Что такое переключатель фаз в электрике

Для чего нужен переключатель фаз

Отправим материал на почту

Любой электрик понимает, что в ситуациях, когда электроустановка 380V разделено на три цепи по 220 V, то всегда есть опасность, что одна из линий может пропасть по разным причинам, причем, это касается не только промышленного, но и частного сектора. Такая поломка легко устраняется перебрасыванием одной из цепей на другую фазу, но на это потребуется, как минимум, несколько минут, а для производственных мощностей такая пауза порой недопустима. Следовательно, для бесперебойного обеспечения электроэнергией всей электроустановки понадобится переключатель фаз, который может быть автоматическим или ручным.

Переключатели фаз

На сегодняшний день потребление электроэнергии во всем мире многократно увеличилось, причем такой скачок произошел довольно-таки резко и в основном приходится на наше XXI столетие. В связи с этим напряжение 380 V начали подавать не только на предприятия, но и в частные дома, где используются мощные бытовые приборы (в основном, это котлы отопления) или какое-либо оборудование (пилорама, токарный или фрезерный станок и т.п.).

Безусловно, в любой ситуации очень удобно использовать переключатели фаз, которые функционируют в разном режиме:

Принцип работы

Если обобщить, то функции всех переключателей фаз заключаются в переводе подключения с линии, которая не тянет нужную нагрузку на фазу, которая более всего подходит по параметрам к номинальному показателю. Также такой переключатель отвечает за отключение той или иной цепи электроустановки при скачках напряжения, что защитит электроприборы от критических нагрузок.

Принцип действия, по которому работает ручной или автоматический переключатель, заключается в следующем: к устройству подключается четыре провода от 380 V, где общий ноль и каждая из трех фаз подаются на отдельные клеммы и на выходе они разделяются. То есть, потребитель получает три цепи с общим нулем, каждая из которых не зависит от другой. Но переключатель активируется в том случае, когда на одной из фаз происходит отключение, скачок или просадка напряжения – это является поводом для автоматического или ручного перевода цепи на другую клемму.

Если говорить об автоматике на примере электронного прибора ПЭФ-301, то его функции заключаются в тестировании линий до тех пор, пока не будет выявлена фаза с оптимальным номинальным напряжением. В электронных установках за это отвечает микроконтроллер, интегрированный в схему – он руководит группой реле, находящейся внутри корпуса.

Видео описание

Автоматический переключатель Фаз. Пример использования PS-63 в распределительном щитке на три фазы.

Переключатель фаз ручного типа зачастую называют пакетником – он представляет собой механическое кулачковое устройство, где тумблер можно переводить на одну из трех возможных позиций. То есть, при отключении, скачке или просадке напряжения перевести питание линии от другой фазы можно вручную, путем поворота тумблера. Такой вариант используется в тех случаях, если пользователь разбирается в электрике, но для неосведомленных пользователей лучше устанавливать автоматические переключатели.

Выбор оборудования

При выборе электронного автоматического трехфазного переключателя в обязательном порядке нужно обратить внимание на технические параметры данного прибора:

Примечание: между промышленными и бытовыми автоматическими ПФ имеются существенные различия по разным техническим характеристикам – на это обязательно нужно обращать внимание.

Подключение ПФ

Предупреждение! Сразу следует отметить, что после приобретения переключателя фаз, даже в том случае, если вы придерживались всех рекомендаций по определению технических характеристик прибора, не спешите с его установкой. Этим должен заниматься специалист, у которого есть соответствующее образование и опыт. В противном случае вы рискуете спровоцировать межфазное замыкание, что может угрожать здоровью и даже жизни людей!

Переключатель фаз представляет собой отдельный модуль и устанавливается исключительно в щитовом шкафу на металлическую din рейку. Перед этим прибором по цепи 380 V должна быть смонтирована защитная автоматика – как правило, производитель фазового переключателя в сопроводительных документах, а иногда и на самом приборе, распечатывает схему его подключения.

Для примера можно рассмотреть, как подключается ПФ DigiTOP PS-63A, который может применяться для цепи с напряжением ≈220 V или для четырехпроводной цепи ≈380 V как для промышленных, так и для бытовых потребностей. У данного прибора есть микроконтроллер, предназначенный для регулировки напряжения, которое отражается на индикаторе (для каждой фазы предусмотрен отдельный показатель), а выход на нагрузку осуществляется через реле.

