위상 보호 계전기의 기능은 무엇입니까?

위상 보호 계전기란 무엇입니까?

A 위상 보호 계전기 3상 전기 시스템에 사용되는 작지만 중요한 장치입니다. 전원 공급 장치의 각 단계를 감시합니다. 문제가 발생하면 연결된 장비를 보호하기 위해 전원을 차단합니다.

3상 전력은 공장이나 대형 건물에서 중장비를 작동시키는 표준 방식입니다. 한 단계가 중단되거나, 고장나거나, 고르지 않게 되면 나쁜 일이 빠르게 발생합니다. 모터가 과열되었습니다. 기계가 너무 많이 진동합니다. 장비가 완전히 소진될 수 있습니다. 위상 보호 계전기는 이러한 문제를 조기에 포착하고 심각해지기 전에 손상을 중지합니다.

위상 보호 계전기는 실제로 무엇을 합니까?

위상 보호 계전기에는 몇 가지 주요 작업이 있습니다. 각각은 서로 다른 유형의 전력 문제를 목표로 합니다. 다음은 각 기능에 대한 명확한 분석입니다.

1. 누락된 단계 감지

때로는 세 단계 중 하나가 사라지기도 합니다. 퓨즈가 끊어졌거나 전선이 끊어졌기 때문에 이런 일이 발생할 수 있습니다. 모터가 한 위상을 잃더라도 여전히 다른 두 위상에서 작동을 시도합니다. 이는 두 단계에 큰 스트레스를 줍니다. 모터는 정상 전류 레벨의 두 배까지 끌어올릴 수 있습니다. 모터 내부의 권선은 매우 빠르게 가열됩니다. 릴레이는 누락된 위상을 즉시 감지하고 모터가 소진되기 전에 작동을 중단합니다.

2. 위상 간 불균일한 전압 포착

3상은 동일한 전압 레벨을 전달해야 합니다. 하지만 때로는 그렇지 않을 때도 있습니다. 작은 틈이라도 중요합니다. 위상 간 전압 갭이 2%에 불과하면 전류 갭이 최대 6~10%까지 늘어날 수 있습니다. 추가 전류로 인해 모터 내부에 열이 축적됩니다. 시간이 지남에 따라 장비의 수명이 단축됩니다. 계전기는 3상 모두의 전압을 계속 확인합니다. 간격이 너무 커지면 시스템이 트립됩니다.

3. 잘못된 위상 순서 잡기

3상 모터는 설정된 방향으로 회전합니다. 그 방향은 세 단계의 순서에 따라 달라집니다. 누군가 잘못된 순서로 위상을 연결하면 모터가 뒤로 회전합니다. 사소해 보이지만 몇 초 만에 펌프, 팬, 엘리베이터를 파괴할 수 있습니다. 릴레이는 모터가 시작되기 전에 위상 순서를 확인합니다. 순서가 틀리면 출발을 막습니다.

4. 전압 레벨 관찰

전압이 너무 낮으면 모터가 약해지고 느려집니다. 전압이 너무 높으면 모터 내부의 절연체가 더 빨리 마모됩니다. 정격 전압보다 10% 낮은 수준에서 모터를 가동하면 견인력이 약 19% 감소할 수 있습니다. 계전기는 전압 레벨을 감시합니다. 전압이 안전 범위보다 너무 높거나 낮을 경우 부하를 차단합니다.

5. 주파수 확인

전력망은 국가에 따라 50Hz 또는 60Hz의 고정 주파수에서 실행되어야 합니다. 발전기와 약한 그리드는 때때로 이 대상에서 멀어집니다. 주파수가 너무 많이 이동하면 모터가 잘못된 속도로 작동합니다. 일부 릴레이는 주파수를 추적할 수 있습니다. 주파수가 안전 범위를 벗어나면 전원을 차단합니다.

위상 보호 계전기의 유형

위상 보호 계전기에는 여러 유형이 있습니다. 각 유형은 서로 다른 수준의 보호를 위해 제작되었습니다. 아래 표에는 주요 유형과 사용처가 나와 있습니다.

위상 보호 계전기 작동 방식: 단계별

릴레이는 문제를 감지할 때마다 명확한 프로세스를 따릅니다. 처음부터 끝까지 작동하는 방법은 다음과 같습니다.

