Принцип действия
Выбор соответствующей допустимому показателю фазы и подключение нагрузки к ней – главная обязанность прибора. Все современные модели обустроены микроконтроллерами, позволяющими обеспечить следующие операции:
- производить подробный анализ напряжения;
- управлять любым количеством электромагнитных реле;
- отображать всю важную информацию на индикаторах цифрового типа.
В каждом конкретном случае выхода напряжения за пределы установленных норм нагрузка автоматически переключается на другую фазу.
Цифровой переключатель фаз работает по такой схеме:
- Действующие параметры отображаются на индикаторе.
- Включение приоритетного режима подключения нагрузки.
- После этого происходит переход на следующие фазы в ситуации превышения установленных пределов.
- Временная задержка настраивается для устранения ложных переключений, при кратковременном падении напряжения не ниже 120 V.
Мигание индикатора свидетельствует и выходе из рабочих параметров. Если это произошло во всех трех фазах, происходит полное отключение до восстановления в нужном состоянии хотя бы одной из них.
Трехфазный переключатель фаз PF-431. Внешний вид
Рассмотрим для начала внешний вид, чтобы читатель представлял, о чем идет речь. Внешний вид со стороны передней панели я показал на фото в начале статьи. Устройство продается в такой коробочке, на которой написаны коротко его основные характеристики:
Упаковка с параметрами реле ФиФ
Основные характеристики – это ток, напряжение, количество фаз. Но подробнее мы это рассмотрим в следующей части статьи.
На боковой стенке напечатана схема включения переключателя фаз:
Схема на корпусе переключателя фаз ФиФ ПФ 431
Рассмотрим схему критически. Как и в случае с реле напряжения ФИФ, эта схема немного сбивает с толку. А именно, мои претензии по пунктам:
- Три фазы и ноль заходят на клеммы 1, 2, 3, 4 переключателя, А куда идут вправо эти провода? Есть ли там что-то? Если есть, нужно это подписывать (например, внешние потребители, нагрузка без выбора фаз). Если далее по схеме ничего нет, то куда идут эти провода?
- Что хотел сказать разработчик, сделав некоторые линии толстыми? Обычно так выделяют силовые линии, по котором течёт большой ток. Почему тогда не выделена линия N от входа к выходу и входные провода? И почему провод на вход контроля 6 выделен, хотя по нему течёт ток в миллиамперы?
Подробнее схему подключения приведу и покритикую чуть ниже.
Данное реле крепится, как и любое другое модульное оборудование, на ДИН-рейку.
Крепление реле на ДИН-рейку
Занимает на ДИН-рейке 3 модуля. Или три автомата, если так понятнее.
Как настраиваются параметры
Узнать показатели отключения по верхнему пределу можно нажатием кнопки. Изменить данный параметр очень легко – с использованием кнопок «вниз» и «вверх». Следующее за первым нажатие отображает нижнюю границу отключения. Для корректировки данной характеристики выполняем следующее:
- выбор режима приоритетной фазы;
- определение периода задержки в секундах стартового включения;
- установка времени возврата к фазе, выбранной в качестве приоритетной;
- настройка по минимальному пределу в 120 V времени задержки переключения.
Грамотное выполнение всех процессов будет залогом стабильной работы прибора. Специальная кнопка предназначена для сброса всех значений с автоматическим выбором заводских установок.
Две основные группы различают среди множества предлагаемых производителями моделей.
Характеристики модели ВА47-33 и ВА47-35
Модели вводного автомата серии ВА47 обладают высоким показателем входного напряжения. Допустимый уровень перегрузки реле равен 40 А. Однако приводные устройства следует подключать только с одинарными переходниками. Резисторы у подобных модификаций также установлены низкоомного типа. На расширителях параметр сопротивления равен 30 Ом.
Благодаря такому оснащению проблемы с частотными сбоями автоматам этой серии не страшны. Для защиты устройства установлен модулятор с тремя конденсаторами. Трансивер у модели ВА47-33 размещен в верхней части конструкции. Регулятор этого же автомата выполнен в двухканальном варианте, и к контактам он подсоединяется через переходник. Установленный в устройстве варикап отвечает за принятие сигнала с максимальным входным напряжением в 300 В.
Однако, подключая эту модель автомата, стоит учитывать, что система защиты от сбоев динистора здесь не предусмотрена. Контактные приводные механизмы позволяют подключать автомат через реле на 240 В. Частота устройства составляет 55 Гц. При подключении необходимо использовать изоляторы с фильтрами, как правило, применяются электродного типа.
