รีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าจะวัดค่าแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับหรือกระแสตรง และเปลี่ยนสถานะหน้าสัมผัสเอาต์พุตเมื่อเกิดสภาวะที่กำหนดไว้ ขึ้นอยู่กับรุ่นของอุปกรณ์ โดยอาจตรวจจับแรงดันไฟฟ้าต่ำเกิน (Undervoltage) แรงดันไฟฟ้าเกิน (Overvoltage) ไฟขาดเฟส (Phase loss) ลำดับเฟสไม่ถูกต้อง (Incorrect phase sequence) หรือแรงดันไฟฟ้าไม่สมดุล (Voltage imbalance) โดยปกติแล้วรีเลย์จะไม่ ไม่ ตัดการทำงานของมอเตอร์หรือวงจรจ่ายไฟโดยตรง แต่หน้าสัมผัสเอาต์พุตจะทำหน้าที่ควบคุมคอยล์ของคอนแทคเตอร์, อินพุตทริปของเซอร์กิตเบรกเกอร์, อินพุตของโปรแกรมเมเบิลลอจิกคอนโทรลเลอร์ (PLC), สัญญาณเตือน หรือระบบอินเตอร์ล็อก เพื่อดำเนินการตามที่ต้องการ.
ดังนั้น การประยุกต์ใช้งานที่ถูกต้องจำเป็นต้องมีการตัดสินใจแยกเป็นสามส่วน ได้แก่ แรงดันไฟฟ้าใดที่ถูกวัด, สภาวะใดที่จะทำให้เอาต์พุตของรีเลย์เปลี่ยนสถานะ และอุปกรณ์ภายนอกใดที่จะตอบสนองต่อสัญญาณนั้น.
สิ่งสำคัญที่ต้องจดจำ
- รีเลย์ตรวจสอบเป็นอุปกรณ์วัดและควบคุม ไม่ใช่อุปกรณ์สำหรับตัดต่อกำลังไฟฟ้าโดยปกติ.
COM,เอ็นซี, และเลขที่อธิบายสถานะหน้าสัมผัสในสภาวะปกติที่ไม่มีการจ่ายไฟ (de-energized) โดยตรรกะในสภาวะปกติ (healthy-state) ยังคงขึ้นอยู่กับหลักการทำงานของรีเลย์นั้นๆ.- หมายเลขขั้วต่อแบบเปลี่ยนสถานะ (changeover) ตามมาตรฐาน IEC ที่พบบ่อย ได้แก่
11-12-14หรือ15-16-18, แต่ข้อมูลในเอกสารข้อมูล (datasheet) และแผนผังของรุ่นนั้นๆ จะมีความสำคัญสูงสุดเสมอ. - อุปกรณ์แบบเฟสเดียวโดยทั่วไปจะตรวจจับ
L-N,L1-L2, หรือ+/-, ขึ้นอยู่กับรุ่นและวงจร. - อุปกรณ์แบบสามเฟสโดยทั่วไปจะตรวจจับ
L1-L2-L3; การเชื่อมต่อสายนิวทรัลจำเป็นเฉพาะสำหรับรุ่นและฟังก์ชันที่ออกแบบมาสำหรับL1-L2-L3-Nระบบต่างๆ - การสูญเสียเฟสในมอเตอร์สามเฟสขณะทำงานอาจทำให้เกิดสภาวะไฟขาดเฟส (Single-phasing) กระแสเกิน และความร้อนสูงเกินจนเกิดความเสียหายได้ การตอบสนองเพื่อป้องกันตามปกติคือการหยุดการทำงานหรือป้องกันไม่ให้เริ่มเดินเครื่องอุปกรณ์.
- การตั้งค่าเกณฑ์ (Threshold) ฮิสเทอรีซิส (Hysteresis) การหน่วงเวลา (Delay) หน่วยความจำ (Memory) และการรีเซ็ต (Reset) จะต้องสอดคล้องกับโหลดและพฤติกรรมของระบบ ไม่ใช่ค่ามาตรฐานทั่วไปที่หาได้จากอินเทอร์เน็ต.
รีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าคืออะไร?
รีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ควบคุมทางอุตสาหกรรมที่ทำหน้าที่กำกับดูแลแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่หนึ่งค่าขึ้นไป และให้สัญญาณเอาต์พุตแบบแยกส่วนเมื่อสภาวะที่วัดได้อยู่ในเกณฑ์ปกติหรือผิดปกติ โดยทั่วไปมักติดตั้งบนราง DIN ภายในตู้ควบคุม แม้ว่าจะมีรูปแบบการติดตั้งอื่นๆ ด้วยก็ตาม.
หมวดหมู่ผลิตภัณฑ์นี้ประกอบด้วยฟังก์ชันการทำงานที่แตกต่างกันหลายประการ:
| ฟังก์ชันการตรวจสอบ | สิ่งที่อุปกรณ์ประเมินผล | การตอบสนองในการควบคุมทั่วไป |
|---|---|---|
| แรงดันไฟฟ้าต่ำเกินไป | แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าเกณฑ์ขั้นต่ำที่กำหนดไว้ | ตัดการทำงานของคอนแทคเตอร์, ป้องกันการสตาร์ท หรือส่งสัญญาณเตือนหลังจากหน่วงเวลา |
| แรงดันไฟฟ้าเกิน | แรงดันไฟฟ้าสูงกว่าเกณฑ์ขั้นสูงที่กำหนดไว้ | เปลี่ยนสถานะเอาต์พุตควบคุมหรือส่งสัญญาณไปยังระบบควบคุมดูแล |
| ไฟเฟสขาดหาย | เฟสใดเฟสหนึ่งหายไปหรือมีค่าต่ำกว่าเกณฑ์การตรวจจับของอุปกรณ์ | หยุดหรือยับยั้งการทำงานของโหลดสามเฟส |
| ลำดับเฟส | ลำดับเฟส L1, L2 และ L3 ไม่ถูกต้อง | ป้องกันมอเตอร์ที่ไวต่อทิศทางการหมุนไม่ให้เริ่มทำงาน |
| แรงดันไฟฟ้าไม่สมดุล | ความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้าแต่ละเฟสเกินขีดจำกัดที่ตั้งไว้ | หยุดการทำงานหรือแจ้งเตือนก่อนที่จะเกิดสภาวะไม่สมดุลเป็นเวลานาน |
| การตรวจสอบแบบช่วง (Window monitoring) | แรงดันไฟฟ้าต้องคงอยู่ในช่วงระหว่างขีดจำกัดต่ำสุดและสูงสุด | รักษาเอาต์พุตให้อยู่ในสถานะปกติเฉพาะเมื่อค่าอยู่ในช่วงที่ยอมรับได้เท่านั้น |
ไม่ใช่ว่ารีเลย์ตรวจสอบทุกตัวจะทำหน้าที่ได้ครบทุกฟังก์ชัน ตัวอย่างเช่น ตระกูล K8AK-PM ของ Omron ถูกออกแบบมาสำหรับการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าสามเฟส ลำดับเฟส และการสูญเสียเฟส ในขณะที่ ABB นำเสนอรีเลย์สามเฟสรุ่นต่างๆ ที่มีการผสมผสานฟังก์ชันการตรวจสอบแรงดันเกิน แรงดันตก การสูญเสียเฟส ความไม่สมดุล และลำดับเฟส ดังนั้นการเลือกใช้งานต้องเริ่มต้นจากฟังก์ชันที่ต้องการอย่างชัดเจน.
หลักการทำงานของรีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า
หลักการทำงานในทางปฏิบัติสามารถแบ่งออกได้เป็นสามชั้น.
