Электросвит Електронне реле захисту двигуна МРЗД (5А)

Назначение: Мультифункционное реле защиты двигателя (дальше реле) предназначено для защиты трехфазных электродвигателей мощностью от сотен Вт до 55 кВт. Реле осуществляет защиту от тепловой перегрузки двигателя, перегрева во время пуска двигателя, повреждения изоляции двигателя, а также от несимметричности и пропадания фаз сети питания. Реле не нуждается в установлении дополнительных трансформаторов тока. Благодаря микропроцессорному управлению, оно характеризуется высокой точностью измерений и температурной стабильностью и эффективно защищает двигатели в ответственных местах, таких как лифты, электротранспортеры, подъйомники, вентиляторы, центрифуги, компрессоры, и тому подобное.

Описание защитных функций:

Защита от тепловой перегрузки двигателя - реле контролирует нагрузку по каждой фазе. Выходя из указанного пользователем тока двигателя, а также реального тока потребления двигателем, микропроцессор в режиме реального времени синтезирует одно из восьми зависимостей работы реле "ток-время" согласно с рекомендациями IEC947 (см. рис.1). Зависимость отражается в диапазоне от 5 до 40 секунд и отвечают времени работы двигателя в режиме перегрузки по току что превышает номинальный в 7,2 раза. Выбор соответствующей зависимости осуществляется с помощью круговых переключателей на основе данных производителя двигателя. Исходя из обранной зависимости, реле вычисляет допустимое время перегрузки двигателя так, чтобы не превысить предельного прироста температуры. Также есть возможность выбора ручного или автоматического режима работы для функции сброса (возвращение к нормальной работе в случае срабатывания тепловой защиты).

Защита от нессимметричности и пропадания фаз сети питания - независимое измерение тока в каждой фазе дает уверенность, что любое пропадание фазы или работа в условиях несимметрии фаз, большей чем 30%, будет обнаружена своевременно. Встроенные в реле средства обеспечивают необходимую задержку срабатывания равную 4 сек, предотвращая таким образом ошибочные аварийные ситуации, которые возникают в результате переходных процессов в сети. Эти средства есть более эффективные за простой индикатор пропадания фаз на основе измерения напряжения, который не всегда верно интерпретирует результаты измерений.

Защита от повреждения изоляции двигателя - старение изоляции электрических компонентов является частой причиной пробоя изоляции на корпус, что может повлечь опасное как для двигателя, так и для окружающих короткое замыкание на землю. Для предотвращения этого явления, в реле реализованная функция, которая избирательно обнаруживает короткое замыкание на землю на заданном пользователем уровни с заданной задержкой срабатывания. Данная функция не нуждается в установлении дополнительного трансформатора тока.

Защита от перегрева во время пуска двигателя - благодаря функции электронного накопления тепла, всегда известное тепловое состояние управляемого объекта. При частых пусках, выделение тепла в двигателе является особенно интенсивным, что может привести к перегреву. Для предотвращения этого явления, реле, при достижении заданного прироста температуры, блокирует последующий пуск двигателя к моменту когда температура опустится ниже допустимого уровня.

Начальная визуальная индикация нагрузки двигателя - реле осуществляет визуальную индикацию нагрузки двигателя следующим образом: при значениях тока в диапазоне (0,95-1,05) Iр периодическое свечение светодиода; при больших нагрузках постоянное свечение. Эта индикация упрощает начальный подбор тока защиты.

Принцип действия

Используя встроенные трансформаторы тока, электронное реле защиты двигателя осуществляет постоянное измерение фазовых токов, которые протекают по проводам питания двигателя. На основе выбранных пользователем параметров, реле реализует соответствующую зависимость защиты двигателя, с которой сравниваются реальные токи. Благодаря алгоритмам превращения, оно точно измеряет эффективное значение тока даже при наличии гармонических составляющих (включительно до 7-и), и значительной перегрузке (до 10 раз). Любое отклонение реальных токов от реализованной зависимости вызвано перегревом двигателя, пропаданием фазы, ассиметриею напряжений питания или повреждением изоляции, вызывает разъединение контактов 95-96, и, в результате, - выключение двигателя. В этой ситуации, реле осуществляет визуальную индикацию причины выключения. Повторный запуск двигателя возможен лишь при условии ликвидации причины аварии и ручном разблокированию реле (с помощью кнопки Тест/Скид). В случае тепловой перегрузки и выключения двигателя, повторное включение реле в автоматическом режиме работы осуществляется автоматически при уменьшении температуры управляемого двигателя ниже чем 80% от допустимой температуры. При ручном режиме работы, повторное включение реле осуществляется с помощью кнопки Тест/Скид.

