Какие токовые реле относятся к индукционным. Индукционные реле в электротехнике: принцип работы, виды и применение

Какие токовые реле относятся к индукционным. Как устроены индукционные реле с рамкой, диском и стаканом. Где применяются индукционные реле в энергосистемах. Какие преимущества и недостатки имеют индукционные реле.

Принцип действия индукционных реле

Индукционные реле относятся к классу электромеханических реле и широко применяются в системах релейной защиты и автоматики энергосистем. Их принцип действия основан на взаимодействии между индуцированным током в проводнике и переменным магнитным потоком.

Как работает индукционное реле? В его конструкции имеется подвижный элемент (диск, рамка или стакан), который помещается в магнитное поле, создаваемое неподвижными электромагнитами. При протекании тока через обмотки электромагнитов возникает переменное магнитное поле, которое наводит вихревые токи в подвижном элементе. Взаимодействие вихревых токов с магнитным полем создает вращающий момент, который приводит подвижный элемент в движение.

Основные виды индукционных реле

Существует три основных типа индукционных реле:

• Реле с рамкой
• Реле с диском
• Реле со стаканом

Рассмотрим особенности каждого из этих видов более подробно.

Индукционные реле с рамкой

В реле с рамкой подвижный элемент выполнен в виде короткозамкнутой обмотки, помещенной в магнитное поле двух потоков, сдвинутых по фазе. Один поток индуцирует ток в рамке, а второй создает вращающий момент.

Какие преимущества имеют реле с рамкой?

• Высокая чувствительность
• Наибольшее быстродействие среди индукционных реле

Основным недостатком является малый вращающий момент.

Индукционные реле с диском

Реле с диском имеют простую конструкцию и широко распространены. Подвижный элемент выполнен в виде металлического диска, который вращается в магнитном поле, создаваемом электромагнитами.

Достоинства реле с диском:

• Простая конструкция
• Достаточно большой вращающий момент

Главный недостаток — замедленное действие из-за большой инерции подвижной части.

Индукционные реле со стаканом

В реле со стаканом подвижный элемент выполнен в виде полого цилиндра (стакана), вращающегося в магнитном поле четырехполюсной системы. Потоки расположены под углом 90° в пространстве и сдвинуты по времени.

Преимущества реле со стаканом:

• Малое время срабатывания (до 0,02 с)
• Возможность создания разнообразных реле на базе одной конструкции

Недостатком является более сложная конструкция по сравнению с реле с диском.

Применение индукционных реле в энергосистемах

Где применяются индукционные реле в электроэнергетике? Основные области применения:

• Релейная защита линий электропередачи
• Защита силовых трансформаторов
• Защита электродвигателей
• Автоматика энергосистем

Индукционные реле используются для создания различных типов защит:

• Максимальная токовая защита
• Дифференциальная защита
• Дистанционная защита
• Защита от замыканий на землю

Почему индукционные реле так широко применяются в энергосистемах? Главные причины:

• Высокая надежность
• Простота конструкции
• Возможность работы в широком диапазоне токов и напряжений
• Нечувствительность к электромагнитным помехам

Преимущества и недостатки индукционных реле

Как и любое техническое устройство, индукционные реле имеют свои достоинства и недостатки. Рассмотрим их подробнее.

Преимущества индукционных реле:

• Высокая надежность и долговечность
• Простота конструкции и обслуживания
• Нечувствительность к электромагнитным помехам
• Возможность работы в широком диапазоне токов и напряжений
• Отсутствие потребления энергии в нормальном режиме

Недостатки индукционных реле:

• Относительно низкое быстродействие
• Большие габариты и вес
• Механический износ подвижных частей
• Ограниченная точность срабатывания
• Чувствительность к вибрациям и ударам

Сравнение индукционных реле с другими типами реле

Как индукционные реле соотносятся с другими типами реле, применяемыми в энергосистемах? Проведем сравнение по основным параметрам:

Параметр	Индукционные реле	Электромагнитные реле	Микропроцессорные реле
Быстродействие	Среднее	Высокое	Очень высокое
Надежность	Высокая	Средняя	Высокая
Точность	Средняя	Низкая	Очень высокая
Габариты	Большие	Средние	Малые
Стоимость	Средняя	Низкая	Высокая

Настройка и обслуживание индукционных реле

Правильная настройка и обслуживание индукционных реле играют ключевую роль в обеспечении надежной работы систем релейной защиты. Какие основные мероприятия необходимо проводить?

