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

Características básicas del relé de corriente

La característica principal del interruptor de protección térmica es la dependencia pronunciada del tiempo de respuesta de la corriente que fluye a través de él: cuanto mayor sea el valor, más rápido funcionará. Esto indica una cierta inercia del elemento de relé.

El movimiento dirigido de partículas portadoras de carga a través de cualquier aparato eléctrico, una bomba de circulación y una caldera eléctrica, genera calor. A corriente nominal, su duración admisible tiende a infinito.

Y en valores que superan los valores nominales, la temperatura aumenta en el equipo, lo que conduce al desgaste prematuro del aislamiento.

Un circuito abierto bloquea instantáneamente un mayor aumento en los indicadores de temperatura. Esto permite evitar el sobrecalentamiento del motor y evitar un fallo de emergencia de la instalación eléctrica.

La carga nominal del propio motor es un factor clave para determinar la elección del dispositivo. Un indicador en el rango de 1.2-1.3 indica una operación exitosa con una sobrecarga de corriente del 30% durante un período de tiempo de 1200 segundos.

La duración de la sobrecarga puede afectar negativamente el estado del equipo eléctrico: con una breve exposición de 5 a 10 minutos, solo se calienta el devanado del motor, que tiene una masa pequeña. Y con un calentamiento prolongado, todo el motor se calienta, lo que está plagado de daños graves. O incluso puede ser necesario reemplazar el equipo quemado por uno nuevo.

Para proteger el objeto de la sobrecarga tanto como sea posible, es necesario usar un relé de protección térmica específicamente para él, cuyo tiempo de respuesta corresponderá a los indicadores de sobrecarga máximos permitidos de un motor eléctrico en particular.

En la práctica, no es práctico montar un relé de control de tensión para cada tipo de motor. Un elemento de relé se utiliza para proteger motores de varios diseños. Al mismo tiempo, es imposible garantizar una protección fiable en todo el intervalo de funcionamiento, limitada por las cargas mínima y máxima.

Un aumento en los indicadores actuales no conduce inmediatamente a una condición de emergencia peligrosa del equipo. Pasará algún tiempo antes de que el rotor y el estator alcancen la temperatura límite.

Por lo tanto, no es absolutamente necesario que el dispositivo de protección responda a todos, incluso a un ligero aumento de corriente. El relé debe apagar el motor solo en los casos en que exista peligro de desgaste rápido de la capa aislante.

Instalación conjunta de relé y contactor

Se instala un contactor adicional cuando las corrientes de conmutación son demasiado altas.A menudo, instalar un relé junto con un contactor es más económico que comprar un ILV, que corresponderá a los parámetros del flujo de electrones.

En este caso, hay un requisito para la corriente nominal del elemento de control: debe exceder el valor al que opera el contactor. Este último se hará cargo por completo de la carga actual.

Esta opción de conexión tiene un inconveniente, pero bastante significativo: rendimiento reducido. Esto se debe a que el tiempo requerido para la reacción del contactor se suma a los milisegundos requeridos para que el dispositivo de control funcione.

En base a esto, al elegir ambos dispositivos, debe prestar atención al mayor rendimiento posible de cada uno de ellos.

Al conectar este paquete, el cable de fase del VA se conecta a un contacto normalmente abierto.

Es la entrada del circuito del contactor. La entrada de fase del RKN debe conectarse a través de un cable separado. Puede conectarse al terminal de entrada del contactor o al terminal de salida VA.

Dado que la entrada de fase del elemento de control está conectada con un conductor de sección transversal más pequeña, es necesario prestar atención a la confiabilidad de la conexión. Para evitar que se caiga del zócalo en el que se encuentra el cable más grueso, ambos cables deben estar retorcidos y fijados con soldadura o engarzados con un manguito especial.

Al realizar la instalación, asegúrese de que el conductor adecuado para el relé esté firmemente fijado. Para conectar la salida RKN al terminal del solenoide del contactor, se utiliza un cable con un diámetro de 1 - 1,5 mm2. El cero del elemento de control y el segundo terminal de la bobina están conectados al bus cero.

