Определение
Твердотельное реле — устройство электронного типа, один из видов реле, в котором нет движущихся элементов. Изделие применяется для подачи тока или разрыва цепи путем внешнего управления (действием небольшого напряжения).
Твердотельное реле (сокращено — ТТР) имеет внутри датчик, реагирующий на подачу управляющего сигнала. Кроме того, в составе изделия имеется твердотельная электроника, в том числе включающая цепочка, способная коммутировать большие I.
Устройство может устанавливаться в цепях переменного и постоянного тока, часто применяется как обычное реле. Главная разница в том, что в ТТР нет механических контактов.
Маркировка устройства
Таблица технических характеристик реле С целью маркировки контрольных приборов на их передней или боковой панели наносится последовательность из нескольких символов (иногда она указывается только в паспорте). В качестве примера рассматривается прибор российского производства ЕЛ-13М-15 АС400В, рассчитанный на подключение без нулевого провода. Он маркируется следующим образом:
- ЕЛ-13М-15 –наименование серии;
- сочетание АС400В – допустимое напряжение.
Маркировка импортных моделей несколько иная. Реле серии «PAHA», имеющее аббревиатуру PAHA B400 A A 3 C расшифровывается более подробно:
- B400 – рабочее напряжение 400 Вольт.
- А – тип регулировки.
- А (Е) – способ крепления (на DIN рейку или на разъем).
- 3 – габариты корпуса в мм.
Символ «С» означает завершение кодовой комбинации.
Залог безопасности вашей электросети
Сегодня, в условиях невероятно быстрого развития технического потенциала цивилизованных стран, всё большую роль в их существовании начинают играть электроприборы. Пожалуй, нет такого дома, в котором не найдётся хотя бы одного прибора, использующего электричество в качестве источника энергии. Отдельным и неизменным в течение всей истории существования контролируемой электроэнергии стоял вопрос о безопасности её использования. Провалы и всплески напряжения в сети создали множество проблем для пожарных двух последних веков. С течением времени человечеством было найдено эффективное средство минимизации риска использования электричества в бытовых условиях. Таким средством стало использование реле напряжения в электроцепях. Данный прибор мгновенно реагирует на изменение напряжения в цепи, предотвращая возгорание и поломку оборудования.
На текущий момент, наверное, не существует электроприборов, в которых не использовалось бы реле напряжения. Оно состоит из двух основных частей — это разъединитель электрической цепи и установленный непосредственно в само реле регулятор напряжения. Последнее производится на основе микропроцессора либо – в более примитивном исполнении – на основе компаратора. Реле напряжения, созданное на основе микропроцессора, имеет возможность плавной регулировки величин срабатывания.
Главным требованием, определяющим качество реле, является скорость его срабатывания. Самые современные срабатывают практически мгновенно, вплоть до милисекунд. После того, как сеть была обесточена, а реле контроля напряжения обеспечило подачу питания в рамках приемлемых показателей, подача электрического тока возобновляется. Это происходит через заранее запрограммированный промежуток времени. При возникновении критических аварийных ситуаций именно реле напряжения становится главным гарантом их ликвидации.
Чтобы избежать неприятных случаев неисправности реле, приобретать их следует в фирменных магазинах наподобие АВС электро http://avselectro-msk.ru/catalog/4192-rele
Вы сразу можете произвести выбор реле по интересующим вас ценам и параметрам, разом охватывая вниманием весь ассортимент
Они могут выпускаться в форме удлинителей, разветвителей, тройников, а также в виде модуля с вилкой и розеткой – в зависимости от метода подключения электроприбора.
Модуль инсталлируется непосредственно в розетку. Микроконтроллер модуля контролирует состояние напряжения в электросети, проецируя данные на цифровое табло. В случае возникновения необходимости электромагнитное реле осуществляет прерывание подачи тока. Установление величин срабатывания реле и определение времени задержки производится при помощи специальных кнопок на модуле.
Удлинители, тройники, разветвители и прочие аппараты, служащие для распределения потока электропитания между несколькими электроприборами, устроены в основном аналогично описанным ранее модулям, за исключением того, что в приборе находится несколько розеток, отключение которых в случае возникновения необходимости производится одновременно.