Прибор ПФ функционирует, благодаря контролю над каждой фазой – если вы нажмете на кнопку (их видно на фото вверху), то отобразятся показатели допустимого предела напряжения, при котором происходит отключение питания, то есть, данная цепь будет обесточена и переведена на другую фазу. Если вы заметили, то на приборе есть два ряда кнопок, следовательно, при помощи верхнего ряда будет отображаться максимальный предел, а при помощи нижнего – минимальный предел напряжения для переключения на другую фазу.

Для функционирования переключателя вам нужно:

Примечание: задавать самостоятельно такие параметры вам совсем необязательно – вы можете сбросить их на заводские настройки специальной кнопкой.

Сфера применения фазовых переключателей

Если говорить о сферах применения фазных переключателей, то чаще всего данные приборы используются на частных, промышленных, военных и медицинских объектах для запуска и переключения резервного питания вместо основного. Представьте себе такую ситуацию: в какой-то больнице врач проводит операцию и в это время линия обесточивается – если сразу не будет подключено резервное питание от генератора или аккумуляторов, то это может обернуться летальным исходом для пациента – картина получается совсем не оптимальной. Также в медицинских учреждениях бесперебойное питание необходимо для обеспечения холодильных агрегатов, где хранятся медицинские препараты и для аппаратов жизнеобеспечения в реанимации.

Такие переключатели в совокупности с резервными генераторами могут использоваться в офисах, учебных заведениях, супермаркетах, торговых центрах, кинотеатрах и других объектах с большим показателем посещаемости. В бытовых условиях (для частного дома) схемы ПФ с резервом применяются для бесперебойного питания газовых и электрических котлов отопления, видеонаблюдения за помещением и участком, охранных систем сигнализации и для комплексов Smart home system (системы умного дома).

Видео описание

Обзор и настройка переключателя фаз digitop ps 63.

Заключение

Теперь дайте подытожим, какие бонусы можно получить при установке ручного или лучше автоматического фазного переключателя. Например, если у вас большой загородный дом, вы можете установить трехфазный электрокотел, а остальные линии подключить через ПФ по одной фазе. Кроме того, вы сможете обезопасить все электроприборы от скачков и просадки напряжения, что будет содействовать правильной работе оборудования и увеличению рабочего ресурса.

Источник

Переключатель фаз — устройство, принцип работы, схема подключения

На производственных предприятиях и иных учреждениях предъявляются строгие требования к бесперебойной работе электросети. Основные средства ее обеспечения – автоматический ввод резерва, используемый в однофазных электросетях, и переключатель фаз, отличающийся от классического АВР использованием добавочных линий с неактивной фазы трехфазной сети.

Принцип работы и устройство фазового переключателя

В общем случае фазовый переключатель является устройством, главная задача которого – это подключение вместо основной фазы какой-либо любой другой, имеющей близкое к номинальным показателям напряжение, при отключении линии питания или скачке напряжения выше установленных пределов.

Конструкция этого устройства подразумевает то, что на его вводные клеммы поступает трехфазное питание. При этом на вывод поступает всего лишь одна фаза, качество напряжения которой наиболее близкое к показаниям нормы. Активация переключателя происходит в случае полного исчезновения фазы или же при скачках и просадках электропитания. Важно учитывать то, что для работы фазового переключателя требуется трехфазная сеть. Кроме этого, как говорилось выше, существует два типа таких устройств: автоматические переключатели и модели, переключаемые вручную.

Принцип работы переключателя фаз, например, модели ПЭФ-301, заключается в переборе линий питания до тех пор, пока не будет найдено то значение, которое имеет оптимальные показатели напряжения. Переключение осуществляется посредством микроконтроллера, который и направляет расположенную внутри корпуса устройства группу реле.

Как подключать оборудование

Ручной переключатель фаз более известен многим, как пакетник. Данное устройство представляет собой кулачковый механический переключатель (3-х позиционный). Современная промышленность предлагает и другие виды пакетников, отличающихся между собой количеством переключателей, все зависит от целей и потребностей электрической сети.

