Hvad er funktionen af ​​fasebeskyttelsesrelæ?

Hvad er et fasebeskyttelsesrelæ?

A fasebeskyttelsesrelæ er en lille, men vigtig enhed, der bruges i trefasede elektriske systemer. Den overvåger hver fase af strømforsyningen. Når noget går galt, afbryder den strømmen for at beskytte det tilsluttede udstyr.

Trefaset strøm er standardmåden til at køre tunge maskiner på fabrikker og store bygninger. Hvis en fase falder ud, går ud af funktion eller bliver ujævn, sker der hurtigt dårlige ting. Motorer overophedes. Maskiner vibrerer for meget. Udstyr kan brænde helt ud. Et fasebeskyttelsesrelæ fanger disse problemer tidligt og stopper skaden, før den bliver alvorlig.

Hvad gør et fasebeskyttelsesrelæ egentlig?

Et fasebeskyttelsesrelæ har flere nøgleopgaver. Hver af dem er rettet mod en anden type strømproblem. Her er en klar opdeling af hver funktion.

1. Registrering af en manglende fase

Nogle gange forsvinder en af de tre faser. Dette kan ske på grund af en sprunget sikring eller en knækket ledning. Når en motor mister en fase, forsøger den stadig at køre på de to andre. Dette lægger enormt pres på de to faser. Motoren kan trække op til det dobbelte af dets normale strømniveau. Vindingen inde i motoren opvarmes meget hurtigt. Relæet opdager den manglende fase med det samme og lukker ned, før motoren brænder ud.

2. Fange ujævn spænding på tværs af faser

De tre faser skal have samme spændingsniveau. Men nogle gange gør de det ikke. Selv et lille hul betyder noget. Et spændingsgab på kun 2 % mellem faserne kan skubbe strømgabet op til 6-10 %. Den ekstra strøm opbygger varme inde i motoren. Over tid forkorter dette udstyrets levetid. Relæet bliver ved med at kontrollere spændingen på alle tre faser. Det udløser systemet, når mellemrummet bliver for stort.

3. At fange den forkerte faseorden

Trefasede motorer spinder i en bestemt retning. Den retning afhænger af rækkefølgen af ​​de tre faser. Hvis nogen forbinder faserne i den forkerte rækkefølge, roterer motoren baglæns. Dette lyder mindre, men det kan ødelægge pumper, ventilatorer og elevatorer på få sekunder. Relæet kontrollerer faserækkefølgen, før motoren starter. Det blokerer starten, hvis rækkefølgen er forkert.

4. Overvågning af spændingsniveauer

For lav spænding gør motorer svage og langsomme. For høj spænding slider hurtigere på isoleringen inde i motoren. At køre en motor med kun 10 % under dens nominelle spænding kan reducere dens trækkraft med omkring 19 %. Relæet holder øje med spændingsniveauer. Den afbryder belastningen, når spændingen går for langt over eller under det sikre område.

5. Kontrol af frekvensen

Elnet skal køre med en fast frekvens - enten 50 Hz eller 60 Hz afhængigt af landet. Generatorer og svage net driver nogle gange væk fra dette mål. Når frekvensen skifter for meget, kører motorerne med den forkerte hastighed. Nogle relæer kan spore frekvensen. De afbryder strømmen, hvis frekvensen bevæger sig uden for det sikre område.

Typer af fasebeskyttelsesrelæer

Der findes flere typer fasebeskyttelsesrelæer. Hver type er bygget til et forskelligt beskyttelsesniveau. Tabellen nedenfor viser hovedtyperne og hvor de anvendes.

Sådan fungerer et fasebeskyttelsesrelæ: Trin for trin

Relæet følger en klar proces, hver gang det opdager et problem. Sådan fungerer det fra start til slut.

