رله کنترل فاز چیست؟

رله کنترل فاز چیست؟

کارخانه های صنعتی و کارگاه ها که از تابلو برق استفاده می کنند، از تجهیزات ساده ای مانند رله اضافه بار یا قطع کننده مدار برای محافظت از تجهیزات در برابر بالا رفتن دمای سیستم استفاده می کنند. برای دریافت اطلاعات از سگال نیرو اینجا را کلیک کنید. یکی از تجهیزات کنترلی در سیستم های الکتریکی سه فاز، رله کنترل فاز بوده که وظیفه کنترل توالی فاز، قطع فاز، عدم تعادل فاز و تغییرات ولتاژ را بر عهده دارد. رله کنترل فاز با نام های رله حفاظت فاز، رله خرابی فاز، رله نظارت فاز و رله مانیتورینگ خط شناخته می شود.

رله کنترل فاز بر روی منابع سه فاز نصب شده و برای عیب یابی موتور ها با تغذیه سه فاز مورد استفاده قرار می گیرند. در برخی موارد ممکن است از رله کنترل فاز برای سیستم های تک فاز مورد استفاده قرار گرفته و برای ایمنی بالا و حفاظت از جان افراد در برابر دمای بالای تجهیز و برق گرفتگی موثر واقع می شود.

یکی از نمونه های معروف رله کنترل فاز، رله کنترل فاز اشنایدر بوده که از صدمه دیدن تجهیزات موتور های الکتریکی در برابر اتفاقات ناگهانی محافظت می کند. به طوری که با وقوع پیش آمد های ناگهانی، رله کنترل فاز در مدار وصل شده و با خارج کردن قطعه مورد نظر از مدار از معیوب شدن تجهیز و برق گرفتگی محافظت می کند.

انواع رله کنترل فاز

رله کنترل فاز وظایف مختلفی بر عهده داشته و به همین دلیل در انواع متعددی طراحی و تولید شده اند. هم چنین با تنوع تابلو برق ها لازم است از انواع رله کنترل فاز برای به دست آوردن هدف مورد نظر استفاده شود.

انواع رله کنترل فاز عبارتند از:

1. رله عدم تعادل فاز

یکی از مشکلات سیستم های سه فاز، عدم تعادل منبع تغذیه به دلیل توزیع نا مساوی بار می باشد که با تبدیل قسمتی از انرژی به انرژی راکتیو، موجب از بین رفتن انرژی می شود. عدم تعادل فاز در موتور ها و تجهیزات الکترونیکی، موجب بالا رفتن دما و به وجود آمدن اختلال در موتور های AC می شود. به دلیل افزایش طول عمر موتور و جلوگیری از پرداخت هزینه بالا برای تعمیرات ان، می توان از رله عدم تعادل فاز به منظور متوقف کردن آسیب های موتور به طور خودکار استفاده کرد.

1. رله توالی فاز

یکی از مشکلات عمده در موتور های الکتریکی، چرخش معکوس بوده که به دلیل تغییر در دنباله فاز یا توال فاز اشتباه رخ داده و باعث خرابی اجزای موتور مانند پمپ، کمپرسور، فن و غیره می شود. در این حالت قطعات شل شده و می تواند خطرات سهمگینی به وجود آورد. به منظور جلوگیری از این امر لازم است از یک رله توالی فاز، دستگاه پایش و کنتاکتور استفاده شود.

1. رله خرابی فاز

خرابی فاز در موتور های سه فاز ممکن است بر اثر عوامل مختلفی از جمله سوختن فیوز، معیوب بودن سیم پیچی ترانسفورماتور و خرابی تجهیزات اتفاق افتاده و موجب توقف کار موتور های سه فاز تحت بار می شود. در نتیجه مقاومت الکتریکی به طور قابل توجهی کم شده و طبق قانون اهم، جریان تا 600 برابر جریان نامی موتور افزایش خواهد یافت. این امر باعث از بین رفتن سیم پیچ موتور در عرض زمان کوتاه در حد چند ثانیه می شود. به همین دلیل لازم است از رله خرابی فاز برای جلوگیری از این اتفاق در تابلو برق استفاده شود و از روشن کردن موتور ها هنگام از دست دادن و خراب شدن فاز بپرهیزید و اتصال برق از دستگاه را قطع کنید.

1. رله پایش ولتاژ

کار کردن تجهیزات برقی در سطوح ولتاژ مختلف می تواند آسیب دیدن اجزای تابلو برق شده و عایق قطعات الکترونیکی از بین می رود. سطح پایین ولتاژ می تواند باعث متوقف شدن کارکرد عادی موتور و کنتاکتور شده و بالا رفتن دمای تجهیز موجب آسیب دیدن آن خواهد شد. به همین دلیل لازم است از رله پایش ولتاژ برای کنترل عملکرد ولتاژ تجهیزات در میزان حداقل و حداکثر آستانه ولتاژ استفاده کرد.

