Uniwersalne zabezpieczenia silnika

Do niezawodnego zabezpieczenia silników elektrycznych, głównie asynchronicznych, o mocy jednostek do setek kilowatów stosuje się uniwersalne zabezpieczenia (UBZ)... Są to cyfrowe urządzenia mikroprocesorowe o dużej precyzji. Urządzenia tego typu posiadają szerokie możliwości konfiguracji parametrów zabezpieczeń, natomiast kluczową funkcją urządzenia jest ciągłe monitorowanie parametrów napięć sieciowych, wartości skutecznych prądów liniowych i fazowych urządzeń trójfazowych.

Do zasilania urządzenia zabezpieczającego wykorzystywane jest napięcie kontrolowane, a do sterowania prądem służą trzy czujniki prądowe znajdujące się w zestawie. Dwa czujniki służą do monitorowania prądów fazowych/liniowych, przechodzą przez nie fazowe przewody zasilające, a trzeci to czujnik różnicowy, przepuszczają przez niego jednocześnie trzy przewody zasilające, ma powiększony rozmiar.

Monitoring napięć sieciowych i prądów fazowych prowadzony jest oddzielnie, ale jednocześnie, co pozwala na określenie konkretnego rodzaju awarii w przypadku jej wystąpienia i odłączenie zabezpieczanych urządzeń od sieci elektrycznej. W przypadku wystąpienia sytuacji awaryjnej, po przywróceniu dopuszczalnych wartości parametrów napięciowych, zabezpieczenie automatycznie ponownie załączy obciążenie. Jeśli przyczyną pracy awaryjnej jest wewnętrzne uszkodzenie silnika, nastąpi automatyczna blokada ponownego uruchomienia.

W ten sposób skuteczna ochrona sprzętu realizowana jest w następujących przypadkach:

1) Złe napięcie sieciowe:

• Wystąpiły niedopuszczalne przepięcia;

• Nastąpiła utrata fazy;

• Następuje fuzja faz;

• Sekwencja faz jest zepsuta;

• Naprawiono asymetrię faz napięcia.

2) Przeciążenie mechaniczne — symetryczne przeciążenie prądów fazowych/liniowych z pewnym opóźnieniem czasowym.

3) Awaria silnika:

• Wystąpiło asymetryczne przeciążenie prądów fazowych / liniowych; zadziałanie zabezpieczenia przed asymetrią prądów fazowych przy zablokowaniu automatycznego ponownego załączenia;

• Prądy asymetryczne są rejestrowane bez przeciążenia, może to być spowodowane naruszeniem wewnętrznej izolacji silnika (lub kabla zasilającego);

• W przypadku niedopuszczalnie niskiego poziomu izolacji na obudowie, start zostanie zablokowany; kontrola izolacji jest wykonywana automatycznie przed włączeniem;

• Jeśli uzwojenie stojana jest zwarte do masy, zadziała zabezpieczenie prądu upływowego i urządzenie wyłączy stycznik.

4) Zabezpieczenie odpowiednie dla pomp: w przypadku utraty momentu obrotowego na wale silnika, czyli przy niedopuszczalnie niskim prądzie rozruchowym lub roboczym zadziała zabezpieczenie.

Potencjometry na panelu bloku zabezpieczającego pozwalają w prosty i dokładny sposób ustawić wartość znamionowego prądu pracy silnika elektrycznego, a także ustawić nie tylko wartość wzorcową ze skali, ale także dopuszczalne przeciążenie długotrwałe. Wyzwolenie przeciążeniowe uwzględnia ustawioną zwłokę czasową.

Ponadto, zgodnie z parametrami bieżącego czasu, urządzenie zabezpieczające rozwiązuje równanie różniczkowe bilansu cieplnego i jest w stanie naprawić przeciążenie termiczne, biorąc pod uwagę poprzedni stan silnika elektrycznego. Możliwe jest ograniczenie liczby przeciążeń termicznych w jednostce czasu.

Progi działania dla minimalnego i maksymalnego napięcia, asymetria prądów fazowych i napięć sieciowych, czas automatycznego ponownego załączenia — wszystko to można łatwo ustawić ręcznie za pomocą potencjometrów.

Posiada również diodę LED sygnalizującą obecność napięcia sieciowego, ustawiony zakres prądu, obciążenie oraz rodzaj alarmu. W danej sytuacji wskaźniki mogą migać lub świecić się w sposób ciągły.

Do każdego takiego zabezpieczenia silnika dołączona jest obszerna dokumentacja techniczna, w której szczegółowo opisano zarówno funkcje i parametry urządzenia, jak i jego interfejs zewnętrzny oraz schemat połączeń z obwodem obciążenia, a także wygodny sposób ustawienia i trybów świecenia wskaźników.