Основные функции переключателей

Основное назначение электронных переключателей фаз состоит в своевременном автоматическом перебросе питания с перегруженной линии на более свободную. Очень часто такая необходимость связана с падениями напряжения, при которых приборы и оборудование не могут нормально функционировать.

Большинство приборов, бытовой техники и других устройств обладают индивидуальными техническими характеристиками, обеспечивающими их нормальную работоспособность. Эти данные указываются в паспортах или руководствах по эксплуатации изделия. В первую очередь отображаются значения минимального и максимального напряжения, при которых устройство может нормально работать, а проводка не будет разрушаться под действием нагрузок.

Большое значение имеет борьба с перегрузками, поэтому каждый автоматический переключатель фаз настроен именно на это. Чтобы обеспечить правильную реакцию прибора, следует правильно установить время срабатывания. То есть показатели выставляются таким образом, чтобы исключить ложную тревогу.

Стандартные переключатели фаз допускают регулировку наиболее важных параметров. В первую очередь выставляются минимальный и максимальный пределы напряжения. В этом случае необходимо исключить пересечение значений верхних и нижних областей, что может привести к нестабильной работе переключателя. Рекомендуется выставлять пределы верхней и нижней границы не на глаз, а в соответствии с инструкцией и техническими характеристиками оборудования.

Важной настройкой является время возврата, в течение которого переключатель пытается вернуться в исходное положение путем перебрасывания контактов на родной источник питания. Однако это будет возможно лишь при условии возврата напряжения на данной линии в нормальное состояние. Еще одна настройка представляет собой время включения, когда задается определенный временной промежуток, по прошествии которого переключатель должен сделать попытку включения питания после его полного отсутствия. То есть, после того как питание появится хотя бы на одной линии, источник резервного питания может быть отключен.

Существуют и другие настройки, которые могут использоваться в различных комбинациях. Все зависит от конструкции, назначения и возможностей конкретного переключающего устройства.

Как выбрать переключатель фаз

Ручной и автоматический переключатель фаз

При выборе переключателя напряжения прежде всего нужно обращать внимание на параметры тока, на которые рассчитан прибор. Именно они определяют, подойдет ли прибор для использования в конкретной сети. Не рекомендуется приобретение переключателя, ток которого больше номинального показателя для входного автомата.

Другими значимыми параметрами при приобретении ручного или автоматического фазоискателя являются:

Если обнаружилось, что у распределителя фаз недостаточная мощность для обслуживания сети, можно поставить коммутационное устройство. При этом обмотка контактора или пускателя должна соединяться с выходными зажимами прибора.

Переключатель фаз используется в промышленном и бытовом оборудовании для подачи питания и защиты от повышенного или пониженного напряжения

Преимущественно используются в трехфазной сети с выходом на одну фазу. Сверху подключается три фазы и ноль. Внизу находится соединительная шина с отходящей фазой. От нее запитывается нагрузка и ноль. Переключатель и линии необходимо защищать автоматическими выключателями.

Как выбрать

Прежде, чем приобрести прибор, надо хорошо понимать, где планируется установка, и какие функции будут возлагаться. Одно дело – установка оборудования на производстве, другое – для домашнего потребления электричества.

Электронные автоматы с микропроцессором имеют герметичные реле с отдельным управлением, мощностью 40 — 80 A. Во время перебоя напряжения определяется фаза и подается на выход. Выпускаются они от недорогих с ограниченными возможностями (ПФ-40А) до модернизированных (DigiTOP).

У потребителя большие возможности в плане выбора. Одни ценят новейшие изобретения, другие – приверженцы простых, но надежных и проверенных временем.

Достоинства и недостатки

Автоматический переключатель фаз обладает большой точностью и надежностью. Благодаря внутренней блокировке исключается залипание контактов реле. Самостоятельно, без участия пользователя контролирует напряжение и выбирает наиболее подходящую фазу.

Наряду с положительными качествами, требуется максимальная точность в настройке и подключении. Если все сделано правильно, безопасный электрический ток долгое время будет защищать приборы и устройства от перебоев напряжения.

Ручной переключатель, в основном, используются в местах, где можно обойтись без большого напряжения. Из достоинств можно выделить:

Приборы должны находиться под контролем. Ручное переключение всегда предполагает присутствие человека.