1. Проверка и регулировка механической части реле
2. Настройка уставок срабатывания
3. Проверка электрических характеристик
4. Периодическая очистка от пыли и загрязнений
5. Смазка подвижных частей

Как часто нужно проводить обслуживание индукционных реле? Рекомендуемая периодичность:

• Профилактический осмотр — не реже 1 раза в 6 месяцев
• Текущий ремонт — 1 раз в 2-3 года
• Капитальный ремонт — 1 раз в 5-6 лет

Перспективы развития индукционных реле

Несмотря на широкое распространение микропроцессорных устройств релейной защиты, индукционные реле продолжают применяться в энергосистемах. Какие перспективы развития имеют индукционные реле?

• Совершенствование конструкции для повышения быстродействия
• Применение новых материалов для увеличения надежности
• Интеграция с цифровыми системами управления
• Разработка гибридных устройств, сочетающих индукционный и микропроцессорный принципы

Индукционные реле остаются важным элементом систем релейной защиты и автоматики энергосистем. Их простота, надежность и устойчивость к внешним воздействиям обеспечивают им применение даже в эпоху цифровых технологий.

Индукционное реле | Электротехника

Индукционные реле основаны на взаимодействии между индуцированным в каком-то проводнике током и переменным магнитным потоком. Поэтому они применяются только на переменном токе как реле защиты энергосистем. Как правило, это вторичные реле косвенного действия.

Существующие типы индукционных реле можно разделить на три группы: 1) реле с рамкой; 2) реле с диском; 3) реле со стаканом.

В индукционных реле с рамкой (рис. 6.5, а) один из потоков (F₂) инду­цирует ток в короткозамкнутой обмотке, помещенной в виде рамки в поле второго потока (Ф₁), сдвинутого по фазе. Реле имеют высокую чувствитель­ность и наибольшее быстродействие по сравнению с другими индукционными реле. Недостатком их является малый вращающий момент.

Индукционные реле с диском широко распространены. Схема простейшего реле такого типа (с короткозамкнутым витком К и диском) приведена на рис. 6.5, б. Реле имеют сравнительно простую конструкцию и достаточно большой вращающий момент.

Недостатком является замедленное действие вследствие большой инерции подвижной части.

Индукционные реле со стаканом (рис. 6.5, в) имеют подвижную часть в виде стакана, вращающегося в магнитном поле двух потоков четырехполюс­ной магнитной системы. Потоки Ф₁, и Ф₂ расположены в пространстве под углом 90°, а по времени сдвинуты на угол g.

Внутри стакана 5 проходит стальной цилиндр 1 для уменьшения магнитного сопротивления. Реле со ста­каном сложнее реле с диском, но позволяет получить время срабатывания до 0,02 с. Это существенное достоинство обеспечило им широкое применение.

Четырехполюсная магнитная система позволяет без существенных изменений полу­чать разнообразные по назначению реле и унифицировать их производство. Например, если на полюсах 11 и 13 разместить токовые катушки 9, а на ярме разместить катушки напряжения

7, то они создадут соответственно потоки Ф₁, и Ф₂, пропорцио­нальные току и напряжению. Взаимодействие этих потоков с индуцированными в ста­кане 5 токами создаст в последнем вращающий момент  M = k₁F₁F₂sin g = k₂IUcos j, т. е. получим реле мощности.

В той же конструкции можно получить реле частоты, если на полюсах 11 и 13 расположить катушки напряжения 9 и соединить их последовательно с резистором, а катушки 7 соединить последовательно с конденсатором. Если оба контура (индук­тивно-активный и индуктивно-емкостный) подключить на одно напряжение, то созда­ваемый в стакане

5 момент будет равен  M = k₃fF₁F₂sin g, где f – частота тока.

