Что происходит с двигателем при пропадание одной фазы

В чем опасность пропадания одной фазы для трехфазного двигателя

В большинстве случаев, на корпусе каждого устройства производителем устанавливаются все необходимые данные о способе подключения конкретного реле. Для примера заберем несколько схем известных производителей:

Схема подключения РКФ РНПП-311

На схеме показано подключение клеммного ряда к соответствующим фазам линии L1, L2, L3 и нейтрале N. На выходе возможно получить две цепи управления «Выход 1» и «Выход 2», отличающиеся по уровням напряжений.

Схема подключения реле OMRON

Питание осуществляется по вводным каналам L1, L2, L3 и через нейтраль N. На выходе получается два варианта трехфазная трехпроводная система и трехфазная четырехпроводная, для работы с соответствующим коммутатором.

Схема подключения РКФ Carlo Gavazzi

В отличии от предыдущих вариантов клеммы вводов L1, L2, L3 запитываются через предохранители. Блок регулировки параметров позволяет отстраивать соответствующий режим работы и пределы отключения по ним. Два выхода с возможностью ручной коммутации посылают управленческие сигналы на переключение тех или иных устройств.

Последние две схемы демонстрируют работу вторичных цепей отключения нагрузки с соответствующей временной задержкой по этим клеммам. Как видите, все схемы подключения имеют идентичные компоненты, предназначенные для отслеживания всех параметров сети, способных сигнализировать сбой в электроснабжении трехфазных потребителей.

Что такое перекос фаз, причины возникновения и возможность устранения?

Перекос фаз, что это?

Для электроснабжения большинства современных объектов применяется трехфазная 4х- (или 5и-) проводная сеть с заземленной нейтралью.

В сети с 5 проводами — 3 фазовых, а четвёртый провод это НРП (нулевой рабочий проводник), 5й провод — НЗП (нулевой защитный проводник).

В сети с 4 проводами — 3 фазовых, а четвёртый объединяет в себе НРП и НЗП.

Фазы соединены по схеме «звезда» с выведенным нулевым проводом.

Нагрузка подключается между соответствующей фазой и НРП. А, НЗП служит для выполнения защитной функции «зануления».

В идеальной трехфазной сети напряжение каждой из трёх фаз равно 220В, а линейные напряжения равны друг другу и составляют 380В.

Увидеть взаимосвязь линейных и фазных напряжений лучше всего на векторной диаграмме.

На ней, слева, видна идеальная ситуация:

· напряжение каждой из трёх фаз равно 220В,

· их векторы сдвинуты на 120°,

· линейные напряжения равны друг другу и составляют 380В.

Перекос фаз (перекос напряжения, ассимметрия, нессимметрия напряжения) на этой диаграмме можно представить так:

• линейные напряжения UA’B’, UB’C’, UC’A’ равны друг другу и составляют 380 В,

• напряжения каждой из трех фаз, U0’A’, U0’B’, U0’C’ не равны между собой,

• их векторы сдвинуты на произвольные углы.

При перекосе фаз появляется напряжение смещения U0-U0′, которое уменьшает КПД потребителей, вызывает неисправности и отказы.

Почему происходит перекос фаз

Существует как «внешний» перекос фаз, из питающей сети (1), так и «внутренний», вызываемый нагрузкой подключенной на выходе (2).

Перекос фаз обязательно возникает если неравномерно распределить электропотребителей энергии по фазам. Но даже при равномерном распределении нагрузки по номинальной мощности, невозможно сохранить равномерность нагрузки по следующим причинам:

· различие времени включения электропотребителей,

· различные типы нагрузок (как индуктивная, так и емкостная),

· потребляемая мощность прибора на данный момент (техника может работать на разной мощности, во время запуска могут возникать пусковые токи и т.д.).

Соответственно, перекос фаз в трёхфазной сети (если не использовать симметрирующий трансформатор) будет иметь место, практически, постоянно. Вопрос лишь в его значении. Небольшой перекос (А) приводит к уменьшению срока службы электропотребителей. Сильный перекос (Б) приводит к отключению оборудования и даже поломке приборов, а так же, повышенному расходу электроэнергии.

Чем грозит перекос фаз

• Повышенный износ техники
• Временный отказ оборудования

· Непредсказуемое отключение потребителей

• Уменьшение срока службы электроприборов
• Перегрев обмоток электродвигателей, замыкания
• Полный выход оборудования из строя
• Отключение резервного генератора
• Повышенное потребление топлива генератором
• Увеличение уровня потребления электроэнергии

Каким образом симметрирующий трансформатор (ТСТ) устраняет перекос фаз.

