繼電器可用于電機驅動的應用中，以測量和監視溫度，電流或電壓等參數，以防止在出現故障或異常運行狀況時損壞電機和所連接的設備。電壓監控繼電器不僅可以檢測欠壓和過壓狀態，還可以檢測與電壓相關的問題，例如相不平衡，相損耗和相序。

電壓監視繼電器設計用于單相或三相系統。三相系統中使用的繼電器有時稱為相位監視繼電器。

單相電壓監視繼電器可用于單相交流或直流電壓。它們的主要目的是保護電動機和連接的設備免受欠壓或過壓情況的影響，盡管有些設計是為了確保電壓在高和低電壓限制下均保持在預定帶寬內。

當超過設定點時，雖然不同的制造商使用不同的工作原理（開路或閉路）為繼電器通電或斷電，但過電壓監視繼電器的一個簡單示例是使用常閉（NC）觸點的繼電器。運作方式如下：

當工作電壓低于最大電壓設置時，繼電器將斷電，觸點將保持其默認的閉合狀態。如果電壓超過最大電壓設置（有時稱為啟動電壓），則繼電器通電，觸點斷開，并從負載中斷開電源。當電壓下降到包括遲滯值的最大電壓設置（稱為壓降）以下時，繼電器再次斷電，觸點閉合，從而為負載恢復供電。

具有固定時間延遲的欠壓或過壓監視繼電器的工作原理。

除了對最大電壓的限制外，許多電壓監視繼電器還包括固定或可編程的時間延遲（也稱為跳閘延遲），在繼電器跳閘之前必須存在故障。延時的目的是防止在瞬時電壓驟降（欠壓）等情況下造成誤跳閘。在某些繼電器設計中，在糾正錯誤之后，還會在繼電器自動復位之前實施時間延遲。

欠壓和過壓都會影響電動機的輸出轉矩，速度和效率，盡管這兩種情況的主要結果都是電動機發熱，在欠壓情況下通過較高的電流消耗而在電動機失靈的情況下通過電動機飽和過壓情況。欠壓還會使交流感應電動機難以啟動，并導致意外停機。

電源電壓的變化會影響感應電動機的性能。

在三相系統中，當所有三相的電壓同時增加或降低時，就會發生過壓和欠壓情況。為了確定是否存在過壓和欠壓狀況，繼電器會測量所有三條線路的平均電壓，并將其與電壓設定值進行比較。

相位監視繼電器可以檢測三相系統中的相損失，相序和相不平衡。

為了確定是否存在相位不平衡，繼電器監視每個相位，以檢測任何一個相位的電壓何時下降到低于所有三個相位的平均值的預定量。同樣，如果檢測到完全缺相，則繼電器將跳閘并斷開電動機的電源。

相位不平衡會迫使某些電動機繞組承受的負載要大于其他繞組，這可能導致電動機承受過多的熱量。如果電動機出現缺相，則可以通過從剩余的相中汲取所需的電流來繼續運行，但這也會引起產生過多的熱量并損壞電動機。

更改三個電壓相中任何兩個相的順序（稱為反相）會非常危險，因為這會導致所連接設備（例如，電動機，風扇或泵）的旋轉方向發生變化。為了監視相變，繼電器僅監視三相的順序，如果偏離定義的順序，則跳閘。
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