آیا تاکنون به این فکر کرده‌اید که در یک سیستم سه‌فاز، قطع شدن یکی از فازها چه خطراتی به همراه دارد؟ یا در صورتی که توالی فازها به هم بخورد، چه اتفاقی برای مصرف‌کننده الکتریکی رخ می‌دهد؟
با پیشرفت‌های الکترونیک قدرت، تجهیزاتی مانند رله کنترل فاز در تابلوهای برق صنعتی وظیفه‌ای مهم در حفاظت از مصرف‌کننده‌های الکتریکی در مقابل خطاهای شبکه دارند. در این مقاله با رله کنترل فاز، ساختار و کاربرد آن آشنا می‌شویم.
کنترل فاز چیست؟
در صنایع مختلف، عدم نظارت بر توان مصرفی می‌تواند باعث گرم شدن بیش از حد تجهیزات و افزایش تلفات شود. رله کنترل فاز یا رله حفاظت فاز، تجهیزی الکتریکی است که در سیستم‌های سه‌فاز برای کنترل ولتاژ و فاز استفاده می‌شود. در سیستم‌های AC کنترل فاز برای مدیریت ولتاژ ورودی به بارها به کار می‌رود.
در مواقعی که بار در نقطه‌ای دور از کنترل مدار قرار دارد، این تجهیز تغییر زاویه بین فازها یا بین فاز و نول را نظارت می‌کند. همچنین، در مدارهای تک‌فاز با دو ولتاژ متفاوت، از کنترل فاز بهره می‌بریم. (برای مثال، مدارهای تقویت‌کننده صوتی دارای دو منبع مختلف +V و -V هستند
رله‌های کنترل فاز که به عنوان رله مانیتورینگ خط یا رله نظارت فاز نیز شناخته می‌شوند، برای تنظیم توزیع برق در سیستم‌های الکتریکی تجاری و صنعتی کاربرد دارند. نصب و پیکربندی صحیح این تجهیزات می‌تواند ایمنی بیشتری را فراهم کرده و عملکرد بی‌وقفه سیستم‌های محافظتی را تضمین کند. با کنترل فاز، خطرات برق‌گرفتگی و آتش‌سوزی به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد.
خطاهای فاز
خطاهایی که ممکن است در فاز رخ دهد شامل موارد زیر است:
- قطعی فاز (Phase Loss): این مشکل اغلب در سیستم‌های تک‌فاز مشاهده می‌شود و می‌تواند مانع از عملکرد صحیح موتور شود. در صورت ادامه کار موتور با افت فاز، منبع به شدت ناپایدار شده و دما تا ۶۰۰٪ افزایش می‌یابد که به موتور آسیب می‌رساند. کار موتور در دمایی ۱۰٪ بالاتر از دمای نامی، عمر موتور را ۵۰٪ کاهش می‌دهد.
- افت ولتاژ (Under Voltage):زمانی که ولتاژ یک یا چند فاز از حداقل تعیین‌شده کمتر باشد، موتور جریان بیشتری می‌کشد که در طولانی‌مدت به آن آسیب می‌زند.
- اضافه ولتاژ (Over Voltage):بروز ولتاژ بیش از حد در یک یا چند فاز موجب خطای اضافه ولتاژ می‌شود که به موتور آسیب می‌زند.
- عدم توالی فاز (Phase Sequence):در صورت اتصال نادرست سه فاز، شفت موتور ممکن است در جهت معکوس بچرخد که علاوه بر آسیب به موتور، می‌تواند خطرات جدی ایجاد کند.
5.عدم تقارن فاز (Phase Asymmetry): عدم توزیع متعادل بار بین فازها موجب خطای عدم تقارن فاز می‌شود. خروج بیش از ۵٪ از تعادل، به موتورهای AC و پمپ‌ها آسیب می‌زند و تنها توسط رله کنترل فاز قابل تشخیص است.
- تلفات خنثی (Neutral Loss): این خطا معمولاً به دلیل خرابی هادی نول رخ می‌دهد، که علاوه بر اتلاف انرژی، تعادل فازها را برهم می‌زند و می‌تواند ولتاژ را تا ۲ برابر افزایش دهد.
کاربردهای کنترل فاز
در صنایعی مثل کارخانه‌های فولاد، سیمان و شیمیایی که مصرف انرژی بالاست، استفاده از کنترل فاز ضروری است.
کنترل فاز قادر به تشخیص خطاهایی چون:
- قطعی فاز
- ولتاژ بیش از حد
- عدم توالی فازها
- عدم تقارن فازها
- تلفات خنثی
برای تشخیص عدم تعادل فاز، این رله به نظارت بر هر فاز می‌پردازد. در صورت کاهش ولتاژ یک فاز نسبت به میانگین سه‌فاز، خطای عدم تعادل فاز شناسایی و مدار قطع می‌شود. همچنین، در صورت شناسایی از دست رفتن کامل یک فاز، موتور بی‌برق می‌شود.
نکته قابل توجه این است که رله کنترل فاز حفاظت مستقیم را فراهم نمی‌کند؛ بلکه تنها خطاهایی نظیر ولتاژ بیش از حد، ولتاژ پایین، معکوس شدن فازها و قطعی فاز را شناسایی کرده و به کلیدهای مدار فرمان قطع می‌دهد، که این امر به عملکرد بهینه موتور و افزایش راندمان سیستم کمک می‌کند
- ۰ ۰
- ۰ نظر