УЗО с преобразователями частоты - Мода и красота
30.11.2022

УЗО с преобразователями частоты

УЗО серии ПФИМ типа F

Как правильно выбрать УЗО для работы с преобразователями частоты, чтобы избежать неприятных ошибочных отключений автоматического выключателя и избежать ненужного простоя машины.

Конструкторы постоянно борются с необходимостью создавать более современные машины с большей эффективностью производства. Все более популярным решением является использование частотно-регулируемых приводов с регулируемой скоростью. Хотя это, несомненно, работает, такой подход может вызвать ненужное срабатывание устройства защитного отключения (УЗО) https://elektro-prof.ru/catalog/ustroystva-zashchity-kontrolya-i-upravleniya/uzo/abb/ или даже привести к полной потере функций защиты. Вот почему так важно выбрать правильную защиту.

Эффективность такого решения зависит от досконального понимания конструкции привода и УЗО и принципа их взаимодействия. Выбор зависит от того, где возникает ток утечки. генерируемого приводом, а также его амплитуда, форма волны и частотные составляющие.

Электропривод и преобразователь частоты – основы

Переменная скорость значительно расширяет функциональные возможности привода. Использование частотной модуляции позволяет добиться высокой точности позиционирования за счет последовательной регулировки скорости двигателя. Однако такое решение может привести к избыточным токам утечки не только в случае короткого замыкания, но и при нормальной работе.

В случае несбалансированных фаз переменного тока или при подключении большого количества приводов могут возникать переменные и постоянные токи утечки на частотах в диапазоне МГц. Величина такого тока может превышать 100 мА, что достаточно для некорректного срабатывания УЗО.

Автоматический выключатель дифференциального тока серии PFIM типа F

Преобразователи частоты выпрямляют сетевое напряжение с помощью диодных мостов. Напряжение постоянного тока сглаживается перед преобразованием в выходное напряжение, которое может изменяться по величине и частоте.

Как правило, по мере увеличения тока утечки излучаемые емкостные помехи и кондуктивное высокочастотное напряжение короткого замыкания уменьшаются. Это означает, что разработчики иногда допускают увеличение тока утечки для ограничения радиопомех.

УЗО, взаимодействующие с приводами с регулируемой скоростью

Невозможно рассчитать, сколько приводов можно подключить после УЗО, не отключив его без необходимости, потому что качество монтажа оказывает огромное влияние на уровень тока утечки. Однако, как правило, за автоматическим выключателем можно подключить не более трех приводов при условии, что установка выполнена правильно.

  • УЗО типа F предназначены для однофазных инверторов, обеспечивая достаточную защиту от замыкания на землю, вызванного гармониками, генерируемыми инвертором, и ограничивая количество ненужных отключений автоматического выключателя.
    Этот тип автоматического выключателя предлагает такой же диапазон защиты и функциональности, что и автоматические выключатели типа А, и обнаруживает как синусоидальные переменные, так и пульсирующие постоянные токи. Благодаря обширным функциональным возможностям, в случае совместной работы с однофазными инверторами, автоматические выключатели типа F обеспечивают большую безопасность и более высокую стабильность системы по сравнению с автоматическими выключателями типа А.
  • УЗО типа B обнаруживают синусоидальный переменный ток, пульсирующий постоянный ток и сглаженный постоянный ток короткого замыкания, что делает их широко применимыми. Они адаптированы для работы в трехфазных системах с частотой 50/60 Гц. Кроме того, УЗО типа Б отключаются токами замыкания частотой до 1 кГц.
  • УЗО типа Bfq соответствуют требованиям типа B (стандарт IEC/EN 62423), хотя они предназначены для использования в цепях с преобразователями частоты для приводов с регулируемой скоростью. Для них характерна правильно построенная кривая отключения, охватывающая диапазон частот до 50 кГц, что позволяет избежать раздражающего неправильного включения автоматического выключателя. Ход кривых показывает пониженную чувствительность к току утечки более высокой частоты.
  • УЗО типа B+ соответствуют требованиям стандарта VDE 0664-400, а их частотная характеристика охватывает диапазон до 20 кГц. Максимальный ток отключения на более высоких частотах ограничен 420 мА. Это обеспечивает превосходную защиту от возгораний при замыкании на землю в системах с электронными приводами.

Стоит отметить, что при сложной форме осциллограммы тока достаточно включить УЗО, когда среднеквадратичное значение тока на одной частоте достигнет кривой отключения, ведь зачастую ток отключения автоматического выключателя составляет всего 50/60 Гц.

Автоматический выключатель дифференциального тока серии FRCdM тип B

УЗО типов B, Bfq и B+ (до 63 А) в стандартной комплектации оснащены функциями цифрового устройства защитного отключения, что дает вам два основных преимущества при использовании с преобразователями частоты. Во-первых, цифровые УЗО имеют светодиод, сигнализирующий об утечке тока. Это позволяет пользователю увидеть, что ток утечки находится в допустимых пределах. Во-вторых, они работают с высокой точностью, благодаря чему значение активации может быть ближе к 100% от IΔn. В результате можно избежать преждевременного включения автоматического выключателя.

В целом, УЗО типов F, B, Bfq и B+ позволяют увеличить время безотказной работы системы, поскольку они в значительной степени устойчивы к ненужным отключениям (безразличие к импульсному току ≤ 3 кА и отключение с задержкой).

Резюме

Чтобы не отставать от ожиданий пользователей, машиностроители должны иметь возможность разработать согласованную систему УЗО и приводов, которая одновременно обеспечивает максимально возможный уровень защиты и эффективное управление двигателем. Жизненный цикл продукции сокращается, и ожидается, что инженеры и предприятия повысят свою эффективность и производительность.

Чтобы оставаться конкурентоспособными и решать эти задачи, предприятия должны постоянно совершенствовать свои процессы, сокращая время и затраты на проектирование, разработку, эксплуатацию и оптимизацию используемых ими систем промышленной автоматизации.

Гармоничное расположение УЗО и преобразователя частоты даст машиностроителям дополнительное конкурентное преимущество за счет сокращения времени простоя и эксплуатационных расходов для заводов-изготовителей, получающих проект. Правильно подобранные устройства только улучшат используемые ими конструктивные решения.