Zabezpieczenia napięciowe oraz przekaźniki kontroli sieci nadzorują parametry zasilania, których typowy wyłącznik nadprądowy nie kontroluje. Mogą reagować na zbyt wysokie lub zbyt niskie napięcie, zanik fazy, niewłaściwą kolejność faz albo nadmierną asymetrię. Po wykryciu nieprawidłowości sterują stycznikiem, wyłączają odbiornik lub przekazują sygnał do automatyki.
Nie należy mylić ich z ogranicznikami przepięć SPD. SPD ogranicza bardzo krótkie impulsy przepięciowe, natomiast przekaźnik napięciowy reaguje na odchylenie utrzymujące się przez czas określony w jego nastawach i dokumentacji.
Materiały w tym dziale
Jakie problemy mogą być nadzorowane?
Zbyt wysokie napięcie
Długotrwałe przekroczenie dopuszczalnego zakresu może przyspieszać zużycie urządzeń, powodować przegrzewanie i awarie elektroniki. Przekaźnik nadnapięciowy mierzy wartość napięcia i reaguje po przekroczeniu ustalonego progu oraz czasu zwłoki.
Zbyt niskie napięcie
Zaniżone napięcie może powodować nieprawidłową pracę styczników, sterowników i silników. W silniku obciążonym mechanicznie może wzrosnąć prąd, a moment może okazać się niewystarczający.
Zanik fazy
Brak jednej fazy w obwodzie trójfazowym może doprowadzić do zatrzymania albo przeciążenia silnika. Przekaźnik kontroli faz wykrywa brak napięcia i blokuje pracę układu.
Niewłaściwa kolejność faz
Zmiana kolejności faz może odwrócić kierunek wirowania silnika. Ma to znaczenie w pompach, wentylatorach, sprężarkach, przenośnikach i innych maszynach, w których kierunek ruchu jest krytyczny.
Asymetria napięć
Nawet niewielka asymetria napięć może prowadzić do większej asymetrii prądów silnika. Przekaźnik może zareagować, zanim wzrost temperatury uszkodzi uzwojenia.
Przekaźnik kontroli faz
To jedno z najczęściej stosowanych urządzeń tej grupy. W zależności od modelu kontroluje obecność faz, ich kolejność, poziom napięcia i asymetrię. Często steruje cewką stycznika, a nie rozłącza toru mocy samodzielnie.
Przekaźnik kontroli faz - działanie i zastosowanie
Przekaźnik napięciowy a SPD
| Funkcja | Przekaźnik napięciowy | Ogranicznik przepięć SPD |
|---|---|---|
| Nadzorowane zjawisko | utrzymujące się odchylenie napięcia | krótkotrwały impuls przepięciowy |
| Typowe działanie | odłączenie przez styk lub stycznik | ograniczenie i odprowadzenie prądu udarowego |
| Możliwe nastawy | próg i czas zwłoki | zwykle brak nastaw użytkownika |
| Ponowne załączenie | automatyczne lub ręczne, zależnie od układu | SPD pozostaje połączony, o ile nie uległ zużyciu |
Oba urządzenia mogą być potrzebne w tej samej instalacji, ponieważ rozwiązują inne problemy.
Automatyczny przełącznik faz
Przełącznik faz wybiera jedną z dostępnych faz w celu zasilenia obwodu jednofazowego. Nie jest uniwersalnym lekarstwem na awarie sieci. Wymaga poprawnej konfiguracji priorytetów, zwłok, blokad i dopuszczalnego sposobu przełączania. Nie może powodować zwarcia międzyfazowego ani niekontrolowanego łączenia źródeł.
Zabezpieczenie przewodu neutralnego
Przerwa lub znaczna impedancja przewodu neutralnego w układzie trójfazowym z odbiornikami jednofazowymi może prowadzić do niebezpiecznych zmian napięcia na poszczególnych odbiornikach. Ochrona może obejmować monitoring napięć fazowych, odpowiedni aparat rozłączający i prawidłowo zaprojektowany układ sieci.
Nastawy i opóźnienia
Zbyt wąskie progi albo zbyt krótka zwłoka mogą powodować częste, nieuzasadnione wyłączenia. Zbyt szerokie progi lub długa zwłoka mogą nie zapewnić wymaganej ochrony. Nastawy powinny uwzględniać:
- dopuszczalny zakres napięcia odbiornika,
- charakter procesu technologicznego,
- czas rozruchu i zatrzymania,
- możliwość automatycznego ponownego startu,
- bezpieczeństwo ludzi i maszyny,
- wymagania producenta urządzenia.
Najczęstsze błędy
- stosowanie SPD zamiast przekaźnika napięciowego,
- bezpośrednie przełączanie dużego obciążenia małym przekaźnikiem kontrolnym,
- brak blokady automatycznego rozruchu maszyny po powrocie napięcia,
- nieprawidłowe ustawienie kolejności faz,
- pomijanie asymetrii napięć,
- brak kontroli stycznika wykonawczego.
Bezpieczeństwo
Układy kontrolne często sterują stycznikami i maszynami. Błąd połączenia może spowodować nieoczekiwany rozruch albo brak wyłączenia. Projektowanie i uruchamianie powinno należeć do osoby z odpowiednimi kwalifikacjami i znajomością całego procesu.
Najczęstsze pytania
Czy wyłącznik nadprądowy wykryje zanik fazy?
Nie jest do tego przeznaczony. Może zadziałać dopiero wskutek przeciążenia, które pojawi się po zaniku fazy, ale nie zastępuje przekaźnika kontroli faz.
Czy przekaźnik napięciowy chroni przed piorunem?
Nie. Nie ogranicza szybkiego impulsu o energii charakterystycznej dla przepięcia atmosferycznego. Do tego służy odpowiednio dobrany SPD.
Czy odbiornik może automatycznie wrócić do pracy?
Zależy od funkcji urządzenia i projektu sterowania. W niektórych maszynach samoczynny ponowny rozruch jest niebezpieczny i musi być zablokowany.