В случае, если обезопасить от скачков напряжения предполагается целый дом, реле напряжения устанавливается в распределительном шкафу. Используя свои функциональные и конструктивные особенности, этот вид реле обладает способностью работать в различных независимых друг от друга режимах.
Принцип работы реле прост: напряжение цепи, находящееся в пределах нижнего порога срабатывания, компенсируется контактами самого реле. Как только напряжение превышает заданные величины, специальный магнитный инициатор прерывает цепь.
Конструкция и принцип работы
Конструктивно устройство включает в себя входные и выходные контакты, индикаторы нормального электроснабжения и аварийной ситуации, регуляторы, обозначенные на схеме соответствующими номерами (рисунок 1):
- Индикатор аварийной ситуации;
- Индикатор подключенного питания нагрузки;
- Потенциометр, позволяющий выбирать нужный режим;
- Регулятор уровня асимметрии;
- Регулятор снижения напряжения;
- Потенциометр, позволяющий регулировать временную уставку срабатывания.
Далеко не все модели предоставляют весь комплекс настроек по вышеприведенным параметрам. Они зависят от назначения конкретного реле и сферы применения.
Рис. 2. Принципиальная схема работы
В нормальном режиме к цепи питания от источника ЭДС E1 (рисунок 2) подается напряжение к потребителю, будь то двигатель, станок или другое оборудование. Реле контроля фаз R подключается в отпайку через соответствующие клеммы, обозначенные на схеме, как L1, L2, L3 и нулевым проводом N. Внутри устройства собрана логическая схема на транзисторах, которая посылает сигнал с выходных контактов на разрыв катушки пускателя P для отключения. При необходимости сигнал отключения можно настроить как для обесточивания потребителя, так и отключения внешней электрической сети.
В случае аварийной ситуации – пропадания одной из фаз, короткого замыкания, резкого увеличения токов, изменяется гармоническая составляющая электрических параметров сети. На что реагирует устройство защиты и посылает по цепям питания через клеммы 24 и 21 на катушку контактора соответствующий сигнал на отключение.
После срабатывания силовых контактов в практике электроснабжения потребителей может произойти естественное восстановление параметров питающей сети, при которой произойдет выравнивание фаз. При этом реле возвратит контакты во включенное положение, за счет чего реализуется система АПВ и на обмотки двигателя или другого потребителя возобновится подача напряжения.
За счет кнопок «Пуск» и «Стоп» можно осуществлять ручное управление питанием электрического прибора.
Принцип действия контактора
В алгоритме работы этого вида реле заложено применение электродинамических сил, создаваемых в ферромагнетике во время прохождения электричества по спирали витков изолированного провода катушки.
Исходя из технических особенностей коммутатора и количества размещенных в нем контактных связей, якорь либо замыкает, либо размыкает их
Первоначальное расположение Г-образной пластины (якоря) зафиксировано пружиной. Подавая на магнит ток, якорь, с находящимся на нем коммутирующим контактом преодолевает силы пружины и тянется к намагниченному полю.
При передвижении хвостовик, расположенный на плоскости контакта, цепляет нижнюю контактную схему, перемещая ее вниз. Если на катушке прекращается подача электричества, пружина оттягивает назад ярмо и устройство принимает свой первоначальный вид.
Рассмотрим на примере, как работает реле электромагнитного типа в автомобиле.
Если его подключить к трехфазному асинхронному мотору будут воспроизведены следующие действия:
- Старт – включение сигнализации.
- Срабатывание пускателя.
- Замыкание последней пары контактов в результате — пуск механизма двигателя.
Кроме этого, именно реле отвечает за выключение мотора при разрыве реверса. Таким образом устраняется проблема резкой остановки двигателя.
Для распознавания типа электромагнитного контактора в производстве применяются маркировочные значения, состоящие из набора букв и цифр, нанесенных на устройство
Также важно знать, что электромагнитное реле может оснащаться несколькими группами регулировочных контактов. Количество последних полностью зависит от предназначения конкретной модели прибора
Схема реле контроля фаз
Особенно важно включение реле контроля в схемах передвижного оборудования с трехфазным электродвигателем. Так насос при не правильном чередовании фаз, будет плохо качать, а пресс и вовсе может сломаться
При обрыве одной фазы электродвигатель перегреется и сгорит.
