تماسك تعريف المراحل. مرحل التحكم في الطور. اختيار جهاز الحماية

العيوب الكلاسيكية لمرحلات التحكم في الطور من سلسلة EL

"أخبار الهندسة الكهربائية" №5 (29) 2004

توجد مشكلة حماية المعدات الكهربائية من الجهد المنخفض الجودة في الشبكة في أي مؤسسة تقريبًا ، خاصة عند العمل من مصادر الجهد ثلاثية الطور. بالإضافة إلى الانخفاض والزيادة في الجهد على جميع المراحل الثلاث ، فإن ما يسمى "اختلال الطور" يمثل خطرًا كبيرًا - الحالة عندما يكون للجهد في المراحل قيم مختلفة ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المحرك أو لفائف المحولات و فشلهم. في كثير من الأحيان يكون هناك انقطاع في مرحلة واحدة.

في كثير من الحالات ، للتشغيل العادي للمعدات ، يلزم وجود تسلسل محدد بدقة لمراحل جهد الإمداد. في بعض الأحيان ، نتيجة لوقوع حادث في دائرة الطاقة ، قد ينشأ موقف عندما يكون لكل الأطوار الثلاثة جهد 220 فولت بالنسبة إلى الأرض ، ولكن اثنين منهم مغلقان مع بعضهما البعض (ما يسمى بـ "الالتصاق" بالمراحل ). سيؤدي تشغيل المعدات عند مثل هذا الجهد إلى فشلها.

لحماية المعدات من مثل هذه الحالات ، يتم إنتاج عدد كبير من مرحلات مراقبة الجهد المختلفة (مرحلات مراقبة الطور ، وشاشات الجهد).

المرحلات الأكثر شيوعًا المستوردة هي SQZ3 و C556 و CM-PVN by ABB و TPW400VSN4X و TPF400S4X بواسطة TeleControl و EFN و PBN by Entrelec وما إلى ذلك.

مرحلات التحكم في الطور المحلي الأكثر استخدامًا للتشغيل في الشبكات ذات المحايدة المعزولة هي مرحلات سلسلة EL - EL-11 و EL-12 و EL-13. تم تطويرها منذ حوالي 30 عامًا من قبل مكتب تصميم الإيقاع التابع لـ Kiev NPO Relay and Automation. ساهمت العتبات المختارة بنجاح والحد الأدنى من التعديلات ، فضلاً عن الغياب التام للبدائل ، في التوزيع الواسع لهذه المرحلات. تقريبا دون تغيير ، يتم إنتاجها حتى يومنا هذا.
تنتج بعض المصانع هذه المرحلات في شكلها الأصلي بكل مزاياها وعيوبها. تقدم الشركات الأخرى نماذج محسنة مع معالجة الإشارات الرقمية ووظائف التحكم الإضافية والتعديلات والموثوقية المتزايدة.

مزايا مرحل EL

تم تصميم المرحلات EL-11 و EL-12 و EL-13 للتحكم في جهد التيار الكهربائي كامل الطور وتسلسل الطور وخفض الجهد ويمكن استخدامها في دوائر التحكم والحماية الأوتوماتيكية ضد عدم تناسق جهد الطور غير المقبول والتشغيل على مرحلتين.

على الرغم من الاختيار الهائل للأجهزة المستوردة في السوق الروسية ، إلا أن سلسلة EL لا تزال تحظى بشعبية كبيرة بسبب سعرها المنخفض ، الذي يتراوح بين 20-25 دولارًا أمريكيًا. الحد الأدنى لتكلفة الترحيل الأجنبي الصنع هو 50 دولارًا أمريكيًا ، والحد الأقصى يصل إلى 250 دولارًا أمريكيًا ، وهو ما يمثل ، في ظل ظروف عدم الاستقرار المالي للعديد من المؤسسات الصناعية الروسية ، عقبة أمام استخدام المنتجات المستوردة.

بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب بعض المرحلات الأجنبية جهد إمداد منفصل للتشغيل (ما يسمى بجهد "مصدر الطاقة التشغيلي") ، مما يعقد مخطط توصيلها ويحد من النطاق. في هذه الحالة ، يتم إمداد الطاقة لترحيل سلسلة EL من شبكة يتم التحكم فيها.

حجة أخرى لصالح استخدام المرحلات المحلية هي نطاق درجة حرارة التشغيل. بالنسبة إلى المرحلات المستوردة ، نادرًا ما تكون أقل من 25 درجة مئوية تحت الصفر ، بالنسبة لنا ، كقاعدة عامة ، فهي تصل إلى 40 درجة مئوية تحت الصفر. في الظروف المناخية الروسية ، هذا عامل مهم.

ليست الأجهزة المستوردة مصممة دائمًا للعمل في ظروف قاسية. على سبيل المثال ، تنشأ صعوبات كبيرة في التحكم في الجهد الكهربائي في مترو الأنفاق والسكك الحديدية. يصاحب حركة القطار ظهور عدد كبير من التشوهات غير الخطية لجهد التيار الكهربائي في شبكات الطاقة المجاورة (الشكل 1). الوضع ليس أفضل في إنتاج المعادن (الشكل 2). كانت هناك حالات عندما كانت مرحلات التحكم المستوردة باهظة الثمن (حتى من الشركات المعروفة) ، عند استخدامها في مثل هذه الشبكات ، غير مستقرة أو ببساطة رفضت العمل. المرحلات المحلية ، المصممة في الأصل لشبكاتنا ، كقاعدة عامة ، تعمل بشكل أكثر استقرارًا في مثل هذه الظروف.

أرز. واحد

أرز. 2

تم تحديد أوجه القصور في مرحل EL

في البداية ، كان لجميع المرحلات من سلسلة EL عيوب تبديد الحرارة المرتفع ، ونتيجة لذلك ، انخفاض الموثوقية. مع التثبيت الكثيف في الخزانة والتهوية السيئة ، فشلت المرحلات بسرعة. لذلك ، بالنسبة لمرحلات كييف القديمة بجهد 380 فولت ، كان استهلاك الطاقة عند الفولطية المقدرة حوالي 5 واط. تستهلك المرحلات الحديثة حوالي 3 واط ، وبعضها أقل من 2 واط ، مما زاد بشكل كبير من موثوقيتها.

عيب آخر مهم لجميع مرحلات سلسلة EL مع معالجة الإشارات التناظرية هو التشغيل غير الصحيح للمرحل عند تشغيله في وضع الطوارئ. لسوء الحظ ، لم ينعكس ذلك في الوثائق المصاحبة للعديد من المصانع. وفي الوقت نفسه ، تعطي المرحلات تضمينًا خاطئًا لفترة تأخير محددة عند تطبيق جهد منخفض أو مرتفع عليها. يبدو أن هذا وضع غير ضار إلى حد ما. لكن ، على سبيل المثال ، عند استخدام مثل هذا التتابع على آلة حياكة دائرية ، فإن وقوع حادث أمر لا مفر منه ، لأنه حتى ثانية واحدة أو ثانيتين من الدوران في الاتجاه المعاكس تكفي لكسر جميع الإبر (من 500 إلى 2000 قطعة ، اعتمادًا على نوع الآلة). لذلك ، عند تشغيل مثل هذه الآلات ، فإنها تعمل بالطريقة القديمة: بعد توصيل الجهاز أو إصلاح كابل الطاقة ، قم بإزالة حزام المحرك وتشغيل المحرك والبحث في الاتجاه الذي يدور فيه. لاحظ أن المرحلات مع معالجة الإشارات الرقمية محرومة من هذا العيب.

فيما يلي مثال مأساوي على عدم وجود مرحل مع معالجة الإشارات التناظرية. سقطت شجرة على خط كهرباء وقطعت سلكين. سقطت الأسلاك على الأرض فوق بعضها البعض ، وحدث ما يسمى بـ "الالتصاق" في المراحل. لم تقم الأتمتة بإيقاف الجهد ونتيجة لذلك توفي شخص. تم استخدام مرحل EL-11 كمرحل وقائي. أجرى المختبر الكهربائي للمؤسسة المشغلة ، والذي كان مسؤولاً عن خط نقل الطاقة ، اختبارات مقارنة لمرحل EL-11 من جهات تصنيع مختلفة. تم الحصول على النتائج التالية:

• عندما تم تشغيل المرحل بجهد مقنن ، متبوعًا بتقليد أنواع مختلفة من أعطال جهد التيار الكهربائي المحددة في الوثائق المصاحبة ، عملت جميع المرحلات تمامًا وفقًا للوثائق ؛
• عندما يتم تشغيل المرحل بالجهد المقنن ، متبوعًا بتقليد "الالتصاق" بالمراحل (لم يتم تحديد هذا الموقف في الوثائق) ، فإن المرحلات ، باستثناء الأجهزة التي تحتوي على معالجة الإشارات الرقمية ، لا تنطفئ في معظم الحالات ، مما أدى إلى عواقب مأساوية ؛
• عند تشغيل المرحل للجهد ذي الطور المكسور ، أو الترتيب العكسي لتسلسل الطور ، أو عندما تكون المراحل "عالقة معًا" ، أو عندما يكون الجهد منخفضًا جدًا ، فجميع المرحلات ، باستثناء تلك التي تنتجها Meander CJSC ، قم بتشغيل التتابع التنفيذي لوقت التأخير المحدد وبعد ذلك فقط قم بإيقاف تشغيله عن طريق اكتشاف فشل جهد التيار الكهربائي.

إن التصميم القديم لإسكان التتابع من سلسلة EL ، وجودة صب السكن ، وأحيانًا مادة الإسكان نفسها تترك الكثير مما هو مرغوب فيه. لذلك ، فإن بعض الشركات المصنعة قد أتقنت بالفعل إنتاج المرحلات في حالات أخرى ، بما في ذلك المستوردة.

تطبيقات التتابع EL

على الرغم من حقيقة أن جميع مرحلات سلسلة EL تتحكم في جهد كامل الطور ، إلا أن لها مجالات مختلفة للتطبيق: تم تصميم EL-11 للتحكم في مستوى الجهد ، EL-12 - للتحكم في ترتيب تسلسل الطور وعدم تناسق الجهد (الطور) عدم التوازن) ، EL-13 - للتحكم في عدم توازن الجهد دون التحكم في التشذير. بعض مجالات التطبيق:

يستخدم مرحل EL-11 لحماية إمدادات الطاقة والمولدات وكذلك أجهزة التحكم في أنظمة ATS ، إلخ.

يستخدم Relay EL-12 لحماية المحركات غير المتزامنة القوية التي تعمل في الوضع غير القابل للعكس.
لسوء الحظ ، في وثائق هذا التتابع ، تشير معظم الشركات المصنعة إلى عتبة الاستجابة عندما ينخفض ​​جهد إحدى المرحلتين عند الفولتية المقدرة للمرحلتين الأخريين ، مما لا يسمح لنا بالحكم الكامل على كيفية عمل المرحل. من الناحية التجريبية ، وجد أنه يعمل بالفعل عندما يكون عدم تناسق الجهد أكثر من 15-18٪.