Основные функции симметрирующего трансформатора:

· симметрирование фазных напряжений (устранение перекоса фаз) при электроснабжении потребителей от питающей сети;

· равномерное распределение нагрузки по фазам при электроснабжении потребителей;

• равномерное распределение нагрузки по фазам для устранения перекоса фаз при подаче энергии на оборудование или приборы от автономного источника (бензо-, дизель-, газо -электростанции)

Как работает ТСТ?

ТСТ работает по принципу симметрирования – с помощью электромагнитного перераспределения нагрузки по фазам. Перераспределение осуществляется следующим способом:

· 50% мощности остается на той фазе, к которой подключена нагрузка,

· по 25% мощности распределяется на две оставшиеся фазы.

Соответственно, задействованы все три фазы, такое перераспределение позволяет сделать загрузку трехфазной сети гораздо более равномерной.

Преимущества использования симметрирующих трансформаторов:

• снижение уровня потребления электроэнергии;
• увеличение срока службы и обеспечение безотказной работы оборудования;
• снижение расходов на ремонт и обслуживание, уменьшение износа электроприборов;
• обеспечение устойчивого режима работы дизель-, бензо-, газо-электростанции при работе с однофазной нагрузкой;
• возможность подключения энергоемких однофазных или двухфазных потребителей даже при наличии ограничений на потребляемую мощность (до 50% трехфазной мощности).
• возможность подключения к генератору однофазных потребителей, мощность которых превышает мощность фазы генератора (см. иллюстрацию);

Возможные дополнительные функции ТСТ при модификации:

· Преобразование трехфазной сети в однофазную (3 в 1) с гальванической развязкой или без нее;

· Преобразование трехфазной трехпроводной сети в трехфазную четырёхпроводную (формирование НРП для подключения фазной нагрузки);

Допустимые нормы значений перекоса

Поскольку в трехфазных сетях предотвратить и полностью устранить перекосы невозможно, существуют нормы несимметрии, в которых установлены допустимые отклонения. В первую очередь это ГОСТ 13109 97, ниже приведена вырезка из него (п. 5.5), чтобы избежать разночтения документа.

Нормы несимметрии напряжения ГОСТ 13109-97

Поскольку, основная причина перекоса фаз напрямую связана с неправильным распределением нагрузок, существуют нормы их соотношения, прописанные в СП 31 110. Вырезку из этого свода правил также приведем в оригинале.

Вырезка из СП 31-110 (п 9.5)

Здесь необходимы пояснения в терминологии. Для описания несимметрии используются три составляющих, это прямая, нулевая и обратная последовательность. Первая считается основной, она определяет номинальное напряжение. Две последние можно рассматривать в качестве помех, которые приводят к образованию в цепях нагрузки соответствующих ЭДС, которые не участвуют в полезной работе.

Конструктивные особенности

В процессе изготовление таких реле используют надёжные микропроцессоры, что объясняет простоту настройки, а также высокую надёжность этих устройств. Конструкция реле контроля обязательно включает в себя схему, вычисляющую порядок чередования фаз, и в соответствие с заложенным в схему алгоритмом срабатывают контакты на выходе реле.

В самых простых устройствах на вход подаётся 3-фазы и ноль, а на выходе имеем реле с переключающимся контактом. Запитка внутренней схемы осуществляется за счет фазы L1. Также обычно присутствуют 2 и более индикаторов – в зависимости от модели и производителя.

Читайте здесь! Выбивают пробки — что делать? Поиск причины и ее устранение своими руками! Как включить автоматы в квартире или доме

В более продвинутых устройствах присутствуют регулятор времени срабатывания (задержки) и схема, которая реагирует как на понижение, так и на повышение напряжения.

На выходы реле контроля можно подключать магнитные пускатели и контакты для запуска электродвигателей или любую сигнальную цепь, предупреждающую об отклонения в сети от нормы.

Почему обрыв нуля трехфазной схемы создает самый опасный режим и как от него защититься

Преимуществом и одновременно недостатком бытовых однофазных цепей является то, что они все взаимосвязаны и объединены в общую трехфазную схему от питающего трансформатора.

А не ней используется общий ноль (нейтраль), по которому протекают токи всех трех фаз. Он требует очень надежного подключения на вводе в здание, да и на всем протяжении воздушной или кабельной линии.

Однако провода иногда отрываются при неблагоприятной погоде и стихийных бедствиях. Да и качество монтажа иногда страдает, как показано на фото, кочующего по интернету сурового русского светодиода. На нем высокое переходное сопротивление вызвано не достаточным усилием затяжки резьбового соединения.

Встречаются другие дефекты, связанные с подключением алюминиевых жил.