Для защиты электродвигателя от обрыва фазы на магнитный пускатель еще устанавливают тепловое реле. Время отключения у него довольно большое. Для каждого электродвигателя тепловое реле нужно подбирать не по его рабочему току, а регулировать номинальный ток каждого теплового реле специальными винтами.Для этого собирается стенд.
Как правило, ни стенда, ни желания нет для точного подбора тока теплового реле. Поэтому реле контроля фаз в этом случае просто необходимо. Работа реле основана на определении гармоник обратной последовательности, которые возникают в момент обрыва или перекоса фаз.
Схема подключения реле контроля фаз к сети и магнитному пускателю
Эти гармоники проходят через пассивные аналоговые фильтры, где отделяются от основных гармоник. Сигнал выделенных гармоник поступает на плату управления, которая включает контакты. Схема реле контроля фаз собирается на транзисторах или микроконтроллере. Схема подключения реле контроля фаз простая.
Три фазы L1, L2, L3, и нейтраль N подключаются к соответствующим клеммам устройства, а контакты реле подключаются в разрыв катушки пускателя. В нормальном режиме контакты реле контроля замкнутые, магнитный пускатель включен, питание на оборудование подается.
При аварийном режиме устройство включает свои контакты, они размыкаются, напряжение питания нагрузки отключаются до восстановления параметров электросети. Использование в схеме электрооборудования реле контроля фаз защищает электродвигатели от перегрева и отказа. В бытовых условиях это устройство защищает трехфазный компрессор, холодильники, стиральные машины.
Помогла вам статья?
ДаНет
Принцип работы
Принцип распределения нагрузки между потребителями Работа прибора основана на принципе самовозврата. Если возникает аварийная ситуация, оборудование отключается. Когда на реле поступает трехфазное напряжение, оно проверяет все параметры. Если все в норме, включается встроенное электромагнитное приспособление.
При наличии неисправностей реле выключается, а после возвращения параметров в норму включается без задержек.
В течение всего срока эксплуатации прибор ведет контроль уровня напряжения и выключает нагрузку в случае:
- пропадания любой фазы;
- перекоса фазы;
- нарушения чередования фаз.
Обзор популярных реле фазного контроля
На рынке представлены десятки моделей от отечественных и зарубежных производителей. Каждая из них обладает своими особенностями и техническими характеристиками. Выбирая РКФ, необходимо учесть, кто и для каких задач его выпускает.
Zamel CKM 01
Трехфазное реле контроля чередования фаз с крепежом на DIN рейку. Обладает компактными размерами. Ширина стандартная для 1 модуля и составляет 17,5 мм. Более подробные характеристики указаны в таблице.
| Питающее напряжение | Однофазное 220 или двухфазное 380 В |
|---|---|
| Максимальное допустимое напряжение для контактов | 250 В |
| Предельная мощность внутреннего реле | 2,5 кВА |
| Выходные контакты | 1NO и 1NC |
| Максимальный коммутируемый ток | 10 А |
| Собственное потребление | 34 мА |
| Класс защиты корпуса от пыли и влаги | IP 20 |
| Габаритные размеры | 9х17,5х6,6 см |
Устройство Zamel CKM 01 для монтажа на DIN-рейку
РНПП 311
Реле от отечественного производителя «Новатек-электро». Устанавливается в щит на DIN-рейку. Имеет на передней панели минимум регуляторов для настройки, что делает его пригодным для обслуживания даже неподготовленным персоналом.
| Номинальное напряжение питания | 380 В |
|---|---|
| Частота питающей сети | 45-55 Гц |
| Собственный потребляемый ток | Не более35 мА |
| Диапазон регулирования по напряжению | 1,05-1,25Umax (для Umin аналогичные значения) |
| Фиксированная задержка отключения | 12 сек |
| Напряжение катушки пускателя | 110-380 В |
| Критические значения питающего напряжения | 80-500 В |
| Рабочая температура | –25 +40°C |
| Климатическое исполнение | УХЛ4 |
| Количество циклов переключений при нагрузке 5 А | Не менее100 тыс. раз |
Монитор напряжения РНПП-311
ABB 1SVR750488R8300
Компания ABB специализируется на высококлассном электротехническом оборудовании. Качество соответствует цене. Рассматриваемое реле стоит около 11 тыс.
