УБЗ-301 защищает электродвигатели

В России работают, – т. е. приводят в движение конвейеры, лифты оборудование, насосы, вентиляторы, компрессоры, металлообрабатывающие станки, прокатные станы – 50 млн. трехфазных асинхронных двигателей.

Они рассчитаны на 15–20 лет без капремонта — при условии их эксплуатации в соответствии с номинальными паспортными параметрами двигателя, от которых зачастую в реальной жизни имеют место значительные отступления: низкое качество питающего напряжения и нарушение правил эксплуатации – технологические перегрузки, повышенные влажность и температура, снижение сопротивления изоляции. В результате таких режимов работы двигателей 10 % из них ежегодно выходят из строя (а, например 60 % скважинных электронасосов ломаются ещё чаще). Это приводит к повышенному энергопотреблению из сети, остановке технологических процессов, внеплановым затратам на ремонт самого двигателя (из расчёта $5–6 на киловатт его мощности) и на устранение последствий аварий.

Значит, необходима надежная и эффективная защита от аварийных режимов. От чего именно?

Аварии могут быть по двум основным причинам: механическим и электрическим. Механические — каждая десятая — это деформация или поломка вала ротора, ослабление опрессовки его сердечника и крепления статора к станине, разрушение подшипников, крыльчатки, загрязнение подвижных элементов. Из них 8 % возникают вследствие вибрации из-за асимметрии питающей сети (перекоса фаз), 2 % — от механических перегрузок на валу.

Электрические причины сводятся к авариям по напряжению, из-за аварий в сети, к токовым, связанным с обрывами в статоре или роторе, с межвитковым и междуфазным замыканием обмоток, с нарушением контактов, и к пробою или снижению сопротивления изоляции вследствие её старения, разрушения или увлажнения.

Устройства защиты электродвигателей существуют, но большинство из них предполагают лишь токовую защиту.

Санкт-Петербургское предприятие Новатек-Электро разработало УБЗ-301 — универсальный блок защиты асинхронных электродвигателей от всех видов аварий — и сетевых, и связанных с режимами работы двигателя, и вызванных внутренними повреждениями внутри него или питающего кабеля. Необходимую логику работы блока, ранее не встречавшуюся ни в одном из существующих защитных устройств, обеспечивает встроенный цифровой микропроцессор.

Так, УБЗ-301 защищает от аварий сетевого напряжения: обрыва, слипания, нарушения последовательности, перекоса фаз, скачков и провалов напряжения — причём параметры срабатывания при этих нарушениях задаются пользователем на передней панели.

Напряжение измеряется как до включения двигателя — и при плохом нагрузка не включится — так и после.

Для анализа вида аварии, который диктует соответствующую логику принятия решений, прибор ведёт одновременный контроль токов и напряжений. Например, при сетевых авариях повторный пуск он разрешает, а при повреждениях внутри двигателя — запрещает.

Отметим: работа УБЗ-301 осуществляется по действующим значениям тока и напряжения, а не по усреднённым и не по пиковым.

Принципиально важно точно задать значение номинального тока двигателя — от этого зависит своевременность и правильность принятия микропроцессором УБЗ-301 решения по различного рода перегрузкам и другим токовым авариям. В других системах он выставляется либо приблизительно, либо, как в обычном тепловом реле, в значении максимального тока, который выше номинального — это приводит к перегрузке и медленному, но верному сокращению срока службы — к 10-кратному при превышении нагрузки всего на 5 %. Здесь же лёгким движением соответствующей рукоятки на лицевой панели УБЗ-301 устанавливаются номинальный и рабочий ток, время отключения при двухкратном перегрузе, минимальный ток срабатывания.

Для защиты по тепловому перегрузу микропроцессор блока непрерывно решает уравнение теплового баланса электродвигателя на основе постоянно измеряемых действующих значений тока. Учитывается «история» работы электродвигателя — то есть предварительно нагруженный двигатель при перегрузе будет отключен быстрее, чем предварительно холодный.

УБЗ-301 позволяет ограничить количество пусков в единицу времени — чтобы номинально нагруженный двигатель не перегрелся от частых пусков.

Блок также срабатывает при симметричном/несимметричном перегрузе фазных/линейных токов (механические перегрузки, повреждения внутри двигателя/питающего кабеля), по минимальному рабочему или пусковому току (сухой ход для насосов).

Таким образом, УБЗ-301 сочетает в себе возможности реле напряжения, реле контроля фаз, реле контроля изоляции, реле контроля токов, защиту от токов утечки, защиту от перегруза и недогруза, блок автоматического повторного включения с выдержками времени. При этом он дешевле не только набора этих приборов, но и аналогичных блоков зарубежного производства.

Параметры сети снимаются тороидальными датчиками тока. Два из них, через которые продеваются силовые фазные провода — датчики фазного/линейного тока. Третий — дифференциальный датчик тока (ДТТ), большего диаметра, через него продеты три силовых провода. При срабатывании блока нагрузка отключается путем разрыва цепи питания катушки магнитного пускателя (контактная группа прибора — 1 з+1 р). На наличие сетевого напряжения и включения нагрузки, вид аварии, токовый диапазон, на который настроен блок, указывают светодиодные индикаторы.

В ассортименте МПО Электромонтаж появились три модели блока защиты асинхронных электродвигателей УБЗ-301 (A6120— А6122), рассчитанные на различные диапазоны номинальных токов и соответствующие им диапазоны мощностей электродвигателей: 5–50 А/2,5–25 кВт, 10–100 А/5–50 кВт и 63–630 А/30–315 кВт. Контролируемое напряжение, которое является одновременно напряжением питания — 380 В, 50 Гц. Габаритные размеры: 90х70х65 мм, что соответствует 4 модулям.

Изготовитель прибора — НПП Новатек-Электро — специализируется на разработке и производстве коммутационно-защитных аппаратов нового поколения, приборов учета и контроля, устройств релейной защиты и автоматики, приборов программируемой силовой электроники — интеллектуальных электронных систем. В нашем ассортименте имеются переключатель фаз, реле напряжения и максимального тока, времени, температурное, блок управления щитовой. Вы можете ознакомиться с ними, набрав «Новатек» в поисковой строке нашего сайта «электромонтаж.рф» или обратившись к техническим консультантам в торговых офисах.