Такой монтаж часто приводит к перегреву провода, отгоранию ноля с разрывом цепи и перераспределением потенциалов напряжения на подключенных потребителях.

Каждые две квартиры здания оказываются последовательно подключенными под линейное напряжение 380 вольт.

Их общее сопротивление складывается и создает единый ток нагрузки, который обеспечивает в каждой квартире свое напряжение (схема делителя).

Поскольку у одного хозяина может работать только холодильник, а у другого дополнительно большое количество мощных электроприборов, то один из них окажется подключенным практически под 380 вольт, а второй не получит почти ничего из-за смещения нейтрали

В одной квартире погорит холодильник, морозильник и вся подключенная бытовая техника, а в другой возникнут неисправности, связанные с недополучением электроэнергии.

Все эти процессы проходят очень быстро, буквально за считанные секунды. На них человеку сложно среагировать отключением коммутационных аппаратов: мало времени.

Исправить положение дел и спасти свою технику могут только автоматические защитные устройства. Эту функцию выполняет реле контроля напряжения РКН. Оно быстро отключает питание при отклонении напряжения выше или ниже допустимого уровня.

Обрыв нуля трехфазного электроснабжения устраняют не домашние мастера, а специалисты, обслуживающие промышленные электроустановки. Это их зона ответственности.

Владелец видеоролика Заметки электрика популярно объясняет, как появляются две фазы в розетках. Рекомендую посмотреть.

Жду ваших вопросов в разделе .

Обрыв нуля в однофазной сети

Тут картина будет следующей:

Обрыв нуля в однофазной сети

Для нагрузки, которая работает на других фазах, вообще ничего не изменится. Это всё равно, как если в своей квартире выключить вводные автоматы – соседям будет по барабану.

Но если обрыв произошел, например, в щитке, то вся квартира, в том числе и оборванный конец нулевого провода, окажется под напряжением 220В!

Обрыв (отгорание) бывает вот из-за таких ржавых болтов, как вверху этого фото:

Плохой ноль. Пропадание нуля в квартире

Повторюсь – если заземление сделано правильно, либо его вообще нет – эта авария ничем не опасна. Ну и, конечно, не нужно трогать провода, не дожидаясь электрика – все они под смертельным потенциалом!

Хорошо, кто виноват – мы поняли. Что делать?

Реле контроля фаз

3-фазное реле контроля фаз — устройство, предназначенное для отключения нагрузки при возникновении в питающей сети неисправностей. Основная его задача — защита подключенных потребителей. Применяются такие реле как на производстве, так и в быту.

Для чего предназначено реле контроля фаз

Реле контроля фаз и напряжение — устройство, которое необходимо при подключении оборудования к системе с тремя фазами, а также в ситуациях, когда важно соблюсти правильное чередование фаз (фазировку).

На практике изделие применяется при частом переносе оборудования, когда при изменении фазировки возможно его повреждение или некорректная работа.

Яркий пример — компрессор винтового типа, неправильное подключение которого и включение на срок больше пяти секунд приводит к поломке дорогостоящего изделия.

Причем, при подключении такого оборудования может сложиться ошибочное мнение что его надо ремонтировать, и ремонтный персонал будет некоторое время чесать репу, пока кто-то не подаст нужную мысль: «А может, фазировка перепутана?». А потом ещё кто-то скажет ещё более походящую мысль: «Надо бы поставить реле контроля фаз!»

Реле контроля фаз и напряжения позволяет определить следующие проблемы:

• Обрыв любой из фаз;
• Повышение или снижение напряжения выше (ниже) заданного уровня;
• Нарушение фазировки (порядка подключения фаз);
• Обрыв «нуля»;
• Несимметрия I и U (здесь речь идет о перекосе фаз, когда угол между векторами значительно больше или меньше 120 градусов).

Принцип работы и функции реле контроля фаз

Итак, в каждом станке существует правильный порядок фаз, при котором все двигатели при данном подключении крутятся в правильном направлении. Если фазы перепутаны, то всё тоже будет крутиться, но в неправильном направлении, и возможно недолго.

Сегодня это технологичные устройства с микропроцессорной электроникой, в которых заложена программа с возможностью пользовательской настройки режимов работы. Несмотря на продвинутость конструкции, их устройство в общем можно описать достаточно просто.

Фазы подключаются к клеммам реле контроля фаз в строгом соответствии со схемой подключения, прилагаемой производителем. Иногда такая схема может дублироваться: быть не только в виде бумажного варианта, но и на корпусе самого аппарата.

В том случае, если одна из фаз пропадает, либо происходят нестандартные колебания напряжения, изменяется гармоническая составляющая параметров сети. Это влечет за собой реакцию со стороны реле контроля фаз, от которого на катушку контактора направляется сигнал, указывающий на отключение. При этом сигнал можно настроить как на отключение потребителей (обесточивание), так и на отключение внешней сети.