1. การวัดค่า
ขั้วตรวจวัดจะเชื่อมต่อกับปริมาณทางไฟฟ้าที่ต้องควบคุม อุปกรณ์แบบเฟสเดียวอาจวัดแรงดันไฟฟ้าระหว่างไลน์กับนิวทรัล ระหว่างไลน์กับไลน์ หรือแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง ส่วนอุปกรณ์แบบสามเฟสอาจวัดแรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟสกับเฟส ระหว่างเฟสกับนิวทรัล หรือทั้งสองอย่าง ขึ้นอยู่กับวงจรและการกำหนดค่าระบบการเดินสายไฟ.
รีเลย์บางรุ่นได้รับพลังงานโดยตรงจากวงจรที่วัดค่า ในขณะที่บางรุ่นใช้ขั้วจ่ายไฟแยกต่างหาก เช่น A1/A2 และอินพุตการวัดแยกต่างหาก ความแตกต่างนี้ส่งผลต่อสถานะการทำงานหากวงจรการวัดหรือแหล่งจ่ายไฟควบคุมเสริมเกิดการขัดข้อง.
2. การประเมินผล
วงจรอิเล็กทรอนิกส์ภายในจะเปรียบเทียบค่าที่วัดได้กับเกณฑ์ที่กำหนดไว้ โดยตรรกะการทำงานอาจรวมถึง:
- เกณฑ์แรงดันตกหนึ่งระดับ;
- เกณฑ์แรงดันเกินหนึ่งระดับ;
- ช่วงแรงดันบนและล่าง;
- การตรวจจับลำดับเฟสหรือการสูญเสียเฟส;
- เกณฑ์ความไม่สมดุลของเฟส;
- การหน่วงเวลาขณะเริ่มทำงาน การตัดวงจร หรือการคืนค่า;
- ค่าฮิสเทอรีซิสระหว่างจุดตัดวงจรและจุดรีเซ็ต;
- การรีเซ็ตอัตโนมัติ หรือการทำงานแบบล็อก/รีเซ็ตด้วยตนเอง.
ไฟ LED หรือหน้าจอแสดงผลที่แผงด้านหน้าอาจแสดงสถานะแหล่งจ่าย สถานะรีเลย์ แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ หรือรหัสความผิดปกติ ความหมายของแต่ละสถานะขึ้นอยู่กับรุ่นของอุปกรณ์.
การทำงานของเอาต์พุต
หลังจากสภาวะความผิดปกติเป็นไปตามตรรกะเวลาที่กำหนดไว้ รีเลย์จะเปลี่ยนสถานะหน้าสัมผัสเอาต์พุต จากนั้นหน้าสัมผัสแบบดรายคอนแทค (dry contact) จะทำการสับเปลี่ยน วงจรควบคุม. ซึ่งอาจเป็นการตัดไฟคอยล์คอนแทคเตอร์ ส่งสัญญาณไปยัง PLC สั่งงานสัญญาณเตือน หรือสั่งงานวงจรทริปของเบรกเกอร์ที่ผ่านการรับรอง.
การแยกส่วนนี้มีความสำคัญ หน้าสัมผัสของรีเลย์ตรวจวัดต้องมีพิกัดรองรับโหลดควบคุมและประเภทการใช้งานที่เหมาะสม แต่ไม่ได้หมายความว่าจะรองรับการตัดกระแสไฟฟ้าของมอเตอร์หรือวงจรย่อยที่ป้องกันไว้โดยอัตโนมัติ.
ตรรกะหน้าสัมผัสเอาต์พุต: COM, NC และ NO
เอาต์พุตแบบขั้วเดี่ยวสองทาง (SPDT) มีขั้วต่อสามจุด:
| ติดต่อ | หมายถึงสถานะปกติที่ไม่มีการจ่ายไฟ | ตัวอย่างมาตรฐาน IEC ที่พบบ่อย |
|---|---|---|
| COM | หน้าสัมผัสเคลื่อนที่ทั่วไป | 11 หรือ 15 |
| เอ็นซี | ปกติปิดเชื่อมต่อกับ COM | 12 หรือ 16 |
| เลขที่ | ปกติเปิดแยกจาก COM | 14 หรือ 18 |
สำหรับหน้าสัมผัสทั่วไป 11-12-14 หน้าสัมผัสแบบสลับทาง:
รีเลย์ไม่ได้จ่ายไฟ:คำว่า “normal”, “NO” และ “NC” หมายถึงสถานะทางกลขณะที่ไม่มีการจ่ายไฟ ไม่ได้หมายถึง “สภาวะปกติของแหล่งจ่าย” หรือ “สภาวะผิดปกติ” โดยอัตโนมัติ หากต้องการทราบว่าหน้าสัมผัสใดจะปิดในระหว่างการทำงานปกติ โปรดอ่านแผนภาพการทำงาน (function diagram).
หลักการวงจรปิด (Closed-circuit principle)
การใช้งานที่เน้นด้านการป้องกันหลายประเภทจะจ่ายไฟให้กับรีเลย์เอาต์พุตในขณะที่แหล่งจ่ายที่ตรวจสอบอยู่ในสภาวะปกติ หากเกิดความผิดปกติอย่างต่อเนื่องจะทำให้เอาต์พุตหยุดจ่ายไฟ ABB ได้ระบุหลักการวงจรปิดนี้ไว้สำหรับรีเลย์ตรวจสอบเฟสรุ่น CM-PFS โดยเฟสที่ถูกต้องจะจ่ายไฟให้กับเอาต์พุตหลังจากผ่านการหน่วงเวลาเริ่มต้น ในขณะที่การสูญเสียเฟสหรือลำดับเฟสไม่ถูกต้องจะทำให้เอาต์พุตหยุดจ่ายไฟ.
สถาปัตยกรรมนี้สามารถรองรับการตรวจจับความล้มเหลว (fail-aware) ได้ เนื่องจากการสูญเสียไฟควบคุม การสูญเสียไฟตรวจสอบ สายควบคุมขาด หรือการตรวจพบแรงดันไฟฟ้าผิดปกติ ทั้งหมดนี้สามารถทำให้คอนแทคเตอร์ปล่อยหน้าสัมผัสได้ อย่างไรก็ตาม วงจรควบคุมทั้งหมดจะต้องได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อให้สถานะที่เกิดขึ้นมีความปลอดภัยต่อเครื่องจักร.
หลักการวงจรเปิด (Open-circuit principle)
อุปกรณ์บางชนิดหรือฟังก์ชันที่เลือกไว้จะจ่ายไฟให้กับเอาต์พุตเมื่อเกิดความผิดปกติ ซึ่งอาจเหมาะสมสำหรับสัญญาณเตือนภัย แต่การสูญเสียแหล่งจ่ายไฟของรีเลย์อาจทำให้เอาต์พุตแจ้งเตือนความผิดปกติไม่ทำงาน อย่าสรุปหลักการทำงานจากหมายเลขขั้วต่อเพียงอย่างเดียว.
แผนภาพการเดินสายรีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าแบบเฟสเดียว
ต่อไปนี้เป็นแนวคิดการควบคุมทั่วไป ไม่ใช่สิ่งทดแทนแผนภาพผลิตภัณฑ์.
การตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟในการจัดวงจรปิดทั่วไปนี้ หน้าสัมผัสในสถานะปกติของรีเลย์ตรวจสอบจะทำหน้าที่ครบวงจรให้กับคอยล์คอนแทคเตอร์ หากแรงดันไฟฟ้าเคลื่อนที่ออกนอกช่วงที่กำหนดนานเกินกว่าเวลาหน่วงที่ตั้งไว้ เอาต์พุตของรีเลย์ตรวจสอบจะปล่อยวงจรและคอนแทคเตอร์จะตัดวงจรโหลด.