عندما تنكسر إحدى المراحل ، تولد بعض أنواع المحركات جهدًا (ما يسمى بالجهد المتجدد) إلى المرحلة المكسورة. يمكن أن تصل سعة الجهد إلى 95٪ من الجهد في مراحل أخرى (حسب نوع المحرك وظروف تشغيله). المرحلات EL-12 مع معالجة الإشارات الرقمية لها تعديل للقيمة المسموح بها لعدم التناسق في النطاق من 5 إلى 20٪ من الجهد الخطي ، مما يسمح لك بإيقاف المحرك في حالة فشل الطور. في هذه الحالة ، لن يستجيب التتابع لانخفاض الجهد المتماثل عند بدء تشغيل المحرك. ميزة أخرى لهذه المرحلات هو وجود حد أدنى للتبديل. سيتم تشغيل المرحل فقط إذا كان جهد التيار الكهربائي 70٪ على الأقل من القيمة الاسمية. هذا ينطبق بشكل خاص على محركات المضخة ، والضواغط ، وما إلى ذلك ، حيث لا يعتمد عزم الدوران على العمود على سرعة الدوران.

يستخدم Relay EL-13 لحماية المحركات الكهربائية القوية التي تعمل في الوضع العكسي. المعلمات التي يتم التحكم فيها هي نفسها عمليا تلك الخاصة بـ EL-12 ، باستثناء التحكم في تسلسل الطور.

المرحلات متاحة بأوقات استجابة مختلفة - 0.1 ثانية ، 0.15 ثانية و 0.5 ثانية ، وكذلك مع ضبط التأخير من 0.1 إلى 10 ثانية. يمكن استخدام هذه المرحلات للحماية من الأحمال المتساقطة والأذرع على الرافعات في حالة حدوث انقطاع في مرحلة أو مرحلتين من شبكة الإمداد. وفقًا لقواعد التصميم والتشغيل الآمن لرافعات الرفع ، يجب أن تكون هذه الآليات مجهزة بأجهزة تحكم تضمن تنشيط وضع الكبح في حالة انقطاع التيار الكهربائي. يتم استيفاء هذه المتطلبات بواسطة مرحل EL-13 المصنوع من قبل كييف "NPO Relay and Automation" و "Relay and Automation" في موسكو LLC ، EL-13M من St. Petersburg CJSC "Plant STS"، EL-13M-10- 01 و EL-13M-11-01 "تعرج". يتم استخدام مرحل بوقت استجابة ممتد (0.5 ثانية) على الرافعات حيث يكون انقطاع التيار الكهربائي على المدى القصير ممكنًا عندما ينتقل المجمع الحالي من عربة إلى أخرى لمنع الإيجابيات الخاطئة. للقضاء على العامل البشري ، لا يوصى باستخدام مرحلات ذات وقت استجابة قابل للتعديل لهذه الأغراض.
يوجد أيضًا تعديل في المرحل مع ضبط وقت الاستجابة وتعديل عتبة الجهد EL-13M-5-01. تتيح لك وحدة التحكم في وقت الاستجابة ضبط القيمة المرغوبة من 0.1 إلى 10 ثوانٍ لتجنب الإنذارات الكاذبة في حالة وجود اضطرابات قصيرة المدى في الشبكة.

حول الموديلات الجديدة

بضع كلمات حول نماذج الترحيل EL مع مجموعة موسعة من الوظائف. جميع المرحلات المصنعة من قبل "Meander" CJSC لديها تحكم في الجهد الزائد عند مستوى 1.3 Unom. تحتوي المرحلات EL12M-5-01 و EL13M-5-01 أيضًا على عتبة للتبديل على التتابع عند مستوى 0.7 Unom لحماية المحركات الكهربائية من البدء بجهد منخفض ، والمرحلات EL12M-6-01 و EL13M-6-01 لديك أيضًا تأخير في التبديل المتكرر 6 دقائق. تم تصميم هذه المرحلات لحماية محركات الضواغط والثلاجات ومكيفات الهواء وما إلى ذلك ، حيث تكون عمليات إعادة التشغيل المتكررة غير مرغوب فيها.

في الختام ، أود أن أشير إلى ما يلي. تطور مرحلات سلسلة EL وهي:

• استخدام المتحكمات الدقيقة الحديثة مع معالجة الإشارات التناظرية إلى الرقمية ؛
• التخلص من العيوب الخلقية.
• ظهور وظائف وتعديلات إضافية ،
• يضع هذه المرحلات من حيث خصائصها وموثوقيتها على قدم المساواة مع مرحلات التحكم لقادة العالم ، مثل ABB و Siemens و Turk و Crouzet ، إلخ.

جدول

الخصائص المقارنة لمرحلات التحكم في الطور من مختلف الشركات المصنعة

اكتب تناوب

إنتاج- قائد- الجسم

مراقبة قفزة خطي الجهد االكهربى ني ، ف (الجهد االكهربى نيي تغذية)

تم تشغيل التتابع

(ينطفئ) عندما:

ميني- mal- noe قيلولة- ريازه- نيي بما فيها الصين

زمن سرابا- تايفا- نيا من

زاده- الصهيل منعطف _ دور- تور- قدم بما فيها الصين

مستهلك سخيف تلقى قوة- نيس الثلاثاء

سبو- تنهد شكل- أحذية الإشارة- علاء

يمكن ملاحظة- المعرفه في حين أن:

عاصم- ميتريا مرحلة التواء- زيني

واحد- مرحلة انخفاض الجهد االكهربى نيا

متماثل- ثري انخفاض مرحلة الجهد االكهربى نيويورك

واحد- مرحلة أعلى- معاهد البحوث الجهد االكهربى نيا

يعكس بالتناوب الفانيا المراحل

جرف واحد او اثنين المراحل

سلا معاهد البحوث المراحل

100, 110, 220, 380, 400, 415

آنا- سجل- الجديد

100, 110, 220, 380, 400, 415

آنا- سجل- الجديد

100, 110, 220, 380, 400, 415

آنا- سجل- الجديد

EL11 م - 01

100, 110, 220, 380, 400, 415

رقمي ريال عماني عواء

EL 11 M-5-01

100, 110, 220, 380, 400, 415

التنظيم 0.8-1.1 Uln

رقمي ريال عماني عواء

SSU31، SSU 33L (Turck)، EW 2، F3US (Crouzet)، С556، SQZ3 (ABB)، SUD140 (Bender)، PFS (Entrelec)، 3UG3511 (Siemens)

100, 220, 380, 400

< 0,7 - 0,81 Uфн

آنا- سجل- الجديد

100, 110, 220, 380, 400

آنا- سجل- الجديد

100, 110, 220, 380, 400, 415

آنا- سجل- الجديد

100, 110, 220, 380, 400, 415

آنا- سجل- الجديد

100, 110, 220, 380, 400, 415

آنا- سجل- الجديد

100, 110, 220, 380, 400, 415

رقمي ريال عماني عواء

100, 110, 220, 380, 400, 415

ريجول. 5 - 20٪

رقمي ريال عماني عواء

EWA 2، FWA3 (Crouzet)، PLR، PLM، DLM (ABB)، 3UG 3512/13 (Siemens)، PFN، PFS (Entrelec)، SUD140، SAD142 (Bender)

EL 12 M-6-01

100, 110, 220, 380, 400, 415

ريجول. 5 - 20٪

رقمي ريال عماني عواء

100, 220, 380

آنا- سجل- الجديد

110, 220, 380

آنا- سجل- الجديد

220, 380

آنا- سجل- الجديد

220, 380

آنا- سجل- الجديد

220, 380

آنا- سجل- الجديد

100, 110, 220, 380, 400, 415

رقمي ريال عماني عواء

100, 110, 220, 380, 400, 415

ريجول. 5 - 20٪

رقمي ريال عماني عواء

EWA 2، FWA3 (Crouzet)، PLR، PLM، DLM (ABB)، SUD140، SAD142 (Bender)، PFN، PFS (Entrelec)، 3UG 3512/13، 3UG 3063/64 (سيمنز)

220, 380

آنا- سجل- الجديد

220, 380

آنا- سجل- الجديد

• الجهد غير المقنن ،
• Ufn - الجهد المقنن للطور ،
• Uln - الفولتية الخطية

• * ن / ن - غير موحد ،
• ** تم الحصول على البيانات بشكل تجريبي لمرحل 380 فولت عند الجهد المقنن

الشركات المصنعة:

1. "مرحلات وأتمتة NPO" ، كييف
2. CJSC "Plant STS" ، سانت بطرسبرغ
3. Relay and Automation LLC ، موسكو
4. CJSC "Meander" ، سان بطرسبرج
5. OJSC VNIIR ، تشيبوكساري

مرحلات التحكم في الطور لسلسلة EL ، على الرغم من حقيقة أنها تم تطويرها منذ حوالي 30 عامًا ، مع التحديث المناسب ، يمكنها التنافس مع مرحلات الشركات المصنعة الرائدة في العالم - هذا هو رأي مؤلف المادة السابقة. فالنتين سوشكو ، موظف في إحدى الشركات الروسية الرائدة في مجال بناء التتابع ، لا يتفق معه تمامًا.

في وقت ما ، عند تطوير مرحلات سلسلة EL ، كانت المهمة هي الحصول على خصائص تقنية مقبولة أكثر أو أقل للأجهزة بأقل تكلفة. لذلك ، كأبسط حل تقني ، تم استخدام دائرة غير محولة في جزء القياس من التتابع باستخدام تصحيح جهد الطور.

هذا هو ما تسبب في النقص الفني في التتابع من حيث تحديد عدم تناسق جهد الإمداد. فيما يتعلق بتصحيح الكميات الجيبية المقاسة ، تم قياس عدم تناسق السعة بانخفاض جهد أحادي الطور. في هذه الحالة ، لم يتم أخذ عدم تناسق الطور في الاعتبار. لا تعطي طريقة تحديد عدم تناسق جهد الإمداد علاقة واضحة مع حجم جهد التسلسل السلبي ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة وفشل المحركات غير المتزامنة. لا يتم استبعاد الضرر الذي يلحق بأنواع معينة من المحركات ، مع مراعاة ظروف التحميل الخاصة بهم ، حيث لا يعمل التتابع من خلال قناة عدم تناسق جهد الإمداد.

أدى تحديد عدم تناسق الاتساع في مرحلات سلسلة EL إلى ظهور عيب آخر: فهي لا تستجيب لأنماط الطوارئ ، عندما لا يكون هناك عدم تناسق في السعة أو يكون غير مهم ، ولكن هناك عدم تناسق كبير في الطور ، مما يتسبب في ظهور قيم كبيرة جهد التسلسل السلبي ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المحركات وفشلها. أحد هذه الأوضاع هو وضع الطوارئ لما يسمى بـ "الالتصاق" بالمراحل ، عندما ، في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، تنكسر إحدى المراحل وتغلق من جانب المحرك إلى مرحلة أخرى. في هذه الحالة ، يتم توفير جهد خطي واحد للشبكة إلى ثلاث مراحل للمحرك ، اثنتان منها مغلقتان مع بعضهما البعض.