1. 단계 읽기: 계전기는 입력 배선을 통해 항상 3상 모두의 전압을 읽습니다.
2. 데이터 확인: 내부 회로나 칩은 전압 크기, 위상 순서, 균형 및 주파수를 확인합니다.
3. 안전 한계와 비교: 릴레이는 판독값이 설정된 안전 범위 내에 있는지 확인합니다.
4. 결함 발견: 판독값이 안전 범위를 벗어나면 릴레이는 이를 오류로 표시합니다.
5. 잠시만 기다리세요(선택사항): 많은 릴레이는 작동하기 전에 짧은 시간을 기다립니다. 이렇게 하면 짧은 전원 문제로 인한 잘못된 경보가 중지됩니다.
6. 조치 취하기: 릴레이는 출력 접점을 열거나 닫습니다. 이는 접촉기나 회로 차단기에 전원을 차단하라고 지시합니다.
7. 결함 표시: 릴레이의 표시등이나 디스플레이는 무엇이 잘못되었는지 보여주므로 운영자는 무엇을 고쳐야 할지 알 수 있습니다.

위상 보호 계전기를 구입하기 전에 확인해야 할 사항

올바른 릴레이를 선택하는 것이 중요합니다. 잘못된 선택으로 인해 장비가 보호되지 않거나 잘못된 종료가 발생할 수 있습니다. 확인해야 할 주요 사항은 다음과 같습니다.

• 공급 전압: 릴레이는 380V, 400V, 480V 등 시스템 전압과 일치해야 합니다.
• 빈도: 그리드가 50Hz 또는 60Hz에서 실행되는지 확인하고 릴레이가 이를 지원하는지 확인하세요.
• 보호 기능: 위상 손실, 잘못된 순서, 고르지 못한 전압 또는 이 모든 것 등 보호해야 할 결함을 결정하십시오.
• 조정 가능한 한도: 조정 가능한 트립 포인트가 있는 계전기를 사용하면 보호 장치의 민감도를 더욱 효과적으로 제어할 수 있습니다.
• 반응 속도: 일부 장비에서는 200밀리초 이내에 작동하는 릴레이가 필요합니다. 다른 사람들은 잘못된 여행을 피하기 위해 조금 더 기다릴 수 있습니다.
• 출력 접점 등급: 릴레이의 출력은 연결된 접촉기나 차단기를 제어할 수 있을 만큼 강력해야 합니다.
• 장착 스타일: 대부분의 계전기는 패널 상자 내부의 표준 DIN 레일에 고정됩니다. 공간에 맞는 크기를 확인하세요.
• 안전 표준: IEC 60255 또는 유사한 표준을 충족하는 릴레이를 찾으십시오. 이는 안정적인 성능을 확인합니다.

위상 보호 계전기가 사용되는 곳

위상 보호 계전기는 많은 산업 분야에서 사용됩니다. 갑작스러운 기계 고장으로 인해 위험하거나 비용이 많이 드는 경우 가장 중요합니다.

공장 모터

대부분의 공장에서는 3상 모터를 사용하여 기계를 작동합니다. 모터 고장으로 인해 공장이 예기치 않게 가동 중단되는 경우가 많습니다. 위상 결함은 모터가 고장나는 가장 큰 원인 중 하나입니다. 모터 제어반에는 위상 보호 계전기가 장착되어 각 모터를 하나씩 보호합니다.

에어컨 및 냉각 시스템

에어컨 및 냉각 장치의 압축기는 위상 문제에 매우 민감합니다. 스크롤 압축기의 잘못된 위상 순서로 인해 몇 초 만에 중단될 수 있습니다. 이러한 이유로 위상 보호 계전기는 이러한 시스템의 표준 부분입니다.

물 펌프장

물 펌프는 올바른 방향으로 회전해야 합니다. 역상 순서로 인해 펌프가 물을 잘못된 방향으로 밀어냅니다. 이렇게 하면 급수 시스템을 빠르게 배수할 수 있습니다. 위상 보호 계전기는 위상 순서가 잘못된 경우 펌프의 시동을 중지합니다.

엘리베이터 및 리프팅 기계

엘리베이터의 모터 역전은 심각한 안전 위험을 초래합니다. 많은 국가에서는 모든 엘리베이터 설치에 대해 법으로 상순 보호를 요구합니다. 릴레이는 모터가 항상 올바른 방향으로 작동하는지 확인합니다.

발전기 및 태양광 발전 시스템

3상 전력을 공급하는 백업 발전기와 태양광 시스템은 때때로 불안정한 출력을 생성할 수 있습니다. 위상 보호 계전기는 공급 품질을 감시합니다. 이는 나쁜 전원 상태로부터 이러한 시스템에 연결된 장비를 보호합니다.

