Relés de control de fase: principio de funcionamiento, tipos, marcado + cómo ajustar y conectar

El resultado de la situación técnica, cuando los devanados del estator del motor consumen más corriente que los valores paramétricos establecidos, es el exceso de calor. Este factor provoca una disminución en la calidad del aislamiento del motor. El equipo falla.

El tiempo de reacción de los relés de sobrecarga térmica generalmente no es suficiente para proporcionar una protección efectiva contra el exceso de calor generado por la alta corriente. En tales casos, solo el relé de monitoreo de fase se considera un dispositivo de protección efectivo.

Información general del instrumento

La funcionalidad de los aparatos eléctricos de este tipo es mucho más amplia que la simple protección contra el sobrecalentamiento y los cortocircuitos.

En la práctica, se han observado las propiedades efectivas del relé para seleccionar fases sobrecargadas, que en última instancia proporcionan una protección integral.

Una de las muchas opciones de diseño en la producción de relés de fase. Sin embargo, a pesar de la variedad de casos y configuraciones de circuitos, la funcionalidad de los dispositivos es la misma.

Gracias a los dispositivos de monitoreo de fase, se logran los siguientes beneficios:

• vida extendida del motor;
• reducir reparaciones costosas o reemplazar un motor;
• tiempo de inactividad reducido debido a defectos del motor;
• Riesgo reducido de descarga eléctrica.

Además, el dispositivo proporciona protección confiable contra incendios y cortocircuitos de los devanados del motor.

Relés de seguridad típicos

Hay dos tipos principales de dispositivos de protección destinados a usarse como parte de sistemas trifásicos: medición de corriente y relés de voltaje.

Ventajas de usar dispositivos

Lado ventajoso de los relés de protección de corriente en relación con relé de monitoreo de voltaje obvio Este tipo de instrumento funciona independientemente de la influencia de EMF (fuerza electromotriz), que invariablemente acompaña a una falla de fase durante las sobrecargas del motor.

Además, los dispositivos que funcionan según el principio de medición de corriente pueden determinar el comportamiento anormal del motor. El monitoreo es posible ya sea en el lado de la línea en el circuito derivado o en el lado de la carga donde está instalado el relé.

Este es uno de los modelos del relé de monitoreo de voltaje. Dichos dispositivos se pueden usar no solo para necesidades industriales, sino también para hogares privados.

Los dispositivos que controlan el proceso según el principio de medición de voltaje se limitan a detectar condiciones de funcionamiento anormales solo en el lado de la línea donde está conectado el dispositivo.

Sin embargo, los dispositivos sensibles al voltaje también tienen una ventaja importante. Se basa en la capacidad de los dispositivos de este tipo para detectar una condición anormal que es independiente del estado del motor.

Por ejemplo, un tipo de relé que es sensible a los cambios en la corriente detecta un estado de fase anormal solo directamente durante la operación del motor. Pero el dispositivo de medición de voltaje proporciona protección inmediatamente antes de arrancar el motor.

También entre las ventajas de los dispositivos de medición de voltaje están la instalación simple y el precio más bajo.

Este tipo de dispositivo de protección:

• no necesita transformadores de corriente adicionales;
• aplicado independientemente de la carga del sistema.

Y para su funcionamiento solo es necesario conectar el voltaje.

Detección de falla de fase

Una falla de fase es bastante posible debido a la falla de un fusible en una de las partes del sistema de distribución de energía. Una falla mecánica del equipo de conmutación o una interrupción en una de las líneas eléctricas también provoca una falla de fase.

Protección del motor organizada a través de un relé de monitoreo. Este método permite una operación más eficiente de los motores, sin temor a su falla rápida

Un motor trifásico monofásico extrae la corriente requerida de las dos líneas restantes. Intentar arrancarlo en modo monofásico bloqueará el rotor y el motor no arrancará.

El tiempo de reacción por unidad de sobrecarga térmica puede ser demasiado largo para proporcionar una protección efectiva contra el calor excesivo. Si no está instalado para protegerlo relé térmico, luego, cuando ocurre una falla debido al sobrecalentamiento que aparece en los devanados del motor.

La protección de un motor trifásico contra un factor de falla de fase es difícil porque un motor trifásico con baja carga que opera en una de las tres fases genera un voltaje llamado regenerado (fem inversa).