Автоматический переключатель фаз в загородных домах

Проблема частых перебоев электроэнергии, а также поставки некачественного ресурса в загородных домах решается установкой и наладкой щитка с автоматическим переключением фаз и ручным вводом резерва.

Порядок работы переключателя

Автоматический переключатель – это цифровой прибор, изготовленный на базе микропроцессоров. Устройство долговечно и отличается высокой точностью, позволяющей обеспечить надежную защиту включенной в сеть аппаратуры.

При подсоединении аппарата к линии может быть выбрана в качестве питающего проводника любая фазная жила.

Чтобы контакты встроенных в прибор выходных реле не залипали, устройство оснащено внутренней блокировкой. Кроме того, оно контролирует состояние контактов пускателей, которые имеются во внешней электроцепи. Использование этого прибора позволяет не допустить перегрузки по фазам.

Область применения, назначение и параметры

Пример использования устройства

Сфера использования устройств выбора фаз обширна: приборы устанавливаются на производственных предприятиях – в системах автоматизации, управления, вентиляции и других; в больницах и аптеках – аппараты жизнеобеспечения, хранение медикаментов. Применяются они и в жилых домах: для обеспечения сигнализационных установок, газовых котлов.

Использование 3 фазного выключателя практикуется для перенесения питания с активной линии на другую. Такая опция целесообразна в ситуациях, если в основной линии возникают перебои, резкие скачки, напряжение становится слишком высоким или перестает подаваться вообще. Для обеспечения бесперебойного снабжения сети и предотвращения аварийных инцидентов нужно правильно выставить значения ключевых параметров.

Минимальный предел напряжения

Он показывает лимит, ниже которого опускаться нельзя, в противном случае сеть будет работать с перебоями. Устанавливают границу в соответствии с документами, прилагаемыми к прибору.

Время возврата

Важной настройкой является время возврата

Это промежуток, по прошествии которого происходит попытка перенаправления контактов к основному источнику при использовании резервной жилы. Когда пройдет этот период, аппарат проверяет параметры ведущей фазы. Если они соответствуют нормальным показателям, питание переходит на нее, если же нет, позже проводится повторная проверка по истечении такого же периода времени. Использование такого механизма дает возможность сэкономить ресурсы – например, покидая помещение, снабжаемое генератором, можно отключать двигатель на некоторый интервал (час-два). Выключать его на продолжительное время чревато сильным падением температуры в холодное время года и выходом электроприборов из строя, а использование обозначенной опции будет рациональным решением.

Время включения

Характеризует время, спустя которое прибор постарается включить питание в ситуации его отсутствия на всех токоведущих проводах. Создать сигнал можно посредством реле.

Сфера применения

Главным образом фазовый переключатель используется для подключения резервной линии питания, что, в свою очередь, гарантирует бесперебойное функционирование техники. Переключение на резервную линию питания автоматически выполняется только в тот момент, если одна из фаз трансформатора перегружена.

Применение фазового переключателя в офисах и на производстве используется для обеспечения работы автоматизированных систем, отслеживающей и управляющей аппаратуры, диспетчерского оборудования, средств связи, систем вентиляции.

В медицине переключатель фаз автоматический применяется для работы такой техники, как аппараты жизнеобеспечения, ходильные установки для хранения лекарственных препаратов.

Кроме того, фазовый переключатель используется для постоянного функционирования техники, применяемой в частных домах и квартирах, для бесперебойной работы:

Заключение

Переключатель фаз бывает не только автоматического, но и ручного типа. Однако электронное устройство более удобно в использовании, поскольку оно не требует контроля и вмешательства. Чтобы обеспечить надежную защиту бытовой аппаратуры, достаточно правильно настроить АПФ, и за сохранность техники можно будет не беспокоиться.

Видео

Источник

Что такое переключение фаз, для чего он нужен и где используется?

Некоторые производственные процессы требуют непрерывного энергоснабжения. Вместе с тем состояние электрических сетей обычно далеко от идеального. Нередки случаи пропадания одной из питающих фаз. В такой ситуации необходимо мгновенно запитаться от другого, оставшегося под напряжением провода. Для этого потребуется переключатель фаз.