ก่อนทำการเดินสายไฟ ให้ตอบคำถามเหล่านี้จากเอกสารข้อมูลทางเทคนิคโดยตรง:
- อุปกรณ์วัดค่า
L-N,L1-L2, หรือ DC+/-? - อุปกรณ์ใช้พลังงานจากวงจรที่วัดค่าเอง หรือจำเป็นต้องใช้
A1/A2แหล่งจ่ายไฟเสริม? - คู่เอาต์พุตใดที่จะปิดวงจรเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ตรวจสอบอยู่ในสภาวะปกติ?
- หน้าสัมผัสเอาต์พุตเหมาะสมกับแรงดันไฟฟ้าของคอยล์คอนแทคเตอร์ กระแสกระชาก และประเภทการใช้งานหรือไม่?
- รีเลย์จะรีเซ็ตตัวเองโดยอัตโนมัติหลังจากแรงดันไฟฟ้ากลับสู่สภาวะปกติ หรือวงจรควบคุมจำเป็นต้องมีการรีสตาร์ทด้วยตนเอง?
อย่าทึกทักเอาเองว่ารีเลย์เฟสเดียวทุกรุ่นจำกัดอยู่ที่ 230 โวลต์ กลุ่มผลิตภัณฑ์มีช่วงการวัดทั้งแบบ AC และ DC ที่แตกต่างกัน โปรดเลือกรุ่นที่ตรงกับการใช้งานจริงโดยพิจารณาจากแรงดันไฟฟ้าของระบบและค่าเกณฑ์ที่ต้องการ.
แผนภาพการเดินสายรีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าสามเฟส
โดยทั่วไปรีเลย์ตรวจสอบสามเฟสจะตรวจจับเฟสที่ด้านต้นทางของคอนแทคเตอร์ เพื่อป้องกันการสตาร์ทเมื่อแหล่งจ่ายไฟขาเข้าไม่ปกติ และตัดการทำงานของคอนแทคเตอร์หากเกิดข้อผิดพลาดที่ตรวจพบ.
วงจรกำลังขอบเขตที่สำคัญ:
- รีเลย์แบบสามสายที่ออกแบบมาสำหรับ
L1-L2-L3ห้ามดัดแปลงให้เป็นระบบการวัดแบบสี่สายโดยการแก้ไขหน้างาน. - อุปกรณ์แบบสี่สาย
L1-L2-L3-Nอาจใช้สายนิวทรัลสำหรับแหล่งจ่ายไฟ การวัดแรงดันเฟสเทียบกับนิวทรัล หรือทั้งสองอย่าง โปรดปฏิบัติตามแผนภาพการเดินสาย. - ลำดับเฟสที่ถูกต้องจะถูกกำหนดโดยลำดับที่ขั้วตรวจจับของรีเลย์ การสลับสองเฟสจะทำให้ลำดับที่ตรวจพบเปลี่ยนไป.
- การสูญเสียเฟสอาจตรวจจับได้ยากขึ้นหลังจากมอเตอร์ทำงานแล้ว เนื่องจากมอเตอร์ที่กำลังหมุนสามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าป้อนกลับในเฟสที่ขาดหายไปได้ ควรใช้รีเลย์ที่มีคุณสมบัติการตรวจจับการสูญเสียเฟสที่เหมาะสมกับการใช้งาน.
- การสูญเสียหนึ่งเฟสไม่ใช่ข้อได้เปรียบด้านความต่อเนื่องสำหรับมอเตอร์สามเฟส การปล่อยให้มอเตอร์ทำงานในสภาวะไฟขาดเฟส (Single-phasing) ต่อไปอาจทำให้เกิดกระแสเกินและความร้อนสูง ดังนั้นวัตถุประสงค์ทั่วไปคือการหยุดการทำงานอย่างรวดเร็วหรือการป้องกันไม่ให้มอเตอร์เริ่มทำงาน.
สำหรับฟังก์ชันสามเฟสและตัวเลือกระบบการเดินสายเฉพาะรุ่น โปรดดูที่ คู่มือรีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าสามเฟส VIOX FCP18.
วิธีที่รีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าควบคุมคอนแทคเตอร์
คอนแทคเตอร์ทำหน้าที่แยกวงจรควบคุมกำลังต่ำออกจากวงจรกำลังหลัก.
การวัด การตัดสินใจ การดำเนินการเอาต์พุตของรีเลย์ตรวจสอบมักจะถูกต่ออนุกรมกับคอยล์คอนแทคเตอร์และอุปกรณ์ควบคุมทั่วไป เช่น ปุ่มกดหยุด, หน้าสัมผัส NC ของโอเวอร์โหลดรีเลย์, สวิตช์แรงดัน หรือเอาต์พุตของ PLC เงื่อนไขที่จำเป็นทุกประการจะต้องอยู่ในสถานะปกติก่อนที่คอยล์จะทำงานได้ การหยุดฉุกเฉินหรือฟังก์ชันด้านความปลอดภัยอื่นๆ จะต้องคงไว้ซึ่งสถาปัตยกรรม ส่วนประกอบ การวินิจฉัย และระดับประสิทธิภาพตามที่การออกแบบความปลอดภัยของเครื่องจักรต้องการ ทั้งนี้รีเลย์ตรวจสอบมาตรฐานไม่ใช่รีเลย์นิรภัย.
เมื่อเลือกอินเทอร์เฟซ:
- จับคู่แรงดันไฟฟ้าคอยล์ของคอนแทคเตอร์ให้ตรงกับแหล่งจ่ายไฟควบคุม;
- ตรวจสอบพิกัดหน้าสัมผัสของรีเลย์ตรวจสอบสำหรับหน้าที่การใช้งานแบบ AC หรือ DC ของคอยล์ ไม่ใช่เพียงแค่ค่ากระแสไฟฟ้าแบบโหลดความต้านทานเท่านั้น;
- ใช้รีเลย์อินเทอร์เฟซในกรณีที่หน้าสัมผัสตรวจสอบไม่สามารถสลับคอยล์ได้โดยตรง;
- พิจารณาการลดทอนสัญญาณชั่วขณะของคอยล์ที่เหมาะสม โดยเฉพาะสำหรับคอยล์ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) โดยไม่ส่งผลกระทบต่อเวลาในการปลดปล่อยที่ต้องการ;
- รักษาการทำงานแบบเริ่มการทำงานด้วยมือและพฤติกรรมป้องกันการรีสตาร์ทอัตโนมัติ ในกรณีที่การประเมินความเสี่ยงของเครื่องจักรระบุไว้;
- ห้ามใช้หน้าสัมผัสตรวจสอบแทนวงจรความปลอดภัยแบบหยุดฉุกเฉินหรือฟังก์ชันป้องกันที่ได้รับการรับรองด้านความปลอดภัย.
สำหรับด้านการสลับกำลังไฟฟ้า คู่มือ VIOX สำหรับ การเดินสายคอนแทคเตอร์แบบโมดูลาร์ อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับขั้วคอยล์ A1/A2 และการแยกหน้าสัมผัสหลักไว้ชัดเจนยิ่งขึ้น.
รีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าสามารถตรวจจับความผิดปกติใดได้บ้าง?
