Реле контролю фаз — це прилад, який стежить за станом трифазної мережі і відключає навантаження, якщо з живленням щось не так. Зникла фаза, стрибнула напруга, переплуталась послідовність фаз при підключенні — реле це побачить і розірве коло раніше, ніж встигне згоріти двигун насоса, компресор чи дорогий верстат.
По суті це страховка для трифазного обладнання. Однофазні прилади в квартирі захищає реле напруги, а от виробниче обладнання, свердловинні насоси, кондиціонери на 380В, промислові печі — все це потребує окремого контролю саме фаз, а не просто рівня напруги в одній лінії.
Навіщо взагалі потрібен контроль фаз
Трифазна мережа — штука примхлива. У приватному секторі чи на невеликому виробництві обрив нульового провідника чи однієї з фаз — це не рідкість. Буває, обірвався провід десь на стовпі, або в розподільчому щиті контакт підгорів, або сусід по трансформатору увімкнув потужне навантаження і перекосив фази.
Що при цьому відбувається з обладнанням:
- при зникненні однієї фази трифазний двигун продовжує намагатись крутитись на двох, сильно перегрівається і швидко виходить з ладу;
- при перекосі фаз (коли на одній 250В, а на іншій 180В) обладнання працює нестабільно, компресори клинить, електроніка збоїть;
- при неправильному чергуванні фаз (переплутали підключення після ремонту) насос може почати крутитись у зворотному напрямку — трапляється частіше, ніж здається, особливо після втручання не дуже досвідченого електрика.
Без захисту все це виявляється тільки тоді, коли двигун вже димить або насос перестав качати воду зі свердловини. Реле контролю фаз бачить проблему за долі секунди і відключає лінію ще до того, як почнеться руйнування обмоток.
Як працює реле контролю фаз
Пристрій підключається до всіх трьох фаз мережі (іноді ще й до нуля) і постійно вимірює параметри кожної з них. Всередині — електронна схема, яка порівнює напругу на фазах, перевіряє їх наявність і правильність чергування.
Якщо все в нормі — реле тримає контакти замкненими, через них живиться котушка контактора чи магнітного пускача, і обладнання отримує живлення. Щойно якийсь параметр вилітає за встановлені межі — реле розмикає керуючий контакт, контактор відпадає, навантаження знеструмлюється.
Важливий нюанс: саме реле контролю фаз зазвичай не комутує силове навантаження напряму. Воно керує котушкою контактора, а вже контактор розриває силові лінії. Пряме підключення потужного двигуна через контакти реле — погана ідея, вони на це не розраховані.
Більшість сучасних моделей мають ще й затримку повторного включення — після зникнення і відновлення нормальних параметрів пристрій не вмикає навантаження одразу, а витримує паузу 5-10 секунд (налаштовується). Це потрібно, щоб мережа встигла стабілізуватись і не було постійних клацань реле при нестабільному живленні.
Які параметри контролює реле
Функціонал відрізняється в залежності від моделі, але базовий набір такий:
Наявність усіх трьох фаз. Це основна функція — виявити обрив або відключення хоча б однієї фази.
Порядок чергування фаз. Правильна послідовність — A, B, C. Якщо після ремонту чи підключення нового обладнання фази переплутали місцями, реле це визначить і не дасть двигуну запуститись у неправильному напрямку.
Рівень напруги на кожній фазі окремо. Верхня і нижня межа налаштовуються — типово це щось на кшталт 160-260В на фазу, хоча діапазон залежить від конкретної моделі.
Асиметрію (перекіс) фаз. Навіть якщо всі три фази присутні і в межах допустимого діапазону, різниця напруг між ними може бути критичною для обладнання. Хороші реле це відслідковують окремим параметром.
Деякі просунуті моделі додатково контролюють частоту мережі та мають функцію контролю температури через виносний датчик — актуально, якщо реле стоїть поруч з контактором у щиті, де може сильно нагрітись.
Реле контролю фаз чи реле напруги — в чому різниця
Плутанина виникає часто, тому варто розібратись окремо.