Se forma dentro de un devanado andrajoso y es casi igual al valor de la tensión de entrada perdida. Por lo tanto, los relés de medición de voltaje que controlan solo su valor en tales situaciones no proporcionan protección completa contra el factor de falla de fase.

Diagrama de conexión del dispositivo de control de fase y voltaje en el circuito de control de un motor trifásico. Esta es una versión esquemática clásica utilizada en la práctica en todas partes.

Se puede obtener un mayor grado de protección utilizando un dispositivo que puede detectar el desplazamiento del ángulo de fase, generalmente acompañando a la falla de fase. En condiciones normales, el voltaje trifásico es de 120 grados en fase uno con respecto al otro. La falla hará que el ángulo cambie de normal a 120 grados.

Detección inversa de fase

La inversión de fase puede ocurrir:

1. El mantenimiento se lleva a cabo en equipos de motor.
2. El sistema de distribución de electricidad ha sido modificado.
3. Cuando la recuperación de energía conduce a una secuencia de fase diferente que era antes del corte de energía.

La detección de una inversión de fase es importante si un motor de inversión puede dañar el mecanismo accionado o, lo que es peor, causar daños físicos al personal de mantenimiento.

Entre otras cosas, el uso de relés de protección es para garantizar la seguridad de los trabajadores: 1 - fase de suspensión; Voltaje de 2 pasos

Las reglas de operación de las redes eléctricas requieren el uso de protección contra la posible inversión de fase en todos los equipos, incluidos los vehículos para el transporte de personal (escaleras mecánicas, ascensores, etc.).

Detección de desequilibrio de voltaje

Un desequilibrio generalmente se manifiesta si el voltaje de línea entrante suministrado por la compañía de electricidad tiene diferentes niveles. Se puede producir un desequilibrio cuando las cargas monofásicas de iluminación, salidas eléctricas, motores monofásicos y otros equipos se conectan en fases separadas y no se distribuyen de manera equilibrada.

En cualquiera de estos casos, se forma un desequilibrio de corriente en el sistema, lo que reduce la eficiencia y acorta la vida útil del motor.

Un voltaje desequilibrado o insuficiente aplicado a un motor trifásico conduce a un desequilibrio en la corriente en los devanados del estator, que es igual a un valor múltiple del desequilibrio de los voltajes interfásicos. Este momento, a su vez, va acompañado de un aumento en el calentamiento, que es la razón principal de la rápida destrucción del aislamiento del motor.

Se puede decir que el devanado quemado del estator del motor es un fenómeno común en el que no se proporcionó la introducción del control de relé en el circuito de control

Basado en todos los factores técnicos y tecnológicos descritos, la importancia del uso de este tipo de relé se hace evidente, y no solo para la operación de motores eléctricos, sino también para generadores, transformadores y otros equipos eléctricos.

¿Cómo conectar un dispositivo de control?

El diseño de los relés, que controlan las fases, con toda la amplia gama de productos disponibles, tiene una carcasa unificada.

Elementos estructurales del producto.

Los bloques de terminales para conectar conductores eléctricos, por lo general, se muestran en la parte frontal de la carcasa, lo cual es conveniente para el trabajo de instalación.

El dispositivo en sí está hecho para su instalación en un riel DIN o simplemente en un plano plano. La interfaz de la regleta de terminales suele ser una abrazadera confiable estándar diseñada para montar conductores de cobre (aluminio) con una sección transversal de hasta 2.5 mm².

El panel frontal del dispositivo contiene el regulador / reguladores de ajuste, y también la indicación de control de luz. Este último muestra la presencia / ausencia de tensión de alimentación, así como el estado del actuador.

La configuración del potenciómetro puede incluir un indicador de alarma, un indicador de la carga conectada, un potenciómetro de selección de modo, un ajuste de nivel de asimetría, un regulador de caída de voltaje, un potenciómetro de ajuste de retardo de tiempo

El voltaje trifásico está conectado en los terminales de operación del dispositivo, indicado por los símbolos técnicos correspondientes (L1, L2, L3). La instalación de un conductor neutro en tales dispositivos generalmente no se proporciona, pero este momento está determinado específicamente por la ejecución del relé, el tipo de modelo.