Характеристики автомата модификации ВА47-35 подходят для приводов, расчитанных на 30 А, показатель проводимости на расширителе составит не менее 3 мк. В данной модели используется два качественных фильтра. Входное сопротивление этой версии автомата также равняется 30 Ом. Модулятор — с двумя переходниками, а резисторы — операционного типа. Причем показатель перегрузки изоляторов не может превышать 23 А.
При подключении необходимо учитывать, что система защиты от импульсных помех у данного трехфазного автомата отсутствует. Триод в приборе установлен в нижней части конструкции, а контакты — под замыкающим механизмом. Смена положения резисторов происходит благодаря транзистору. Проводимость варикапа соответствует 4 мк. Подключается модель только через реле на 230 В, однако выходное напряжение прибора не менее 300 В. Защита от фазовых искажений у данной версии автомата не предусмотрена.
Пример видео, где показана работа реле напряжения
Решать проблему скачков напряжения в сетях помогают специальные устройства – реле контроля напряжения. Принцип действия таких реле достаточно прост, есть “электронный блок”, который следит, чтобы напряжение находилось в заданных уставками пределах и при отклонениях сигнализирует расцепителю (силовой части), который отключает сеть. Все бытовые реле контроля напряжения включаются автоматически через определенное время. Для обычных потребителей достаточно задержки в несколько секунд, но для холодильников и кондиционеров с компрессорами нужна задержка в несколько минут.
Реле контроля напряжения бывают однофазные и трехфазные. Однофазные реле напряжения отключают одну фазу, а трехфазные – одновременно все три фазы. При трехфазном подключении в быту, следует применять однофазные реле напряжение, чтобы колебания напряжения на одной фазе, не привели к отключению других фаз. Трехфазные используют для защиты двигателей и других трехфазных потребителей.
Я разделяю приборы защиты от перенапряжений на три типа: УЗМ-51М от “Меандра”, Zubr от “Электроникс” и все остальные. Никому ничего не навязываю – это мое личное мнение.
Реле напряжения Zubr (Rbuz)
Данное устройство предназначено для защиты от перепадов напряжения (отгорания нуля). Производят ЗУБР в Донецке.
Отмечу особенности этого реле напряжения.
Индикация напряжения на устройстве – показывает значение напряжения в реальном времени. Это достаточно удобно и необходимо для оценки ситуации с напряжением в сети. Погрешность показаний низкая, разница относительно высокоточного мультиметра Fluke 87 всего 1-2 Вольта.
Реле напряжения Zubr выпускают на различные номинальные токи: 25, 32, 40, 50 и 63А. Устройство при номинальном токе на 63А выдерживает в течение 10 минут ток 80А.
Верхнее значение по напряжению выставляется от 220 до 280 В с шагом 1 Вольт, нижнее – от 120 до 210 В. Время повторного включения от 3 до 600 сек., с шагом 3 секунды.
Я выставляю на реле Zubr, максимальное (верхнее) значение по напряжению 250 Вольт, а нижнее значение – 190 Вольт.
У приборов с индексом t в названии, например Zubr D63t, есть термозащита от внутреннего перегрева. Т.е. при увеличении температуры самого прибора до 80 градусов (например из-за нагрева контактов) – он отключается.
Реле Zubr занимает 3 модуля или 53 мм на дин-рейке и бывают только однофазными.
В паспорте и приведенных схемах подключения Зубр, не сказано про ограничения по току, но в старой документации, ранее указывалось, что не более 0,75 от номинального.
Покупать переключатель фаз или не покупать
Владельцы промышленного оборудования лишены выбора. Реле наличия фаз может отслеживать вольтаж, вырубать питание, завидев опасность, контролировать правильность подсоединения. Если чередование линий неправильное, заведено неверно, прибор не даст нагрузке запуститься. Убережет от поломки дорогую технику. Понятно, заплатить придется немало, нужны инженеры по снабжению правильно организовать эксплуатацию.
Рядовые граждане цены переключателей фаз постыдятся назвать чрезмерными. Посмотрите, сколько на рынке стоит простой источник бесперебойного питания, сравните. Переключатель фаз весит меньше, размерами скромнее, выполнит похожую работу. Возникнет вопрос, где взять нужное питание.
Домовладение снабжается одной фазой, для контроля нужно больше. Успокоим жителей деревень: на столбе имеется полный комплект. Только если проводов минимум четыре. В промышленности жил три. Если схема питания с изолированной нейтралью.