La salida del contactor se conecta a la barra de distribución mediante un conductor de fase de potencia.

Esquemas de aplicación y conexión del relé de control de fase y tensión RNL-1

El modelo consume menos de 2 VA. Después de la normalización del voltaje, el dispositivo de control vuelve a encender la fuente de alimentación después de un período de tiempo especificado en la configuración de fábrica.
Ventajas del relé de control de fase En comparación con otros dispositivos de apagado de emergencia, estos relés electrónicos tienen una serie de ventajas significativas: en comparación con el relé de control de voltaje, no depende de la influencia del EMF de la red de suministro, ya que su operación está sintonizado desde la corriente; le permite detectar sobretensiones anormales no solo en la red de alimentación trifásica, sino también del lado de la carga, lo que le permite ampliar la gama de componentes protegidos; A diferencia de los relés que funcionan para cambiar la corriente en los motores eléctricos, este equipo también permite fijar el parámetro de tensión, brindando control sobre varios parámetros; es capaz de determinar el desequilibrio de los niveles de voltaje de suministro debido a la carga desigual de líneas individuales, que está plagado de sobrecalentamiento del motor y una disminución en los parámetros de aislamiento; no requiere la formación de una transformación adicional por parte de la tensión de funcionamiento

Se puede decir que un devanado del estator del motor quemado es una ocurrencia común donde no se planeó introducir el control del relé en el circuito de control.Basado en todos los factores técnicos y tecnológicos descritos, se hace evidente la importancia de usar este tipo de relé, no sólo para casos de funcionamiento de motores eléctricos, pero también para generadores, transformadores y otros equipos eléctricos. Si los fabricantes extranjeros marcan según un canon, entonces los nacionales, según otros.
En este sentido, es necesario monitorear constantemente el estado de las fases, realizado utilizando un relé de monitoreo de voltaje trifásico instalado en la red.

Así es como se ve uno de los modelos de relés de control de voltaje.
En la práctica, se utiliza para controlar la presencia de U y la correcta simetría. Si alguna de las fases supera los valores establecidos, se activa el relé responsable de este circuito, y el resto de la carga, siempre que esté dentro del rango deseado, sigue funcionando. Las siguientes dos letras A son la regulación mediante potenciómetro y el tipo de montaje bajo carril DIN.
La detección de inversión de fase es importante si un motor que funciona en reversa podría dañar la máquina accionada o, lo que es peor, causar lesiones físicas al personal de servicio. El voltaje máximo es V. Esta situación ocurre con mayor frecuencia debido a un error de conexión. El número de bienes producidos excede las unidades.

Instalación de dispositivos de conmutación en la salida de relé.

No todos los modelos ofrecen la gama completa de ajustes para los parámetros anteriores. Colocando cada uno de ellos en una posición u otra, se crea la configuración requerida.

Es importante señalar que el alcance del producto depende de sus tipos de relés de control de fase de tensión EL: 11 y 11 MT - protección de fuentes de alimentación, participación en el sistema ATS, fuente de alimentación de convertidores y grupos electrógenos. Si el voltaje de la entrada principal es normal, entonces el contacto del relé KV1

El mantenimiento de detección de inversión de fase está en progreso en el equipo del motor.

La carga conectada se forma uniformemente para cada una de las 3 fases. Esto facilita la conexión del relé de monitoreo de tensión trifásico al circuito eléctrico, siguiendo las reglas que son las mismas para todos los tipos de estos dispositivos.Este dispositivo monitorea una red trifásica cuando una o más fases están rotas, la secuencia de fases es incorrecta, el voltaje está desequilibrado o las fases están desequilibradas. Un ejemplo vívido es un compresor de tornillo que, si se conecta incorrectamente y se enciende durante más de cinco segundos, provoca la avería de un producto costoso. El diagrama esquemático del dispositivo se muestra a continuación.