Para conectarse a los circuitos de control, se utiliza un segundo grupo de interfaz, que generalmente consta de al menos 6 terminales de trabajo. Un par del grupo de contacto del relé conmuta el circuito de la bobina del arrancador magnético y, a través del segundo, el circuito de control del equipo eléctrico.

Todo es bastante simple. Sin embargo, cada modelo de relé individual puede tener sus propias características de conexión. Por lo tanto, al aplicar el dispositivo en la práctica, siempre se debe guiar por la documentación adjunta.

Pasos de configuración del accesorio

Nuevamente, dependiendo de la versión, el diseño del producto puede equiparse con diferentes opciones de circuito para configurar y ajustar. Existen modelos simples que proporcionan una salida constructiva al panel de control de uno o dos potenciómetros. Y hay dispositivos con configuraciones avanzadas.

Configuración del microinterruptor: 1 - unidad de microinterruptor; 2, 3, 4 - opciones para configurar el voltaje de funcionamiento; 5, 6, 7, 8: opciones para configurar las funciones de asimetría / simetría

Entre estos elementos de ajuste avanzados, los microinterruptores de bloque a menudo se encuentran ubicados directamente en una placa de circuito impreso debajo del cuerpo del dispositivo o en un nicho especial que se puede abrir. Al establecer cada uno de ellos en una posición u otra, se crea la configuración requerida.

La configuración generalmente se reduce a la configuración de los valores de protección girando los potenciómetros o colocando los microinterruptores. Por ejemplo, para monitorear el estado de los contactos, el nivel de sensibilidad de la diferencia de voltaje (ΔU) generalmente se establece en 0.5 V.

Si es necesario controlar las líneas de suministro de energía de la carga, el regulador de sensibilidad de diferencia de voltaje (ΔU) se ajusta a tal posición límite donde se observa el punto de transición de la señal de trabajo a la de emergencia con una pequeña tolerancia hacia el valor nominal.

Como regla general, todos los matices de la configuración del instrumento se describen claramente en la documentación adjunta.

Marcado del dispositivo de control de fase

Los instrumentos clásicos son simplemente etiquetados. Se aplica una secuencia alfanumérica en el panel frontal o lateral de la caja, o la designación se indica en el pasaporte.

Una opción para marcar uno de los dispositivos más populares de producción nacional. La designación se realiza en el panel frontal, pero también hay variaciones con la colocación en las paredes laterales.

Por lo tanto, un dispositivo de fabricación rusa para conectarse sin un cable neutro está marcado:

EL-13M-15 AC400V

donde: EL-13M-15 - el nombre de la serie, AC400V - voltaje de CA permisible.

Las muestras de productos importados están marcadas ligeramente diferentes.

Por ejemplo, un relé de la serie PAHA se abrevia de la siguiente manera:

PAHA B400 A A 3 C

La decodificación es aproximadamente la siguiente:

1. PAHA es el nombre de la serie.
2. B400 - voltaje estándar 400 V o conectado desde un transformador.
3. A - ajuste por potenciómetros y microinterruptores.
4. A (E): tipo de carcasa para montar en un riel DIN o en un conector especial.
5. 3 - tamaño de la caja de 35 mm.
6. C es el final de la marca de código.

En algunos modelos, se puede agregar otro valor antes del párrafo 2. Por ejemplo, "400-1" o "400-2", y la secuencia de los otros no cambia.

Así es como se marcan los dispositivos de control de fase, dotados de una interfaz de alimentación adicional para una fuente externa. En el primer caso, la tensión de alimentación es de 10-100 V, en el segundo 100-1000 V.

Con el principio de operación, las características de diseño y el propósito del interruptor de carga introducirán siguiente articulo, que recomendamos leer.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

El video está dedicado a describir y revisar un solo producto de EKF. Sin embargo, casi todos los dispositivos de monitoreo de fase fabricados funcionan con el mismo principio:

Con toda la variedad de dispositivos en el mercado, es difícil determinar cualquier estándar de marcado. Si los fabricantes extranjeros etiquetan según un canon, los nacionales según otros. Sin embargo, siempre es posible hacer referencia a datos de referencia si se requiere una interpretación exacta de las características.

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