смена изображений
 
 

Универсальный блок защиты электродвигателей УБЗ-301

 

Изготовитель Новатек → УБЗ-301

Универсальный блок защиты электродвигателей УБЗ-301

УБЗ-302 Универсальный блок защиты электродвигателей УБЗ-301 (5-50 А) (далее блок) предназначен для постоянного контроля параметров сетевого напряжения и действующих значений фазных/линейных токов трехфазного электрооборудования 380 В/50 Гц, в первую очередь, асинхронных электродвигателей (ЭД), мощностью от 2,5 кВт до 25 кВт, в том числе и в сетях с изолированной нейтралью.
Осуществляет полную и эффективную защиту электрооборудования отключением от сети и/или блокированием его пуска в случаях:
  • - некачественном сетевом напряжении (недопустимые скачки напряжения, обрыв фаз, нарушение чередования и слипания фаз, перекос фазных/линейных напряжений);
  • - механических перегрузках (симметричный перегруз по фазным/линейным токам) – защита от перегруза с зависимой выдержкой времени;
  • - несимметричных перегрузок по фазным/линейным токам, связанных с повреждениями внутри двигателя – защита от перекосов фазных токов с последующим запретом АПВ;
  • - несимметрии фазных токов без перегруза, связанных с нарушением изоляции внутри двигателя и/или подводящего кабеля;
  • - исчезновении момента на валу ЭД («сухой ход» - для насосов) – защита по минимальному пусковому и/или рабочему току;
  • - при недопустимо низком уровне изоляции на корпус – проверка перед включением с блокировкой пуска при плохой изоляции;
  • - замыкании на «землю» обмотки статора во время работы – защита по токам утечки на «землю».

Блок защиты электродвигателей УБЗ-301 обеспечивает защиту электрооборудования путем управления катушкой магнитного пускателя (контактора).
Выполняет следующие функции:
- простую и точную установку номинального тока ЭД, используя стандартную шкалу номинальных токов (см. таблицу 2);
- установку рабочего тока ЭД, отличного от стандартных значений с учетом длительно допустимой перегрузки;
- срабатывание по перегрузу с зависимой выдержкой времени. Токо-временная характеристика приведена на рисунке 2. Эта характеристика построена для условно холодного двигателя. В процессе работы решается дифференциальное уравнение теплового баланса ЭД. Такой подход позволяет учитывать предыдущее состояние ЭД и наиболее достоверно принимать решение о наличии тепловой перегрузки. Этот метод позволяет также учесть нагрев ЭД при пусках и ограничить (по желанию заказчика) их число в единицу времени;
- возможность сдвигать токо-временную характеристику как по оси токов (пот. №№ 1,2), так и по оси времени (пот. №3 – время срабатывания при 2-х кратном перегрузе);
- выставление порогов срабатывания по минимальному/максимальному напряжению, перекосу линейных напряжений и фазных токов, а также времени автоматического повторного включения, по усмотрению заказчика, самостоятельно;
- индикацию вида аварии, наличия сетевого напряжения, токового диапазона, на который настроен блок, и включения нагрузки;
- через блок обмена БО-01 позволяет осуществлять обмен и передачу информации по протоколу RS-485 (БО-01 поставляется под заказ).

Устройство УБЗ-301

Блок является микропроцессорным цифровым устройством с высокой степенью надежности и точности. Оперативного питания не требуется – контролируемое напряжение является одновременно напряжением питания. Одновременный раздельный независимый контроль по сетевому напряжению и фазным токам позволяет различать вид возникшей аварии: при авариях сетевого напряжения блок осуществляет автоматическое повторное включение (АПВ) нагрузки после восстановления параметров напряжения; если авария возникла из-за повреждений внутри двигателя (появление тока обратной последовательности, при симметричном сетевом напряжении, наличие токов утечки и т.д.) происходит блокировка повторного пуска.
Блок защиты электродвигателей УБЗ-301 комплектуется тремя тороидальными датчиками тока, два из которых – датчики фазного/линейного тока (ТТ1, ТТ2), через которые продеваются силовые фазные провода. Третий датчик отличается увеличенным диаметром – дифференциальный датчик тока (ДТТ), через который продеваются три силовых провода. Клеммами 6, 7, 8, 9 блок включается параллельно контролируемой сети. На выходе – замыкающий и размыкающий контакты (клеммы 1, 2, 3, 4). Выходные клеммы 3-4 включаются в разрыв цепи питания катушки пускателя (в схему управления). Клемма 5 предназначена для контроля уровня изоляции. Схема включения блока показана на рисунке 3.

