Преобразователи частоты Справочники Устройства защиты и коммутирующая аппаратура
Устройства защиты и коммутирующая аппаратура

9 КОММУТАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ И ЗАЩИТНЫЕ УСТРОЙСТВА

Для отключения от источника электроснабжения преобразователя частоты и электродвигателя при проведении технического обслуживания, ремонта и защиты от аварийных режимов должны использоваться коммутационные и защитные устройства.

Устройство отключения питания
В соответствии с европейским стандартом EN 60204-1 «Безопасность машинного оборудования», в каждом источнике питания должно быть предусмотрено ручное устройство отключения питания. Необходимо использовать устройства следующих типов:
• выключатель-разъединитель, соответствующий категории применения по стандарту EN 60947-3;
• разъединитель, имеющий вспомогательный контакт, который, прежде чем разомкнуть главные контакты разъединителя, во всех случаях заставляет коммутирующие устройства разорвать цепь нагрузки;
• автоматический выключатель, соответствующий стандарту EN 60947-3.


Предохранители
Для защиты входного моста преобразователя частоты и сетевого кабеля от внешних коротких замыканий должны использоваться сверхбыстродействующие электронные предохранители.
Предохранители устанавливаются по одному для каждого фазного проводника в соответствии со стандартом IEC 947-4 (Выключатели и Системы). Характеристики рекомендуемых входных предохранителей: А - минимальный номинальный ток в амперах; U - номинальное напряжение в вольтах. Тип предохранителя определяется стандартами DIN 43620 и DIN 43653.

Устройство защитного отключения
Устройство защитного отключения (УЗО) применяется в качестве дополнительной меры защиты от поражения людей электрическим током.
Так как преобразователь частоты генерирует высшие гармоники тока и напряжения с порядковыми номерами (5, 7, 11, 13, 17, 23 и 25 и т.д.), предельные величины которых должны соответствовать стандартам ГОСТ 13109-97 по гармоническим составляющим напряжения и VDEO160, EN60555 по гармоническим составляющим тока, емкостной ток кабелей больше, чем в обычном случае и приблизительно равен 3 mA. Устройство защитного отключения отстраивается на величину тока, определяемую формулой

Iузо > 3mA*(N)+(Icrэд+Icrк),                                             (9.4)

где IУЗО - ток настройки срабатывания УЗО, mA; N - число преобразователей частоты;
ICRэд - емкостной ток электродвигателя, mA; ICRк - емкостной ток кабеля, mA.

Заземление
Нормативы электромагнитной совместимости требуют выполнения высокочастотного заземления экранов кабелей сети и электродвигателя со стороны преобразователя, а для кабеля двигателя необходимо еще заземление экрана со стороны электродвигателя. В случае использования нескольких преобразователей частоты их заземляющие проводники не должны образовывать петлю. Схема заземления показана на рис. 16.

Варианты заземления частотника. А - неправильно, Б - правильно.

Рис. 16 Схема заземления преобразователя частоты
ПЧ - преобразователь частоты. а) неправильно    б) правильно.

Площадь сечения медного заземляющего проводника должна быть не менее 3,5 мм2. Заземление должно обеспечивать защиту от напряжения на корпусе оборудования согласно стандартам IEC 364, IEC 543, EN 50178 (5.3.2.2) и EN60204-1.

Защита электродвигателя
Преобразователь частоты должен обеспечивать, как правило, следующие функции по защитам электродвигателя:
- защиту от тока перегрузки;
- защиту от перенапряжениий;
- защиту от понижения напряжения;
- защиту от замыканий на землю;
- контроль фаз питающей сети;
- контроль фаз выходной цепи;
- защиту двигателя от заклинивания;
- защиту привода от работы с недогрузкой;
- защиту двигателя от перегрузки.
Режимы защиты электродвигателя от перегрузки основываются на его тепловой модели, контролирующей изменение параметра произведение квадрата тока нагрузки на время (I2 * t), заложенного в программном обеспечении преобразователя частоты для стандартного электродвигателя и дополнительно на использовании термисторного датчика перегрева электродвигателя наружного или встроенного в обмотку статора.
Тепловая защита электродвигателя, основанная только на тепловой модели, не обеспечивает 100%-ю точность, потому что температура двигателя только рассчитывается, а не измеряется, а также не учитывается изменение температуры окружающей среды. Если работают несколько двигателей от преобразователя частоты, в каждом из них должен быть установлен отдельный термисторный датчик.
Возможно ошибочное срабатывание термисторного датчика в результате воздействия высших гармоник напряжения на выходе преобразователя частоты, в общем случае защитой от этого является увеличение уставки срабатывания реле защиты примерно на 10%.

Источник: отраслевой документ ВРД 39-1.10-052-2001

 

Теория

Besucherzahler
счетчик для сайта