Индуктивности катушек, емкость и сопротивление подбираются так, что при задан­ной уставке по частоте потоки совпадают по фазе, т. е. угол равен нулю. При изменении частоты потоки не совпадут по фазе, а знак угла их сдвига будет зависеть от    характера изменения частоты. При повышении или понижении частоты происходят  поворот стакана в ту или иную сторону и замыкание (размыкание) тех или иных      контактов.

Аналогично различными комбинациями катушек на сердечниках можно  получить и другие реле по назначению.

Индукционные реле тока | РЗиА

Информация о материале

Категория: РЗиА

• РЗиА

Содержание материала

• Индукционные реле тока
• Принцип действия электромагнитных и индукционных реле тока
• Конструкция реле
• Назначение и технические данные реле
• Расчеты релейной защиты с реле серии РТ-80
• Примеры расчетов релейной защиты
• Техническое обслуживание реле
• Опыт эксплуатации индукционных реле
• Список литературы

Страница 1 из 9

Труб И. И.

Описано устройство широко распространенных индукционных реле РТ-80 и РТ-90. Приводятся технические данные реле и их основные характеристики. Изложен материал по расчетам максимальных токовых зашит, выполненных с помощью этих реле. Даны рекомендации по объему и методам наладки и проверки реле. Обобщен опыт эксплуатации.
Для электромонтеров и мастеров, обслуживающих устройства релейной защиты.

Предисловие

Индукционные реле тока РТ-80, ранее именовавшиеся ИТ-80, существуют почти 60 лет. За эти годы их конструкция не подвергалась существенным изменениям. Реле применяются в сетях 6-35 кВ для защиты питающих и распределительных линий, а также для защиты трансформаторов. Защита двигателей напряжением выше 1 кВ до недавнего времени в большинстве случаев выполнялась с помощью индукционных реле. Несмотря на начавшееся внедрение статических реле, индукционным реле предстоит еще немало времени находиться в эксплуатации.
Что же обусловило столь длительное и широкое применение реле этого типа? Прежде всего — обратная зависимость времени срабатывания от тока. Такой же характер зависимости существует у предохранителей и расцепителей автоматических выключателей, которые обычно являются предыдущими защитами, т.е. расположенными дальше от источника питания. Это позволяет выполнить селективную защиту, имеющую достаточную чувствительность. В дополнение к индукционному элементу реле снабжено электромагнитным элементом — мгновенно действующей отсечкой.
Реле имеют типоисполнения, предназначенные для применения в устройствах защит как на постоянном, так и на переменном оперативном токе, причем его контакты непосредственно управляют электромагнитом отключения.
Таким образом, в реле объединены: измерительный орган, логическая часть, включающая элемент времени, исполнительный орган и сигнальный элемент. Можно считать, что оно представляет полукомплект либо полный комплект двухступенчатой максимальной токовой защиты.
Постоянное вращение диска при наличии нагрузки позволяет контролировать исправность реле и токовых цепей защиты. В то же время этот фактор вызывает ускоренный износ опорных узлов, что является определенным недостатком. К числу недостатков следует отнести также отсутствие контактного выхода у сигнального элемента (флажка).
Некоторые затруднения в эксплуатации вызывают сложная кинематика реле, необходимость согласования характеристик и проведения дополнительных расчетов, регулировка сравнительно большого числа электрических параметров. Часто персонал, не умеющий преодолеть эти затруднения, прибегает к выводу из работы индукционного элемента, используя только отсечку. Это совершенно недопустимо. Надо помнить, что в распределительных сетях последствием неправильной работы защиты, будь то отказ или излишнее срабатывание, является длительное (исчисляемое часами) нарушение электроснабжения.
Предлагаемая книга имеет целью оказание практической помощи персоналу, занимающемуся наладкой и эксплуатационным обслуживанием индукционных реле. Автор надеется узнать из отзывов и пожеланий читателей, насколько ему удалось достичь этого.
Автор выражает благодарность рецензенту И.Р. Таубесу и редактору Т.Н. Дородновой за ценные замечания, способствовавшие существенному улучшению книги.