ترحيبًا بمحاولات الشركات المصنعة المحلية لتحديث مرحلات سلسلة EL ، لا يفوتني ملاحظة النقاط التالية.

حول عدم توازن الجهد

تم إجراء تحسينات تقنية على مرحلات EL-12 و EL-13 باستخدام قاعدة عنصر المعالجات الدقيقة ، على النحو التالي من دوائر الترحيل ، باستخدام جسر مقوم ثلاثي الأطوار في جزء القياس. وبالتالي ، أصبحت معالجة المعلومات في المرحل تناظرية إلى رقمية مع عمليات ذات قيم عددية ، وليس باستخدام متجهات ، مما لا يسمح بشكل أساسي بتحسين خوارزميات تشغيل التتابع.

لسوء الحظ ، فإن عدم وجود وصف تفصيلي لخوارزميات معالجة المعلومات بعد تصحيح الجهد بواسطة جسر معدل ثلاثي الأطوار في مادة E. Vasin لا يسمح بإجراء تقييم موضوعي للكمال التقني لهذه الخوارزميات. يمكن قبول الخصائص التقنية المعلنة للترحيل بشكل سري أو التحقق منها تجريبياً. على النحو التالي من البيانات الواردة في الجدول ، جعلت المعالجة الرقمية للإشارات العددية من الممكن ضمان تشغيل المرحل في حالة "الالتصاق" بالطور ، على الرغم من أنه يمكن أيضًا حل هذه المشكلة على أساس المبادئ التناظرية.

لا يمكن تحسين خوارزمية تحديد عدم تناسق جهد الإمداد ، مع المبادئ المذكورة أعلاه لمعالجة المعلومات التناظرية إلى الرقمية ، بشكل أساسي.

حول تعديل عدم توازن المرحلة

إن إدخال الضبط السلس لعدم اتزان الطور في مرحلات سلسلة EL لا يحقق الكثير من الناحية العملية ، حيث سيتم اختيار الإعداد "بشكل أعمى". لا يضمن اختيار إعداد عدم اتزان الطور استنادًا إلى مبدأ الفصل من عدم توازن الجهد على المدى الطويل في الشبكة أيضًا الحماية من ارتفاع درجة حرارة المحرك الخطيرة وفشلها ، مع مراعاة وضع الحمل طويل المدى.
لا تسمح الخوارزمية المستخدمة في المرحلات المتقدمة باستخدام النماذج الرياضية الحرارية الزائفة المعروفة للمحركات بناءً على استخدام تيارات الطور وتيارات التسلسل السلبي لحساب إعدادات عدم توازن الطور ، كما تفعل شنايدر إلكتريك ، على سبيل المثال. إن استخدام هذه النماذج الرياضية يجعل من الممكن حساب ، باستخدام ثوابت الوقت لتسخين وتبريد المحرك (المعطاة من قبل الشركة المصنعة أو التي تم الحصول عليها تجريبياً) ، إعداد عملية الترحيل لجهد التسلسل السلبي ، وهو أمر خطير من وجهة النظر من ارتفاع درجة حرارة المحرك.

ومع ذلك ، فمن المستحيل بشكل أساسي تحديد حجم جهد التسلسل السلبي في مرحلات EL-12M و EL-13M. يتطلب هذا مرحلًا بخوارزميات مختلفة لمعالجة المعلومات حول ثلاثة نواقل جهد بدلاً من معالجة المعلومات حول المقاييس. وفقًا لذلك ، ستكون هناك حاجة إلى معالج أكثر كفاءة ومحول عزل ثلاثي الطور. في الوقت نفسه ، يمكن أن يزيد سعر التتابع عدة مرات.

يعد الطلب في السوق الروسية على مثل هذه المرحلات الأكثر تقدمًا وفي الوقت نفسه باهظة الثمن سؤالًا كبيرًا. في الوضع الحالي للاقتصاد الروسي ، غالبًا ما يفضل المستهلك ، للأسف ، الأجهزة التقنية الأقل تقدمًا ، ولكنها أرخص.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن حالة القاعدة التنظيمية والتقنية في روسيا في السنوات القادمة لن تساهم أيضًا في استخدام مرحلات الحماية الأكثر تقدمًا ، حيث أنه وفقًا لقانون الاتحاد الروسي "في اللوائح الفنية" ، فإن جميع الجهات التنظيمية و الوثائق الفنية ، باستثناء اللوائح الفنية ، لن تكون إلزامية ، بما في ذلك المعايير الوطنية و PUE.
وتجدر الإشارة إلى أن مرحلات التحكم في الطور لا يمكنها حماية توصيلات 0.4 كيلوفولت بشكل كامل ، بما في ذلك المحركات ، من أوضاع الطوارئ وغير العادية ، ويجب استكمالها بوصلات الحماية الحالية.
حتى الحلول التقنية المستخدمة من قبل الشركات المصنعة الأجنبية لا توفر في معظم الحالات حماية المحرك من الأوضاع غير المتوازنة في شبكة 0.4 كيلو فولت. تنتج الشركات الغربية (شنايدر إلكتريك ومولر وغيرهما) قواطع دوائر خاصة لحماية المحركات بالإطلاقات الكهرومغناطيسية الحرارية أو الإلكترونية. لكن هذه المفاتيح ، في أحسن الأحوال ، تستجيب لفشل طور "نظيف" في شبكة 0.4 كيلو فولت ، ولكنها لا تستجيب لفشل الطور على جانب الجهد العالي للمحول مع مخطط توصيل دلتا النجم ودلتا النجم ، وكذلك في حالات أخرى من الأنظمة غير المتكافئة.

في روسيا ، لا يتم إنتاج مفاتيح أوتوماتيكية لحماية المحرك على الإطلاق ، والمحركات محمية من الحمل الزائد بواسطة مرحلات التيار الكهروحراري. نظرًا لأوجه القصور المعروفة في هذا الأخير ، منذ الثمانينيات من القرن الماضي ، قام العديد من الشركات المصنعة بإنتاج مرحلات حماية المحرك الإلكترونية الدقيقة ، بما في ذلك ضد الأنماط غير المتماثلة. يتم استخدامها بالإضافة إلى أو بدلاً من مرحلات التيار الكهروحراري.

لا يمكن تطبيق حماية متقدمة تقنيًا قائمة على المعالجات الدقيقة للمحركات عالية الجهد لحماية محرك 0.4 كيلو فولت نظرًا لارتفاع سعر الأخير (من 50 إلى 150 ألف روبل لكل مجموعة). وبالتالي ، هناك حاجة لتطوير نظام أمثل لبناء حماية اتصالات 0.4 كيلو فولت في روسيا.

1. تحديث مرحل التحكم في الطور من سلسلة EL باستخدام قاعدة عنصر المعالجات الدقيقة والمعالجة التناظرية إلى الرقمية للمعلومات حول القيم العددية لا يجعل من الممكن تحسين الحماية بشكل أساسي ضد عدم تناسق جهد الإمداد. لا يمكن مطابقة إعدادات الحماية للخاصية الحرارية للمحرك غير المتزامن عندما يتم تسخينه بواسطة تيارات التسلسل السلبي الناتجة عن جهد التسلسل السلبي بسبب عدم تناسق جهد الإمداد ثلاثي الطور.

2. التحسين التقني للحماية من عدم تناسق جهد الإمداد ممكن فقط من خلال استخدام مرشح تناظري أو مرحل جهد تسلسل رقمي سلبي أو إدخال وظيفة حماية مناسبة في مراقب الجهد ، كما هو مطبق في جميع شاشات الجهد في 6-35 شبكات كيلو فولت. ومع ذلك ، فإن تكلفة مرحلات التحكم في الطور ذات الجهد المنخفض ستزيد بشكل كبير مقارنة بالمرحلات الحالية لسلسلة EL ، مما يلقي بظلال من الشك على طلبها في السوق الروسية في المستقبل القريب.

3. يبدو أن تحديث مرحل التحكم في الطور من سلسلة EL باستخدام معالجة المعلومات التناظرية إلى الرقمية مفيد من حيث إدخال وظائف إضافية: الحماية ضد الجهد الزائد ، وضد "التصاق" المراحل ، وإدخال حد أدنى تشغيل الجهد.

انتباه!

تبيع شركتنا نظائرها من مرحلات التحكم في الطور من سلسلة EL ذات الخصائص المحسنة.

في مقالات الباحث الرائد في JSC "VNIIR" في Cheboksary V. Sushko "الحماية الكاملة باهظة الثمن. هل المستهلك على استعداد للدفع؟ ("أخبار الهندسة الكهربائية" رقم 5 (29) 2004) و "مرحلات سلسلة EL. يصعب علاج التشوهات الخلقية "(" الأخبار الكهروتقنية "رقم 6 (30) 2004) ، يتساءل المؤلف ، أولاً ، مدى ملاءمة استخدام تقنية المعالجات الدقيقة في جانب الجهد المنخفض ، وثانيًا ، إمكانية استخدام هذه التقنية في التحديد قيمة الجهد الفعال والتيار. إنه يعتقد أن طرق التكنولوجيا التناظرية ، مثل هذه المشكلة يتم حلها أسهل وأرخص.

لا يتفق معه المتخصصون في Novatek-Electro ، الذين يعتقدون أنه يكاد يكون من المستحيل حل مثل هذه المشكلة باستخدام أساليب التكنولوجيا التناظرية والكشف عن خوارزميات معالجة المعلومات الخاصة بأجهزتهم.

مبدأ قياس القيمة الفعالة.

بحكم التعريف ، فإن مربع القيمة الفعالة للإشارة X2 يساوي متوسط ​​قيمة مربع الإشارة

X2 = , (1)

أين< >يعني المتوسط.

بالنسبة للإشارة الدورية x (t + T) = x (t) ، يتم تحديد متوسط ​​قيمة المربع بالتكامل خلال فترة الإشارة T.

(2)

تتمثل مهمة مرحل الجهد في تحديد القيمة الفعالة للجهد ، وبناءً على قيمته ، اتخاذ قرار معين. يمكن تحديد القيمة الفعالة واتخاذ القرارات إما بالطرق التناظرية أو الرقمية.

طرق التناظرية

أ) الحصول على إشارة الخرج المرغوبة من إشارة الدخل باستخدام وحدات تناظرية مختلفة.

ب) اتخاذ قرار بشأن قيمة إشارة الخرج

الطرق الرقمية

أ) أدخل مجموعة من قيم الإشارة (التهم).

ب) إجراء معالجة رياضية للقراءات.

ج) تكوين قيمة عددية واتخاذ قرار بشأنها.