แรงดันไฟฟ้าเกินและแรงดันไฟฟ้าตก
รีเลย์จะเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้ากับค่าขีดจำกัดบน ค่าขีดจำกัดล่าง หรือทั้งสองอย่าง โดยปกติแล้วค่าแรงดันไฟฟ้าที่ผิดปกติจะต้องคงอยู่เป็นระยะเวลาตามที่ตั้งค่าหน่วงเวลาไว้ก่อนที่เอาต์พุตจะเปลี่ยนสถานะ แม้ว่าความผิดปกติที่รุนแรงหรือกรณีพิเศษบางอย่างอาจมีกฎการตอบสนองแยกต่างหากก็ตาม.
ไฟเฟสขาดหาย
การตรวจสอบการสูญเสียเฟสจะตรวจจับเฟสที่ขาดหายไปหรือแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงจนถึงระดับที่กำหนดตามวิธีการวัดของผลิตภัณฑ์นั้นๆ สำหรับมอเตอร์ เป้าหมายโดยทั่วไปคือเพื่อป้องกันการสตาร์ทหรือหยุดการทำงานก่อนที่สภาวะการเดินเครื่องด้วยเฟสเดียวจะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าและอุณหภูมิที่สร้างความเสียหาย.
ลำดับเฟสไม่ถูกต้อง
รีเลย์ตรวจสอบลำดับเฟสจะตรวจสอบลำดับของอินพุตสามเฟส หากลำดับไม่ถูกต้องอาจทำให้มอเตอร์ที่ไวต่อทิศทางการหมุนกลับทางได้ โดยทั่วไปรีเลย์จะป้องกันไม่ให้คอนแทคเตอร์ทำงานจนกว่าลำดับของอินพุตจะได้รับการแก้ไขให้ถูกต้อง.
แรงดันไฟฟ้าไม่สมดุลหรือความไม่สมมาตรของแรงดันไฟฟ้า
ฟังก์ชันความไม่สมดุลจะเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าแต่ละเฟสโดยใช้วิธีการคำนวณที่ระบุไว้ในรุ่นนั้นๆ หากค่าความไม่สมมาตรที่คำนวณได้เกินขีดจำกัดที่ตั้งไว้เป็นระยะเวลาที่กำหนด เอาต์พุตจะเปลี่ยนสถานะ ทั้งนี้ อย่าทึกทักเอาเองว่ารีเลย์สามเฟสทุกรุ่นจะสามารถวัดค่าความไม่สมดุลได้ หรือผู้ผลิตทุกรายจะใช้สูตรการคำนวณเดียวกัน.
สิ่งที่ไม่สามารถทดแทนได้
รีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้ามาตรฐานโดยทั่วไปจะไม่มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้โดยอัตโนมัติ:
- การป้องกันมอเตอร์เกินพิกัดหรือโรเตอร์ล็อค;
- การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร;
- การป้องกันไฟกระชาก;
- การป้องกันกระแสไฟฟ้ารั่วหรือกระแสไฟฟ้าลงดิน;
- การตรวจสอบความเป็นฉนวน;
- ฟังก์ชันรีเลย์ความปลอดภัย;
- การปรับสมดุลเซลล์แบตเตอรี่หรือระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS);
- การป้องกันการเชื่อมต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้าสำหรับโรงไฟฟ้า;
- การควบคุมแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าหรือตรรกะวงจรเชื่อมต่อความปลอดภัยแรงดันสูง (High-voltage interlock loop).
อุปกรณ์เฉพาะทางบางชนิดรวมฟังก์ชันการทำงานหลายอย่างไว้ด้วยกัน แต่ต้องอ้างอิงจากเอกสารข้อมูลทางเทคนิค (Datasheet) และขอบเขตการรับรองที่ชัดเจน.
ค่าเกณฑ์ (Threshold), ค่าความต่างระดับ (Hysteresis), การหน่วงเวลาตัดวงจร (Trip Delay) และการตั้งค่ารีเซ็ต
การตั้งค่าควรได้มาจากช่วงแรงดันไฟฟ้าที่อุปกรณ์อนุญาต พฤติกรรมของแหล่งจ่ายไฟ ความเสี่ยงของกระบวนการ และฟังก์ชันของรีเลย์ตรวจจับ.
ค่าเกณฑ์ (Threshold)
ค่าเกณฑ์คือระดับแรงดันไฟฟ้าหรือเปอร์เซ็นต์ที่รีเลย์ตรวจพบสภาวะความผิดปกติ รีเลย์แบบหน้าต่าง (Window relay) จะมีทั้งค่าเกณฑ์ต่ำและค่าเกณฑ์สูง ให้ใช้ข้อมูลจำเพาะของอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันและข้อกำหนดการออกแบบที่เกี่ยวข้อง ห้ามคัดลอกการตั้งค่าทั่วไปโดยไม่ได้ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด (Nominal voltage) และค่าความคลาดเคลื่อนของโหลด.
Hysteresis
ค่าความต่างระดับ (Hysteresis) คือส่วนที่แยกจุดตัดวงจรออกจากจุดคืนค่า เพื่อป้องกันการสลับการทำงานซ้ำๆ เมื่อแรงดันไฟฟ้ามีความผันผวนใกล้กับค่าเกณฑ์.
ตัวอย่างเพื่อประกอบความเข้าใจเท่านั้น:
เกณฑ์การตัดวงจรเมื่อแรงดันต่ำ (Undervoltage trip threshold) = 90 Vรีเลย์จริงอาจแสดงค่าความต่าง (Hysteresis) เป็นโวลต์ เป็นเปอร์เซ็นต์ของเกณฑ์ หรือเป็นเปอร์เซ็นต์ของแรงดันปกติ คำแนะนำสำหรับรุ่น RM22UA ของ Schneider Electric แสดงให้เห็นหลักการเดียวกันนี้ คือระดับการฟื้นตัวจะถูกชดเชยออกจากเกณฑ์การตัดวงจร เพื่อไม่ให้ความผันผวนเพียงเล็กน้อยทำให้เกิดการตัดและรีเซ็ตซ้ำๆ.
หน่วงเวลาการตัดวงจร (Trip delay)
การหน่วงเวลาการตัดวงจรช่วยกรองสัญญาณรบกวนระยะสั้น หากหน่วงเวลาน้อยเกินไปอาจทำให้เกิดการหยุดทำงานโดยไม่จำเป็น แต่หากหน่วงเวลามากเกินไปอาจทำให้โหลดเผชิญกับสภาวะที่ไม่ปลอดภัยได้ รีเลย์บางรุ่นมีการตั้งค่าหน่วงเวลาที่แตกต่างกันสำหรับแรงดันเกิน แรงดันต่ำ ความไม่สมดุล การสตาร์ทเครื่อง หรือการฟื้นตัว สำหรับกรณีเฟสขาดหายหรือลำดับเฟสไม่ถูกต้อง ผลิตภัณฑ์บางรุ่นอาจใช้การตอบสนองแบบคงที่หรือตอบสนองทันที.
หน่วงเวลาการสตาร์ทเครื่องหรือการจ่ายไฟ (Start-up or energization delay)
การหน่วงเวลานี้ช่วยให้แหล่งจ่ายไฟมีความเสถียรหลังจากจ่ายไฟเข้าสู่ระบบ ก่อนที่เอาต์พุตจะเข้าสู่สถานะปกติ ซึ่งแตกต่างจากการหน่วงเวลาที่ใช้หลังจากระบบที่กำลังทำงานอยู่เกิดค่าความผิดปกติเกินเกณฑ์.
