 или 10А, но надо разбираться с нагрузкой, да и не за этим я пришёл на этот объект. Кому интересно – подробно рассматриваю эту проблему в статье про выбор автоматов в квартирный щиток. Там же – много ссылок на релевантные статьи.

Ладно, приступаем к сборке нашей схемы, которую я вынес в отдельный щиток:

Процесс сборки электрощита 1

Провод для монтажа использовал ПВ1, одножильный, сечением 4 мм². А точнее – распущенный на жилы ВВГ4х4. Подключал в разрыв через клеммное соединение под винт, сфотографировать не получилось, ниже ещё примеры будут.

Вот что в итоге получилось:

1 – Окончательный вид трехфазного реле контроля напряжения

Напечатал на обратной стороне крышки инструкцию по эксплуатации и настройке для пользователей. Текст приведу ниже.

Ввод 2

Здесь автомат на вводе я сфотографировал:

2 – Вводной автомат (рубильник) до счетчика

Трехфазный ввод от однофазного отличается принципиально. Подробнее – в моей статье.

А электрощиток имел такой вид:

2 – внешний вид электрощитка

На счетчике стоит магнитная пломба. Для чего она нужна – отсылаю к статье про Способы кражи электроэнергии. Но ещё раз говорю – жить нужно честно!

2 – Магнитная пломба на трехфазном счетчике

Внешний вид места, где будет разрыв для подключения наших реле контроля напряжения:

2 – выходы счетчика

Поближе, нас интересует верхнее подключение к рубильнику, слева:

2 – провода между счетчиком и переключателем, куда будет подключаться трехфазное реле напряжения

Там ещё мешается вольтметр, но его придётся оставить.

Показан процесс сборки второго щитка с тремя реле контроля напряжения Барьер:

2 – Трехфазное реле контроля напряжения на основе реле Барьер

Вот каким образом подключен этот щиток:

2 – Подключение реле напряжения в разрыв после счетчика

Это соединение очень важно, поскольку через него идёт всё питание офиса. Поэтому я его сделал через клеммные колодки (зажимы) винтового типа.

Синие провода, которые раньше шли на клеммы переключателя, теперь через клеммы уходят на щиток реле напряжения. А с выходов Барьеров провода подключаются напрямую к клеммам переключателя.

Соединения в щитке показаны на фото:

2 – Соединения в щитке трехфазного реле контроля напряжения

По вводному кабелю идут три фазы и ноль. По нулевому проводу ток более чем в 100 раз меньше, чем по фазным, поэтому им можно пренебречь.

Во втором, выходном кабеле используется три жилы, четвертая – запасная (резерв).

В итоге, токи в кабелях одинаковы, кабель используется на 75%, что оптимально с точки зрения перегрева.

Вторая электрощитовая приняла такой вид:

2 – Электрощитовая с новым щитком

2 – Щиток с трехфазным реле контроля напряжения

Ввод 3

Ниже показаны фото сборки и установки щитка на третьем вводе.

Обратите внимание на цветовую последовательность проводов. Вопрос: Патриотом какой страны я являюсь?

Я решил использовать гибкий кабель ПВС 4х4, ибо намучился в первых предыдущих случаях с твёрдыми жилами. Но в этом случае надо обязательно использовать наконечники, т.к. под винтовые клеммы, которые применяются в Барьерах, многожилка не комильфо.

3 – Электрощит собран и установлен

В предыдущих двух версиях провода сверху вниз шли под ДИН-рейкой, что немного напрягает.

Поэтому тут я расширил сознание и расстояние между фазами, и в образовавшиеся зазоры проложил провода. Дело в том, что блок Барьер занимает на ДИН-рейке примерно 2,8 модуля, и щели по любому будут. Так почему бы их не использовать для удобного монтажа?

3 – Щиток с Барьерами установлен

Ввод 4

4 – Внешний вид щитка. В разрыв через винтовой клеммник включен трехфазный Барьер

Поближе. Я думаю, все понимают, почему я применяю клеммник, а не цепляюсь напрямую к клеммам счетчика?

4 – Выход счетчика – на клеммник

В предыдущих вариантах щитки были внешние, устанавливались в электрощитовых (подсобках) и проблем с установкой не возникало. Тут же надо было сделать встраиваемую установку, мне пригодилась ножовка по гипсокартону.

4 – Врезка щитка в гипсокартонную стену

4 – Окончательный вид

Инструкция для пользователя

Как и обещал, выкладываю инструкцию к реле напряжения, которую видно на фото.

Постарался написать простым языком, что это, для чего и как:

Реле контроля напряжения

Предназначены для автоматического отключения нагрузки в случае выхода значения напряжения за допустимые пределы. Работают по каждой фазе отдельно.

Автоматы F1, F2, F3 – байпасы, при нормальной работе ДОЛЖНЫ БЫТЬ ВЫКЛЮЧЕНЫ (нижнее положение). Включаются в аварийных случаях, под личную ответственность включающего!

Внимание! При включении байпаса нагрузка не защищена от опасных напряжений!

При нормальной работе реле напряжения А1, А2, А3 индицируют значение напряжения по своей фазе.
В случае выхода напряжения за установленные пределы реле отключаются, показания напряжения мигают.
Включение – примерно через 1 минуту после нормализации входного напряжения.

Если необходимо изменить пределы напряжения, обратитесь к инструкции. Во время настройки пределов напряжения и времени задержки автомат байпаса должен быть включен.

Всем спасибо за внимание, вопросы и замечания, как всегда, жду в комментариях.

Источник