يمكن أن تدمج طرق الدوائر التناظرية بسهولة الإشارات التناظرية. بوجود إشارة إدخال y (t) ، من السهل نسبيًا تنفيذ عامل تكامل على مضخم تشغيلي يقوم بتحويل الإشارة وفقًا للقانون

يمكن بدء تشغيل مثل هذا التكامل وإعادة تعيينه في الوقت المناسب. ومع ذلك ، يكاد يكون من المستحيل التنفيذ باستخدام طرق الدوائر التناظرية:

أ) عملية تربيع الإشارة ، أي لتنفيذ مثل هذه العقدة التي سيتم فيها التحويل

x (t)> y (t) = x2 (t)

ب) عملية استخلاص الجذر التربيعي

x (t)> y (t) = vx (t)

يتطلب تنفيذ مثل هذه العمليات استخدام وحدات معقدة ومكلفة مصنوعة على دوائر دقيقة تناظرية متخصصة. يتم تصنيع محولات الإشارة التناظرية هذه على عناصر غير خطية ، وتتميز باستقرار درجة حرارة منخفضة وانحراف المعلمة وتتطلب تعديلًا دوريًا للخصائص.

يمكن القول أن أيا من المرحلات التناظرية لا تحدد حقا القيمة الفعالة للجهد. عادة ، يتم تصحيح الإشارة وتوسيطها

= ∫ | س (ر) | دت (4)

ويتم استخدام القيمة التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة بدلاً من القيمة الفعالة لاتخاذ القرارات في المرحلات التناظرية.

بمساعدة المتحكمات الدقيقة الحديثة مع ADCs المدمجة (المحولات التناظرية إلى الرقمية) ، من الممكن تحديد القيمة الفعالة للإشارة بدقة عالية.

تحديد قيمة الجهد الفعال.

للإشارات المنفصلة أو ذات الإدخال المنفصل لإشارة مستمرة ، بدلاً من x (t) ، القيم x i
يتم استبدال الإشارة بالعينات x (t)> xi ،

يتم استبدال التكامل بالمجموع (5)

يتم تغذية جهد التيار الكهربائي من خلال مقسم مقاوم للإدخال التناظري للمتحكم الدقيق. يقوم المتحكم الدقيق بإدخال قراءات فورية لواجهة المستخدم للجهد بتردد 10 كيلو هرتز.

وفقًا للقراءات الفورية يتم ما يلي:

تتبع فترة الإشارة (الجهد) ،

تعريف القيمة الفعالة.

لتحديد القيمة الفعالة للإشارة ، يتم تجميع مجموع مربعات القراءات اللحظية SUi2 خلال الفترة. يتم تربيع قيم العينات وتلخيصها. يتم تطبيع المبلغ المتراكم خلال الفترة من خلال عدد العينات المأخوذة SUi2 / n ، ويتم استخراج الجذر التربيعي من القيمة التي تم الحصول عليها

تتناسب القيمة المحسوبة لـ U خطيًا مع القيمة الفعالة لجهد التيار الكهربائي. يتم تحديد معامل التناسب

أ) مقسم جهد الدخل

ب) قدرة ADC الداخلية.

ج) الجهد المرجعي ADC.

لكل جهاز ، يتم تحديد عامل التحويل X تلقائيًا وتخزينه في الذاكرة ، بحيث تتوافق القيمة V = U * X مع قيمة قيمة الجهد الفعال بالفولت.

وبالتالي ، فإن استخدام المتحكمات الدقيقة هو وحده الذي يجعل من الممكن إنشاء أجهزة رخيصة الكتلة تقيس قيم الجهد الفعال بدقة عالية.

ميزة قياس القيمة الفعالة لجهود الشبكة هي

أ) إشارة دخل كبيرة. يتم تخفيف الإشارة بواسطة مقسم الإدخال ، ولا يوجد ضوضاء إلكترونية فيها.

ب) نطاق صغير من تغيير الإشارة. لاتخاذ قرارات بشأن شبكة ~ 220 فولت ، يكفي قياس الجهد في حدود 150-300 فولت بدقة عالية ، أي أن نطاق تغييرات إشارة الإدخال هو مرتين فقط.

بالنسبة للجهد ، فإن طريقة التراكم الرقمي لمجموع مربعات القراءات تجعل من الممكن قياس القيمة الفعالة بدقة عالية.

تحديد القيمة الحالية للتيار.

ميزة قياس القيمة الفعالة للتيارات هي:

أ) إشارة إدخال صغيرة.

تؤخذ الإشارة من أجهزة استشعار مختلفة (هول ، محولات تيار ، تحويلات) ، كقاعدة عامة ، بعيدة عن الجهاز وتتطلب تضخيمًا أوليًا. تحتوي الإشارة على ضوضاء إلكترونية وتعويضات التيار المستمر ؛

ب) مجموعة كبيرة من التغييرات في الإشارة. تعتمد القيم الحالية المقاسة على الحمل عند التبديل ويمكن أن تختلف بمقدار 100-1000 مرة.

بالنسبة لمثل هذه الإشارات ، لا توفر طريقة التراكم الرقمي لمجموع مربعات العينات الدقة المطلوبة. بالنسبة لمهام قياس القيمة الفعالة للتيارات ، يتم استخدام طريقة تحديد القيمة الفعالة عن طريق قياس التوافقيات الفردية للإشارة الحالية. مبدأ القياس هو التفاف تسلسل الإدخال للقراءات الحالية مع التوافقي المرجعي المقابل ، المبني على فترة الجهد الكهربائي ، أي يتم إنشاء وظيفة الجيب ، والتي تتزامن مدتها مع فترة جهد الدخل. هذا يرجع إلى حقيقة أن التيار قد يكون إما غائبًا أو لا يحتوي على دورية محددة بوضوح ، وأن جهد التيار الكهربائي دائمًا له دورية محددة بوضوح.

عينات من إشارة الإدخال x i تتلائم مع جيب الخطيئة التوافقية الأولى (t i) (7)

وبالمثل ، يتم ربط الإشارة بجيب التمام التوافقي الأول (8)

معنى الفرق بين الجيب وجيب التمام هو أن هاتين وظيفتين متعامدتين متبادلتين (9)

يتم تحديد نسبة قيم S1 و C1 من خلال تحول الطور بين التيار المقاس والجهد ، مما يجعل من الممكن قياس تحولات الطور بين التيارات والجهد ، وكذلك تحولات الطور بين التيارات (في حمل ثلاثي الطور) .

القيمة (10) تتناسب خطيًا مع القيمة الفعالة للتوافقي الأول للتيار.

وبالمثل ، يتم تنفيذ التلافيفات ذات التوافقيات المرجعية المتعددة ويتم تحديد القيم الفعالة للتوافقيات الثالثة والخامسة والسابعة لإشارة الإدخال.

تتناسب القيمة (11) خطيًا مع القيمة الفعلية للتيار.

يتم تحديد عامل التحويل X تلقائيًا في الجهاز وتخزينه في الذاكرة ، بحيث تتوافق القيمة V = U * X مع القيمة الحالية بالأمبير. يعتمد عدد التوافقيات المضمنة في التحليل على إمكانيات متحكم من حيث سرعة إدخال المعلومات والحسابات. بالنسبة للأجهزة الرخيصة ، يكفي أن نحصر أنفسنا في التوافقي السابع ، حيث تُظهر التجربة أنه في إشارات التيار الحقيقي ، لا تتجاوز القوة الكلية للتوافقيات التي تزيد عن 7 كسورًا في المائة ولا يؤثر استبعادها على دقة تحديد القيمة الفعالة واتخاذ القرارات.

يتيح استخدام وحدات التحكم الدقيقة الشاملة ذات المدخلات التناظرية إمكانية إنشاء أجهزة تحكم رخيصة وموثوقة تقيس القيم الفعالة لكميات الإدخال بدقة عالية.

مرحلات الجهد والتيار على المتحكمات الدقيقة مستقرة للغاية ، ولها عمر خدمة طويل ولا تتطلب تعديل المعلمات خلال فترة الخدمة بأكملها.

شنايدر إلكتريك ليست مؤشرًا لفنيي الكهرباء لدينا.

في المقالة الثانية أعلاه ، لم ينتقد V. Sushko أجهزة المعالجات الدقيقة المحلية فحسب ، بل أكد أيضًا أن المصنعين الغربيين ، وخاصة شنايدر إلكتريك ، ذهبوا إلى أبعد من ذلك بكثير من حيث الموثوقية ودقة القياس. ومع ذلك ، يُظهر الواقع صورة معاكسة تمامًا ويسمح لنا بتأكيد أن الشركة المصنعة المشار إليها تستخدم عناصر تناظرية (عتبة) في دائرة القياس ، والتي من حيث المبدأ غير قادرة على إجراء قياسات موثوقة ، خاصة في الشبكات التي بها مشاكل.

قام مركز الاختبار لأتمتة السكك الحديدية والميكانيكا عن بعد (ITs ZhAT PGUPS) بجامعة سانت بطرسبرغ الحكومية للاتصالات باختيار مورد مرحل للجهد يعتمد على قاعدة عناصر حديثة لتحل محل الأجهزة المنفصلة المعتمدة في الستينيات من القرن الماضي. لقد اختاروا ثلاث شركات تصنيع مرحلات: Meander و Schneider Electric و Novatek-Electro. تم إجراء الاختبارات وفقًا لـ GOST R 50656-2001 ، والذي يوفر معايير اختبار أكثر صرامة من اختبارات الأجهزة الصناعية العامة. وفقًا لهذا GOST ، تشير هذه الأجهزة إلى الوسائل التقنية التي لا تؤثر بشكل مباشر على سلامة حركة القطارات ، ويتميز المكان المقصود لتشغيلها ببيئة كهرومغناطيسية قاسية. مركبة من الدرجة الثالثة ZhATويجب أن تعمل مع معيار الجودة بعند التعرض للتداخل مع درجات الشدة المنصوص عليها في هذه الفئة.

يتم توفير المعلمات القصوى التالية لإجراءات الاختبار لـ TS ZhAT من الفئة الثالثة:

تفريغ الكهرباء الساكنة وفقًا لـ GOST R 51317.4.2-99

الاتصال بسعة الجهد نبضة التفريغ + 6 كيلو فولت

سعة جهد نبضة تفريغ الهواء + 8 كيلو فولت

ضوضاء نبضية نانو ثانية وفقًا لـ GOST R 51317.4.4-99

اتساع جهد نبضة الضوضاء في دوائر الطاقة والأرض + 2 كيلو فولت

سعة الجهد لنبضة التداخل في دوائر الإدخال / الإخراج + 1 كيلو فولت

ضوضاء نبضية من الثانية ذات طاقة عالية وفقًا لـ GOST R 51317.4.5-99

اتساع نبضة الجهد "سلك - أرضي" + 2 كيلو فولت

سعة نبضة الجهد "سلك - سلك" + 1 كيلو فولت

اتساع نبضة الجهد على منافذ الإدخال والإخراج + 1 كيلو فولت

التغييرات الديناميكية في جهد إمداد الطاقة وفقًا لـ GOST R 51317.4.11-99

اختبار الجهد ومدة التعرض عند:

فشل التيار الكهربائي 0.7 Unom لمدة 1 ثانية ؛

انقطاع جهد الإمداد بالمعيار V 0 Unom لمدة 1.3 ثانية ؛

إمداد الجهد الكهربائي 1.2 أونوم لمدة 1 ثانية.