Así, el control ocurre automáticamente, en caso de emergencia, el relé desconecta la carga, y cuando se restablecen los parámetros de la red, enciende automáticamente el voltaje de la red trifásica. Las ventajas adicionales incluyen el control de la U mínima y máxima, función de histéresis para corriente trifásica. Esto le permite aumentar significativamente su poder. Los productos de esta empresa se utilizan activamente tanto en instalaciones civiles como en grandes organizaciones industriales.
Conexión y funcionamiento del relé de control de fase EL-11E

Tipos de relé de protección térmica

Cabe señalar que en el mercado moderno de productos eléctricos se presentan diferentes tipos de módulos de protección térmica para unidades de energía eléctrica. Cada uno de estos tipos de dispositivos se utiliza en una situación específica y para un tipo específico de equipo eléctrico. Los principales tipos de relés de protección térmica incluyen los siguientes diseños.

1. RTL es un dispositivo electromecánico que brinda protección térmica de alta calidad a motores eléctricos trifásicos y otras centrales eléctricas contra sobrecargas críticas en el consumo de corriente. Además, este tipo de relé térmico protege la instalación eléctrica en caso de desequilibrio en las fases de alimentación, arranque prolongado del equipo, así como en caso de problemas mecánicos con el rotor: atasco del eje, etc. El dispositivo se monta sobre contactos PML (arrancador magnético) o como elemento independiente con regleta de bornes KRL.
2. El PTT es un dispositivo trifásico diseñado para proteger motores eléctricos con rotor en jaula de ardilla de sobrecargas de corriente, desequilibrio entre las fases de alimentación y daños mecánicos en el rotor, así como del retraso del par de arranque. Tiene dos opciones de instalación: como dispositivo independiente en el panel o combinado con arrancadores magnéticos PME y PMA.
3. RTI es una versión trifásica de un disparador electrotérmico que protege a un motor eléctrico de daños térmicos en los devanados cuando la corriente de consumo se supera críticamente, de un par de arranque largo, asimetría de las fases de alimentación y de daños mecánicos en las partes móviles de el rotor El dispositivo se monta en contactores magnéticos KMT o KMI.
4. TRN es un dispositivo bifásico para protección termoeléctrica de motores eléctricos, que permite controlar la duración del arranque y la corriente en modo normal de funcionamiento. El restablecimiento de los contactos a su estado original después de una operación de emergencia se lleva a cabo solo de forma manual. El funcionamiento de este disparador es completamente independiente de la temperatura ambiente, lo cual es importante para climas cálidos e industrias calientes.
5. RTK es un disparador electrotérmico, con el que se puede controlar un único parámetro: la temperatura de la carcasa metálica de la instalación eléctrica. El control se lleva a cabo mediante una sonda especial. Si se supera el valor de temperatura crítica, el dispositivo desconecta la instalación eléctrica de la línea de alimentación.
6. De estado sólido: un relé térmico que no tiene elementos móviles en su diseño.La operación de liberación no depende del régimen de temperatura en el ambiente y otras características del aire atmosférico, lo cual es importante para las industrias explosivas. Proporciona control sobre la duración de la aceleración de los motores eléctricos, la corriente de carga óptima, la rotura de cables de fase y el atasco del rotor.
7. RTE es un relé térmico de protección, que es esencialmente un fusible. El dispositivo está fabricado con una aleación de metal de bajo punto de fusión, que funde a temperaturas críticas y rompe el circuito que alimenta la instalación eléctrica. Este producto eléctrico se monta directamente en el cuerpo de la central eléctrica en un lugar regular.

Se puede ver a partir de la información anterior que actualmente existen varios tipos diferentes de relés electrotérmicos. Todos ellos se utilizan para resolver una sola tarea: proteger los motores eléctricos y otras instalaciones eléctricas de potencia de sobrecargas actuales con un aumento de las temperaturas de las partes de trabajo de las unidades a valores críticos.