1. Læsning af faserne: Relæet aflæser hele tiden spændingen på alle tre faser gennem dets indgangsledninger.
2. Kontrol af data: Dets interne kredsløb eller chip ser på spændingsstørrelsen, faserækkefølgen, balancen og frekvensen.
3. Sammenligning med sikre grænser: Relæet kontrollerer, om aflæsningerne falder inden for det indstillede sikre område.
4. Finder fejlen: Hvis en aflæsning falder uden for det sikre område, markerer relæet det som en fejl.
5. Venter et øjeblik (valgfrit): Mange relæer venter kort tid, før de handler. Dette stopper falske alarmer forårsaget af korte strømblip.
6. Handling: Relæet åbner eller lukker sin udgangskontakt. Dette fortæller en kontaktor eller afbryder om at afbryde strømmen.
7. Viser fejlen: Et lys eller display på relæet viser, hvad der gik galt, så operatøren ved, hvad der skal rettes.

Hvad skal du tjekke, før du køber et fasebeskyttelsesrelæ

Det er vigtigt at vælge det rigtige relæ. Det forkerte valg kan efterlade dit udstyr ubeskyttet eller forårsage falske nedlukninger. Her er de vigtigste ting at tjekke.

• Forsyningsspænding: Relæet skal matche dit systemspænding, såsom 380V, 400V eller 480V.
• Frekvens: Tjek, om dit net kører ved 50 Hz eller 60 Hz, og sørg for, at relæet understøtter det.
• Beskyttelsesfunktioner: Bestem, hvilke fejl du skal beskytte dig imod - fasetab, forkert rækkefølge, ujævn spænding eller dem alle sammen.
• Justerbare grænser: Et relæ med justerbare udløsningspunkter giver dig mere kontrol over, hvor følsom beskyttelsen er.
• Hvor hurtigt reagerer den: Noget udstyr skal bruge relæet til at virke på under 200 millisekunder. Andre kan vente lidt længere for at undgå falske ture.
• Output kontakt bedømmelse: Relæets udgang skal være stærk nok til at styre kontaktoren eller afbryderen, den tilsluttes.
• Monteringsstil: De fleste relæer clipses på en standard DIN-skinne inde i en panelboks. Tjek størrelsen, der passer til dit rum.
• Sikkerhedsstandarder: Se efter relæer, der opfylder IEC 60255 eller en lignende standard. Dette bekræfter pålidelig ydeevne.

Hvor fasebeskyttelsesrelæer bruges

Fasebeskyttelsesrelæer dukker op i mange industrier. De er vigtigst, hvor en pludselig maskinfejl ville være farlig eller meget dyr.

Fabriksmotorer

De fleste fabrikker bruger trefasede motorer til at køre deres maskiner. Motorfejl forårsager en stor andel af uventede driftsstop på fabrikker. Fasefejl er en af ​​de vigtigste årsager til, at motorer fejler. Fasebeskyttelsesrelæer er monteret i motorkontrolpaneler for at beskytte hver motor en efter en.

Aircondition og kølesystemer

Kompressorer i klima- og køleenheder er meget følsomme over for faseproblemer. En forkert faserækkefølge i en scrollkompressor kan bryde den på få sekunder. Fasebeskyttelsesrelæer er en standard del af disse systemer af denne grund.

Vandpumpestationer

Vandpumper skal dreje i den rigtige retning. En omvendt faserækkefølge får en pumpe til at skubbe vandet den forkerte vej. Dette kan hurtigt dræne et vandsystem. Fasebeskyttelsesrelæer stopper pumpen i at starte, hvis faserækkefølgen er forkert.

Elevatorer og løftemaskiner

En reverseret motor i en elevator er en alvorlig sikkerhedsrisiko. Mange lande kræver fasesekvensbeskyttelse ved lov for alle elevatorinstallationer. Relæet sørger for, at motoren altid kører i den rigtige retning.

Generatorer og solcelleanlæg

Backup-generatorer og solcellesystemer, der leverer trefaset strøm, kan nogle gange producere ustabilt output. Fasebeskyttelsesrelæer overvåger forsyningskvaliteten. De beskytter udstyret tilsluttet disse systemer mod dårlige strømforhold.