کاربرد رله کنترل فاز

رله کنترل فاز یکی از اجزای اصلی مورد استفاده در تابلو برق بوده که در موارد مختلفی کاربرد دارد. کاربرد رله کنترل فاز شامل موارد زیر است:

• کنترل اتصال تجهیزات متحرک
• حفاظت در برابر کارکرد موتور معکوس
• کارکرد درست منابع حساس سه فاز
• بالا رفتن دمای بیش از حد موتور در اثر ولتاژ نا متقارن
• کنترل عملکرد موتور در اثر تغییرات ولتاژ
• تنظیم جهت چرخش درایو

علاوه بر موارد بالا، رله کنترل فاز موجب قطع شدن مدار فرمان در اثر تغییرات بیش از حد ولتاژ، قطع و وصل متوالی جریان برق، جا به جایی و عدم تقارن فاز ها می شود. هم چنین با استفاده از رله کنترل فاز می توان زمان وصل را پس از بر طرف نمودن خطا نیز تنظیم کرد.

نحوه عملکرد رله کنترل فاز در تابلو برق

اساس عملکرد رله کنترل فاز مبنی بر دریافت و تعیین سیگنال های ورودی بوده به طوری که با رسیدن سیگنال به یک مقدار مشخص، کنتاکت خروجی توسط کاربر تغییر داده می شود. کنتاکت خروجی به تجهیزات دیگر تابلو برق مانند کنداکتور ها و کلید ها وصل شده و سپس هشداری را به PLC ارسال می کند. رله کنترل فاز در تابلو برق از چندین خروجی برای محافظت از هر گونه آسیب های ناشی از تغییر ولتاژ استفاده می کند. به طوری که خارج شدن شرایط تغذیه از محدوده از پیش تعیین شده موجب باز شدن خروجی و قطع مدار می شود.

مزایای استفاده از کنترل فاز

رله کنترل فاز نوعی کلید مرکب بوده که یک نیروی واسطه موجب تغییر حالت آن می شود. در مقابل کلید ساده بوده که این عمل را توسط یک نیروی مکانیکی انجام می دهد. یکی از علت های اصلی خرابی موتور ها و ایجاد اختلال در تابلو برق، بالا رفتن دما بر اثر افزایش تعداد دور سیم پیچ های موتور می باشد. به منظور محدود کردن جریان اضافی و هم چنین محافظت از اجزای تابلو برق در  برابر گرمای بیش از حد از رله کنترل فاز استفاده می کنند. به علاوه، مزایای استفاده از کنترل فاز را می توان به صورت زیر شرح داد:

• بالا رفتن طول عمر موتور
• کاهش هزینه تعمیر و تعویض قطعات تابلو برق
• جلوگیری از اتصال کوتاه شدن سیم پیچ های موتور
• کاهش خطرات برق گرفتگی و آتش سوزی
• بالا رفتن ایمنی کاربران و تجهیزات
• کم شدن مدت زمان خرابی قطعات تابلو برق
• صرفه جویی در فضای تابلو برق به علت داشتن ابعاد کوچک
• کنترل زمان تاخیر با استفاده از پیچ تنظیم
• تنظیم زمان وصل شدن مدار پس از بر طرف کردن خطا
• قطع جریان برق با بالا ترین سرعت در صورت بروز خطا
• اعلام تغییرات ولتاژ توسط نشانگر

نحوه اتصال رله کنترل فاز به تابلو برق

نحوه اتصال رله کنترل فاز به تابلو برق به این صورت است که از خط اصلی، سه فاز گرفته و به ترتیب به ترمینال های L1،L2 و L3 وصل می کنیم و از آن ها برای اندازه گیری ولتاژ استفاده می شود. هم چنین دارای کنتاکت های با شماره 15 و 16 و 18   می باشد که به نام های کنتاکت های باز، بسته و مشترک شناخته می شوند. در ادامه لازم است برق مدار فرمان را به کنتاکت 15 وصل نموده و طبق مدار فرمان، کنتاکت 18 را به بوبین کنتاکتور ها سری می کنیم. هم چنین برای ایمنی بیشتر، در صورت عدم وجود خطا دستگاه در هنگام اتصال کنتاکت باز به سه فاز بسته خواهد شد. کنتاکت شماره 16 نقش یک زنگ هشدار را برای اطلاع کاربر از ایجاد خطا در کنترل فاز دارد. هم چنین پس از بسته شدن کنتاکت شماره 18، کنترل فاز در مدار شروع به کار کرده و کنتاکت 16 باز می شود.