| Напряжение питания цепи управления | 450 В |
|---|---|
| Рабочая частота | 50-60 Гц |
| Задержка включения/отключения | 0,1-30 сек |
| Количество переключающих (перекидных) контактов | 2 |
| Габаритные размеры | 85,6х45х104,8 мм |
OMRON K8AB
Компактный прибор, имеющий несколько другое назначение, чем обычное РКФ. OMRON K8AB контролирует не напряжение, а ток. Поэтому для его работы требуется дополнительный трансформатор тока. Производитель позиционирует прибор как идеальное средство для контроля тока в промышленных нагревателях и электродвигателях.
| Питающее напряжение (зависит от модификации) | 24 Впер./пост. тока или 100-115 В или 200-230 В |
|---|---|
| Контролируемый ток | 2 мА– 200 А |
| Количество контролируемых фаз | 1 |
| Максимальный ток выходного реле | 6 А |
| Гистерезис срабатывания | 5-50 % |
| Модель необходимого для работы реле трансформатора тока | K8AC-CT200L |
Carlo Gavazzi DPC01
Мультифункциональное трехфазное РКФ с расширенным перечнем регулировок. Реле данного производителя встречается в промышленном компрессорном оборудовании. На передней панели имеются стандартные регуляторы напряжения и задержки срабатывания. А также индикаторные светодиоды, что облегчает взаимодействие человека с устройством.
| Напряжение питания | 24 В пост. тока или 230 переменного |
|---|---|
| Предельный ток выхода | 8 А |
| Регулировка задержки срабатывания | От 0,1 до30 сек |
| Диапазон регулировки напряжения срабатывания | 2-22 %от номинального значения |
| Количество контролируемых фаз | 3 |
| Степень защиты от пыли и влаги | IP 20 |
| Монтаж | На DIN-рейку |
| Предельное напряжение для контактов выходного реле | 550 В |
Евроавтоматика ФиФ CKF-318-1
Белорусское реле фазного контроля, зарекомендовавшее себя как простое, дешевое и надежное решение для защиты электродвигателей. Данное РКФ срабатывает на критическое снижение/превышение напряжения и пропажу одной и более питающих фаз. Характеристики в таблице.
| Рабочее напряжение | 220/380 В |
|---|---|
| Предельный ток выходного реле | 8 А при 250 В |
| Тип контактов | 2NO и 2NC |
| Цвет индикатора аварии | Красный |
| Диапазон нижнего предела напряжения | 150-210 В |
| Диапазон верхнего предела напряжения | 240-280 В |
| Гистерезис | 5 В |
| Потребляемая от сети мощность | 1,6 Вт |
Реле контроля наличия и чередования фаз F&F CKF-318-1
Схемы применения и подключения реле контроля фаз и напряжения РНЛ-1
Модель потребляет меньше 2 ВА. После нормализации напряжения контрольное устройство вновь включает подачу электроэнергии через период времени, указанный в заводских настройках. Преимущества реле контроля фаз В сравнении с другими устройствами аварийных отключений данные электронные реле отличаются рядом весомых преимуществ: в сравнении с реле контроля напряжения не зависит от влияния ЭДС питающей сети, так как его работа отстраивается от тока; позволяет определять аномальные скачки не только в трехфазной сети питания, но и со стороны нагрузки, что позволяет расширить спектр защищаемых компонентов; в отличии от реле, работающих на изменение тока в электродвигателях, данное оборудование позволяет фиксировать еще и параметр напряжения, обеспечивая контроль по нескольким параметрам; способно определить дисбаланс уровней питающих напряжений из-за неравномерности загрузки отдельных линий, что чревато перегревом двигателя и снижением параметров изоляции; не требует формирования дополнительной трансформации со стороны рабочего напряжения
Сгоревшая обмотка статора мотора — можно сказать, обычное явление там, где не предусматривалось внедрение в цепь управления релейного контроля Исходя из всех описанных технических и технологических факторов, становится очевидной важность применения этого типа реле и не только для случаев эксплуатации электрических двигателей, но также для генераторов, трансформаторов и прочего электрооборудования. Если зарубежные производители маркируют по одним канонам, то отечественные — по другим
В связи с этим, необходим постоянный контроль над состоянием фаз, осуществляемый с помощью трехфазного реле контроля напряжения, установленного в сети
Так выглядит одна из моделей реле контроля напряжения. На практике применяется для контроля наличия U и правильности симметрии. При выходе за заданные значения какой-либо из фаз, срабатывает реле, отвечающее за данный контур, а остальная нагрузка при условии нахождении в границах нужного диапазона продолжает работать. Следующие две буквы А — регулирование с помощью потенциометра и тип монтажа под дин-рейку
Обнаружение разворота фазы важно, если двигатель, работающий в обратном направлении, может повредить ведомый механизм или, что еще хуже, — нанести физический вред обслуживающему персоналу. Максимальное напряжение составляет В
Такая ситуация чаще всего возникает из-за ошибки подключения. Число производимых товаров превышает единиц.