Sådan installeres et fasebeskyttelsesrelæ korrekt

Selv det bedste relæ hjælper ikke, hvis det er forbundet forkert. Følg disse grundlæggende trin for en korrekt installation.

• Tilslut relæets faseindgangsledninger direkte til de tre forsyningsledninger (L1, L2, L3) før belastningsafbryderen.
• Forbind relæets normalt lukkede udgang i serie med kontaktorspolen. På denne måde vil en fejl automatisk afbryde strømmen til kontaktoren.
• Sørg for, at relæets spænding svarer til din forsyningsspænding. En mismatch vil forårsage forkerte aflæsninger eller beskadigelse af relæet.
• Tilslut alarmudgangen til et advarselslys eller kontrolpanel. Dette lader operatørerne vide, at der er noget galt uden altid at lukke hele systemet ned.
• Kontroller faserækkefølgen med et faserotationsværktøj, når du opsætter for første gang. Gør dette, før du tænder for det tilsluttede udstyr.
• Monter relæet på en DIN-skinne inde i en lukket panelboks, der passer til rummets forhold.

Hvorfor det er det værd at bruge et fasebeskyttelsesrelæ

Fasebeskyttelsesrelæer er ikke dyre. Men de problemer, de forhindrer, kan koste mange penge at løse. Her er et hurtigt kig på de vigtigste fordele.

Ofte stillede spørgsmål

Q1: Hvad er hovedopgaven for et fasebeskyttelsesrelæ?

Dens vigtigste opgave er at holde øje med den trefasede strømforsyning til enhver tid. Den afbryder strømmen, når den opdager et problem - såsom en manglende fase, forkert faserækkefølge eller ujævn spænding. Dette beskytter motorer og andet tilsluttet udstyr mod beskadigelse.

Q2: Hvad sker der med en motor, hvis der ikke er et fasebeskyttelsesrelæ?

Uden et relæ fortsætter motoren med at køre, selv når strømforsyningen har et problem. Den trækker for meget strøm. Det bliver for varmt. De indre ledninger bryder sammen. I mange tilfælde brænder motoren helt ud inden for få minutter efter fejlstart.

Q3: Kan et fasebeskyttelsesrelæ erstatte et termisk overbelastningsrelæ?

Nej. Disse to relæer gør forskellige ting. Et termisk overbelastningsrelæ beskytter motoren mod for meget strøm forårsaget af en tung belastning eller en stoppet aksel. Et fasebeskyttelsesrelæ overvåger kvaliteten af ​​strømforsyningen. En komplet beskyttelsesopsætning kræver, at begge relæer arbejder sammen.

Q4: Hvordan måler relæet spændingsubalance?

Relæet aflæser spændingen på hver af de tre faser. Den finder derefter gennemsnittet af de tre aflæsninger. Den kontrollerer, hvor langt hver fase er fra dette gennemsnit. Hvis en fase er for langt væk, ser relæet det som en ubalance og udløser systemet. De fleste relæer udløses, når afstanden går over et fastsat niveau - normalt mellem 3 % og 8 %.

Q5: Kan et fasebeskyttelsesrelæ bruges på et enfaset system?

Nej. Et fasebeskyttelsesrelæ kræver, at alle tre faser fungerer korrekt. Den er kun bygget til trefasede systemer. Hvis du har brug for beskyttelse til et enfaset system, bør du bruge en anden type relæ - såsom et spændingsovervågningsrelæ.

Q6: Hvor hurtigt reagerer et fasebeskyttelsesrelæ på en fejl?

Det afhænger af fejltypen og relæmodellen. For en fuldstændig manglende fase virker mange relæer indenfor 0,1 til 0,5 sekunder . Ved spændingsubalance eller over/underspændingsfejl venter relæet ofte kort tid først - normalt mellem 0,1 og 10 sekunder. Denne korte ventetid hjælper med at undgå falske nedlukninger forårsaget af korte strømudbrud.