Ajustes generales del relé trifásico

Los ajustes iniciales son de gran importancia para el funcionamiento posterior del relé de tensión. El orden de su implementación se puede considerar en el ejemplo de un modelo típico VP-380V, que se muestra en la figura.

Después de conectar el relé al circuito eléctrico, se le suministra energía. La pantalla mostrará toda la información necesaria:

• Los dígitos parpadeantes indican que no hay tensión de red.
• Si aparecen guiones en la pantalla, esto significa un cambio en la secuencia de fases o la ausencia de uno de ellos.
• Cuando los parámetros de la red eléctrica corresponden a la norma y el dispositivo está conectado correctamente, luego de aproximadamente 15 segundos, los contactos n. ° 1 y 3 se cierran, se suministra energía a la bobina del contactor y luego a la red. Es decir, el dispositivo ya monitorea el estado de las tres fases.
• La pantalla de visualización puede parpadear durante mucho tiempo. Esto significa que el contactor no enciende. Esta situación ocurre con mayor frecuencia debido a un error de conexión.

El propio relé de tensión trifásica se configura mediante dos botones de ajuste con triángulos impresos, que se encuentran a la derecha de la pantalla. En el botón superior, el triángulo apunta hacia arriba y en la parte inferior, apunta hacia abajo. Para establecer el límite máximo de apagado, se presiona el botón superior. En esta posición, se mantiene durante 2-3 segundos. Después de eso, aparecerá un número en la fila central de la pantalla, indicando el nivel de fábrica. Además, el botón superior debe presionarse hasta que se establezca el valor deseado del límite superior de apagado.

La configuración del límite inferior se realiza de la misma manera, solo que en este caso se usa el botón inferior. Al final de la configuración, el dispositivo se reprogramará automáticamente después de unos 10 segundos.

Otros ajustes

El relé de voltaje trifásico tiene muchos ajustes y configuraciones. El ajuste correcto del tiempo de apagado es fundamental para garantizar el correcto funcionamiento del aparato.

A la derecha de la pantalla, entre los botones con triángulos, hay otro botón de control y ajuste, con un icono de reloj impreso. Debe mantenerse presionado, luego de lo cual aparecerá en la pantalla el valor establecido por el fabricante. Normalmente, el intervalo de tiempo se establece en 15 segundos.

La importancia de esta función se muestra a continuación. En caso de caídas de tensión que excedan los valores máximos permitidos, el relé desconecta la red

Después de la normalización del voltaje, el dispositivo de control vuelve a encender la fuente de alimentación después de un período de tiempo especificado en la configuración de fábrica. Estos son los ya conocidos 15 segundos. Este valor se puede cambiar, por ejemplo, hacia abajo. Esta operación se realiza desplazando el dígito de verificación de fábrica con el botón superior o inferior. El número en la pantalla aumentará o disminuirá según corresponda.

También es fácil ajustar el desequilibrio de fase: el intervalo entre los valores de voltaje en diferentes fases. Para ajustar, debe presionar simultáneamente dos botones con triángulos. La pantalla mostrará 50 V, lo que significa que la alimentación de la red se detendrá en este valor de desequilibrio de fase. El parámetro deseado se establece con el botón superior o inferior en la dirección decreciente o creciente.

Relé de control de tensión trifásico

RCD trifásico

Diagrama de cableado de un motor eléctrico trifásico.

Conexión de un motor trifásico a una red trifásica

Circuito inverso de motor trifásico

Esquema conexión de un contador trifásico a través de transformadores de corriente

Selección de relé

La elección del tipo de relé que necesitamos depende directamente de las características técnicas del dispositivo conectado y del propio relé. Considere qué relé es mejor para nosotros elegir usando el ejemplo de conectar un ATS (entrada de energía de respaldo automática). Primero, determinamos la opción de conexión que necesitamos con o sin cable neutro.