Отрадно отметить: конструкция некоторых изделий сборная. Можно набрать по опциям нужное. Богаты изделия ABB. Итак, принцип действия переключателей фаз заключен в быстрой (мгновенной) смене питающей линии для нагрузки линии, выдерживающей заданные номиналы. Если отсутствует подходящая, напряжение вырубается. Что касается конкретных методов реализации, особенностей – нюансов море. Выше расписали сложнейшие электронные устройства, включающие элементы цифровой техники, простые и примитивные ручные рубильники.
Система АВР
Организация автоматического запуска стоит значительно больше ручного. Однако внешний контроль она не отменяет – запуск ДВС подразумевает управление дроссельной заслонкой. Как и ранее отмечалось, двигатель после пуска необходимо прогреть. Некоторые хозяева используют частичную автоматизацию – основное питание подключено через контактор. При отключении входа он размыкается. На следующем этапе требуется запустить вручную генератор. В нем встроено реле для прогрева и автоматического перехода домашней сети на резервный источник. При появлении электричества в основной сети контактор отключается, а нагрузка идет на общую сеть. При полной автоматизации электроснабжения резерв имеет микропроцессорное регулирование работы генератора.
Подключение генератора
Генератор должен быть хорошо защищен от влаги. Для этого используют отдельное помещение или навес. При монтаже в помещении обязательно предусматривают отвод выхлопа газа. Электрогенератор устанавливают после счетчика, в противном случае придется платить за выработанную самостоятельно энергию. Резервный источник может быть подпиткой во время пиковых нагрузок. Необходимо правильно подобрать схему монтажа, чтобы исключить необоснованных трат.
Нестабильная подача электроэнергии приводит к проблеме – как подключить генератор к домашней сети. Выбирать следует простые и безопасные схемы. Удобным источником энергии станет генератор с ДВС. Оборудование легко перевозить и использовать, его стоимость не высока. Для правильного подбора оптимальной схемы потребуется узнать особенности устройства, переключающего оборудования.
Каким образом проверить АКБ на замыкание банок
Об этом нам скажет предыдущая проверка. Если значение плотности в одной из банок ниже 1,24 г/см3 на 0,10-0,15 г/см3, то можно говорить о кз. Далее нужно включить нагрузку, открутив все крышечки. И на этой банке посмотреть кипение электролита. Если он бурлит, то значит пластины замкнуты. Данная проверка дает 100% гарантию.
Настройки прибора
Простые модели имеют минимальный набор настроек. Они не поддаются регулировке покупателем. Алгоритм их работы установлен производителем и не подлежит изменению. Сложные дорогие модели, напротив, имеют множество настраиваемых параметров.
Нижний предел напряжения
Этот параметр определяет, при какой величине входного напряжения произойдет переключение на запасную фазу. Например, если напряжение в фазе A больше 180 В, то потребитель подключен к фазе A. Если меньше, то происходит переход на фазу B.
В простых моделях переключателей значение 180 В установлено по умолчанию. В моделях посерьезнее оно поддается регулировке, и минимальный предел напряжения можно установить на 120-200 В.
Настройка прибора обычно осуществляется с помощью регуляторов под крестовую отвертку. Их достаточно просто покрутить. Отсюда народное название подобных регуляторов «крутилка». В других образцах переключателей используются кнопки. Принципиальной разницы в работе этих регуляторов нет. Поэтому выбор — это вопрос удобства использования.
Верхний предел напряжения
Настройка верхнего предела напряжения необходима для той же задачи, что и нижнего. Но в случае с верхним пределом осуществляется защита потребителей от перенапряжения.
Если напряжение в текущей фазе становится больше допустимого, то прибор автоматически переходит на другую фазу. Например, если напряжение в фазе A превысило значение 250 В, то АПФ переключится на фазу B с нормальным напряжением 230 В.
Время возврата
Время возврата на приоритетную (основную) фазу также поддается настройке с помощью регуляторов или кнопок. Этот параметр определяет, через сколько секунд после нормализации напряжения в основной фазе АПФ снова вернется на нее.
Например, в сети по какой-то причине происходит длительная просадка напряжения в одной из фаз. АПФ переходит на запасную. Через некоторое время вольтаж в основной фазе принимает допустимое значение. Но переключающее устройство выжидает. И только после времени возврата снова возвращается на нормализовавшуюся основную фазу.
Время возврата необходимо, чтобы исключить постоянные ложные переключения устройства. Тем самым увеличивается срок эксплуатации внутренних реле и уменьшается риск повреждения нагрузки.
Эта настройка сильно варьируется от типа потребителя. Например, для холодильников рекомендуется устанавливать время возврата порядка 3-10 мин. Для ламп накаливания достаточно 1-2 мин.
Время включения
Нередко напряжение пропадает одновременно в 3 питающих фазах. В таком случае прибор переходит в выключенное состояние и не реагирует на внешние факторы.