المجال المغناطيسي لتردد الطاقة وفقًا لـ GOST R 50648-94

المجال المغناطيسي المستمر 30 أمبير / م

المجال المغناطيسي قصير المدى 300 أمبير / م

المجال الكهرومغناطيسي للترددات الراديوية وفقًا لـ GOST R 51317.4.3-99

شدة المجال في نطاق التردد 80 - 1000 ميجاهرتز 10 فولت / م

شدة المجال في نطاق التردد 800 - 960 ميجاهرتز و 1.4 - 2 جيجاهرتز 30 فولت / م

إجراء التداخل الناجم عن الترددات الراديوية الكهرومغناطيسية

الحقول وفقًا لـ GOST R 51317.4.6-99

اختبار الجهد في نطاق التردد 0.15 - 80 ميجا هرتز 10 فولت

تم إجراء تداخل في نطاق التردد من 0 إلى 150 كيلو هرتز وفقًا لـ GOST R 51317.4.16-2000

جهد التداخل المستمر بتردد 50 هرتز 30 فولت

جهد التداخل قصير المدى بتردد 50 هرتز 100 فولت

جهد التداخل المستمر في نطاق التردد 15-150 هرتز 100-10 1) فولت

جهد التداخل المستمر في نطاق التردد 150-1500 هرتز 10 فولت

جهد التداخل المستمر في نطاق التردد 1.5-15 كيلو هرتز 10-100 2) فولت

جهد التداخل المستمر في نطاق التردد 15-150 كيلو هرتز 100 فولت

ملاحظات:

أعطت الاختبارات النتائج التالية:

مرحلات الجهد التي تنتجها Meander محترقة (بالمعنى الحرفي) بعد الاختبار الأول ،
- لم تقدم المرحلات التي تصنعها شركة شنايدر إلكتريك عملية واحدة موثوقة لأي معلمة ،
- اجتاز مرحلات Novatek-Electro جميع الاختبارات.

نتيجة لذلك ، اختارهم العميل ، والآن تم اعتماد هذه المرحلات كجزء من جهاز أتمتة كامل للسكك الحديدية.

في هذا المنشور ، سننظر في كيفية حماية نفسك من الارتفاعات والارتفاعات المفاجئة في الشبكات الكهربائية ثلاثية الطور 380 فولت.

لقد فكرت بالفعل بالتفصيل في كيفية تأثير انخفاض الجهد على الأسلاك الكهربائية والأجهزة المتصلة بها. اسمحوا لي أن أذكرك باختصار.

تؤدي زيادة الجهد فوق الحد المسموح به إلى فشل الأجهزة المنزلية - إنه ببساطة يحترق.

يعد خفض الجهد إلى ما دون المستوى المسموح به خطرًا على الأجهزة المنزلية ذات المحركات الكهربائية ، حيث تزداد تيارات البدء ، مما قد يؤدي إلى إتلاف ملفاتها.

لذلك ، من أجل حماية الأسلاك الكهربائية والأجهزة الكهربائية المتصلة بها ، يتم استخدام مرحلات التحكم في الجهد ، والتي تسمى أيضًا مرحلات الجهد الزائد أو "الحواجز" أو مرحلات الجهد الأقصى والأدنى.

تراقب هذه المرحلات القيمة الفعالة للجهد في الشبكة الكهربائية ، وإذا تجاوز النطاق المحدد ، افصل شبكة الإمداد بالطاقة الخارجية عن الشبكة الداخلية ، مما يحمي الأسلاك الداخلية نفسها والأجهزة الكهربائية المتصلة بها.

في هذه المقالة ، سننظر في مخططين مختلفين وخيارين مختلفين لاستخدام مرحل الجهد في شبكات كهربائية ثلاثية الأطوار 380 فولت باستخدام ترحيل الجهد DigiTOP كمثال.

الغرض من هذه المقالة هو إظهار حل تخطيطي للحماية من ارتفاعات الجهد في الشبكات الكهربائية ثلاثية الطور.يمكنك استخدام المرحلات من الشركات المصنعة الأخرى ، يظل المبدأ كما هو.

لقد نظرت في وصف مفصل لمبدأ تشغيل مرحل الجهد نفسه والدائرة في مقال حول. يمكنك تنزيل الإرشادات التفصيلية للترحيل نفسه على الإنترنت ، وهنا سأذكرك بإيجاز أن المرحل يحتوي على إعدادين:

- الأول عندما يتجاوز الجهد القيمة القصوى ، افتراضيًا 250 فولت ؛
- الإعداد الثاني عندما ينخفض ​​الجهد عن 170 فولت (افتراضيًا).

يتم تعيين هذه المعلمات على اللوحة الأمامية للترحيل نفسه باستخدام الأزرار.

عندما يتجاوز الجهد هذا النطاق ، يفتح المرحل اتصال الطاقة الخاص به ويفصل الشبكة الكهربائية الخارجية عن الشبكة الداخلية.

يمكنك أيضًا تعيين وقت تأخير لإعادة الاتصال. بعد إيقاف تشغيل المرحل ، تراقب دائرة الترحيل قيمة الجهد ، وعندما تعود إلى نطاق التشغيل مرة أخرى ، بعد تأخير زمني ، يغلق المرحل اتصال الطاقة مرة أخرى ويوصل الشبكة الكهربائية الخارجية بالشبكة الداخلية.

في تلك الشقق والمنازل حيث تكون الأسلاك على ثلاث مراحل ، لا يزال المستهلكون أحادي الطور يستخدمون بشكل أساسي - الأجهزة والأجهزة المنزلية العادية.

المستهلكون حسب المراحل ، بحيث يكون هناك حمل موحد على كل مرحلة إذا أمكن ذلك.

دعونا نلقي نظرة على كل هذا بمثال محدد.

يتم توفير الجهد ثلاثي الطور من خلال قاطع الدائرة التمهيدية ، وهو مقياس طاقة كهربائي ثلاثي الأطوار إلى الأسلاك الكهربائية للشقة.

يتم تجميع المستهلكين في كل مرحلة من المراحل الثلاث على النحو التالي:

- موقد كهربائي متصل بالمرحلة الأولى LA ؛
- مكيف وغسالة ومآخذ بإحدى الغرف متصلة بالمرحلة الثانية LB ؛
- في المرحلة الثالثة من LC ، يتم توصيل مآخذ المطبخ ومآخذ غرفة أخرى والإضاءة.

من أجل ضمان أنه عندما يتجاوز الجهد القيم المسموح بها ، عند تشغيل التحكم في الجهد ، لا يتم فصل الطاقة عن الشقة بأكملها دفعة واحدة ، بدلاً من واحدة مشتركة ، يتم تثبيت ثلاث مرحلات جهد منفصلة في كل مرحلة.

إذا تجاوز الجهد في إحدى المراحل نطاق التشغيل الخاص به ، فسيعمل المرحل المقابل ويوقف الأسلاك الداخلية فقط في هذه المرحلة. في المراحل المتبقية ، إذا كان الجهد ضمن النطاق المحدد ، فسيظل المستهلكون متصلين وقادرين على العمل.

للحصول على عملية مفصلة خطوة بخطوة لهذا المخطط ، شاهد الفيديو في أسفل هذه المقالة.

في حالة توصيل مستهلكين من ثلاث مراحل ، يتم استخدام دائرة مختلفة قليلاً.

لهذا الغرض ، يتم استخدام مرحل جهد خاص ثلاثي الطور ، والذي يسمح لك بالتحكم في الجهد في كل مرحلة على حدة ، وتسلسل الطور والتحكم في عدم توازن الطور.

سيبدو مخطط الاتصال في هذه الحالة كما يلي.

جميع المراحل الثلاث متصلة بترحيل الجهد وبهذا تتحكم وحدة تحكم الترحيل في الجهد بشكل منفصل لكل مرحلة من المراحل ، وتسلسل الطور الصحيح والتحكم في اختلال الطور.

يتم توصيل الموصل K1 من خلال ملامسات الطاقة لمرحل التحكم في الجهد. يتم توصيل أحد طرفي لف الموصل بالسلك المحايد ، والطرف الآخر متصل بإحدى المراحل من خلال ملامسات الطاقة الخاصة بالمرحل. في مخططنا لمرحلة LA.

تقوم الطاقة عادةً بفتح جهات الاتصال K1.1 و K1.2 و K1.3 للموصل لتوصيل شبكة كهربائية ثلاثية الطور خارجية بحمل ثلاثي الطور. يمكن أن تكون هذه محركات كهربائية وسخانات قوية وسخانات مياه فورية وما إلى ذلك.

يراقب مرحل الجهد مستوى جهد التشغيل في جميع المراحل الثلاث ، وإذا كانت ضمن التسامح ، يتم إمداد الطاقة إلى K1 من خلال ملامسة طاقة المرحل. تكون جهات اتصال الموصل في حالة مغلقة ويتم توفير الجهد ثلاثي الطور للشبكة الخارجية للحمل.

إذا تجاوز الجهد في إحدى المراحل النطاق المحدد ، يفتح مرحل الجهد اتصال الطاقة الخاص به ، مما يؤدي إلى إزالة الطاقة من لف الموصل K1. يتم فتح جهات اتصال جهة الاتصال ، وفصل الحمل عن الشبكة الخارجية ثلاثية الطور.

عندما يعود الجهد إلى نطاق التشغيل الخاص به ، يقوم مرحل الجهد ، بعد تأخير ، بإغلاق اتصال الطاقة مرة أخرى ، مما يوفر الطاقة لملف الموصل.

سيتم إغلاق جهات اتصال الموصل وسيعاد توصيل الحمل بالتيار الكهربائي.

هذه هي الطريقة التي يعمل بها هذا المخطط. نادرًا ما يتم استخدام هذا المخطط في الحياة اليومية ، فهو خيار صناعي أكثر ، وغالبًا ما يستخدم المخطط الأول.

لمزيد من التفاصيل ، خطوة بخطوة ، راجع عمل هذه المخططات في الفيديو:

تتابع التحكم في الجهد. الحماية من زيادة الطاقة في الشبكات ثلاثية الطور

يوصي المواد

للتحكم في جودة الجهد ثلاثي الأطوار وحماية المعدات الكهربائية في حالة الطوارئ ، يتم استخدام مرحلات التحكم في الطور. في هذه الحالة ، حالات الطوارئ هي: انتهاك تناسق الطور ، وفشل الطور ، وانتهاك ترتيب تسلسل الطور ، بالإضافة إلى انخفاض أو زيادة الجهد دون مستوى الإعداد في واحدة على الأقل من مراحل شبكة ثلاثية الطور . بالإضافة إلى الحماية من إمدادات الطاقة ذات الجودة الرديئة ، فإن استخدام مثل هذه المرحلات يسهل إلى حد كبير عمل الضبط.