Для увеличения нажать по картинке

Таблица №1
Характеристика выходных контактов
Таблица №2
номинальных токов
Рисунок 2.
Токо-временные характеристики
Рисунок 3.
Схема подключения УБЗ-301

Технические характеристики блока защиты электродвигателей УБЗ-301

Параметры Значения
Номинальное линейное напряжение, В 380
Частота сети, Гц 45-55
Диапазон номинальных токов, А 5-50
Диапазон выставления рабочего тока, в % от номинального ± 15
Диапазон регулирования времени при 2-х кратной перегрузке, с 10-100
Диапазон регулирования порога по напряжению, в % отноминального ± 5-20
Диапазон регулирования по перекосу фаз, % 5-20
Диапазон регулирования порога срабатывания по Iмин, в % от раб. (ном.) 0-75
Диапазон регулирования времени АПВ (Твкл), с 0-600
Время первого включения нагрузки при Твкл= 0, с 2-3
Время срабатывания по токовому перегрузу По токо-врем. х-ке
Время срабатывания при авариях по напряжению, с 2
Время срабатывания при авариях по току, кроме перегруза, с 2
Фиксированная уставка срабатывания по току утечки, А 0,5
Порог контроля сопротивления изоляции, кОм 500±20
Гистерезис по напряжению (фазн/лин), В 10/17
Гистерезис по теплу, % от накопленного при отключении 33
Точность определения порога срабатывания по току, в % от Iном, не более 2-3
Точность определения порога по напряжению, В, не более 3
Точность определения перекоса фаз, %, не более 1,5
Напряжение, при котором сохраняется работоспособность, % от ном. 50-150
Потребляемая мощность (под нагрузкой), ВА, не бопее 3,0
Максимальный коммутируемый ток выходных контактов, А 5
Климатическое исполнение УХЛ4
Диапазон рабочих температур, °С от -35 до +55

Работа блока защиты электродвигателей УБЗ-301

После подачи напряжения на блок перед включением выходного реле проверяется:
- уровень изоляции обмотки статора на корпус. При сопротивлении изоляции ниже 500 + 20 кОм нагрузка не включается, загорается постоянным свечением красный светодиод ИЗОЛЯЦИЯ;
- качество сетевого напряжения: полнофазность, симметричность, величину действующего линейного напряжения – при наличии любого из запрещающих факторов нагрузка не включается, красный светодиод АВАРИЯ U мигает;
- правильное чередование фаз, отсутствие их слипания – при наличии любого из запрещающих факторов нагрузка не включается, все красные светодиоды поочередно мигают.
Если все параметры в норме, то через время Твкл. включается выходное реле блока (к-ты 3-4 замыкаются, 1-2 размыкаются) – загорается зел. светодиод НАГРУЗКА. Если при этом токи нагрузки не появились (меньше 2% номинала), считается, что нагрузка не включена, контроль и принятие решения по качеству напряжения и уровню изоляции сохраняется. В случае, если в бестоковую паузу появились запрещающие факторы – выходное реле блока отключается.
 После включения нагрузки (появления токов больше 2% номинала) блок осуществляет контроль по напряжению и токам. Решение на отключение нагрузки принимается по следующим факторам:
- превышение действующего значения тока над номинальным (рабочим, уст. пот. №№ 1,2,3); если перегруз возник по току, но теплового перегруза нет – красный светодиод ПЕРЕГРУЗКА мигает, нагрузка не отключается; если токовый перегруз привел к тепловому – нагрузка отключается, красный светодиод ПЕРЕГРУЗКА загорается постоянным свечением, горит в течение 0,9 от времени Твкл, АПВ разрешается;
- относительное значение обратной последовательности токов в два раза превышает относительное значение обратной последовательности напряжений (уст. пот. №5) – нагрузка отключается, все красные светодиоды загораются постоянным свечением, блок блокируется, АПВ запрещается. Для разблокирования необходимо снять напряжение с блока. Предполагается, что такой вид аварии связан с повреждением внутри двигателя;
- относительная обратная последовательность токов (уст. пот. №5), превышающая обратную последовательность напряжений менее, чем в 2 раза – нагрузка отключается, загорается постоянным свечением красный светодиод АВАВРИЯ U, АПВ разрешено;
- относительное значение обратной последовательности токов (уст. пот. №5) меньше двойного относительного значения обратной последовательности напряжений – нагрузка отключается, мигает красный светодиод АВАРИЯ U, АПВ разрешено;
- среднее значение тока меньше Iмин (уст. пот. № 6) – нагрузка отключается, все красные светодиоды одновременно мигают, блок блокируется, АПВ запрещено. Для разблокирования – снять напряжение с блока. 4.3 Защита двигателя от тепловой перегрузки.
В процессе работы решается уравнение теплового баланса двигателя. Предполагается, что:
- до включения двигатель был холодным;
- при работе двигателя выделяется тепло, пропорциональное квадрату тока;
- после отключения двигателя идет его остывание по экспоненте.
Приводится токо-временная характеристика при разных значениях Т2 (пот. № 3), где:
- I/Iн – кратность тока относительно номинального;
- Т/Т2 – фактическое время срабатывания относительно Т2 (уст. пот. №3).
 Для стандартного рекомендуемого значения Т2 (среднее положение пот. №3 – 60 с при 2-х кратной перегрузке) в таблицах приведена токо-временная характеристика:

После отключения нагрузки по тепловому перегрузу она будет автоматически снова включена:
- если время Твкл = 0, то по тепловому гистерезису, т.е., двигатель должен остыть на 33% от накопленного тепла;
- если Твкл не равно 0 – со временем Твкл (уставка пот. № 7)

Подбирая разные Твкл с учетом теплового гистерезиса, можно добиться ограничения количеств пусков в единицу времени, т.к. при повторно-кратковременном режиме работы блок запоминает количество тепла, выделяемое при пуске двигателя.

Подробное техническое описание блока защиты электродвигателей УБЗ-301 640 Kb.
 
 

 

 

 

Пожалуйста, поделитесь этим материалом с другими

 

Индекс цитирования