Jak działa asymetria faz i czujnik CZF2-B?

W przypadku zasilania odbiorników trójfazowych wytwarzających zmienne pole magnetyczne a te z kolei zmienne pole wirujące, czyli silników indukcyjnych trójfazowych, oprócz zabezpieczenia nadmiarowoprądowego, róznicowoprąsowego oraz przeciążeniowego, musimy także zadbać o inne parametry, które mają wpływ na pracę urządzenia i jego bezpieczeństwo. Do takich parametrów należą :

1. kolejność podłączonych faz, która wpływa na kierunek obrotów wirnika
2. symetria napięć w poszczególnych fazach, odpowiadająca za prawidłową pracę a nawet w razie zaniku jednej z nich za trwałe uszkodzenie uzwojenia stojana
3. częstotliwość – pulsację odpowiedzialną również za parametr prędkości obrotowej

Oczywiście każdy parametr jest bardzo ważny, ale w tym artykule zajmiemy się parametrem symetrii napięciowej, a w zasadzie jej brakiem, czyli asymetrii. Źródła jej  powstania najczęściej pochodzą z zewnątrz i nie są zależne od naszej wewnętrznej instalacji, ale też mogą być spowodowane złym doborem przewodów zasilających, gdzie nie uwzględniono zjawiska spadu napięcia na przewodniku, które zależy od długości tegoż przewodnika, przekroju poprzecznego, temperatury otoczenia, natężenia przepływającego przez niego prądu. Jeśli na jednej z faz podłączone zostanie zbyt wiele odbiorników względem faz pozostałych będziemy mieli do czynienia z asymetrią obciążenia, która może zamienić się w związku ze spadkiem napięcia w asymetrię napięciową faz. Jak już wspomniałem takie zjawisko jest szczególnie niebezpieczne dla odbiorników symetrycznych, takich jak silniki elektryczne. Dlatego w celu zabezpieczenia urządzenia przez skutkami zaniku, bądź obniżenia napięcia choćby na jednej fazie stosuje się do tego celu przekaźniki nadzorcze, które wyposażone są w człon pomiarowy, który w razie wystąpienia tego zjawiska, zaniku napięcia lub spadku napięcia powyżej progu zadziałania spowoduje wyłączenie silnika. Wyłączenie następuje zwykle z pewnym  opóźnieniem do kilku sekund, co zapobiega odłączeniu silnika przy chwilowym spadku napięcia. Silnik załączy się automatycznie w chwili wyrównania napięcia przy wzroście o 5 V powyżej napięcia zadziałania (tj. o wartość histerezy napięciowej). Awaria któregokolwiek ze styków stycznika załączającego silnik spowoduje wyłączenie silnika na stałe. Ponowne uruchomienie możliwe jest dopiero po całkowitym odłączeniu zasilania, usunięciu usterki stycznika i ponownym załączeniu.

Cześć! Czujnik CZF2-B sprawdza napięcie na każdej z faz. Jeżeli napięcie na którejkolwiek z faz spadnie o 55V od pozostałych, urządzenie automatycznie wyłączy zasilanie ze stycznika. Stycznik rozłączy się i zabezpieczy silnik przed uszkodzeniem (efektem asymetrii napięcia).

Dodatkowo urządzenie posiada kontrolę czy stycznik który miał być rozłączony naprawdę się rozłączył. Realizowane jest to przez pomiar napięcia na stykach wyjściowych stycznika. Jeżeli stycznik uległ uszkodzeniu i nie rozłączył zasilania z silnika, należy o tym wiedzieć.

Polecam aparat o podobnym działaniu, ale posiadający dodatkowe wyjście, które w momencie awarii stycznika pozwala załączyć sygnał dźwiękowy lub też rozłączyc obwód za pośrednictwem dodatkowego stycznika pomocniczego NC. Co więcej, urzązenie posiada pomiar True RMS, co jest bardzo ważne w przypadku pomiaru przebiegów odkształconych (o co bardzo łatwo w dzisiejszych czasach). Jest to urządzenie CAM-10 ZAMEL: 

https://www.tim.pl/cyfrowy-czujnik-asymetrii-napiecia-z-kontrola-stanu-stycznika-cam-10-ext10000234

Dodatkowo fajne sa diody kontrolne, które informuja o stanie instalacji oraz o stanie każdej z faz. Można szybko zdiagnozować na której fazie nastąpiła awaria. 

Szerzej o czujnikach asymetrii napięcia i kolejności faz znajdziesz w artykule: 

https://laczynasnapiecie.pl/blog/czujniki-kolejnosci-faz-czujniki-napiecia

Asymetria faz występuje w układach trójfazowych, i polega na różnicy wartości skutecznej napięcia lub przesunięciu fazowym- wtedy wektory L1 L2 L3 nie tworzą trójkąta równobocznego. Asymetria może wystąpić podczas np zaniku lub spadkowi napięciam.

Czujnik  CZF2-B zabezpiecza silnik przed uszkodzeniem, gdy wykryje zanik jednej z faz lub asymetrię napięć wyłączy silnik. Gdy czujnik się uszkodzi ponowne włączenie silnika będzie nie możliwe aż do momentu wymiany czujnika.