Схема, которая вычисляет порядок чередования фаз (Phase-sequence), и в соответствии с этим порядком срабатывают выходные контакты. Контакты эти можно подключить куда угодно — в контрольную цепь, к звонку или лампочке, разрывать цепь питания цепь питания всего устройства или катушки контактора двигателя.

После устранения аварии на сети происходит выравнивание напряжения. Соответственно, реле переводит контакты во включенное положения, обеспечивая приборы энергией. При этом управлять устройством чаще всего можно и вручную.

Последнее применение рекомендует производитель, я же рекомендую включать его в аварийную (контрольную) цепь, чтобы оборудование, в котором установлено это реле, не могло запуститься, если цепь собрана неправильно или одна из фаз просто отвалилась, например на контакторе, что приведет к выходу из строя трехфазного асинхронного электродвигателя.

Еще одно применение реле контроля фаз — защита от пропадания фазы (Phase-loss). Или от существенного понижения напряжения на одной из фаз (асимметрия, или перекос фаз) (Three-phase Asymmetry).

Последние две функции в принципе идентичны, весь вопрос только в уровне падения напряжения.

От пропадания фазы для защиты электродвигателей также применяется мотор-автомат или тепловое реле, но они срабатывают по тепловой перегрузке, а это уже критический режим. А реле контроля фаз — электронное устройство, и сработает раньше (1-3 сек), не дав двигателю перегреться. В случае выравнивания фаз включение происходит тоже не сразу, а через необходимое время (5-10 сек).

Принципиальная схема устройства показана ниже.

3-фазное реле контроля фаз и его характеристики

Первое, с чем сталкивается покупатель подобных реле, определение серии: 11, 12, 13, 11МТ или 12МТ.

Конкретные модели применяются в определенных условиях:

ЕЛ-13 — могут быть использованы при подключении реверсивных электромоторов с мощностью менее 75 кВт;

ЕЛ-12, ЕЛ-12 МТ — применяют для защиты электродвигателей мощностью не выше 100 кВт;

ЕЛ-11 и ЕЛ-11 МТ — устанавливают в системах АВР, а также при необходимости защиты источников питания, генераторов и т.п.

Нужно определиться с тем, какой тип подключения будет использоваться: трехпроводной или четырехпроводной (с нулем). У каждого трехфазного реле контроля фаз в программу заложен набор контролируемых параметров, разобраться с которыми также нужно заранее. Для схем с нулем стоит выбирать те модели, в которых предусмотрена индикация напряжения для каждой фазы.

Подключение реле контроля фаз к сети не требует дополнительного источника электроэнергии, поскольку питается устройство от контролируемой сети. Сама установка, в принципе, не является проблематичной: сеть подключается непосредственно к клеммам L1, L2, L3. Отличия будут наблюдаться в индикации, а также возможности изменения режимов работы.

Поделиться ссылкой:

• ← Освещение в ванной комнате: основные требования и нормы
• Электрика в деревянном доме →

Реле контроля фаз : 5 комментариев

Всем добрый день!Использую это реле на электротолкателе. Стоит два двигателя, которые запитываются через три токоприъемника. Так вот я Вас скажу это реле, ни раз спасало мои двигателя. Т.к. при отсоединение одного рога(фазы) под нагрузкой двигателя сразу горели. При установки реле, я забыл об этой проблеме. Всем рекомендую. Механизм не дорогой, но очень эффективный.Всем советую!

Реле контроля фаз необходим как на предприятиях малого бизнеса, так и на крупных производствах, где используются трехфазное электрооборудование. Благодаря реле контроля фаз можно уберечь электрооборудование от перефазировки, кратковременных скачков электроэнергии и перекоса, отсутствия фазы, что не позволит электрооборудованию выйти из строя. Выбор реле контроля фаз для каждого конкретного случая лучше доверить специалисту.

Реле контроля фаз в квартире наверное ни кому и не нужно. А вот на производстве у нас например без его не обойтись. так как нам очень важно направление вращения погружного двигателя. Ведь если ротор будет вращаться в другую стороны , то и насос работающий от его
просто не будет работать.

Доброго времени суток. Очень полезная информация, интересная статья. Не знала об этом раньше да и вообще не знала что такое реле контроля фаза. Благодря вам узнала. Понравилась статья, к прочтению обязателен.

Очень полезная и информативная статья. Я узнал очень много о таком нужном изделии как реле контроля фаз, что оно применяется при частом переносе оборудования. Рекомендую всем поставить такое реле!!