芯耀
147
在工业电控系统中，三相电源的稳定性直接决定设备寿命与生产连续性。西门子 3UG4512-2BR20 作为 SIRIUS 系列经典三相电源监控继电器，专为 L1-L2-L3 三相电路保驾护航，核心作用是实时监测电源状态，一旦出现异常立即切断控制回路，从源头避免设备损坏与生产事故。
尽管该产品已宣布停产（推荐替代型号 3UG5512-2BR20），但其在存量设备中的广泛应用，仍需清晰的功能认知与故障处理方案。
现场使用图纸：
当三相电出现故障时，常闭点闭合，给PLC传输故障信号
一、设备核心功能
作为功能聚焦的三相保护元件，西门子 3UG4512-2BR20 以精准监测与快速响应为核心优势：
- 监测对象：三相交流电 L1、L2、L3（适配电压范围 160-690V AC，50/60Hz）
- 保护功能：
- 相序监控：检测三相接线顺序是否正确，防止电机反转
- 断相保护：快速识别单相或多相缺失，避免电机缺相过热
- 欠压保护：通过模拟量调节阈值，监测电压低于设定值的异常（无过压保护功能，需注意与正泰 NJB1-X1 的差异）
- 注：该型号不具备三相不平衡保护功能，替代型号 3UG5512-2BR20 已补充此特性
- 工作状态指示：
- 绿灯常亮：电源供电正常，继电器处于就绪状态
- 红灯常亮 / 闪烁：检测到电源异常，继电器输出触点动作（对应正泰素材中 "黄灯" 的故障指示功能）
- 复位方式：故障消除后自动复位，无需手动操作，简化系统维护
二、故障 / 异常时的表现
西门子 3UG4512-2BR20 的故障信号通过指示灯与外接设备状态双重反馈，便于快速定位问题：
1. 本体指示灯表现
- 绿灯不亮：继电器自身供电故障、接线端子脱落或元件烧毁
- 绿灯亮、红灯常亮 / 闪烁：触发保护机制（最常见场景），需重点排查电源侧问题
- 灯全不亮：进线无电或继电器本体损坏（如内部线圈烧毁）
2. 设备端故障表现（外接负载）
该继电器的 2 组转换触点（2CO/DPDT）通常串接于接触器线圈、变频器启动回路或设备控制回路，异常动作时直接导致：
- 设备无法启动，或启动后立即跳闸 / 停机
- 三相电机出现 "嗡嗡" 异响、启动无力，甚至烧毁接触器
- 变频器 / 伺服系统报 "欠压"" 缺相 " 等电源类故障码
- 生产线频繁急停、误动作，或自动停机（尤其影响泵类、压缩机、风机等关键设备）
- 电机反转风险（相序错误时）、堵转或过热烧毁隐患
3. 电网侧对应故障原因
红灯亮起时，核心指向以下现场问题（结合西门子产品保护范围筛选）：
- 三相缺相：某一相电源断线、空开虚接或进线接触不良
- 相序接反：L1/L2/L3 接线顺序与设备要求不一致
- 欠压异常：三相电压低于设定阈值（超 160V 下限或用户自定义值）
- 接线问题：端子松动、烧蚀（弹簧型端子需定期检查紧固）
三、快速排查步骤
遵循 "先电源、后接线、再本体" 的逻辑，高效定位故障：
- 测三相电压：使用万用表检测 L1-L2、L2-L3、L3-L1 间电压，确认是否缺相、电压是否在 160-690V AC 范围内
- 核对相序：通过相序表验证 L1-L2-L3 接线顺序，纠正接反问题
- 检查接线端子：查看弹簧型端子是否松动、烧蚀，重新紧固或更换受损端子（西门子产品采用可拆卸端子块，接线维护便捷）
- 断电复位测试：
- 断电 30 秒后重启，若红灯熄灭、绿灯常亮，多为临时电网波动
- 复位后红灯仍亮：优先排查进线电源（如电压持续偏低、隐性缺相）
- 进线电源正常但红灯常亮：判定为继电器本体损坏，建议更换为替代型号 3UG5512-2BR20（兼容原安装尺寸与接线方式）
四、替代型号与使用延伸
鉴于 3UG4512-2BR20 已停产（2023 年 10 月起停止供货），西门子推荐替代型号 3UG5512-2BR20，其核心改进包括：
- 新增三相不平衡保护功能（阈值可调）
- 工作温度范围扩展至 - 25°C 至 + 70°C，抗干扰能力提升
- 保持 2CO 触点、DIN 导轨安装（22.5mm 宽度）等核心兼容特性
- 适用于原型号所有应用场景，无需修改控制回路设计
五、使用要点总结
- 电压匹配：确保被保护三相电压在 160-690V AC 范围内，避免超量程使用
- 功能边界：明确该型号无过压、三相不平衡保护，需通过其他元件补充或直接选用替代型号
- 安装环境：保持 IP20 防护等级要求，仅适用于控制柜内干燥环境
-
- 存量维护：老旧设备需定期检测继电器响应速度（相序 / 断相故障≤2 秒动作），性能衰减时及时更换
阅读全文