รีเซ็ตอัตโนมัติ
สำหรับการรีเซ็ตอัตโนมัติ รีเลย์จะกลับสู่สถานะเอาต์พุตปกติหลังจากแรงดันฟื้นตัวผ่านขอบเขตการรีเซ็ตและครบกำหนดเวลาหน่วงการฟื้นตัวแล้ว หากวงจรคอนแทคเตอร์อนุญาตให้รีสตาร์ทอัตโนมัติ โหลดอาจเริ่มทำงานใหม่โดยไม่ต้องมีคำสั่งจากผู้ปฏิบัติงาน โปรดพิจารณาว่าพฤติกรรมดังกล่าวเป็นที่ยอมรับได้หรือไม่ก่อนใช้งาน.
การรีเซ็ตรูปแบบแมนนวลหรือหน่วยความจำ (Manual reset or memory)
ฟังก์ชันการล็อกสถานะหรือหน่วยความจำจะคงสถานะความผิดปกติไว้จนกว่าจะได้รับคำสั่งรีเซ็ต ไม่ใช่รีเลย์ตรวจสอบทุกรุ่นที่มีฟังก์ชันนี้ การรีสตาร์ทด้วยตนเองยังสามารถทำได้ในวงจรควบคุมคอนแทคเตอร์ภายนอก แม้ว่าตัวรีเลย์ตรวจสอบจะรีเซ็ตโดยอัตโนมัติก็ตาม.
รีเลย์ตรวจสอบแบบเฟสเดียวเทียบกับสามเฟส
| จุดที่ควรพิจารณาในการเลือก | รีเลย์แบบเฟสเดียว | รีเลย์แบบสามเฟส |
|---|---|---|
| อินพุตทั่วไป | L-N, L1-L2, หรือ DC +/-, ขึ้นอยู่กับรุ่น |
L1-L2-L3 หรือ L1-L2-L3-N |
| ฟังก์ชันหลัก | การตรวจสอบแรงดันเกิน แรงดันตก หรือการตรวจสอบแบบช่วง (Window monitoring) | ขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้า รวมถึงการสูญเสียเฟส ลำดับเฟส และความไม่สมดุลของเฟส ขึ้นอยู่กับรุ่น |
| โหลดทั่วไป | แหล่งจ่ายไฟควบคุม, ปั๊มแบบเฟสเดียว, คอมเพรสเซอร์, ระบบ HVAC, อุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อน | มอเตอร์สามเฟส, ปั๊ม, พัดลม, คอมเพรสเซอร์, สายพานลำเลียง, เครื่องป้อนวัสดุ |
| ความเสี่ยงหลักในการเลือกใช้งาน | การวัดค่าหรือช่วงแรงดันไฟฟ้าไม่ถูกต้อง | ระบบการเดินสายไฟผิดพลาด, ขาดการเชื่อมต่อสายนิวทรัล หรือฟังก์ชันการตรวจจับเฟสไม่ทำงาน |
| ขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้า | กำหนดโดยรุ่นที่ระบุ ไม่ใช่ 230 โวลต์เสมอไป | กำหนดโดยรุ่นที่ระบุ ไม่ใช่ 415 โวลต์เสมอไป |
ข้อมูลกลุ่มผลิตภัณฑ์ปัจจุบันของ ABB แสดงให้เห็นว่าเหตุใดการกำหนดแรงดันไฟฟ้าแบบตายตัวจึงไม่น่าเชื่อถือ โดยกลุ่มผลิตภัณฑ์รีเลย์สามเฟสรุ่น CM-MPS/N มีระดับแรงดันไฟฟ้าพิกัดสูงถึง 820 V AC ซึ่งไม่ได้หมายความว่ารีเลย์ทุกรุ่นของ ABB หรือ VIOX จะเหมาะกับแรงดันไฟฟ้านั้น แต่เป็นการแสดงให้เห็นว่ารุ่นของผลิตภัณฑ์ ไม่ใช่คำว่า “เฟสเดียว” หรือ “สามเฟส” ที่เป็นตัวกำหนดช่วงการวัด.
รีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เทียบกับกระแสตรง (DC)
รีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอาจใช้การวัดค่า RMS ตรรกะที่เกี่ยวข้องกับความถี่ หรือฟังก์ชันทางเฟส ส่วนรีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงจะตรวจจับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่มีขั้วชัดเจน และอาจออกแบบมาเพื่อใช้กับแหล่งจ่ายไฟควบคุม ระบบโทรคมนาคม วงจรควบคุมที่มีแบตเตอรี่สำรอง หรือการใช้งานไฟฟ้ากระแสตรงอื่นๆ ที่มีขอบเขตจำกัด.
ตรวจสอบประเด็นเหล่านี้ก่อนเลือกรุ่น AC/DC หรือรุ่น DC:
- ประเภทและช่วงของแรงดันไฟฟ้าที่วัด;
- ข้อกำหนดด้านขั้วไฟฟ้า;
- วงจรการวัดและวงจรแหล่งจ่ายไฟใช้จุดอ้างอิงร่วมกันหรือไม่;
- แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ต่อเนื่องสูงสุด;
- ช่วงขีดจำกัดบน/ล่าง;
- พิกัดการสลับกระแสไฟฟ้า AC และ DC ของหน้าสัมผัสเอาต์พุต;
- การทำงานของการรีเซ็ตและหน่วยความจำ;
- การแยกทางไฟฟ้า (Isolation) ระหว่างวงจรวัด วงจรจ่ายไฟ และวงจรเอาต์พุต;
- การรับรองเฉพาะทางสำหรับงานประยุกต์หรือข้อกำหนดของอุปกรณ์.
รีเลย์แรงดันต่ำ DC แบบธรรมดาอาจทำหน้าที่ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของบัสโดยรวมได้ แต่ไม่ใช่ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) โดยอุปกรณ์นี้ไม่สามารถตรวจสอบระดับเซลล์ การปรับสมดุล การป้องกันอุณหภูมิ การคำนวณสถานะประจุ การวินิจฉัยคอนแทคเตอร์ หรือการทำงานด้านความปลอดภัยเชิงหน้าที่ เว้นแต่จะระบุไว้ในเอกสารประกอบผลิตภัณฑ์อย่างชัดเจน.
ตำแหน่งที่ควรใช้รีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า
ควรใช้รีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าเมื่อการตัดสินใจควบคุมอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับคุณภาพหรือการจัดเรียงของแรงดันไฟฟ้าขาเข้า และการสลับกระแสไฟฟ้าหลักดำเนินการโดยอุปกรณ์อื่นที่เหมาะสม.
การใช้งานทั่วไป ได้แก่:
- ตู้ควบคุมมอเตอร์: ป้องกันการสตาร์ทหรือหยุดการทำงานของมอเตอร์ในกรณีที่เฟสขาดหาย ลำดับเฟสไม่ถูกต้อง แรงดันไฟฟ้าไม่อยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ หรือเกิดความไม่สมดุลของแรงดันไฟฟ้า ในขณะที่โอเวอร์โหลดรีเลย์จะทำหน้าที่จัดการกับกระแสเกินของมอเตอร์.
- ปั๊มและคอมเพรสเซอร์: ยับยั้งการทำงานระหว่างสภาวะแหล่งจ่ายไฟไม่เสถียร และประสานการทำงานร่วมกับระบบควบคุมแรงดัน ระดับ หรือกระบวนการผลิต.
- อุปกรณ์ระบบปรับอากาศ (HVAC): ตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟสามเฟสสำหรับคอมเพรสเซอร์ พัดลม และปั๊ม ผ่านวงจรควบคุมคอนแทคเตอร์.
- ระบบสายพานลำเลียงและเครื่องจักรกล: บล็อกการทำงานหากลำดับเฟสทำให้เกิดการหมุนย้อนกลับ หรือหากแหล่งจ่ายไฟอยู่นอกเหนือขีดจำกัดของอุปกรณ์.
- ระบบสลับแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติและระบบควบคุมเครื่องกำเนิดไฟฟ้า: จัดหาอินพุตที่มีแรงดันไฟฟ้าปกติให้กับตรรกะการถ่ายโอนหรือตัวควบคุม เมื่อการออกแบบอุปกรณ์และระบบรองรับการใช้งานดังกล่าว.
- การกำกับดูแลแหล่งจ่ายไฟควบคุม: ส่งสัญญาณไปยัง PLC หรือสัญญาณเตือนเมื่อแหล่งจ่ายไฟควบคุมแบบ AC หรือ DC อยู่นอกช่วงที่ยอมรับได้.
- ตู้จ่ายไฟฟ้าสำหรับอาคารและอุตสาหกรรม: จัดหาสัญญาณเตือนแบบหน้าสัมผัสแห้ง (dry-contact) หรือสัญญาณอนุญาตสำหรับวงจรย่อยหรือกลุ่มอุปกรณ์ที่ได้รับการตรวจสอบ.
สำหรับระบบโซลาร์เซลล์ ระบบกักเก็บพลังงาน สถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า หรือการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากับโครงข่ายไฟฟ้า ห้ามสันนิษฐานว่ารีเลย์แรงดันไฟฟ้าทั่วไปจะสามารถตอบสนองความต้องการเฉพาะของโครงข่ายไฟฟ้า ระบบป้องกันการจ่ายไฟย้อนกลับ (anti-islanding) แบตเตอรี่ ยานยนต์ หรือข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในการทำงานได้ ให้ใช้อุปกรณ์ที่ได้รับการออกแบบและรับรองสำหรับการทำงานของระบบนั้นๆ โดยเฉพาะ.
รายการตรวจสอบสำหรับการเลือกรีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า
| รายการที่ต้องพิจารณา | คำถามที่ต้องตอบ | หลักฐานที่จำเป็น |
|---|---|---|
| ระบบ | เฟสเดียว, สามเฟสสามสาย, สามเฟสสี่สาย หรือไฟฟ้ากระแสตรง (DC)? | แผนผังไฟฟ้าและข้อมูลพิกัดของระบบ |
| ช่วงการวัด | แรงดันไฟฟ้าต่ำสุดและสูงสุดที่อาจเกิดขึ้นได้คือเท่าใด? | ค่าความคลาดเคลื่อนของระบบและเอกสารข้อมูลทางเทคนิคของรีเลย์ที่ถูกต้อง |
| ฟังก์ชันการตรวจสอบ | แรงดันตก/แรงดันเกิน, ไฟขาดเฟส, ลำดับเฟส, ความไม่สมดุลของเฟส หรือช่วงแรงดัน (Window)? | การประเมินความเสี่ยงของอุปกรณ์และตารางการทำงาน |
| สถาปัตยกรรมระบบจ่ายไฟ | ใช้แหล่งจ่ายไฟในตัวหรือแหล่งจ่ายไฟเสริมแยกต่างหาก? | แผนผังขั้วต่อและการออกแบบวงจรควบคุมกำลัง |
| ลอจิกเอาต์พุต | สถานะปกติมีไฟ (Healthy-energized), สถานะเกิดข้อผิดพลาดมีไฟ (Fault-energized) หรือเลือกได้? | แผนผังการทำงาน/แผนผังเวลา |
| ติดต่อเอาท์พุต | สามารถสลับคอยล์คอนแทคเตอร์หรืออินพุตดิวตี้ได้หรือไม่? | พิกัดการใช้งาน AC/DC และข้อมูลคอยล์ |
| การตั้งค่า | ต้องใช้ค่าเกณฑ์ (Thresholds) ค่าความต่าง (Hysteresis) และค่าหน่วงเวลา (Delays) เท่าใด | ข้อจำกัดของอุปกรณ์และแผนการทดสอบการทำงาน (Commissioning plan) |
| ปรับค่า | ตรรกะการรีสตาร์ทเป็นแบบอัตโนมัติ แบบแมนนวล แบบควบคุมระยะไกล หรือแบบภายนอก | ความปลอดภัยของกระบวนการและข้อกำหนดในการรีสตาร์ท |
| ข้อบ่งชี้ | สถานะของความผิดปกติ (Fault) และสถานะของรีเลย์ใดบ้างที่ต้องแสดงผลหรือรายงาน | ข้อกำหนดสำหรับผู้ปฏิบัติงานและระบบ PLC/SCADA |
| มาตรฐาน | มาตรฐานผลิตภัณฑ์ รายการรับรอง หรือการอนุมัติโครงการใดที่เกี่ยวข้อง | ใบรับรองที่ถูกต้องและข้อกำหนดของโครงการที่นำมาใช้ |
| การติดตั้ง | พื้นที่ติดตั้งบนราง DIN, ขั้วต่อสายไฟ, ตู้ควบคุม, อุณหภูมิ, ระดับความสูง และการเดินสายไฟ | คำแนะนำการติดตั้งจากผู้ผลิต |
ห้ามอนุมัติอุปกรณ์ทดแทนเพียงเพราะช่วงแรงดันไฟฟ้าและจำนวนหน้าสัมผัสดูคล้ายกัน เนื่องจากหลักการทำงาน ฟังก์ชันเฟส จังหวะเวลาเอาต์พุต การจัดวางขั้วต่อ และการรับรองมาตรฐานอาจแตกต่างกัน.
ขั้นตอนการทดสอบการทำงาน (Commissioning Procedure)
เฉพาะบุคลากรที่มีคุณสมบัติเหมาะสมเท่านั้นที่ควรปฏิบัติงานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ต้องตัดวงจรและตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้าก่อนทำการเปลี่ยนสายไฟ.
- ตรวจสอบรุ่น: ตรวจสอบหมายเลขชิ้นส่วน (Part Number) ให้ครบถ้วน, ช่วงการวัด, ประเภทแหล่งจ่ายไฟ, การกำหนดค่าเฟส, หน้าสัมผัสเอาต์พุต และฟังก์ชันการใช้งานที่ต้องการ.
- ตรวจสอบการเดินสายไฟให้ตรงกับแผนผังที่ถูกต้อง: ตรวจสอบขั้วต่อสัญญาณตรวจวัด, แหล่งจ่ายไฟช่วย, ความต้องการสายศูนย์ (Neutral), การกำหนดตำแหน่ง COM/NC/NO และวงจรคอยล์ของคอนแทคเตอร์.
- บันทึกค่าการตั้งค่า: จัดทำเอกสารค่าเกณฑ์ (thresholds), ค่าความต่าง (hysteresis), การหน่วงเวลาเริ่มทำงาน (start-up delay), การหน่วงเวลาตัดวงจร (trip delay), โหมดการรีเซ็ต (reset mode) และฟังก์ชันหน่วยความจำใดๆ.
- ตรวจสอบสถานะปกติ: จ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ยอมรับได้ตามมาตรฐาน และตรวจสอบไฟแสดงสถานะ (LEDs), ค่าที่แสดงบนหน้าจอ, สถานะหน้าสัมผัสเอาต์พุต และการทำงานของคอนแทคเตอร์.
- ทดสอบความผิดปกติแต่ละประเภทที่กำหนด: ใช้วิธีการทดสอบหรือแหล่งจ่ายที่ได้รับการรับรองเพื่อจำลองสภาวะแรงดันตก, แรงดันเกิน, ไฟขาดเฟส, ลำดับเฟสไม่ถูกต้อง หรือความไม่สมดุลของเฟสตามความเหมาะสม ห้ามสร้างสภาวะความผิดปกติที่เป็นอันตรายโดยการถอดตัวนำขณะมีโหลด.