يعد استخدام مرحل التحكم في الطور مفيدًا بشكل خاص في ظروف إعادة توصيل المعدات بشكل متكرر بشبكة ثلاثية الطور ، خاصة إذا كانت هذه المعدات تتطلب مراحل صارمة ، أي الامتثال لتسلسل المرحلة. غالبًا ما يعتمد الاتجاه الصحيح للدوران لمحركات بعض الآلات على تسلسل المرحلة ، وإذا تم انتهاكه ، فسيحدث الدوران في الاتجاه المعاكس ، وهذا لا يمكن أن ينتهك وضع التشغيل الصحيح فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى خطورة عطل في الجهاز ، مما يتطلب إصلاحات باهظة الثمن.

يحمي من مثل هذه المواقف مرحل التحكم في الطور. ستحدد دائرة الترحيل تسلسل المرحلة عند الإدخال ، ووفقًا لها ، ستعمل جهات الاتصال في الإخراج بشكل صحيح. وإذا تم انتهاك الترتيب الصحيح للمراحل ، فلن تبدأ الآلة ببساطة ، وستظل سليمة.

إذا فشلت إحدى المراحل ، وكذلك إذا انخفض الجهد في إحدى المراحل إلى ما دون القيمة المحددة بواسطة الإعداد ، فسيقوم المرحل بفصل الحمل في 1-3 ثوانٍ. عندما يعود الجهد إلى القيم المسموح بها المحددة ، بعد 5-10 ثوانٍ ، سيتم إعادة الحمل إلى الشبكة. سيكتشف المرحل تلقائيًا خرج الجهد لواحدة على الأقل من المراحل التي تتجاوز الحدود المسموح بها ، ويقوم بإيقاف تشغيل الحمل ، ثم تتبع العودة إلى المستوى المسموح به ، وتشغيل الحمل مرة أخرى.

في بعض طرز مثل هذه المرحلات ، يمكن ضبط وقت تأخير الإيقاف والتشغيل ، ولكن يتم ضبط مستوى عدم تناسق الجهد يدويًا على جميع مرحلات التحكم في الطور. يمكن لمخرجات مرحلات التحكم في الطور تبديل كل من ملفات الموصلات أو المشغلات المغناطيسية ، على سبيل المثال ، لبدء تشغيل المحركات ، ودائرة التحكم التي تحتوي على مصباح إشارة أو جرس.

يعتمد مبدأ تشغيل مرحل التحكم في الطور على اختيار التوافقيات المتسلسلة السلبية (مضاعفات اثنين من التوافقيات الرئيسية). مع التشوهات وفواصل الطور ، تظهر هذه التوافقيات على وجه التحديد في الشبكة. لعزل هذه التوافقيات ، يتم استخدام مرشحات التسلسل السلبي ، والتي ، في أبسط الحالات ، هي مرشحات تناظرية سلبية مع عناصر نشطة ومتفاعلة (سلاسل RC) من نوع ثنائي الذراع ، يتم تشغيل المرحلات الكهرومغناطيسية عند خرجها. يمكن أيضًا تجميع دائرة التحكم على متحكم دقيق.

إن استخدام مثل هذه المرحلات لحماية المعدات الكهربائية في شبكات الجهد ثلاثية الطور سيوفر لفات المحركات غير المتزامنة من الاحتراق ، والمعدات باهظة الثمن من الفشل المبكر. يمكن أن تتعطل الثلاجات والغسالات ومكيفات الهواء والأجهزة المنزلية الأخرى بسهولة إذا انخفض جهد الإمداد فجأة ، لذلك تُستخدم مرحلات التحكم في الطور على نطاق واسع ليس فقط في المؤسسات الكبيرة ، ولكن أيضًا في الحياة اليومية.

نتيجة الموقف الفني ، عندما تستهلك لفات الجزء الثابت للمحرك تيارات أكبر من القيم المعيارية المحددة ، تكون الحرارة الزائدة. يتسبب هذا العامل في انخفاض جودة عزل المحرك. المعدات تتعطل.

عادة ما يكون وقت استجابة مرحلات الحمل الزائد الحراري غير كافٍ لتوفير حماية فعالة ضد الحرارة الزائدة الناتجة عن التيار العالي. في مثل هذه الحالات ، يُنظر فقط إلى مرحل التحكم في الطور على أنه جهاز حماية فعال.

تعد وظيفة الأجهزة الكهربائية من هذا النوع أوسع بكثير من مجرد الحماية من ارتفاع درجة الحرارة وقصر الدائرة الكهربائية.

في الممارسة العملية ، تمت ملاحظة الخصائص الفعالة للترحيل لاختيار مراحل التحميل الزائد ، والتي توفر في النهاية حماية شاملة.

أحد خيارات التصميم العديدة في إنتاج مرحلات الطور. ومع ذلك ، على الرغم من تنوع الحالات وتكوينات الدوائر ، فإن وظائف الأجهزة هي نفسها.

بفضل أجهزة مراقبة الطور ، يتم تحقيق المزايا التالية:

• زيادة في عمر خدمة المحرك ؛
• تقليل تكلفة الإصلاحات أو استبدال المحرك ؛
• تقليل وقت التوقف عن العمل بسبب عيوب المحرك ؛
• تقليل مخاطر الصدمة الكهربائية.

بالإضافة إلى ذلك ، يوفر الجهاز حماية موثوقة ضد الحريق وقصر الدائرة لملفات المحرك.

تصميم نموذجي للمرحلات الواقية

هناك نوعان رئيسيان من أجهزة الحماية المصممة للاستخدام في أنظمة ثلاثية الطور - مرحلات قياس التيار ومرحلات قياس الجهد.

فوائد استخدام الأجهزة

الجانب السائد من مرحلات الحماية الحالية فيما يتعلق واضح. يعمل هذا النوع من الأجهزة بشكل مستقل عن تأثير EMF (القوة الدافعة الكهربائية) ، والتي تصاحب دائمًا فشل طور أثناء التحميل الزائد للمحرك.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأجهزة التي تعمل على مبدأ القياس الحالي قادرة على اكتشاف السلوك الحركي غير الطبيعي. المراقبة ممكنة إما على جانب الخط في الدائرة الفرعية أو على جانب التحميل حيث تم تثبيت المرحل.

هذه هي الطريقة التي يبدو بها أحد نماذج ترحيل التحكم في الجهد. يمكن استخدام هذه الأجهزة ليس فقط للاحتياجات الصناعية ، ولكن أيضًا للمنازل الخاصة.

تقتصر الأجهزة التي تتحكم في العملية وفقًا لمبدأ قياس الجهد على الكشف عن ظروف التشغيل غير الطبيعية فقط على جانب الخط المتصل بالجهاز.

ومع ذلك ، تتمتع الأجهزة الحساسة للجهد أيضًا بميزة مهمة. يكمن في قدرة الأجهزة من هذا النوع على اكتشاف حالة غير طبيعية لا تعتمد على حالة المحرك.

على سبيل المثال ، نوع من الترحيل حساس للتغيرات في التيار يكتشف حالة غير طبيعية للمراحل فقط مباشرة أثناء تشغيل المحرك. لكن جهاز قياس الجهد يوفر الحماية مباشرة قبل بدء تشغيل المحرك.

أيضًا ، من بين مزايا أجهزة قياس الجهد ، يبرز التركيب البسيط والسعر المنخفض.

هذا النوع من أجهزة الحماية:

• لا يحتاج إلى محولات تيار إضافية ؛
• يتم تطبيقه بغض النظر عن حمل النظام.

ولكي تعمل ، ما عليك سوى توصيل الجهد.

كشف فشل المرحلة

فشل الطور ممكن تمامًا بسبب فشل الصمامات في أحد أجزاء نظام توزيع الطاقة. يؤدي أيضًا عطل ميكانيكي لمعدات التحويل أو انقطاع في أحد خطوط الطاقة إلى حدوث فشل في الطور.

يتم تنظيم حماية المحرك من خلال مرحل تحكم. تتيح لك هذه الطريقة تشغيل المحركات بشكل أكثر كفاءة ، دون خوف من فشلها السريع.

محرك ثلاثي الأطوار يعمل على طور واحد يسحب التيار المطلوب من الخطين المتبقيين. ستؤدي محاولة بدء تشغيله في وضع أحادي الطور إلى قفل الدوار وعدم بدء تشغيل المحرك.

قد يكون وقت الاستجابة لكل وحدة من الحمل الحراري الزائد طويلاً جدًا لتوفير حماية فعالة من السخونة الزائدة. إذا لم يتم ضبطه للحماية منه ، فعند حدوث عطل بسبب ارتفاع درجة الحرارة التي ظهرت في لفات المحرك.

من الصعب حماية محرك ثلاثي الطور من عامل فشل الطور لأن محركًا ثلاثي الأطوار محمَّلًا يعمل على مرحلة واحدة من ثلاثة يولد جهدًا يسمى التجديدي (EMF الخلفي).

يتشكل داخل لف مكسور ويساوي عمليا قيمة جهد الدخل المفقود. لذلك ، لا توفر مرحلات استشعار الجهد التي تراقب فقط حجم الجهد حماية كاملة ضد عامل فشل الطور في مثل هذه الحالات.

مخطط لتوصيل جهاز التحكم في الطور والجهد بدائرة التحكم في المحرك ثلاثية الطور. هذا هو متغير الدائرة الكلاسيكية ، يستخدم في الممارسة في كل مكان.

يمكن الحصول على درجة أعلى من الحماية بجهاز قادر على اكتشاف إزاحة زاوية الطور التي تصاحب عادةً فشل المرحلة. في ظل الظروف العادية ، يكون الجهد ثلاثي الأطوار 120 درجة خارج الطور مع بعضها البعض. سيؤدي الفشل إلى تحول الزاوية من الوضع الطبيعي بمقدار 120 درجة.

كشف انعكاس المرحلة

يمكن أن يحدث انعكاس الطور:

1. يتم إجراء الصيانة على المعدات الآلية.
2. تم إجراء تغييرات على نظام توزيع الطاقة.
3. عندما ينتج عن استعادة الطاقة تسلسل طور مختلف عما كان عليه قبل انقطاع التيار الكهربائي.

يعد اكتشاف انعكاس الطور مهمًا إذا كان المحرك الذي يعمل في الاتجاه المعاكس قد يؤدي إلى تلف الماكينة التي يتم تشغيلها أو ، الأسوأ من ذلك ، التسبب في إصابة بدنية لموظفي الخدمة.

من بين أمور أخرى ، فإن استخدام المرحلات الواقية هو ضمان سلامة العاملين: 1 - كسر المرحلة ؛ 2 - خطوة الجهد

تتطلب قواعد تشغيل الشبكات الكهربائية استخدام الحماية ضد انعكاس الطور المحتمل على جميع المعدات ، بما في ذلك مركبات نقل الأفراد (السلالم المتحركة والمصاعد وما إلى ذلك).

