Переключатель фаз (напряжения): устройство, принцип действия, виды

Переключателем фаз является элемент электросхемы, который включает дополнительную фазу вместо основной. Последняя представляет собой соединение (провод) с устройством выработки электроэнергии, которое заземлено. Это может быть генератор либо трансформатор. В проводе могут происходить значительные колебания напряжения (причины мы здесь разбирать не будем), что недопустимо для ряда приборов.

Для выравнивания напряжения в электросхему вводят переключатель фаз. С его помощью подключается еще один провод с более подходящими для приборов характеристиками тока. Таких проводов (а они являются фазами) может быть несколько. В этом случае выбор падает на тот, чье напряжение максимально приближено к нужным значениям. Эти устройства и называются переключателями напряжения, а также реле контроля фаз.

Данные устройства приводят работу электросети в нормальное состояние, делают ее более безопасной, уменьшают вероятность замыкания. Потребляющие энергию приборы работают без сбоев, более длительный срок, не ломаются. Такие реле применяют при создании системы автономного снабжения электроэнергией от генераторов.

Устройство и принцип действия

Выглядит переключатель, как устройство с корпусом светлого цвета, сделанного из стойких к воздействию температур пластиков. Корпус состоит из индикаторов (светодиоды), входы для проводов, табло параметров, где показывается напряжение на разных фазах, панель управления. Прибор может быть снабжен ЖК дисплеем и даже управляться с помощью сенсорной панели.

Основной элемент устройства представлен в виде электромагнитного реле. Он контролирует переключение фаз. В литературе, да и у нас, можно встретить термины реле и переключатель, как синонимы. Однако, это не совсем так, поскольку реле является составной частью переключателя. Представленные в настоящее время модели чаще всего электронные, в которых управление реле передано микроконтроллеру. Электромагнитный сигнал идет от последнего к реле, оно размыкает переключает соединение с действующего на альтернативное.

Основные разновидности

Существует несколько видов переключателей, которые делятся на механические, автоматические, последний же имеет разновидность — электронные.

Механические — постоянно контролируемое устройство с ручным управлением, требует работы профессионального оператора. Это считается основным его недостатком. У данных устройств меньшая чувствительность и точность. К достоинствам стоит отнести компактность, стойкость к перегрузкам. Они могут выступать в виде выключателя сети. Кроме того они достаточно бюджетны.
Автоматические — настраиваемые под определенные параметры устройства, которые самостоятельно осуществляет выбор режима, фазы и пр. Они сами переключают фазы при необходимости. У них высокая чувствительность и точность, не нужно постоянно их контролировать. Контакты реле не залипают благодаря наличию внутренней блокировки.
Электронные — разновидность автоматических устройств с цифровым управлением, представленным микроконтроллером, который является процессором, анализирующим параметры электрического тока, вычисляющим высокие значения напряжения, переключающим фазы. Устройство снабжено ЖК дисплеем.

Существует и иная классификация. Она разделяет переключатели на двухфазные и трехфазные. Разница заключается в количестве проводков (фаз). Между ними и происходит переключение с электроцепи.

Двухфазные — простые устройства с одной основной и второй дополнительной фазами. Работа заключается в переключении напряжении на дополнительную фазу при превышении допустимого значения на основной. После нормализации происходит обратное переключение. В случае, когда напряжение скачет на обеих фазах, выбор падает на ту, где оно меньше. В этом заключается минус данного вида реле.
Трехфазные — более сложные устройства, признаваемые оптимальными по надежности и безопасности. Они состоят из основной и 3-х альтернативных фаз. Автоматически выбор устройства падает на ту, которая имеет параметры ближе к нормативным. То есть у прибора существует несколько вариантов. Даже если на основной и одной дополнительной параметры будут вне нормы, у него есть альтернатива в идее 2-х других фаз.

Без сомнения трехфазный переключатель более надежен по сравнению с двухфазным, где надо выбирать одну из двух фаз. Однако есть и недостатки. Это громоздкость и высокая стоимость, из-за которых их чаще используют на производстве. А в бытовых целях, в том числе в домах, устанавливают двухфазные переключатели.

Подключение и настройка

Следует помнить, что реле нельзя устанавливать самостоятельно. Это должен делать профессионал, поскольку напряжение может быть до 380 В. Подготовка у специалиста должна быть соответствующей, ведь ошибка может привести к замыканию сети, возможны сбои и возгорания. Все это приводит к материальным затратам и юридическим последствиям.

Каким образом подключается конкретное реле можно узнать в документах, сопровождающих устройство. Обратите внимание, что схема подключения имеет значительные отличия у производителей. Монтаж происходит в электрическом щитке. Ставится в цепи сначала выключатель-автомат , а потом реле на DIN-рейку.

Затем происходит настройка и установка необходимых параметров его работы:

находим основную фазу, выбираем ее, как работающую по умолчанию;
ставится напряжение (минимум и максимум), когда надо переключаться на иную фазу;
выставляется точка возврата, то есть время, когда произойдет возврат на основную фазу.

Большая часть моделей уже содержит настройки , которые можно не менять, но стоит их сверить в соответствии со своими требованиями. Изменения отдельных параметров происходят кнопками увеличить или уменьшить. При необходимости сбросить все настройки необходимо нажать соответствующую кнопку (многие устройства ею оснащены).

Сферы применения

Рассмотрим основные сферы использования переключателей. Их три:

Дома — они устанавливаются как в частных, так и в многоквартирных домах. В городских домах реле контролирует систему подачи энергии. В частных — работу котельных, систем охраны, наблюдения, подачи электроэнергии, сигнализации.
Офисы, промышленные предприятия — устройства здесь используются для автоматизации всех процессов. Например, поддерживают работу климатических систем, вентиляции, связи, диспетчерских устройств. Помогают функционированию систем слежения, управления и пр.
Учреждения медицинского назначения — эта сфера вынесена в отдельный раздел, поскольку бесперебойное снабжение энергией имеет для них приоритетное значение. Нельзя допускать отключения оборудования, поддерживающего пациентов в реанимационных отделениях. Хранение медикаментов и биологических материалов требует работы холодильного оборудования, необходима подача кислорода и пр.

В отдельную сферу вынесено использование переключателей для Умного дома. Управление всеми процессами такого дома отдано компьютерным программам. Поэтому электроснабжение должно быть бесперебойным для поддержания в рабочем состоянии всего комплекса. Переключатели напряжения здесь играют важную роль, поддерживая безопасность и стабильность работы инженерных систем.

Переключатель фаз (напряжения): устройство, принцип действия, виды

Устройство и принцип действия

Основные разновидности

Подключение и настройка

Сферы применения

Популярные торговые марки

Рекомендации по выбору