Включение АПФ произойдет после появления напряжения хотя бы в одном питающем проводе. Однако на выходе электричество появится не сразу. АПФ выждет некоторое время автоматического повторного включения и только после этого снова замкнет контакты внутренних реле и запитает потребителей.
Время АПВ настраивается с передней панели устройства. Эта функция по принципу действия похожа на время возврата.
Виды и типы перекидных коммутационных устройств
Основным признаком перекидных коммутаторов служит количество полюсов. Вследствие этого, каждое устройство используется с конкретным числом подключенных приборов и самих электрических сетей. Каждый из этих рубильников бывает одно-, двух- и трехполюсный, а некоторые модели представляют собой четырехполюсные конструкции.
Рубильники с одним и двумя полюсами предназначены для однофазных сетей, а все остальные устанавливаются в трехфазных сетях. Широкое распространение получили однополюсные приборы, направляющие поток электроэнергии при помощи одного модуля. Они используются для реверсивных переключений и лучше всего подходят для совместной работы с генераторами, частотой до 20 Гц.
В жилых зданиях с высоким энергопотреблением рубильник реверсивный не столь эффективен из-за ограниченной нагрузки в 200 А. Кроме того, такие устройства отличаются низким выходным напряжением, составляющим для большинства моделей всего 200 вольт.
Более подходящим вариантом для многоквартирных домов считается двухполюсный прибор или перекидной рубильник на два направления. Это устройство также работают с однофазной сетью и обладают сопротивлением порядка 60 Ом. Данный показатель в разных моделях может отличаться, поэтому каждый прибор выбирается под конкретные параметры сети.
Устройства реверсивного типа на 2 направления применяются для переключения подачи электроэнергии от генератора или общей сети и обратно. Во всех случаях задействованы разные схемы соединений, в соответствии с нагрузкой и параметрами сети, в том числе и крестообразного подключения. В эту цепочку могут быть включены приборы учета электроэнергии.
Трехходовые или 3-хполюсные рубильники предназначены в основном для промышленных электросетей
Они требуют дополнительных мер предосторожности, поэтому для их установки и подключения обязательно используются электрощиты. Приборы на три фазы отличаются высоким порогом чувствительности и применяются вместе с системами, защищающими от перегрузок
Покупать ли фазный переключатель
Перед приобретением следует определиться, для чего нужен АПФ конкретно в вашей ситуации. В большинстве случаев этот дорогой прибор можно заменить дешевым пакетным выключателем на 2 положения.
Если вы являетесь жильцом обычного многоквартирного дома, то АПФ послужит пустой тратой денег. Вряд ли в квартире найдутся электроприборы, которые при отключении питания создадут катастрофические убытки. Плюс не совсем понятно, как на подобные переделки электрощита отреагирует электроснабжающая организация. Ведь переключатель придется ставить до счетчика электроэнергии.
Иногда люди приобретают переключатели фаз, чтобы получить стабильное электроснабжение на даче или в частном доме. К одному входу АПФ подключается штатная сеть электроснабжения, а к другому генератор.
Автоматический переключатель фаз позволяет организовать бесперебойное электроснабжение потребителей на 220 В. При этом сам прибор в идеале требует полноценное питание от сети 380 В. Возможен режим работы и от 2 питающих проводов.
В зависимости от задачи подбирается ручной или автоматический переключатель. При настройке автоматической модификации придется учесть верхний и нижний пределы срабатывания прибора, а также его временные характеристики.
Особенности подключения
Источники питания 24 и 12 Вольт
После того, как необходимый фазовый переключатель куплен, его следует подключить.
Обратите внимание! Работы по подключению и вводу в строй подобного оборудования должен выполнять специалист, имеющий опыт и разрешение для работы с электричеством и высоким напряжением. Неточности в подключении и, соответственно, некорректная эксплуатация прибора может не только вызывать замыкание между фазами, но и привести к аварийной ситуации, угрожающей здоровью и жизни человека
Сам по себе фазовый переключатель является модульным устройством, устанавливаемым на необходимом объекте в специально предназначенный щиток посредством дин-рейки. Перед переключателем необходима установка трехфазного выключателя (автоматика). Подключение вторичных цепей прямо зависит от выбранной модели переключателя и его технических параметров. Как правило, соответствующая схема указывается в сопровождающей его документации.
Как функционирует переключатель фаз
В качестве примера рассмотрим алгоритм подключения переключателя DigiTOP PS-63A, который используется для однофазной нагрузки на 220 Вт или одной фазы в трехфазной сети для промышленности и в быту. Для регулировки напряжения в приборе используется микроконтроллер. Этот элемент отражает показатели напряжения на цифровых индикаторах оборудования для каждой фазы. Выход на нагрузку идет через реле.