كشف عدم توازن الجهد

يحدث عدم الاتزان عادةً عندما تكون الفولتية الواردة من خط إلى خط التي توفرها المرافق الكهربائية عند مستويات مختلفة. يمكن أن يحدث عدم التوازن عندما يتم توصيل أحمال الإضاءة أحادية الطور والمنافذ الكهربائية والمحركات أحادية الطور وغيرها من المعدات على مراحل منفصلة ولا يتم توزيعها بطريقة متوازنة.

في أي من هذه الحالات ، يحدث خلل حالي في النظام ، مما يقلل من الكفاءة ويقصر من عمر المحرك.

يؤدي الجهد غير المتوازن أو غير الكافي المطبق على محرك ثلاثي الطور إلى خلل في التيار في لفات الجزء الثابت يساوي مضاعف عدم توازن الجهد من الطور إلى الطور. هذه اللحظة ، بدورها ، مصحوبة بزيادة في التدفئة ، وهو السبب الرئيسي للتدمير السريع لعزل المحرك.

قد يقول المرء إن لف الجزء الثابت للمحرك المحترق حدث شائع حيث لم يكن من المتصور إدخال التحكم في الترحيل في دائرة التحكم

بناءً على جميع العوامل التقنية والتكنولوجية الموصوفة ، يصبح من الواضح أهمية استخدام هذا النوع من المرحلات ، وليس فقط لتشغيل المحركات الكهربائية ، ولكن أيضًا للمولدات والمحولات والمعدات الكهربائية الأخرى.

كيفية توصيل جهاز التحكم؟

تتميز تصميمات المرحلات التي تتحكم في المراحل ، مع توفر مجموعة كبيرة من المنتجات ، بهيكل موحد.

العناصر الهيكلية للمنتج

يتم عرض الكتل الطرفية لتوصيل الموصلات الكهربائية ، كقاعدة عامة ، في مقدمة العلبة ، وهي ملائمة لأعمال التثبيت.

الجهاز نفسه مصنوع للتثبيت على سكة DIN أو ببساطة على سطح مستو. عادةً ما تكون واجهة الكتلة الطرفية عبارة عن مشبك قياسي موثوق به مصمم لربط الموصلات النحاسية (الألومنيوم) بمقطع عرضي يصل إلى 2.5 مم 2.

تحتوي اللوحة الأمامية للأداة على مفتاح / مقابض الضبط وإشارة التحكم في الضوء. يوضح الأخير وجود / عدم وجود جهد الإمداد ، وكذلك حالة المشغل.

من بين عناصر ضبط مقياس الجهد يمكن أن يكون مؤشر إنذار ، مؤشر حمل متصل ، مقياس جهد اختيار الوضع ، تعديل مستوى عدم التناسق ، منظم انخفاض الجهد ، مقياس جهد تعديل تأخير الوقت

يتم توصيل الجهد ثلاثي الطور بأطراف التشغيل الخاصة بالجهاز ، والتي يتم تمييزها بالرموز الفنية المقابلة (L1 ، L2 ، L3). عادةً لا يتم توفير تركيب موصل محايد على مثل هذه الأجهزة ، ولكن يتم تحديد هذه اللحظة على وجه التحديد من خلال تصميم المرحل - نوع النموذج.

للاتصال بدارات التحكم ، يتم استخدام مجموعة واجهة ثانية ، تتكون عادة من 6 محطات عمل على الأقل. يقوم زوج واحد من مجموعة الاتصال الخاصة بالمرحل بتبديل دائرة الملف للمبتدئ المغناطيسي ، ومن خلال الزوج الثاني - دائرة التحكم في المعدات الكهربائية.

كل شيء بسيط للغاية. ومع ذلك ، قد يكون لكل نموذج مرحل فردي ميزات اتصال خاصة به. لذلك ، عند استخدام الجهاز في الممارسة العملية ، يجب أن تسترشد دائمًا بالوثائق المصاحبة.

خطوات إعداد التركيبات

مرة أخرى ، اعتمادًا على الإصدار ، يمكن تجهيز تصميم المنتج بإعدادات دائرة مختلفة وخيارات ضبط. هناك نماذج بسيطة توفر إخراجًا بنّاءً لمقياس جهد أو اثنين إلى لوحة التحكم. وهناك أجهزة ذات عناصر تخصيص متقدمة.

عناصر التعديل بواسطة المحولات الدقيقة: 1 - مجموعة المحولات الدقيقة ؛ 2 ، 3 ، 4 - خيارات لضبط جهد التشغيل ؛ 5 ، 6 ، 7 ، 8 - خيارات لتعيين وظائف عدم التماثل / التناظر

من بين عناصر الضبط المتقدمة هذه ، غالبًا ما توجد المحولات الدقيقة للكتل ، الموجودة مباشرة على لوحة الدوائر المطبوعة أسفل علبة الجهاز أو في مكان فتح خاص. من خلال تعيين كل منهم في وضع أو آخر ، يتم إنشاء التكوين المطلوب.

ينزل الإعداد عادةً إلى تحديد قيم الحماية الاسمية عن طريق تدوير مقاييس الجهد أو موقع المحولات الدقيقة. على سبيل المثال ، لمراقبة حالة جهات الاتصال ، عادةً ما يتم ضبط مستوى حساسية فرق الجهد (ΔU) على 0.5 فولت.

إذا كان من الضروري التحكم في خطوط إمداد الحمل ، يتم ضبط منظم حساسية فرق الجهد (ΔU) على مثل هذا الوضع الحدودي ، حيث يتم تمييز نقطة الانتقال من إشارة العمل إلى إشارة الطوارئ بتسامح صغير تجاه القيمة الاسمية .

كقاعدة عامة ، يتم وصف جميع الفروق الدقيقة في إعداد الأجهزة بوضوح في الوثائق المصاحبة.

بمناسبة جهاز التحكم في الطور

يتم تمييز الأجهزة الكلاسيكية ببساطة. يتم تطبيق التسلسل الرقمي والحروف على اللوحة الأمامية أو الجانبية للحالة ، أو تتم الإشارة إلى التعيين في جواز السفر.

خيار وضع العلامات لأحد أكثر الأجهزة المحلية شيوعًا. يتم وضع التسمية على اللوحة الأمامية ، ولكن هناك أيضًا اختلافات مع وضعها على الجدران الجانبية

لذلك ، يتم وضع علامة على جهاز روسي الصنع للاتصال بدون سلك محايد:

EL-13M-15 AS400V

حيث: EL-13M-15 هو اسم السلسلة ، AC400V هو جهد التيار المتردد المسموح به.

يتم تصنيف عينات من المنتجات المستوردة بشكل مختلف نوعًا ما.

على سبيل المثال ، يتم تمييز سلسلة الترحيل "PAHA" بالاختصار التالي:

باها B400 أ أ 3 ج

فك التشفير شيء من هذا القبيل:

1. PAHA هو اسم السلسلة.
2. B400 - الجهد القياسي 400 فولت أو متصل من محول.
3. أ - الضبط بواسطة مقاييس الجهد والمفاتيح الدقيقة.
4. A (E) - نوع مبيت للتركيب على سكة DIN أو في موصل خاص.
5. 3 - حجم العلبة 35 مم.
6. ج- وسم نهاية الكود.

في بعض النماذج ، يمكن إضافة قيمة أخرى قبل الفقرة 2. على سبيل المثال ، "400-1" أو "400-2" ، وتسلسل الباقي لا يتغير.

هذه هي الطريقة التي يتم بها تمييز أجهزة التحكم في الطور ، مع تزويدها بواجهة طاقة إضافية لمصدر خارجي. في الحالة الأولى ، يكون جهد الإمداد 10-100 فولت ، وفي الحالة الثانية 100-1000 فولت.

سوف يطلعك على مبدأ التشغيل وميزات التصميم والغرض من مفتاح التحميل ، والذي نوصي بشدة بقراءته.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

الفيديو مخصص لوصف ومراجعة منتج واحد من EKF. ومع ذلك ، تعمل جميع أجهزة التحكم في الطور المصنعة تقريبًا على نفس المبدأ:

مع كل الأجهزة المتنوعة الموجودة في السوق ، من الصعب تحديد أي معيار لوضع العلامات. إذا حددت الشركات المصنعة الأجنبية وفقًا لقانون واحد ، فعندئذٍ الشركات المحلية - وفقًا للآخرين. ومع ذلك ، فمن الممكن دائمًا الرجوع إلى البيانات المرجعية إذا تطلب الأمر تفسيرًا دقيقًا للخصائص.

يتم ضمان التنفيذ عالي الجودة لبعض العمليات التكنولوجية في العالم الحديث من خلال معدات عالية الدقة وباهظة الثمن. يعتمد تشغيلها بشكل مباشر على جودة الكهرباء المزودة وحالة خطوط الإمداد بالطاقة. للأسف ، ليست كل الشبكات المحلية قادرة على توفير طريقة تشغيل آمنة لها ، مما يخلق خطر الانهيار. لمنع ذلك ، يتم استخدام أجهزة حماية خاصة - مرحلات التحكم في الطور (RKF).

إنها تسمح لك بفصل الحمولة في حالة حدوث أي أعطال في التيار الكهربائي. كل ما يمكن أن يشكل تهديدًا للمعدات ويؤثر على فعالية عملها أو العملية التكنولوجية يُنظر إليه على أنه إشارة لإلغاء تنشيط فوري ويقوم مرحل التحكم بتحويل عناصر التبديل إلى وضع إيقاف التشغيل.

تصميم ومبدأ العملية

أرز. 1. تصميم المرحل على مثال الجهاز CKF-2BT

من الناحية الهيكلية ، يشتمل الجهاز على جهات اتصال الإدخال والإخراج ، ومؤشرات إمدادات الطاقة العادية وحالة الطوارئ ، والمنظمين ، المشار إليها في الرسم التخطيطي بالأرقام المقابلة (الشكل 1):

1. مؤشر الطوارئ
2. مؤشر توصيل الحمل ؛
3. مقياس الجهد الذي يسمح لك بتحديد الوضع المطلوب ؛
4. منظم مستوى عدم التماثل
5. منظم تخفيض الجهد
6. مقياس الجهد لضبط إعداد وقت التعثر.

لا توفر جميع الطرز النطاق الكامل للإعدادات للمعلمات المذكورة أعلاه. إنها تعتمد على الغرض من مرحل معين ونطاق.

أرز. 2. رسم تخطيطي للعملية

في الوضع العادي ، يتم تنشيط دائرة إمداد الطاقة من مصدر EMF E1 (الشكل 2) للمستهلك ، سواء كان محركًا أو أداة آلية أو معدات أخرى. يتم توصيل مرحل التحكم في الطور R بالصنبور من خلال المحطات المقابلة ، والمشار إليها في الرسم البياني مثل L1 و L2 و L3 والسلك المحايد N. داخل الجهاز ، يتم تجميع دائرة منطقية على الترانزستورات ، والتي ترسل إشارة من جهات اتصال الخرج لكسر ملف البادئ P لإيقاف تشغيله. إذا لزم الأمر ، يمكن تكوين إشارة الإغلاق لإلغاء تنشيط المستهلك وفصل الشبكة الكهربائية الخارجية.

