Для чего нужен переключатель фаз

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:

• Ручной переключатель фаз, где рабочий режим задается вручную. В данном случае качество работы напрямую связано со стабильностью подаваемого напряжения на фазах. При помощи такого механического устройства выбирается наиболее оптимальная фаза для питания той или иной цепи в электроустановке.
• Автоматический электронный переключатель фаз срабатывает без участия человека, ориентируясь на показатели напряжения той или иной фазы. То есть, когда одна из цепей электроустановки не в состоянии справится с нагрузкой, то микропроцессор сам выбирает оптимальную фазу и подает питание от нее.

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.

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:

• Прежде всего, следует обратить внимание на то, чтобы параметры переключателя фаз соответствовали параметрам вводного тока, эти показатели определяют силу тока (A), напряжение (U) и сопротивление (Om или Ω). Ни в коем случае не используйте прибор, у которого эти параметры ниже, нежели у подаваемого вводного тока.
• В современных ПФ заложены дополнительные функции. Это регулировка минимального и максимального напряжения до момента переключения, а также наличие таймера, который допускает перебои с напряжением в пределах заданного времени, после чего происходит переключение на оптимальную фазу. В бюджетных модификациях ПФ такие усовершенствования не предусмотрены.
• Современные модели ПФ, помимо сегментного индикатора, оборудованы LCD дисплеем, отображающим главные показатели настроек, куда включается величина напряжения тока и номер фазы, подключенной в реальном времени.

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:

• определить и указать приоритетную фазу;
• установить верхний (230-250 V) и нижний порог (150-170 V), а также секундный таймер задержки переключения на оптимальную фазу;
• установить секундный таймер задержки для возврата на предыдущую фазу.

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).

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.