Переключатель работает за счет контролируемых фаз. Нажимая на кнопку, можно увидеть верхний предел напряжения, при котором срабатывают выключатели, и заведенная на прибор сеть обесточивается. Заданные значения меняются с помощью кнопок вверх и вниз. Далее при нажатии на кнопку показываются нижние параметры отключения. Для работы надо:
- выбрать приоритетную фазу;
- установить время для задержки первого включения (отсчет идет в секундах);
- обозначить период задержки для возврата на требуемую фазу;
- задать период задержки по нижнему значению.
При необходимости можно сбросить показатели до заводских путем нажатия на определенную кнопку.
Внимание! Функциональность оборудования зависит от заданных показателей для автоматического выбора фаз. Итак, фазовый переключатель – это функциональное и высокоэкономичное решение, способное действенно улучшить стабильность электропитания
Это особенно актуально для владельцев загородной недвижимости, где скачки напряжения и просто перебои с электричеством – не редкость
Итак, фазовый переключатель – это функциональное и высокоэкономичное решение, способное действенно улучшить стабильность электропитания. Это особенно актуально для владельцев загородной недвижимости, где скачки напряжения и просто перебои с электричеством – не редкость.
Какими бывают?
В наше время используются различные виды кулачковых переключателей.
Двухконтактные устройства совместимые с трансформаторами импульсного вида. Снабжаются регулятором на основе переходника.
Каковы особенности этого вида:
- Уровень напряжения триггера на выходе 3 В;
- Создана оболочка для изоляторов;
- Токовая пиковая перегрузка 5 А;
- Чувствительность модулятора 10 мВ;
- Токовая проводимость регулируется мощностью модулятора;
- Нельзя использовать для работы с вольтметрами.
Различные пакетные кулачковые переключатели необходимы в конструкции аппаратов для измерения величин. Для этих видов модулятор снабжается дополнительным усилителем.
Каковы особенности вида:
- Уровень проведения тока 12 мк;
- Имеет фильтры разного типа;
- Нет обкладки трансивера;
- Все контакты монтируются с тыльной стороны корпуса;
- Обладает двумя либо тремя фазами регулятора;
- К триггерам прилагаются коммутаторы;
- Пик перегрузки по току 12 А;
- Нельзя применять на основе импульсных трансформаторов;
- Подключаются с помощью контактного переходника.
Каковы особенности вида:
- Некоторые модификации снабжены тетродами на основе изоляторов;
- Отклик на коммутацию увеличен проходными фильтрами;
- Если установлен триггер пропуск тока 6 мк;
- Пик нагрузки на контакты, служащие выходом влияет на уровень чувствительности модуляторов. У модификацией с уровнем в 15 В максимум не превышает 40 мВ.
Кулачковые переключатели созданные для работы с вольтметрами отличаются не большими размерами и обладают трехфазовой конструкцией. Для многих из них применяются оперативные модуляторы.
Каковы особенности вида:
- Контакты установлены на тыльную сторону;
- Некоторые модификации обладают стабилизаторами в виде специального расширителя;
- Чтобы увеличить токовую проводимость применяются тетроды, работающие на триггерной основе. Для их подключения используются обкладки либо возможности изоляторов;
- Средний максимум напряжения на выходе 20 В;
- Если установлены триггеры оперативного типа проводимость тока 13-14 мк;
- Проводники для фильтров на основе устройств этого вида иногда не предлагаются.
Теперь вы получили специфическую информацию и знаете, как выбрать кулачковый переключатель популярного вида. Хотя существует много других модификаций, отличающихся эксплуатационными характеристиками, в большинстве случаев, этого будет достаточно.
Автоматический переключатель фаз
Предназначен для переключения на другие линии в случае нарушений нормальной работы действующей, если она не может полноценно справиться с возникшей нагрузкой. Таким способом обеспечивается беспрерывная подача напряжения и защита техники от резких колебаний, способных стать причиной поломки оборудования.
Монтаж предусматривает установку непосредственно возле электросчетчика. Подсоединение к линии позволяет производить объективное тестирование состояния проводников. Ведется непрерывное наблюдение за параметрами напряжение, которое должно находиться строго в установленных пределах.
Не только на приоритетной, но и на двух резервных ведется постоянный контроль. Это гарантирует оперативный переход в случае возникшей необходимости.
Несоответствие заданным при установке параметрам на всех проводниках исключает подачу на них питания. Если нужные показатели восстановились на приоритетной линии, она подключается в первую очередь.