Внимание: В реле реализованная функция электронного накопления тепла, тоесть во время непрерывной работы реле, происходит вычисление и внесение в память теплового состояния контролируемого двигателя. Отключение реле от сети питания или пропадания напряжения питания приводит к стиранию его "термической памяти", что равноценно возвращению к начальному ("холодному") состоянию двигателя!

Внимание: Реле не может работать одновременно с системами регулировки оборотов двигателя и плавного пуска по причинам значительного искажения токов при работе этих систем!

Выбор реле

Многофункционное реле защиты двигателя производится в семи версиях номинального тока: 5А, 10А, 16А, 25А, 40А, 63А, 100А. Кроме этого есть возможность более точно установить рабочий ток двигателя с помощью 16 положений в диапазоне (0,625-1) от номинального значения конкретного реле. Выбор соответствующей версии реле зависит от мощности двигателя и его номинального тока. Таблица 1 представляет диапазоны установления рабочего тока для конкретных версий реле. Таблица 2 представляет зависимость номинального тока двигателя от его номинальной мощности.

Внимание: При выборе реле следует помнить, что двигатели, которые работают в приводах, подбирают так чтобы они работали на уровне 80% от своей номинальной мощности!

В тех случаях, когда номинальный ток двигателя меньший за диапазон рабочих токов данного реле, или приходится на границу диапазонов двух соседних (по току) версий реле, можно избрать реле с большим номинальным током с одновременным увеличением измеряемого тока путем многократного пропускания проводов питания двигателя через трансформаторы тока реле (см. рис.2).

таблица 1

таблица 2

рис 1

Пример 1
Двигатель мощностью 3кВт с номинальным током 6,5А можно защитить с помощью реле на 25А. Диапазон установления рабочего тока для него равный 15-25А. С помощью трех витков проводов питания двигателя через трансформаторы тока, измеряемый ток увеличивается до 19,5А, что отвечает заданному диапазону.

Пример 2
Для двигателя мощностью 5,5кВт с номинальным током 11А, установка рабочего тока может балансировать на грани диапазонов двух реле: 10А (6,25-10А) и 16А (10-16А). С помощью двух витков проводов питания двигателя через трансформаторы тока, измеряемый ток увеличивается до 22А, что отвечает диапазону реле на 25А (15-25А).

Монтаж
1. Проверить исправность двигателя.
2. Отсоединить питание от двигателя.
3. Установить реле в распределительный щит на шину TH-35.
4. Через отверстия в верхней части реле пропустить провода питания двигателя (см.рис.3).

Внимание: В случае применения системы пуска типа "Звезда-Треугольник", реле следует устанавливать (с точки зрения электричества) всегда перед главным контактором (см.рис.4)!
5. Подсоединить к контактам A1-A2 напряжение питания реле 230 В, 50/60 Гц, применяя защиту для второй категории по напряжению (уровень нагрузки).
6. Подсоединить контакты 95-96 последовательно с катушкой промышленного пускателя, который руководит двигателем (см.рис.5).

Внимание: Электрическая нагрузка на контакты не может превышать параметров приведенных в разделе Технические зарактеристики!
7. Подсоединить к контактам Y1-Y2 перемычку или другое контактирующее промышленное устройство.
Внимание: Не подсоединять к контактам Y1-Y2 никакого напряжения питания!

Внимание: Подключение к контактам Y1-Y2 контактирующих промышленных устройств, таких как реле приоритетного действия, система радиоуправления, реле контроля последовательности фаз, и тому подобное, позволяет создавать дистанционное управление двигателем без привлечения дополнительных вспомогательных средств (см.рис.6)!

Установление параметров работы

Iр - установление рабочего тока двигателя - 16 положений - Iр = (0,625-1)Iн.
Двигатель будет правильно защищен, если его рабочий ток не будет отличаться более чем на ±5% от установленного на шкале Iр тока. Точное положение на этой шкале можно установить путем вращения потенциометра во время работы двигателя. Рабочая точка в пределах (0,95-1,05) Iн назначается периодическим свечением крайнего левого светодиода. При токах более чем 1,05Iн - светодиод светит постоянно, а при токах менее чем 0,95Iн - не светится.