위상 보호 계전기를 올바르게 설치하는 방법

아무리 좋은 릴레이라도 배선이 잘못되면 도움이 되지 않습니다. 올바른 설치를 위해 다음 기본 단계를 따르십시오.

• 부하 스위치 앞의 3개 공급 라인(L1, L2, L3)에 릴레이의 위상 입력 배선을 직접 연결하십시오.
• 릴레이의 상시 폐쇄 출력을 접촉기 코일과 직렬로 배선합니다. 이렇게 하면 오류가 발생하면 자동으로 접촉기의 전원이 차단됩니다.
• 릴레이의 전압 정격이 공급 전압과 일치하는지 확인하십시오. 불일치로 인해 판독값이 잘못되거나 릴레이가 손상될 수 있습니다.
• 경보 출력을 경고등이나 제어판에 연결하십시오. 이를 통해 운영자는 항상 전체 시스템을 종료하지 않고도 문제가 있음을 알 수 있습니다.
• 처음 설정할 때 위상 회전 도구를 사용하여 위상 순서를 확인하세요. 연결된 장비를 켜기 전에 이 작업을 수행하십시오.
• 공간 조건에 맞는 폐쇄형 패널 박스 내부의 DIN 레일에 릴레이를 장착합니다.

위상 보호 계전기를 사용하는 것이 가치 있는 이유

위상 보호 계전기는 비싸지 않습니다. 그러나 이를 통해 방지할 수 있는 문제를 해결하려면 많은 비용이 소요될 수 있습니다. 주요 이점을 간단히 살펴보겠습니다.

자주 묻는 질문

Q1: 상보호계전기의 주요 업무는 무엇인가요?

주요 임무는 3상 전원 공급 장치를 항상 감시하는 것입니다. 위상 누락, 잘못된 위상 순서, 고르지 못한 전압 등 문제가 발견되면 전원을 차단합니다. 이는 모터 및 기타 연결된 장비가 손상되지 않도록 보호합니다.

Q2: 상 보호 계전기가 없으면 모터는 어떻게 되나요?

릴레이가 없으면 전원 공급 장치에 문제가 있어도 모터는 계속 작동합니다. 전류가 너무 많이 소모됩니다. 너무 뜨거워집니다. 내부 배선이 끊어졌습니다. 많은 경우, 모터는 결함 시작 후 불과 몇 분 이내에 완전히 소진됩니다.

Q3: 상 보호 계전기가 열 과부하 계전기를 대체할 수 있습니까?

아니요. 이 두 릴레이는 서로 다른 작업을 수행합니다. 열 과부하 계전기는 무거운 부하나 샤프트 정지로 인해 발생하는 과도한 전류로부터 모터를 보호합니다. 위상 보호 계전기는 전원 공급 장치의 품질을 감시합니다. 완전한 보호 설정을 위해서는 두 계전기가 함께 작동해야 합니다.

Q4: 계전기는 전압 불균형을 어떻게 측정합니까?

릴레이는 3상 각각의 전압을 읽습니다. 그런 다음 세 가지 판독값의 평균을 찾습니다. 각 단계가 해당 평균에서 얼마나 떨어져 있는지 확인합니다. 위상이 너무 멀리 떨어져 있으면 계전기는 이를 불균형으로 간주하고 시스템을 트립합니다. 대부분의 계전기는 간격이 설정된 수준(보통 3%~8%)을 초과할 때 작동합니다.

Q5: 단상 시스템에서 상 보호 계전기를 사용할 수 있습니까?

아니요. 위상 보호 계전기가 올바르게 작동하려면 세 위상이 모두 필요합니다. 3상 시스템용으로만 제작되었습니다. 단상 시스템에 대한 보호가 필요한 경우 전압 모니터링 릴레이와 같은 다른 유형의 릴레이를 사용해야 합니다.

Q6: 위상 보호 계전기는 오류에 얼마나 빨리 반응합니까?

오류 유형과 릴레이 모델에 따라 다릅니다. 완전히 누락된 위상의 경우 많은 릴레이가 내에서 작동합니다. 0.1~0.5초 . 전압 불균형 또는 과전압/저전압 오류의 경우 계전기는 먼저 짧은 시간(보통 0.1~10초)을 기다리는 경우가 많습니다. 짧은 대기 시간은 짧은 전원 문제로 인한 잘못된 종료를 방지하는 데 도움이 됩니다.