Назначение фазного переключателя

Фазный переключатель — это электротехническое устройство, предназначенное для подключения ответственных потребителей электроэнергии. Под ответственными потребителями подразумеваются приборы, которые должны непрерывно работать 24 часа в сутки. Например, оборудование серверных, автоматика газовых котлов или системы видеонаблюдения на охраняемых объектах.

Подключение оборудования через переключатель фаз

Существует 2 основные категории переключателей фаз:

Ручной переключатель фаз представляет собой многопозиционный кулачковый коммутатор. Он может устанавливаться не только на дин рейку, но и на дверцу шкафа управления. По сути это кнопка, позволяющая усилием руки самостоятельно переключить питание потребителя с одной линии на другую. Такие приборы дешевые и простые в понимании. Но они не способны работать без человека.

Ручной модульный переключатель

Автоматические модели в присутствии человека не нуждаются. В них установлен микроконтроллер, отслеживающий напряжения входных фаз. На верхние клеммы прибора подключается 4 провода: 3 фазы и ноль. Снизу снимается 2 провода: 1 фаза и ноль.

Во время работы прибор подключает одну из входящих фаз (например, L1) на выходную клемму. Если напряжение в фазе L1 по каким-либо причинам выходит за допустимые пределы, то к выходу подсоединяется фаза L2. Если напряжение выходит за пределы и в L2, то подключается L3.

Сферы применения

АПФ рассчитан на питание электроприборов на 220 В. Этот прибор имеет одну выходную фазу, поэтому он непригоден для работы с трехфазными потребителями электроэнергии.

Однако это не уменьшает количество сфер, в которых используется АПФ. Среди них выделяются следующие:

Дополнительная информация. В момент запуска мощных электрических двигателей и блоков питания в электросети происходит кратковременная просадка напряжения. Производители переключающих устройств оснащают свои приборы фильтрами по времени, позволяющими им быть невосприимчивыми к просадкам и пусковым токам от мощного оборудования.

Выбор переключателя

На рынке представлен широкий ассортимент фазных переключателей. Выбирать их следует исходя из 4 критериев:

Важно! Основная фаза — это термин, свойственный некоторым моделям переключателей. В меню подобных приборов можно настроить, какая из входных фаз будет считаться основной. При переключениях АПФ отдает предпочтение основной фазе.

Настройки прибора

Простые модели имеют минимальный набор настроек. Они не поддаются регулировке покупателем. Алгоритм их работы установлен производителем и не подлежит изменению. Сложные дорогие модели, напротив, имеют множество настраиваемых параметров.

Нижний предел напряжения

Этот параметр определяет, при какой величине входного напряжения произойдет переключение на запасную фазу. Например, если напряжение в фазе A больше 180 В, то потребитель подключен к фазе A. Если меньше, то происходит переход на фазу B.

В простых моделях переключателей значение 180 В установлено по умолчанию. В моделях посерьезнее оно поддается регулировке, и минимальный предел напряжения можно установить на 120-200 В.

Настройка прибора обычно осуществляется с помощью регуляторов под крестовую отвертку. Их достаточно просто покрутить. Отсюда народное название подобных регуляторов «крутилка». В других образцах переключателей используются кнопки. Принципиальной разницы в работе этих регуляторов нет. Поэтому выбор — это вопрос удобства использования.

Верхний предел напряжения

Настройка верхнего предела напряжения необходима для той же задачи, что и нижнего. Но в случае с верхним пределом осуществляется защита потребителей от перенапряжения.

Если напряжение в текущей фазе становится больше допустимого, то прибор автоматически переходит на другую фазу. Например, если напряжение в фазе A превысило значение 250 В, то АПФ переключится на фазу B с нормальным напряжением 230 В.

Время возврата

Время возврата на приоритетную (основную) фазу также поддается настройке с помощью регуляторов или кнопок. Этот параметр определяет, через сколько секунд после нормализации напряжения в основной фазе АПФ снова вернется на нее.

Например, в сети по какой-то причине происходит длительная просадка напряжения в одной из фаз. АПФ переходит на запасную. Через некоторое время вольтаж в основной фазе принимает допустимое значение. Но переключающее устройство выжидает. И только после времени возврата снова возвращается на нормализовавшуюся основную фазу.