في حالة الطوارئ - فقدان إحدى المراحل ، ماس كهربائى ، زيادة حادة في التيارات ، يتغير المكون التوافقي للمعلمات الكهربائية للشبكة. ما يتفاعل معه جهاز الحماية ويرسل إشارة مناسبة إلى ملف الموصل من خلال دوائر الطاقة من خلال المحطات الطرفية 24 و 21 لإيقاف التشغيل.

بعد تشغيل جهات اتصال الطاقة في ممارسة إمداد الطاقة للمستهلكين ، قد تحدث استعادة طبيعية لمعلمات شبكة الإمداد ، حيث سيتم محاذاة المراحل. في هذه الحالة ، سيعيد المرحل جهات الاتصال إلى وضع التشغيل ، بسبب تنفيذ نظام الإغلاق التلقائي واستئناف إمداد الجهد لملفات المحرك أو أي مستهلك آخر.

بفضل زري "ابدأ" و "إيقاف" ، يمكنك التحكم يدويًا في مصدر الطاقة للجهاز الكهربائي.

الغرض والوظائف

تُستخدم هذه التقنية في شبكة من الأحمال ثلاثية الطور. هو الأكثر طلبًا لحماية محرك كهربائي متزامن أو غير متزامن ، وأدوات آلية عالية الدقة ثلاثية الطور ، وإلكترونيات تكنولوجية ، ومضخات. لاحظ أن تسلسل الطور غير الصحيح سينتج عنه كفاءة منخفضة وسخونة زائدة وانخفاض مستويات العزل ، مما قد يؤدي إلى وميض.

تستخدم للأغراض التالية:

• لتبديل معدات التحويل ، من المهم مراقبة تسلسل المرحلة: إمدادات الطاقة ، والمقومات ، والمحولات والمولدات ؛
• من أجل (تشغيل مصادر الطاقة الاحتياطية) أو توصيل نظام إضاءة للطوارئ ؛
• للمعدات الخاصة - الأدوات الآلية وتركيبات الرافعات التي لا تزيد قوتها عن 100 كيلو واط ؛
• لمحركات كهربائية ثلاثية الطور بقوة لا تزيد عن 75 كيلو وات.

لا يستخدم هذا الجهاز لتبديل الأحمال أحادية الطور.

بشكل عام ، يتم استخدام مرحل التحكم في الطور لمختلف المعدات الصناعية والمنزلية وهو فتيل إلزامي لدوائر التحكم التي تتطلب مراقبة مستمرة لقيمة الجهد والمعلمات الأخرى للخطوط الخارجية.

في الشبكات ثلاثية الطور ، يتحكم في:

• مستوى الجهد، يتم تنفيذه ، في الغالبية العظمى ، لمعدات من هذه الفئة في الحالات التي تتجاوز فيها قيمتها الحدود الموضوعة ؛
• دوران المرحلة- سوف تقوم بالتبديل في حالة التصاق طور الطوارئ أو إذا تم تحديد موقعها بشكل غير صحيح بالنسبة لمدخلات الإمداد بالمعدات ؛
• خسارة المرحلة- يفصل المستهلك في حالة فشل المرحلة وما تلاه من نقص في الجهد ؛
• عدم توازن المرحلة- يقوم بالتبديل في حالة حدوث تغيير في الطور أو الجهد الخطي بالنسبة للقيمة الاسمية.

مزايا مرحل التحكم في الطور

مقارنة بأجهزة إيقاف التشغيل في حالات الطوارئ الأخرى ، تتمتع هذه المرحلات الإلكترونية بعدد من المزايا المهمة:

• بالمقارنة مع لا تعتمد على تأثير المجالات الكهرومغناطيسية لشبكة التوريد ، حيث يتم ضبط تشغيلها من التيار ؛
• يسمح لك بتحديد الزيادات غير الطبيعية ليس فقط في شبكة إمداد الطاقة ثلاثية الطور ، ولكن أيضًا من جانب التحميل ، مما يسمح لك بتوسيع نطاق المكونات المحمية ؛
• على عكس المرحلات التي تعمل على تغيير التيار في المحركات الكهربائية ، فإن هذا الجهاز يسمح لك أيضًا بإصلاح معلمة الجهد ، مما يوفر التحكم في العديد من المعلمات ؛
• إنه قادر على تحديد عدم توازن مستويات جهد الإمداد بسبب التحميل غير المتكافئ للخطوط الفردية ، وهو أمر محفوف بارتفاع درجة حرارة المحرك وانخفاض معايير العزل ؛
• لا يتطلب تشكيل تحويل إضافي من جانب جهد التشغيل.

على عكس مرحلات الجهد فقط ، فإنه يوفر حماية فعالة ضد الجهد المتجدد الناتج عن EMF الخلفي. في حالة فقد أحد الفولتية في الطور ، يستمر المحرك في اكتساب طاقة كافية من الاثنين المتبقيين. في هذه الحالة ، في المرحلة غير النشطة ، سيتم إنشاء EMF من دوران الدوار ، والذي يستمر في الدوران من مرحلتين في وضع الطوارئ.

نظرًا لحقيقة أن موصلات المحركات الكهربائية لا تفتح من المرحل أثناء هذه العملية ، فهناك خطر حدوث تلف للآلة الكهربائية مع مزيد من الانهيار. مرحل المراقبة ، بدوره ، قادر على اكتشاف التحول في زاوية المرحلة ، وبالتالي توفير الحماية الكاملة.

هذه الوظيفة مهمة بشكل خاص عندما يكون وضع تشغيل المحرك ، في حالة دورانه العكسي ، قادرًا على إتلاف العنصر الدوار أو إصابة العامل. كقاعدة عامة ، تنشأ مثل هذه الحالة عند إجراء تغييرات أثناء انقطاع التيار الكهربائي لآلة كهربائية ، وتغيير في أحمال الطور ، وتسلسل المرحلة ، وغيرها.

تحديد

من بين المعلمات التقنية التي ينفذها مرحل التحكم في الطور ، من الضروري إبراز:

• مصدر التيار؛
• نطاق التحكم في الجهد الزائد ؛
• نطاق تخفيض مستوى الجهد ؛
• حدود التأخير الزمني للتشغيل بعد زيادة الطاقة ؛
• حدود التأخير الزمني للتشغيل بعد انخفاض الجهد ؛
• الوقت الذي يقضيه في الإغلاق في حالة فشل المرحلة ؛
• التصنيف الحالي على جهات اتصال التتابع الكهرومغناطيسي ؛
• عدد جهات الاتصال لإجراء عمليات التحويل ؛
• قوة الجهاز
• الأداء المناخي
• المتانة الميكانيكية والكهربائية.

يحدد مخطط التوصيل تسلسل المرحلة ، لذا فإن طاقة الحمل العادية ممكنة إذا تمت ملاحظتها بشكل صحيح أثناء التثبيت والتكوين. في هذه الحالة ، من الممكن ضبط تأخير التبديل لأوضاع تشغيل الجهاز المختلفة. وبالتالي ، بالنسبة للمحركات ، في لحظة البدء ، من الممكن ضبط وقت تأخير الاستجابة من 1 إلى 3 ثوانٍ ، لتحمل تيارات البداية.

وينطبق الشيء نفسه على إمكانية إعادة تشغيل الطوارئ في حالة حيث يمكن ضبط الوقت قبل التبديل من 5 إلى 10 ثوانٍ.

نظرة عامة على مرحلات التحكم في الطور الشائعة

• مرحل RNPP-311يعد الإنتاج الأوكراني من أكثر المنتجات شعبية وملاءمة للشبكات في الفضاء ما بعد الاتحاد السوفيتي. يشير الاختصار إلى الجهد ، والانحراف ، وترحيل تسلسل الطور. التعديلات الحديثة ، بالإضافة إلى المعلمات القياسية ، قادرة أيضًا على تتبع تردد الجهد.
• أومرون K8ABلا يتحكم هذا النموذج في الانخفاض فحسب ، بل يتحكم أيضًا في زيادة مستوى الجهد ، وبالتالي يؤدي وظائف المحدد أو مانع الصواعق ، وبشكل أكثر كفاءة. يحتوي على عدد من التعديلات التي تختلف في تعديل عتبات الاستجابة والمعلمات الفنية.
• كارلو جافازي DPC01يختلف بمرحلتين على أطراف خرج الجهاز. لديها العديد من نقاط الضبط للمعلمات المختلفة ، ومفتاح الوضع. يوفر 7 وظائف ممكنة لضبط التأخيرات أو الفواصل الزمنية أو الوظائف الدورية.
• تتابع EL-11يتحكم الإنتاج المحلي في معلمات الشبكة الكهربائية ، ويمكن استخدامه في كل من الغرف المغلقة والمدفأة وغير المدفأة. يتم تثبيته في أي وضع ، ولكنه يتطلب الحماية من أشعة الشمس المباشرة ورطوبة الغلاف الجوي.

مخططات الأسلاك النموذجية

في معظم الحالات ، تحدد الشركة المصنعة جميع البيانات الضرورية حول طريقة توصيل مرحل معين بحالة كل جهاز. على سبيل المثال ، لنأخذ بعض المخططات من الشركات المصنعة المعروفة:

مخطط اتصال RKF RNPP-311

يوضح الرسم التخطيطي اتصال الصف الطرفي بالمراحل المقابلة للخط L1 و L2 و L3 و N المحايد. عند الإخراج ، من الممكن الحصول على دائرتين تحكم "Output 1" و "Output 2" تختلفان في الجهد المستويات.

يتم توفير الطاقة من خلال قنوات الإدخال L1 و L2 و L3 ومن خلال المحايد N. الناتج خياران - نظام ثلاثي الأطوار ثلاثي الأسلاك ونظام ثلاثي الأطوار رباعي الأسلاك للعمل مع المفتاح المقابل.

على عكس الخيارات السابقة ، يتم تشغيل أطراف الإدخال L1 و L2 و L3 من خلال الصمامات. تسمح لك مجموعة ضبط المعلمة بضبط وضع التشغيل المقابل وحدود إيقاف التشغيل بالنسبة لهم. يرسل ناتجان تم تبديلهما يدويًا إشارات تحكم لتبديل الأجهزة.

يوضح المخططان الأخيران تشغيل دارات فصل الأحمال الثانوية مع التأخير الزمني المقابل على هذه المحطات. كما ترى ، تحتوي جميع أنظمة الاتصال على مكونات متطابقة مصممة لمراقبة جميع معلمات الشبكة التي يمكن أن تشير إلى فشل في إمداد الطاقة للمستهلكين من ثلاث مراحل.