Luego descubrimos los parámetros del propio relé que necesitamos.Para conectar un ATS, se requieren las siguientes características de rendimiento en este dispositivo: control de pegado y falla de fase, control de secuencia; el retraso debe ser de 10 a 15 segundos; y debe haber un control sobre las fluctuaciones de un voltaje dado por debajo o por encima del umbral que necesitamos. Para conectar de acuerdo con el esquema de cableado neutro, se requiere control visual para cada fase. Al conectar ATS, puede elegir el tipo de relé EL11.

Cómo conectar un dispositivo de control

Los diseños de los relés que controlan las fases, con toda la amplia gama de productos disponibles, tienen un cuerpo unificado.

Elementos estructurales del producto.

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

El dispositivo en sí está hecho para su instalación en un carril DIN o simplemente en una superficie plana.

La interfaz del bloque de terminales suele ser una abrazadera estándar confiable diseñada para montar cobre (aluminio) Vivió para 2,5 mm2.

El panel frontal del instrumento contiene la(s) perilla(s) de ajuste, así como la indicación de control de luz. Este último muestra la presencia/ausencia de la tensión de alimentación, así como el estado del actuador.

Elementos de ajuste del potenciómetro: 1 – indicador de alarma; 2 - indicador de la carga conectada; 3 – potenciómetro de selección de modo; 4 - ajuste del nivel de asimetría; 5 – regulador de caída de tensión; 6 - potenciómetro de ajuste de retardo de tiempo

La tensión trifásica se conecta en los terminales de funcionamiento del dispositivo, marcados con los símbolos técnicos correspondientes (L1, L2, L3).

Por lo general, no se proporciona la instalación de un conductor neutro en dichos dispositivos, pero este momento está determinado específicamente por el diseño del relé: el tipo de modelo.

Para la conexión con 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 cambia el circuito de la bobina del arrancador magnético y, a través del segundo par, 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, cuando utilice el dispositivo en la práctica, siempre debe guiarse por la documentación adjunta.

Cómo configurar un accesorio

Nuevamente, dependiendo de la versión, el diseño del producto puede equiparse con diferentes configuraciones de circuito y opciones de ajuste.

Hay modelos simples que proporcionan una salida constructiva de uno o dos potenciómetros al panel de control. Y hay dispositivos con elementos de personalización avanzados.

Elementos de regulación por microinterruptores: 1 – bloque de microinterruptores; 2, 3, 4: opciones para configurar los voltajes de funcionamiento; 5, 6, 7, 8 - opciones para configurar las funciones de asimetría / simetría

Entre estos elementos de sintonización avanzados, a menudo se encuentran microinterruptores de bloque, ubicados directamente en la placa de circuito impreso debajo de la caja del instrumento o en un nicho de apertura especial. Colocando cada uno de ellos en una posición u otra, se crea la configuración requerida.

La configuración generalmente se reduce a establecer los valores de protección nominales girando los potenciómetros o la ubicación de 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 un valor de 0,5 V.

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

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

Marcado del dispositivo de control de fase.

Los dispositivos clásicos están marcados simplemente. Se aplica una secuencia de caracteres numéricos en el panel frontal o lateral de la caja, o se anota la designación en el pasaporte.

Una opción de marcado para uno de los dispositivos domésticos más populares. La designación se coloca en el panel frontal, pero también hay variaciones con la ubicación en las paredes laterales.

Entonces, un dispositivo de fabricación rusa para conexión sin cable neutro está marcado:

EL-13M-15 AS400V

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

Las muestras de productos importados se etiquetan de forma algo diferente. Por ejemplo, el relé de la serie "PAHA" está marcado con la siguiente abreviatura:

PAHA B400 A A 3 C

El descifrado es algo como esto:

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 montaje en un riel DIN o en un conector especial.
5. 3 - tamaño de caja en 35 mm.
6. C - el final de la marca del código.

En algunos modelos, se puede agregar un valor más antes del párrafo 2. Por ejemplo, "400-1" o "400-2", y la secuencia del resto no cambia.

Así 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 de 100-1000 V.