Установка коммутирующих устройств на выход реле
Далеко не все модели предоставляют весь комплекс настроек по вышеприведенным параметрам. Установкой каждого из них в то или иное положение создается требуемая конфигурация
Важно учесть, что сфера применения изделия зависит от их типов реле контроля фаз напряжения ЕЛ : 11 и 11 МТ — защита источников питания, участие в системе АВР, питание преобразователей и генераторных установок. Если напряжение основного ввода в норме, то контакт реле KV1. Выявление фазового реверса Выполняется техническое обслуживание на моторном оборудовании
Выявление фазового реверса Выполняется техническое обслуживание на моторном оборудовании.
Подключаемую нагрузку формируют равномерно на каждую из 3-х фаз. Это позволяет легко соединить реле контроля трехфазного напряжения с электрической цепью, соблюдая правила, одинаковые для всех типов этих устройств. Это устройство контролирует трехфазную сеть при обрыве одной и более фаз, неправильном чередование фаз, асимметрии напряжения или перекосе фаз. Яркий пример — компрессор винтового типа, неправильное подключение которого и включение на срок больше пяти секунд приводит к поломке дорогостоящего изделия. Принципиальная схема устройства показана ниже.
Таким образом, контроль происходит автоматически, при аварийной ситуации реле отключает нагрузку, а при восстановлении параметров сети включает напряжение трехфазной сети автоматически. К дополнительным плюсам стоит отнести контроль минимального и максимального U, функцию гистерезиса для 3-фазного тока. Это позволяет значительно увеличить их мощность. Изделия этого предприятия активно применяются как на гражданских объектах, так и в крупных промышленных организациях. Подключение и работа реле контроля фаз ЕЛ-11Е
Назначение переключателя фаз
Если коротко, что такое переключатель фаз? Это устройство, которое анализирует качество напряжения на одном из трех своих входов, и выдает на выход “самую лучшую фазу”. То есть, осуществляется автоматический выбор резерва (АВР). Идеальный вариант – использовать его там, где однофазная нагрузка, но имеется 3 фазы на вводе в здание.
Причем, для реле автоматического выбора фаз всё равно, какие фазы будут на входах, хоть одна и та же (три входа замкнуты, и на них подана 1 фаза 220В). На входе может быть одна или две фазы. Или, например, одна от сети 220В, вторая от генератора, третья – от другого генератора!
По поводу применения с генератором – отличная идея, использовать переключатель фаз в качестве автоматического переключателя (выбора) резерва (АВР). Пропала фаза из города – он ищет хорошую фазу на других входах. Генератор запустился (автоматически или вручную), фаза на втором входе появилась, реле выбрало “генераторную” фазу и переключило её на дом. Как только уличная фаза появилась – автоматически питание перейдёт на неё, поскольку она в приоритете. Осталось только продумать, как выключить генератор, но это не проблема.
Реверс на основе Реле Контроля Фаз
В качестве небольшого бонуса — мой ответ на вопрос читателя. Ему нужен был реверс (переключение фаз) трехфазного питания на основе реле контроля фаз (РКФ) для питания нескольких компрессоров. На его предприятии два источника питания, которые подключаются по очереди, а контролировать и менять чередование фаз не имеется возможности.
Я предложил такую схему:
Схема реверса фаз на реле контроля фаз
РКФ реагирует на 2 последовательности фаз на входных клеммах L11, L12, L13. При первой последовательности фаз внутреннее реле РКФ выключено (на РКФ будет гореть индикация неправильного подключения). При второй последовательности внутреннее реле будет включено, и будет гореть индикация, что подключение (последовательность фаз) правильная.
