Для контроля качества трехфазного напряжения и защиты электрооборудования при возникновении аварийных ситуаций, применяют реле контроля фаз. Аварийными ситуациями в данном случае являются: нарушение симметрии фаз, обрыв фазы, нарушение порядка чередования фаз, а также снижение или увеличение напряжения ниже уровня уставки хотя бы в одной из фаз трехфазной сети. Помимо защиты от некачественного электропитания, применение таких реле сильно способствует облегчению наладочных работ.
Применение реле контроля фаз особенно полезно в условиях частого переподключения оборудования к трехфазной сети, тем более, если это оборудование требует строгой фазировки, то есть соблюдения очередности следования фаз. Правильное направление вращения двигателей некоторых станков часто зависит от порядка чередования фаз, и если его нарушить, то вращение будет происходить в другую сторону, а это может не только нарушить правильный рабочий режим, но и привести к серьезной неисправности станка, требующей дорогостоящего ремонта.
От таких ситуаций надежно защитит реле контроля фаз. Схема реле определит порядок чередования фаз на входе, а в соответствии с ним сработают надлежащим образом контакты на выходе. И при нарушении правильного порядка фаз станок просто не запустится, и останется целым.
При пропадании одной из фаз, равно как и при падении напряжения на одной из фаз ниже заданного уставкой значения, реле отключит нагрузку через 1-3 секунды. Когда же напряжения вернутся к заданным допустимым значениям, то через 5-10 секунд произойдет включение нагрузки обратно к сети. Реле автоматически определит выход напряжения хотя бы одной из фаз за допустимые пределы, и отключит нагрузку, затем отследит возврат к допустимому уровню, и вновь включит нагрузку.
В некоторых моделях таких реле время задержки на отключение и включение можно регулировать, а вот уровень асимметрии напряжений настраивается на всех реле контроля фаз вручную. Выходы реле контроля фаз могут коммутировать как катушки контакторов или магнитных пускателей, например, для запуска двигателей, так и контрольную цепь, содержащую сигнальную лампу или звонок.
В основу принципа действия реле контроля фаз положено выделение гармоник обратной последовательности (кратных двум от основной). При перекосах и обрывах фаз в сети появляются именно такие гармоники. Для цели выделения этих гармоник применяются фильтры обратной последовательности, представляющие собой, в простейшем случае, пассивные аналоговые фильтры с активными и реактивными элементами (RC- цепочки) двухплечевого типа, на выходе которых включаются электромагнитные реле. Схема управления может быть собрана и на микроконтроллере.
Использование таких реле для защиты электрооборудования в сетях трехфазного напряжения, спасет обмотки асинхронных двигателей от перегорания, а дорогостоящее оборудование от преждевременного выхода из строя. Холодильники, стиральные машины, кондиционеры, и прочая бытовая техника, имеющая электрический привод, легко может выйти из строя, если питающее напряжение вдруг понизилось, поэтому реле контроля фаз широко применяются не только на крупных предприятиях, но и в быту.