Время возврата необходимо, чтобы исключить постоянные ложные переключения устройства. Тем самым увеличивается срок эксплуатации внутренних реле и уменьшается риск повреждения нагрузки.

Эта настройка сильно варьируется от типа потребителя. Например, для холодильников рекомендуется устанавливать время возврата порядка 3-10 мин. Для ламп накаливания достаточно 1-2 мин.

Время включения

Нередко напряжение пропадает одновременно в 3 питающих фазах. В таком случае прибор переходит в выключенное состояние и не реагирует на внешние факторы.

Включение АПФ произойдет после появления напряжения хотя бы в одном питающем проводе. Однако на выходе электричество появится не сразу. АПФ выждет некоторое время автоматического повторного включения и только после этого снова замкнет контакты внутренних реле и запитает потребителей.

Время АПВ настраивается с передней панели устройства. Эта функция по принципу действия похожа на время возврата.

Типовая схема подключения

Разные модели переключателей фаз имеют отличное расположение клеммников для проводов. Однако схема их подключения остается неизменной:

Важно! АПФ не предназначены для токов коротких замыканий. В них нет соответствующих защит. Перед переключателем обязательно устанавливается плавкая вставка или автомат. Его номинальный ток выбирается так, чтобы он был меньше, чем максимальный рабочий ток АПФ.

Настройка АПФ после первого включения

Настройки прибора зависят от характеристик электрической сети. После первого включения в АПФ необходимо установить следующие параметры:

Особенности эксплуатации переключателя

Если прибор установлен в электрощит впервые, то некоторое время уйдет на его точную настройку и наладку. Особенно это относится к домам со старыми электросетями, где напряжение в розетке способно сильно варьироваться в зависимости от времени года и суток.

В зимний период большинство жителей частных домов активно используют электрические обогреватели. Поэтому стоит ожидать существенных просадок напряжения. Они отразятся на работе переключателя. АПФ будет чаще щелкать реле, чтобы подобрать фазу с самым подходящим напряжением.

Частые переключения отмечаются и в ночное время суток. Жильцы ложатся спать, потребление электроэнергии заметно снижается. Соответственно, сетевое напряжение возрастает. Прибор так же начинает переключаться в поисках оптимальной фазы.

Реле — устройство электромеханическое. Во время работы оно создает характерные щелчки. Ложась спать, никому не хочется слушать звук переключения реле. Поэтому этот прибор рекомендуется устанавливать подальше от жилых комнат.

Обзор моделей фазных переключателей

АПФ получится найти не в каждом магазине электротоваров. Однако многие производители приборов защиты занимаются их производством. Ниже приведен краткий обзор популярных моделей.

Покупать ли фазный переключатель

Перед приобретением следует определиться, для чего нужен АПФ конкретно в вашей ситуации. В большинстве случаев этот дорогой прибор можно заменить дешевым пакетным выключателем на 2 положения.

Если вы являетесь жильцом обычного многоквартирного дома, то АПФ послужит пустой тратой денег. Вряд ли в квартире найдутся электроприборы, которые при отключении питания создадут катастрофические убытки. Плюс не совсем понятно, как на подобные переделки электрощита отреагирует электроснабжающая организация. Ведь переключатель придется ставить до счетчика электроэнергии.

Если вы владеете небольшим бизнесом и у вас есть однофазный холодильник (или печь), который должен 24/7 поддерживать строгую температуру, то подобный прибор уже будет нелишним. Но опять же вам потребуется полноценный ввод с 3 фазами и напряжением 380 В.

Иногда люди приобретают переключатели фаз, чтобы получить стабильное электроснабжение на даче или в частном доме. К одному входу АПФ подключается штатная сеть электроснабжения, а к другому генератор.

Автоматический переключатель фаз позволяет организовать бесперебойное электроснабжение потребителей на 220 В. При этом сам прибор в идеале требует полноценное питание от сети 380 В. Возможен режим работы и от 2 питающих проводов.

В зависимости от задачи подбирается ручной или автоматический переключатель. При настройке автоматической модификации придется учесть верхний и нижний пределы срабатывания прибора, а также его временные характеристики.

Источник