Внимание: Установление тока может осуществляться во время работы двигателя
Iкз - установление тока короткого замыкания на землю - 10 положений - Iкз = (0,1-1)Iр
tкз - установление задержки для тока короткого замыкания на землю - 10 положений - tкз = 0,4 сек + (0,1-1,0) сек

Внимание: Время 0,4 сек является наименьшим временем отключения, которое требуется при коротком замыкании на землю!
tмакс - выбор одной из восьми зависимости защиты двигателя согласно максимальному времени работы в режиме перегрузки по току (см. рис.1). Зависимость отражается в диапазоне от 5 до 40 секунд и отвечают времени работы двигателя в режиме перегрузки по току что превышает номинальный в 7,2 раза.
Внимание: При выборе зависимости, расположенной с правой стороны кругового переключателя, реле реализует дополнительную функцию защиты от протекания тока больше чем 4Iр в течение времени большего чем 8 секунд!
Выбор соответствующей зависимости осуществляется на основе данных производителя двигателя. В случае отсутствия таких данных можно воспользоваться таблицами 3 и 4, в которых представленные ориентировочные максимальные промежутки времени работы двигателя в режиме перегрузки по току в зависимости от времени пуска.

Внимание: Зависимость построена для работы двигателя в нормальных условиях (окружающая температура +20°С). В случае высших температур окружающей среды, необходимо устанавить меньшее время tмакс!
Ручн/Авт - выбор ручного или автоматического режима работы. В автоматическом режиме работы, в случае тепловой перегрузки, повторное включение реле осуществляется автоматически при уменьшении температуры управляемого двигателя ниже чем 80% от допустимой температуры. При ручном режиме работы, повторное включение реле осуществляется с помощью кнопки Тест/Скид. Ручной сброс возможно осуществлять лишь при условии, что температура управляемого двигателя опустилась ниже чем 80% от допустимой температуры.
Тест/Скид - проведение внутреннего теста реле. При нажатии кнопки, контакты 95-96 соединяются на время, которое количественно отвечает избранному параметру tмакс (контакты Y1-Y2 должны быть соединены).

Внимание: После проведения внутреннего теста, "термическая память" сбрасывает и реле возвращается к начальному ("холодному") состоянию!
Если реле зафиксировало одну из аварийных ситуаций, то кнопка Тест/Скид ее сбрасывает.

Включение:
1. Установить параметры реле согласно данных указанных в проекте.
2. Включить питание реле.
3. Произвести пуск двигателя.

Внимание: Во время пуска, реле временно входит в состояние изображенный в строке 4 (см.табл.5), после пуска, в зависимости от нагрузки, реле должно ввойти в состояние изображенное в строке 2 или 3 (см. табл.5)!
4. Произвести коррекцию Iр к значениям в диапазоне (0,95-1,05)Iн.

таблица 3

таблица 4

Подбор реле для двигателей мощностью большей чем 55 кВт
Для двигателей мощностью большей чем 55 кВт (>100 A) следует применять реле МРЗД 5a и дополнительные трансформаторы тока, провода вторичной обмотки которых следует пропустить сквозь внутренние трансформаторы реле МРЗД 5 А.
Внешние трансформаторы тока следует подобрать так, чтобы номинальное значение тока двигателя находилось в диапазоне допустимых установок номинальных значений токов, которые протекают в силовых проводах питания двигателей.
Таблица 1 показывает зависимость номинального тока двигателей от их номинальной мощности. Таблица 2 показывает зависимость диапазона установления тока в зависимости от тока и трансформатора тока.

Технические характеристики: 
Напряжение питания . . . . . . . 160-242 В, 50/60 Гц
Напряжение изоляции проводов питания двигателя . . . . . . . 690 В ~
Номинальный ток двигателя Iн . . . . . . . см. маркировку на корпусе реле
Частота напряжения питания двигателя . . . . . . . 50 Гц
Защита проводов питания двигателя . . . . . . . 3Iн , тип зависимости gG
Нагрузка на вспомогательные контакты . . . . . . . 2 А при напрузі 400 В ~ AC - 15
(предохранители 2 А, тип зависимости gG) . . . . . . . 2 А при напряжении 30 В = DC - 14
Степень координации . . . . . . . 2
Степень защиты . . . . . . . IP40
Группа материалов . . . . . . . II
Напряжение испытаний 1,2/50 
- проводов питания двигателя . . . . . . . 8 кВ
- вспомогательных контактов (95-96) . . . . . . . 4кВ
- контактов управления (A1-A2) . . . . . . . 2,5кВ
Категория по перенапряжению . . . . . . . II (уровень нагрузки)
Порог несимметричности фаз . . . . . . . >30%
Задержка срабатывания при пропадании фазы . . . . . . . 4 сек
Уровень загрязнения среды . . . . . . . 3
Номинальный режим работы . . . . . . . клас 30, относительное время работы 40%
Габаритные размеры . . . . . . . 72х59х88 мм
Вес . . . . . . . . . . . . . . 0,385 кг
Максимальный диаметр проводов питания двигателя . . . . . . . 14 мм
Присоединение проводов зажимы винтовые . . . . . . . 1-2,5 мм
Монтаж устройства . . . . . . . на шину TH-35