- วัดค่าการตอบสนองและการคืนค่า: ตรวจสอบว่าการตัดวงจรและการรีเซ็ตเกิดขึ้นที่ระดับและระยะเวลาหน่วงตามที่กำหนดไว้.
- ตรวจสอบพฤติกรรมการรีสตาร์ท: ยืนยันว่าเครื่องจักรยังคงหยุดทำงาน รีสตาร์ทโดยอัตโนมัติ หรือต้องได้รับคำสั่งจากผู้ปฏิบัติงานหลังจากแรงดันไฟฟ้ากลับสู่สภาวะปกติ.
- การกู้คืนและบันทึกข้อมูล: คืนค่าการเชื่อมต่อทดสอบทั้งหมดให้เป็นปกติ ยึดให้แน่นหนาหากเป็นไปได้ และบันทึกผลลัพธ์เพื่อการบำรุงรักษา.
การแก้ไขปัญหา Voltage Monitoring Relay
| อาการ | สาเหตุที่เป็นไปได้ | สิ่งที่ต้องตรวจสอบ | แนวทางการแก้ไข |
|---|---|---|---|
| รีเลย์ไม่มีสัญญาณไฟแสดงสถานะ | ไม่มีแหล่งจ่ายไฟ, เลือกรุ่นแรงดันไฟฟ้าผิด, ฟิวส์ควบคุมขาด หรือการเชื่อมต่อ A1/A2 ผิดพลาด | วัดค่าแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วต่อที่กำหนดและเปรียบเทียบกับป้ายชื่ออุปกรณ์ (Nameplate) | กู้คืนแหล่งจ่ายไฟควบคุมให้ถูกต้อง หรือแก้ไขรุ่นอุปกรณ์/การเดินสายไฟ |
| รีเลย์แสดงสถานะปกติแต่คอนแทคเตอร์ไม่ทำงาน | ใช้หน้าสัมผัส NO/NC ผิดคู่, วงจรหยุดทำงาน/วงจรโอเวอร์โหลดเปิดอยู่, แรงดันคอยล์ไม่ถูกต้อง หรือพิกัดเอาต์พุตไม่เพียงพอ | ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าผ่านขั้ว COM และหน้าสัมผัสที่ปกติไปยังขั้ว A1; ตรวจสอบการไหลกลับที่ขั้ว A2 | แก้ไขวงจรควบคุม; ใช้รีเลย์อินเทอร์เฟซหากจำเป็น |
| คอนแทคเตอร์ตัดการทำงานซ้ำๆ | แรงดันไฟฟ้าใกล้จุดวิกฤต, ค่าฮิสเทรีซิสน้อยเกินไป, หน่วงเวลาสั้นเกินไป, การเชื่อมต่อหลวม หรือแหล่งจ่ายไฟไม่เสถียร | บันทึกค่าแรงดันไฟฟ้าทุกเฟสและสถานะเอาต์พุตในช่วงเวลาที่กำหนด | แก้ไขการจ่ายไฟ/การเชื่อมต่อ หรือปรับการตั้งค่าให้อยู่ในขีดจำกัดของอุปกรณ์ |
| ยังคงเกิดความผิดปกติของเฟส (Phase fault) หลังจากตรวจสอบการเดินสายไฟแล้วว่าถูกต้อง | ลำดับเฟสไม่ถูกต้อง, สายศูนย์ (Neutral) หายไปในรุ่น 4 สาย, แรงดันไฟฟ้าที่ระบุไม่ตรงกับรุ่น, หรือแรงดันไฟฟ้าจากมอเตอร์ป้อนกลับย้อนทาง | เปรียบเทียบลำดับของขั้วต่อและค่าแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้กับแผนภาพการทำงาน | แก้ไขลำดับเฟส/รุ่น/การเดินสายไฟ; ตรวจสอบความเหมาะสมของการตรวจจับเฟสขาดหาย |
| รีเลย์ไม่ทริปในระหว่างการทดสอบ | ต่อขั้วต่อสำหรับตรวจสอบผิด, ฟังก์ชันถูกปิดใช้งาน, ค่าเกณฑ์ (Threshold) อยู่นอกช่วงการทดสอบ, การหน่วงเวลามากเกินไป, หรือเข้าใจตรรกะเอาต์พุตผิด | ตรวจสอบค่าที่วัดได้จริง, การตั้งค่า, โหมดเวลา, และสถานะของหน้าสัมผัส | กำหนดค่าที่ถูกต้องและทดสอบซ้ำด้วยวิธีการทดสอบที่ได้รับการรับรอง |
| โหลดรีสตาร์ทโดยไม่คาดคิดหลังจากแรงดันไฟฟ้ากลับสู่สภาวะปกติ | การรีเซ็ตอัตโนมัติร่วมกับคำสั่งคอนแทคเตอร์แบบคงสถานะ | ตรวจสอบโหมดการรีเซ็ตของรีเลย์และตรรกะการทำงานแบบ Seal-in/Control | เพิ่มการรีสตาร์ทแบบแมนนวลหรือตรรกะการล็อกสถานะ (Latching) ตามที่การประเมินความเสี่ยงกำหนด |
| สัญญาณเตือนของ PLC กลับสถานะ (Inverted) | เลือกอินพุต NO/NC ไม่ถูกต้อง หรือตรรกะของ PLC กำหนดสถานะปกติ (Healthy state) ตรงกันข้ามกับความเป็นจริง | ทดสอบอินพุตในขณะที่รีเลย์ทำงาน (Energized), ไม่ทำงาน (De-energized) และไม่มีแหล่งจ่ายไฟ (Unpowered) | เลือกตรรกะการทำงานแบบ Fail-aware และอัปเดตเอกสารประกอบของ PLC |
หากรีเลย์ทำงานได้อย่างถูกต้องด้วยตัวมันเองแต่อุปกรณ์ไม่ตอบสนอง ให้แยกการวินิจฉัยออกเป็นส่วนๆ ได้แก่ อินพุตการวัด, ตรรกะของรีเลย์, หน้าสัมผัสเอาต์พุต, คอยล์ของคอนแทคเตอร์, หน้าสัมผัสกำลังหลัก, การป้องกันโหลดเกิน และตัวโหลด การทดสอบทั้งระบบพร้อมกันมักจะทำให้มองไม่เห็นจุดที่เกิดความผิดปกติจริง.
คำถามที่ถูกถามบ่อย
รีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าทำหน้าที่อะไร?
ทำหน้าที่วัดสภาวะแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับหรือกระแสตรงที่กำหนด และเปลี่ยนสถานะเอาต์พุตควบคุมเมื่อเป็นไปตามเกณฑ์ปกติหรือเกณฑ์ความผิดปกติที่ตั้งค่าไว้ ขึ้นอยู่กับรุ่นของอุปกรณ์ โดยอาจตรวจสอบแรงดันตก/แรงดันเกิน, ไฟขาดเฟส, ลำดับเฟส หรือความไม่สมดุลของเฟส.
รีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าตัดโหลดโดยตรงหรือไม่?
โดยปกติแล้วไม่ รีเลย์ตรวจสอบแบบติดตั้งบนราง DIN มักจะเปลี่ยนสถานะหน้าสัมผัสควบคุมแบบ Dry contact โดยจะมีคอนแทคเตอร์, วงจรทริปของเบรกเกอร์, PLC หรืออุปกรณ์ภายนอกอื่นๆ เป็นตัวทำหน้าที่สับเปลี่ยนกำลังหลัก การสับเปลี่ยนโดยตรงจะทำได้ก็ต่อเมื่อหน้าสัมผัสเอาต์พุตนั้นมีพิกัดและได้รับการรับรองให้ใช้งานกับโหลดประเภทนั้นๆ เท่านั้น.