Автор

• Вперед

• Назад
• Вперед

Читать также:

• УЗО 5SM и 5SU
• УЗО DF
• Устройства защитного отключения УЗО-М304
• УЗО серии DS
• РНВ — реле минимального напряжения

Максимальный индуктивный ток реле

спросил

5 лет, 1 месяц назад

Изменено 1 год, 8 месяцев назад

Просмотрено 275 раз

\$\начало группы\$

У меня есть несколько таких реле, и я просматривал техпаспорт. В нем указано, что максимальная индуктивная нагрузка составляет 7 ампер (3 на форме C). Означает ли это, что когда я использую светодиодную лампу или двигатель, максимальная нагрузка на самом деле составляет 7 ампер вместо 3? Я просто хочу убедиться, что я полностью понимаю и безопасно остаюсь в пределах токов, на которые рассчитаны реле.

• релейный
• индуктивный

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Посмотрите еще раз

Номинальная резистивная нагрузка 10A 120Vac лучше всего подходит из-за характера перехода через нуль, который быстро гасит дугу, поэтому температура контакта снижается, что быстро сокращает срок службы. Однако даже у коротких коротких проводов есть некоторая индуктивность, а сухие контакты имеют очень высокое dI/dt, потому что время отключения резкое, и это приводит к достаточному напряжению для возникновения дуги на контактах, но накопленная энергия в проводе (1/2LI ^ 2) очень мала.

Следующий наилучший вариант — 7А, 28 В пост. тока или 240 В пер. тока, снова нагрузка R. Это означает, что энергия, хранящаяся в проводе (L) при 28 В постоянного тока и сбрасываемая в контакты, покрытые сплавом оксида серебра, в виде тепла, считается сравнимой с 240 В переменного тока, поскольку напряжение переменного тока, но может быть погашена токами перехода через нуль, но все же снижает рекомендуемый предел с от 10 до 7А.

Наихудшим случаем является высокая индуктивная нагрузка 3 А, такая как двигатель , номинальный импульсный ток которого в 8–10 раз превышает номинальный ток двигателя при запуске. Это можно защитить с помощью механизмов плавного пуска или ШИМ, но тогда вам не понадобится реле. Можно ожидать, что срок службы моторных или электромагнитных реле будет на несколько порядков меньше, чем срок службы механического цикла.

Также проверьте характеристики L/R вашей нагрузки.

\$\конечная группа\$

7

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Лучшие реле для печатных плат для индуктивных нагрузок

\$\начало группы\$

Вопросы:

1. На что следует обратить внимание при поиске реле для печатных плат для управления индуктивными нагрузками?
   
2. Любые советы о том, как я могу найти такие реле (дигикей и т. д. не позволяют фильтровать по демпферу, пиковому переключению и т. д.)

Контекст:
Я управляю фиксирующими реле, установленными по стандарту DIN, с печатной платой, изготовленной по индивидуальному заказу. Я обычно очень быстро включаю и выключаю реле на печатной плате, около 100 мс.

До сих пор я использовал PCN105D (техническое описание)

У меня проблема в том, что это реле создает очень большие пики, которые я пытался исправить с помощью конденсаторов и диодов поверх драйвера реле (техническое описание ULN2003A), но ничего не похоже работать. (ссылка на другой вопрос, описывающий проблему)

Я попытался заменить реле твердотельным реле, и это, кажется, решило мои проблемы. Прочитав все, что я смог найти, для управления индуктивными нагрузками с моей печатной платы мне нужно реле SSR с переключением пиков и внутренним демпфером RI.

Проблема в том, что я не смог найти маленькое и тонкое (менее 25х5мм) реле на печатной плате с внутренним демпфером, а тем более с пиковым переключением.

Опять вопросы 🙂

1. На что обратить внимание при поиске реле для печатных плат для управления индуктивными нагрузками?
   
2. Любые советы о том, как я могу найти такие реле (дигикей и т. д. не позволяют фильтровать по демпферу, пиковому переключению и т. д.)

Полная схема: ссылка
Полная схема печатной платы: ссылка
Полный проект: ссылка

• реле
• полупроводниковое реле
• esp32
• индуктивная
• блокировочное реле

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Поместите последовательный резистор-конденсатор (демпфер RC) между линиями, которые управляют блокирующим реле.