Реле напруги — однофазний прилад. Він працює з одним фазним проводом і нулем, стежить лише за рівнем напруги в цій лінії, відключаючи навантаження при виході за межі діапазону. Ставиться на квартирний щит, на будинок з однофазним вводом, на окрему групу розеток.
Реле контролю фаз — трифазний прилад. Йому потрібні всі три фази одночасно, і він оцінює не тільки рівень напруги, а й взаємне співвідношення фаз між собою, порядок чергування. Це принципово інший клас задач — тут важлива не тільки величина, а й баланс та послідовність.
Використовувати реле напруги замість реле контролю фаз не вийде — воно фізично не бачить інші дві фази і не може оцінити асиметрію чи порядок чергування. А от поставити реле контролю фаз на однофазне навантаження теж немає сенсу — переплата за непотрібний функціонал.
Де застосовується реле контролю фаз
Найчастіше такі реле ставлять там, де є трифазні асинхронні двигуни та інше чутливе до перекосів обладнання:
- свердловинні і глибинні насоси на 380В — популярна причина виходу з ладу насосів це якраз обрив фази чи перекос, а заміна насоса коштує суттєво дорожче за реле;
- компресори холодильного та кондиціонерного обладнання;
- виробничі верстати, конвеєри, промислові вентилятори;
- ліфтове обладнання;
- трифазні зварювальні апарати та інше промислове устаткування;
- котельні з трифазними насосами циркуляції та автоматикою.
У приватному будинку з власною свердловиною і трифазним насосом реле контролю фаз — практично обов’язковий елемент щита, поруч із автоматом і УЗО. Ціна питання невелика, а насос коштує суттєво дорожче за сам захист.
Підключення реле контролю фаз
Схема підключення в загальному вигляді проста. Три фазні клеми реле (позначені зазвичай A, B, C або L1, L2, L3) підключаються до відповідних фаз мережі через окремі автоматичні вимикачі невеликого номіналу — типово 1-2А, оскільки саме реле споживає мінімальний струм.
Вихідні контакти реле (зазвичай нормально розімкнутий і нормально замкнутий) підключаються в коло керування котушкою контактора або магнітного пускача. Саме через контактор вже йде силове живлення до двигуна чи іншого навантаження.
Нюанси, на які варто звернути увагу при монтажі:
Обов’язково перевіряйте правильність чергування фаз на вводі перед налаштуванням реле — інакше воно може постійно спрацьовувати навіть при справній мережі, просто через невідповідність налаштованого і реального порядку.
Уточнюйте в інструкції до конкретної моделі, чи потрібне підключення нейтралі (N) — деякі реле вимірюють напругу відносно нуля, інші працюють за лінійними напругами між фазами і нуль їм не потрібен.
Час затримки повторного включення варто виставляти з запасом, особливо якщо мережа в районі нестабільна — часті перепади можуть призводити до постійних циклів вимкнення-включення, що само по собі шкідливе для контактора і двигуна.
Популярні виробники та моделі
На українському ринку найчастіше зустрічаються реле контролю фаз від виробників Реле і Автоматика (РКФ), EKF, Новатек-Електро, а також бюджетні аналоги invert та DigiTOP. Різниця між ними здебільшого в наборі додаткових функцій — контроль частоти, регульовані пороги спрацювання, індикація типу несправності на дисплеї чи світлодіодах.
Для звичайного насоса чи невеликого виробничого верстата вистачає простої моделі з базовим набором функцій контролю наявності фаз і чергування. Для відповідальних об’єктів — котелень, серверних, ліфтового господарства — має сенс брати моделі з розширеною діагностикою і можливістю дистанційного моніторингу.
Реле контролю фаз коштує від кількасот гривень за просту модель і не потребує особливих навичок для встановлення — розібратись зможе будь-який електрик з базовим досвідом роботи з трифазними схемами. При цьому один випадок обриву фази без захисту може обійтись в суму, що в рази перевищує вартість десятка таких реле. З огляду на це — установка виправдана практично для будь-якого трифазного обладнання, яке працює без постійного нагляду людини.