ฉันจะต่อสายที่ขั้ว 11, 12 และ 14 อย่างไร?
ตามข้อกำหนดมาตรฐาน IEC สำหรับหน้าสัมผัสแบบสลับ (Changeover) ทั่วไป, 11 คือ COM, 12 คือ NC และ 14 คือ NO รีเลย์รุ่นอื่นอาจใช้ 15-16-18 หรือการกำหนดหมายเลขที่แตกต่างกัน โปรดตรวจสอบแผนผังที่พิมพ์อยู่บนตัวอุปกรณ์ก่อนทำการเดินสายไฟ.
คอนแทคเตอร์ควรใช้หน้าสัมผัสรีเลย์แบบ NO หรือ NC?
ขึ้นอยู่กับหลักการทำงานของรีเลย์และสถานะปลอดภัยที่ต้องการ การออกแบบระบบป้องกันแบบวงจรปิดส่วนใหญ่จะใช้หน้าสัมผัสที่ปิดเฉพาะในขณะที่รีเลย์ได้รับพลังงานและแหล่งจ่ายไฟอยู่ในสภาวะปกติ ดังนั้นหากเกิดข้อผิดพลาดหรือสูญเสียพลังงานรีเลย์ คอนแทคเตอร์จะถูกปล่อยออก โปรดตรวจสอบแผนผังการทำงานแทนการเลือกจากตัวอักษรเพียงอย่างเดียว.
ควรต่อ L1, L2 และ L3 ไว้ที่ใด?
ต่อเข้ากับขั้ววัดที่ระบุไว้อย่างถูกต้องตามลำดับเฟสที่รีเลย์รุ่นนั้นๆ กำหนด จะต้องต่อสายนิวทรัลก็ต่อเมื่อรุ่นและแผนผังการเดินสายไฟระบุไว้เท่านั้น.
ฮิสเทอรีซิส (Hysteresis) ในรีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าคืออะไร?
ฮิสเทอรีซิสคือช่วงห่างระหว่างสภาวะการตัดวงจร (Trip) และการรีเซ็ต (Reset) ซึ่งช่วยป้องกันการสลับเอาต์พุตซ้ำๆ เมื่อแรงดันไฟฟ้ามีความผันผวนใกล้เคียงกับค่าเกณฑ์ที่ตั้งไว้.
ความแตกต่างระหว่างการหน่วงเวลาตัดวงจร (Trip delay) และการหน่วงเวลาขณะเริ่มทำงาน (Start-up delay) คืออะไร?
การหน่วงเวลาตัดวงจรคือระยะเวลาที่ความผิดปกติที่ตรวจพบต้องเกิดขึ้นต่อเนื่องก่อนที่เอาต์พุตจะเปลี่ยนสถานะ ส่วนการหน่วงเวลาขณะเริ่มทำงานคือระยะเวลาหลังจากจ่ายไฟเข้าสู่รีเลย์ก่อนที่รีเลย์จะเข้าสู่สถานะการทำงานปกติ ผลิตภัณฑ์บางรุ่นอาจมีฟังก์ชันการหน่วงเวลาเพียงอย่างเดียว ทั้งสองอย่าง หรือมีค่าการหน่วงเวลาที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละฟังก์ชัน.
มอเตอร์สามเฟสจะยังคงทำงานต่อไปหรือไม่หลังจากเกิดเหตุการณ์เฟสหาย (Phase loss)?
มอเตอร์อาจยังคงหมุนต่อไปได้เนื่องจากปรากฏการณ์ Single-phasing และแรงดันไฟฟ้าที่ย้อนกลับมา แต่สิ่งนี้อาจทำให้เกิดความไม่สมดุลของกระแสไฟฟ้าและความร้อนสูงเกินจนเกิดความเสียหายได้ โดยทั่วไปจะใช้รีเลย์ตรวจสอบเฟสเพื่อหยุดหรือยับยั้งการทำงานของมอเตอร์ ไม่ใช่เพื่อรองรับการทำงานต่อเนื่อง.
ฉันสามารถใช้รีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าสำหรับระบบแบตเตอรี่หรือระบบรถยนต์ไฟฟ้า (EV) ได้หรือไม่?
รีเลย์ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่มีพิกัดเหมาะสมอาจใช้ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า DC โดยรวมสำหรับฟังก์ชันการควบคุมที่จำกัดได้ แต่ไม่สามารถทดแทนระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS), ระบบตรวจสอบเซลล์, ตัวควบคุมรถยนต์ไฟฟ้า, ระบบตัดการเชื่อมต่อแรงดันสูง, ระบบตรวจสอบฉนวน หรือระบบความปลอดภัยได้ เว้นแต่เอกสารของผลิตภัณฑ์จะระบุไว้อย่างชัดเจนว่ารองรับฟังก์ชันดังกล่าว.
สรุป
รีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าจะมีประโยชน์สูงสุดเมื่อถูกนำไปใช้เป็นส่วนหนึ่งของวงจรควบคุม โดยจะทำหน้าที่วัดค่าแรงดันไฟฟ้า ประเมินความผิดปกติที่กำหนดไว้ และเปลี่ยนสถานะหน้าสัมผัสควบคุม จากนั้นคอนแทคเตอร์ภายนอก PLC สัญญาณเตือน หรือวงจรทริปที่ผ่านการรับรองจะทำงานตามเอาต์พุตนั้น.
การเลือกใช้งานให้ประสบความสำเร็จขึ้นอยู่กับระบบการเดินสาย ช่วงแรงดันไฟฟ้า ความผิดปกติที่ต้องการตรวจสอบ ตรรกะเอาต์พุต พิกัดหน้าสัมผัส การตั้งค่า พฤติกรรมการรีเซ็ต และแผนผังการต่อสายเฉพาะรุ่น ห้ามใช้ค่าแรงดันไฟฟ้าคงที่ที่ 230 V หรือ 415 V เป็นเกณฑ์เพียงอย่างเดียว และห้ามนำรีเลย์มาตรฐานแบบติดตั้งบนราง DIN ไปใช้ในงานระบบจัดการอาคาร (BMS) ยานยนต์ไฟฟ้า (EV) ระบบป้องกันโครงข่ายไฟฟ้า หรือฟังก์ชันด้านความปลอดภัยที่ไม่ได้ออกแบบมาให้รองรับ.
สำหรับการใช้งานแบบสามเฟส โปรดดำเนินการต่อที่ คู่มือการเลือกและฟังก์ชันของ VIOX FCP18 หรือตรวจสอบ หน้าผลิตภัณฑ์ VIOX FCP18 โดยเทียบกับแรงดันไฟฟ้าของระบบที่แน่นอน การกำหนดค่าการเดินสาย ฟังก์ชันความผิดปกติที่ต้องการ เวลาหน่วง การใช้งานเอาต์พุต และเอกสารสำหรับตลาดเป้าหมาย.
แหล่งที่มาที่ใช้
- เอกสารข้อมูลรีเลย์ตรวจสอบสามเฟส ABB CM-PFS
- กลุ่มผลิตภัณฑ์รีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าสามเฟส ABB รุ่น CM-MPx และ CM-Pxx
- รีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า ลำดับเฟส และเฟสขาดหายสามเฟส Omron รุ่น K8AK-PM
- คู่มือการใช้งานรีเลย์ตรวจสอบ Siemens SIRIUS รุ่น 3UG5
- Schneider Electric: การคำนวณค่าฮิสเทรีซิส (Hysteresis) สำหรับรุ่น RM22UA
