УНИВЕРСАЛЬНЫЙ БЛОК ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ УБЗ-301М

Универсальный блок защиты электродвигателей УБЗ-301 10-100 А предназ-начен для постоянного контроля параметров сетевого напряжения и действующих значений фаз-ных/линейных токов трехфазного электрооборудования 380 В/50 Гц, в первую очередь, асинхронных электродвигателей (ЭД), мощностью от 5 кВт до 315 кВт, в том числе и в сетях с изолированной нейтралью.
Осуществляет полную и эффективную защиту электрооборудования отключением от сети и/или блокированием его пуска в следующих случаях:
- некачественном сетевом напряжении (недопустимые скачки напряжения, обрыв фаз, нарушение чередования и слипания фаз, перекос фазных/линейных напряжений);
- механических перегрузках (симметричный перегруз по фазным/линейным токам) – защита от перегруза с зависимой выдержкой времени;
- несимметричных перегрузок по фазным/линейным токам, связанных с повреждениями внутри двигателя – защита от перекосов фазных токов с последующим запретом АПВ;
- несимметрии фазных токов без перегруза, связанных с нарушением изоляции внутри двигателя и/или подводящего кабеля;
- исчезновении момента на валу ЭД («сухой ход» - для насосов) – защита по минимальному пусковому и/или рабочему току;
- при недопустимо низком уровне изоляции на корпус – проверка перед включением с блокировкой пуска при плохой изоляции;
- замыкании на «землю» обмотки статора во время работы – защита по токам утечки на «землю».
Блок обеспечивает защиту электрооборудования путем управления катушкой магнитного пускателя (контактора).
Выполняет следующие функции:
- простую и точную установку номинального тока ЭД, используя стандартную шкалу номинальных токов (см. таблицу 2);
- установку рабочего тока ЭД, отличного от стандартных значений с учетом длительно допустимой перегрузки;
- срабатывание по перегрузу с зависимой выдержкой времени. Токо-временная характеристика приведена на рисунке 2. Эта характеристика построена для условно холодного двигателя. В процессе работы решается дифференциальное уравнение теплового баланса ЭД. Такой подход позволяет учитывать предыдущее состояние ЭД и наиболее достоверно принимать решение о наличии тепловой перегрузки. Этот метод позволяет также учесть нагрев ЭД при пусках и ограничить (по желанию заказчика) их число в единицу времени;
- возможность сдвигать токо-временную характеристику как по оси токов (пот. №№ 1,2), так и по оси времени (пот. №3 – время срабатывания при 2-х кратном перегрузе);
- выставление порогов срабатывания по минимальному/максимальному напряжению, перекосу линейных напряжений и фазных токов, а также времени автоматического повторного включения по усмотрению заказчика самостоятельно;
- индикацию вида аварии, наличия сетевого напряжения, токового диапазона, на который настроен блок, и включения нагрузки;
- через блок обмена БО-01 позволяет осуществлять обмен и передачу информации по протоколу
RS-485 (БО-01 поставляется под заказ).

2 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Блок является микропроцессорным цифровым устройством с высокой степенью надежности и точности. Оперативного питания не требуется – контролируемое напряжение является одновременно напряжением питания. Одновременный раздельный независимый контроль по сетевому напряжению и фазным токам позволяет различать вид возникшей аварии: при авариях сетевого напряжения блок осуществляет автоматическое повторное включение (АПВ) нагрузки после восстановления параметров напряжения; если авария возникла из-за повреждений внутри двигателя (появление тока обратной последовательности, при симметричном сетевом напряжении, наличие токов утечки и т.д.) происходит блокировка повторного пуска.
Блок комплектуется тремя тороидальными датчиками тока, два из которых – датчики фазного/линейного тока (ТТ1, ТТ2), через которые продеваются силовые фазные провода. Третий датчик отличается увеличенным диаметром – дифференциальный датчик тока (ДТТ), через который продеваются три силовых провода. Клеммами 6, 7, 8, 9 блок включается параллельно контролируемой сети. На выходе – замыкающий и размыкающий контакты (клеммы 1, 2, 3, 4). Выходные клеммы 3-4 включаются в разрыв цепи питания катушки пускателя (в схему управления). Клемма 5 предназначена для контроля уровня изоляции. Схема включения блока показана на рисунке 3.
При срабатывании блока отключение нагрузки производится путем разрыва цепи питания катушки магнитного пускателя через размыкающие контакты 3-4.
Регулировки. Блок имеет семь независимых регулировок. Для удобства пользования шлицы регулировочных потенциометров выведены на лицевую панель блока как показано на рисунке 1:
- 1 – Iн(А) - установка номинального тока, одиннадцать положений, каждое из которых соответствует конкретному току из таблицы номинальных токов; имеет «мертвую» зону между положениями, в которой зеленый светодиод СЕТЬ горит постоянным свечением;
- 2 – % от Iн - рабочий ток, в % от номинального, десять делений + 15%; в среднем положении потенциометра – 0%, т. е. рабочий ток равен номинальному;
- 3 – Т2(сек) - время срабатывания по перегрузу при 2-х кратной перегрузке от выставленного рабочего тока; в среднем положении соответствует 58-60с; вращением против часовой стрелки – уменьшается, по часовой – увеличивается. Минимальное время – 10 с, максимальное – 100 с. Сдвигает токо-временную характеристику вдоль оси времени;
- 4 – Uн(%) - совмещенная регулировка порога по максимальному/минимальному напряжению в % от номинального. В соответствии с этой уставкой перед включением нагрузки блок проверяет уровень сетевого напряжения и, в зависимости от его значения, разрешает либо нет включение нагрузки. После включения нагрузки контроль по напряжению сохраняется, но решение на отключение принимается по токам;
5 – ПФ(%) - регулировка порога срабатывания по току обратной последовательности, десять делений. Параметр рассчитывается как отношение тока обратной последовательности к току прямой. Если отношение последовательностей токов в два раза превышает отношение обратной и прямой последовательности напряжений - считается, что перекос вызван повреждениями внутри двигателя, а не перекосом в сети. При такой аварии запрещается АПВ, блок блокируется;
- 6 – Iмин(%Iн) - регулировка порога срабатывания по минимальному рабочему току, в % от
установленного рабочего (номинального). Десять делений от 0 до 75%: в положении «0» - выведена;
- 7 – Твкл(сек) - время автоматического повторного включения в с; от 0 до 600 с, логарифмическая шкала.
Индикация:
- зеленый светодиод СЕТЬ, сигнализирует о наличии напряжения в сети. В мигающем режиме горения количество миганий между паузами соответствует конкретному номинальному току из таблицы 2, “мерт-вая” зона – постоянное свечение. При выставлении номинального тока нужно добиться мигающего режи-ма;
- зеленый светодиод НАГРУЗКА, сигнализирует о включении нагрузки (замыкании клемм 3-4);
- красный светодиод ИЗОЛЯЦИЯ, загорается постоянным свечением перед пуском в случае не-допустимо низкого уровня изоляции обмотки статора и/или подводящего кабеля (менее 500 кОм), а также во время работы при срабатывании по дифференциальному току. Блок блокируется.
- красный светодиод U - авария по сетевому напряжению. Мигающий режим при: недопустимом понижении/повышении напряжения, перекосе фаз по сетевому напряжению, неполнофазном режиме; при неправильном чередовании или слипании фаз – мигают поочередно все три красных светодиода;
- красный светодиод ПЕРЕГРУЗКА - мигающий режим – при превышении среднего фазного тока над номинальным. После срабатывания по перегрузу – постоянное свечение в течение 0,9 от времени