در برق صنعتی از وسایل و تجهیزاتی برای حفاظت مصرف کننده در مدار و تابلو برق استفاده می شود و کنترل فاز هم یکی از این تجهیزات حفاظتی است که به صورت الکترونیکی عمل حفاظت الکتروموتور را به عهده می گیرد. کنترل فاز از موتور در برابر اختلالات ولتاژ محافظت می کند.
این دستگاه به صورت الکترونیکی عمل می کند و وظیفه آن حفاظت از تجهیزات در برابر اختلالات شبکه برق می باشد. منظور از اختلالات، کاهش یا افزایش ولتاژ، عدم تقارن یا جابجایی فازهاست. در نوع تک فاز آن، دو فاز شدن شبکه را هم کنترل می کند.
سیستم‌ها و تجهیزات سه فاز خصوصاً موتورهای الکتریکی نیاز به حضور هر سه فاز هم‌زمان دارند. عدم وجود یکی از فازها باعث عملکرد ناقص تجهیزات شده که به جریان کشی شدید و سوختن آنها می‌انجامد. دستگاه کنترل فاز برای ایجاد شرایط امن در راه‌اندازی تجهیزات برق سه فاز است.
عملکرد کنترل فاز متفاوت از تجهیزات مانند بیمتال، کلید حرارتی و یا کنترل بار است. تجهیزات مانند بیمتال، کلید حرارتی و یا کنترل بار برای پایش مقدار جریان مصرفی تجهیزات طراحی شده‌اند. لذا باید به شکل انفرادی وضعیت تجهیزات الکتریکی را بررسی نمایند. اما کنترل فاز برای پایش خط سه فاز در سیستم طراحی شده است. در این حالت حضور آن فراتر از نیاز یک تجهیز منفرد برای تمام شبکه است.
وظایف کنترل فاز
در صورت بروز هر یک از موارد زیر کنترل فاز، مدار فرمان را قطع می کند:
- ولتاژ بالا تر از حد مجاز باشد.
- ولتاژ پایین تر از حد مجاز باشد.
- قطع یکی از فازها
- جابجایی فازها
- عدم تقارن فازها
معرفی ترمینال و چراغ سیگنال های موجود روی کنترل فاز
ترمینال های R , S , T یا L1 , L2 , L3 :ورودی سه فاز برق شبکه را به ترمینال های R , S , T متصل می نماییم که ممکن است با نام های L1 , L2 , L3 نیز نامگذاری شده باشند .
Sen : مشخص نمودن میزان حساسیت کنترل فاز در زمان مقایسه تقارن فازها می باشد .
On Delay : تنظیم زمان انتظار در مواقعی که خطایی رخ می دهد و یا مدار برای اولین بار روشن می شود را می توان مشخص کرد .
15 : ورودی فرمانبه این ترمینال یک ورودی فرمان وارد می شود که خروجی آن را می توانیم در ترمینال های 18 و 16 دریافت کنیم .
16 : خروجی NC یا نرمال بسته: این ترمینال همیشه بسته می‌باشد مگر اینکه چراغ سیگنال REL روشن باشد . در واقع در دو حالت این ترمینال بسته خواهد بود :
- دستگاه خاموش باشد.
- خطایی رخ‌داده باشد و رله داخلی قطع کرده باشد.(از این ترمینال میتوان برای مانیتورینگ استفاده کرد و به PLC متصل نمود).
18 : خروجی No یا نرمال باز: این خروجی در زمانی که ولتاژ سه فاز هیچ مشکلی نداشته باشند وصل میشود که البته در این حالت نشانگر فعال بودن رله نیز روشن است. این ترمینال به کنتاکتور وصل میشود.
چراغ سیگنال P در صورت جابجا شدن دو فاز از سه فاز فرمان قطع صادر شده و چراغ P روشن می شود.
چراغ سیگنال F اگر ولتاژ از حد مجاز بگذرد پس از 3 ثانیه مدار قطع می شود و چراغ F روشن خواهد شد ( معمولا جریان مجاز بین 300 تا 440 ولت است )
معمولا یک یا دو عدد نشانگر خطا روی کنترل فاز وجود دارد که در صورت جابجا شدن دو فاز از سه فاز به دو فاز یا در صورتی که ولتاژ شبکه خارج از محدوده مجاز عملکردی باشد، ضمن قطع رله داخلی، نشانگر خطا روشن خواهد شد. محدوده مجاز ولتاژ بین 300 تا 440 ولت در سه فاز و 185 تا 240 ولت در تک فاز است.
پس از وصل شدن سه فاز و نول به ترمینال های L1 و L2 و L3 و MP در صورت مناسب بودن ولتاژها و صحیح بودن توالی فازها نشانگر U روشن می شود، در صورت صحیح نبودن توالی فازها ( روشن شدن نشانگر PH ) میتوان با عوض کردن جای دو فاز این مشکل را رفع کرد و بعد از طی شدن زمان تاخیر (حوالی 10 ثانیـه) با روشن شدن چراغ RLY کنتاکت 15 رله از 16 قطع و به 18 وصل می شود.
در صورت بروز هر گونه اشکالی در شبکه نشانگر مربوط به آن اشکال روشن می شود (برای مثال برای خطای دو فاز شدن و جابجایی فاز چراغ PH و برای افزایش یا کاهش ولتاژ چراغ های U روشن می شود) و با خاموش شدن نشانگر RLY رله داخلی قطع می شود.(اتصال 15 از 18 جدا شده و به 16 وصل می شود).
بر روی اغلب کنترل فازها دو پیچ تنظیم وجود داردکه عبارتند از :
1 - زمان عکس العمل : با این پیچ تنظیم می توان زمان تاخیر در قطع را تنظیم نمود که از آن برای پوشش دادن زمان استارت وجلوگیری از عمل رله در مواقع نامطلوب استفاده میشود.
2 - حساسیت قطع فاز : با این پیچ تنظیم می توان نامتقارنی و ولتاژ برگشت را جهت قطع خروجی انتخاب کرد. (در اکثر موارد حساسیت بین 15 تا 20 درصد مناسب است اما در موتور هایی که ولتاژ برگشت زیادی دارندمی توان از حساسیت 5 درصد استفاده کرد و در صورتی که عدم تقارن ولتاژ موجود در شبکه مزاحم عمل عادی رله باشد می توان از حساسیت های 25 تا30 درصد استفاده کرد).
نکته: جهت افزایش امنیت منازل و ادارات و ساختمان‌های تجاری میتوان از مدل تکفاز در ورودی ساختمان و بعد از کنتور برق استفاده کرد. این دستگاه دقیقاً مشابه محافظ برق عمل می‌کند و با نصب آن بعد از کنتور برق، دیگر نیازی به نصب جداگانه محافظ برق برای یخچال، کامپیوتر و …. نخواهد بود.
در انتها برای اطمینان از صحت تنظیم رله می توان در حالی که موتور در حال کار است فیوز یکی از سه فاز را قطع کرد تا شبکه دو فاز شود و رله کنترل فاز عمل کند.
دیدگاه خود را بنویسید