Соответственно, при первой последовательности будет включаться контактор КМ1, при второй — КМ2.
Важно, чтобы в РКФ была задержка переключения (реакции) несколько секунд. Также, при автоматическом включении компрессоров в работу между подачей питания на компрессор и включением его двигателя должна быть пауза не менее 1 сек. Как и во всех реверсивных схемах, имеется электрическая блокировка от одновременного включения обоих контакторов КМ1, КМ2 (нормально закрытые контакты в цепях питания катушек этих контакторов)
НЗ контакты входят в конструкцию контакторов, или нужно применить дополнительные контакты. В идеале, блокировка также должна быть и механической
Как и во всех реверсивных схемах, имеется электрическая блокировка от одновременного включения обоих контакторов КМ1, КМ2 (нормально закрытые контакты в цепях питания катушек этих контакторов). НЗ контакты входят в конструкцию контакторов, или нужно применить дополнительные контакты. В идеале, блокировка также должна быть и механической.
Катушки контакторов на схеме на 380 В, но могут быть и на 220 В, если нижний вывод катушки подключить к нейтральному проводу. Выходы контакторов соединены параллельно, но с измененной фазировкой. На входе схемы (в точках L11, L12, L13) должен стоять защитный автомат на соответствующих ток.
Настройка схемы.
- При подаче питающего напряжения в той последовательности, которая будет встречаться чаще всего (или которую мы принимаем за первую), РКФ подключаем так, чтобы его внутреннее реле не включилось. Для этого нужно в процессе настройки, если необходимо, поменять местами фазные провода на входных клеммах РКФ. При подаче питания на РКФ будет индикация неправильной последовательности фаз на входе, это нормально в данном режиме. Должен включиться контактор КМ1, и питание через него поступит на компрессоры. Проверить направление вращения, время проверки — не более 3 сек. Если направление вращения неправильное, поменять местами любые две фазы в точках L23, L22, L21. Затем проверить направление ещё раз.
- Проверяем переключение при второй последовательности фаз. Для этого меняем любые две фазы в точках L11, L12, L13. При подаче питания внутреннее реле РКФ должно включиться, и загореться индикация о правильной последовательности. Включится контактор КМ2. Проверить направление вращения компрессоров. Оно должно быть правильным, как и в первом случае.
- Возвращаем фазировку в точках L23, L22, L21 в первоначальное состояние.
Результат работы схемы — двигатели всегда будут вращаться в правильном направлении, ведь какая бы последовательность фаз ни была на входе, на выходе всегда будет «то пальто». А проверку уровня напряжения лучше загрубить или отключить — во избежание непредвиденных состояний схемы.
Известные производители реле контроля фаз
Защитные средства автоматики выпускаются разными брендами во многих странах. Все они обладают высоким качеством исполнения, но могут отличаться некоторыми техническими показателями. В таблице приведены данные некоторых изделий от разных производителей:
| Название бренда | Наименование устройства | Государство производитель | max токовая нагрузка контактов, А | Стоимость, руб. |
| Новатек электро | РНПП-302 | Украина | 8 | 3000 |
| Евроавтоматика F&F | СР-731 | Белоруссия | 2 | 3660 |
| ZAMEL | PNM-31 | Польша | 16 | 3800 |
| Полигон | РКФ-3/1-М1 | Россия | 7 | 3300 |
Разницу в ценах нельзя назвать значительной, поэтому пользователь имеет возможность выбрать устройство, подходящее для конкретных условий эксплуатации. Например, существуют конструкции предусматривающие крепление не только на DIN рейку, но и на монтажную планку с помощью крепежных винтов. Изделие РНПП-302 оборудовано цифровым табло, на котором можно визуально наблюдать изменения напряжения в сети, что имеет свои преимущества в определенных обстоятельствах.
В пользу отечественного изделия РКФ-3/1-М1 выступает возможность регулирования нижнего порога гистерезиса, который должен на несколько Вольт превышать значение напряжения просадки сети во время запуска другого оборудования. У зарубежных аналогов этот показатель является постоянным, в пределах не более 7 Вольт, что не всегда обеспечивает корректную работу защитной автоматики.
