Минимальное токовое реле: принцип работы, виды и применение в электрических сетях

Что такое минимальное токовое реле. Как работает устройство для защиты электрооборудования. Какие бывают виды токовых реле. Где применяются реле минимального тока в электрических сетях и системах.

Что такое минимальное токовое реле и как оно работает

Минимальное токовое реле — это устройство релейной защиты, которое срабатывает при снижении силы тока в контролируемой цепи ниже заданного уровня. Основное назначение такого реле — защита электрооборудования от работы в режиме недогрузки или обрыва фазы.

Принцип действия минимального токового реле основан на электромагнитном эффекте. Основные элементы конструкции:

• Электромагнит с подвижным якорем
• Токовая катушка
• Контактная система
• Возвратная пружина

При протекании тока через катушку создается магнитное поле, удерживающее якорь в притянутом положении. Если ток падает ниже уставки, магнитное поле ослабевает, и пружина возвращает якорь в исходное положение, размыкая или замыкая контакты.

Основные виды минимальных токовых реле

По принципу действия различают следующие виды минимальных токовых реле:

Электромагнитные реле

Наиболее распространенный тип. Работают на принципе электромагнитной индукции. Обеспечивают быстрое срабатывание, но чувствительны к вибрациям.

Индукционные реле

Используют принцип взаимодействия магнитных полей. Более точные, но имеют большее время срабатывания по сравнению с электромагнитными.

Электронные реле

Современные устройства на базе микропроцессоров. Обладают высокой точностью и функциональностью, но более дорогие.

Где применяются минимальные токовые реле

Основные области применения минимальных токовых реле:

• Защита электродвигателей от режима холостого хода
• Контроль обрыва фазы в трехфазных сетях
• Защита генераторов от снижения нагрузки
• Контроль целостности силовых кабелей
• Сигнализация о снижении тока в технологических процессах

Преимущества использования минимальных токовых реле

Применение минимальных токовых реле в системах электроснабжения дает следующие преимущества:

• Повышение надежности работы электрооборудования
• Предотвращение аварийных ситуаций при обрыве фазы
• Защита от режимов недогрузки и холостого хода
• Быстрое отключение поврежденных участков
• Сокращение времени простоя оборудования

Как выбрать минимальное токовое реле

При выборе минимального токового реле необходимо учитывать следующие параметры:

• Номинальный ток контролируемой цепи
• Диапазон уставок срабатывания
• Время срабатывания реле
• Коэффициент возврата
• Потребляемая мощность
• Коммутационная способность контактов

Выбор конкретной модели зависит от условий эксплуатации и требований к защите. Для ответственных применений рекомендуется использовать реле известных производителей с высокой надежностью.

Настройка и проверка минимальных токовых реле

Для корректной работы минимального токового реле требуется его правильная настройка и периодическая проверка. Основные этапы:

1. Выбор уставки срабатывания (обычно 60-80% от номинального тока)
2. Регулировка выдержки времени срабатывания
3. Проверка коэффициента возврата
4. Измерение времени срабатывания при различных токах
5. Проверка работы контактной системы

Периодичность и объем проверок определяется нормативными документами и рекомендациями производителя реле.

Типовые схемы включения минимальных токовых реле

Существует несколько типовых схем включения минимальных токовых реле в электрических цепях:

Прямое включение

Реле включается непосредственно в контролируемую цепь. Применяется при небольших токах (до 5-10 А).

Включение через трансформатор тока

Используется при больших значениях тока. Трансформатор понижает ток до приемлемого для реле уровня.

Схема с дешунтированием

Реле подключается параллельно шунту в цепи тока. При снижении тока напряжение на шунте уменьшается, и реле срабатывает.

Современные тенденции в развитии минимальных токовых реле

В настоящее время наблюдаются следующие тенденции в развитии минимальных токовых реле:

• Переход на цифровые микропроцессорные устройства
• Повышение точности измерения и срабатывания
• Расширение функциональных возможностей
• Интеграция в системы АСУ ТП
• Уменьшение габаритов и энергопотребления

Современные реле позволяют реализовать сложные алгоритмы защиты и автоматики, повышая надежность электроснабжения.

Реле тока максимального и минимального: принцип работы

В любом жилом помещении или промышленном учреждении требуется устанавливать специальные защитные устройства, которые предохраняют от перенагрузок сети и коротких замыканий. Реле тока используется для контроля работы двигателя, трансформаторов и прочих электрических приборов.

Назначение и виды

Реле контроля тока – это устройство, которое реагирует на резкие перепады величины поступающего электрического тока и при необходимости отключает питание определенного потребителя или всей системы электрообеспечения. Его принцип действия основан на сравнивании внешних электрических сигналов и мгновенном реагировании при их несовпадении с параметрами работы прибора. Используется для работы генератора, насоса, двигателя автомобиля, станочного оборудования, бытовых приборов и прочего.

Фото — OptiDin ОМ-110

Существуют такие виды приборов постоянного и переменного тока:

1. Промежуточные;
2. Защитные;
3. Измерительные;
4. Давления;
5. Времени.

Промежуточное устройство или реле максимального тока (РТМ, РСТ 11М, РС-80М, РЭО-401) применяется для размыкания или замыкания цепей определенной электрической сети при достижении определенного значения тока. Чаще всего используется в квартирах или домах с целью повышения защиты бытового оборудования от скачков напряжения и силы тока.

Фото — схема РТЗ – 50

Принцип действия теплового или защитного прибора основан на контроле температуры контактов определенного прибора. Оно используется для защиты приборов от перенагревания. К примеру, если утюг перегреется, то такой датчик автоматически отключит питание и включит его после остывания прибора.

Фото — РСТ-80АВ

Статическое или измерительное реле (РЭВ) помогает замыкать контакты цепи при появлении определенного значения электрического тока. Его главное назначение – это сравнение имеющихся параметров сети и необходимых, а также быстрое реагирование на их изменение.

Реле давления (РПИ-15, 20, РПЖ-1М, FQS-U, FLU и прочие) необходимо для контроля жидкости (воды, масла, нефти), воздуха и т. д. Используется для отключения насоса или прочего оборудования при достижении установленных показателей давления. Часто используются в водопроводных системах и на станциях техобслуживания авто.

Реле выдержки времени (производитель EPL, Danfoss, а также модели РТВ) необходимы для управления и замедления реагирования определенных приборов при обнаружении утечки тока или других неполадках в сети. Такие приборы релейной защиты применяются как в быту, так и в промышленности. Они препятствуют преждевременному включению аварийного режима, срабатыванию УЗО (оно же дифференциальное реле) и автоматических выключателей. Схема их установки часто сочетается с принципом включения в сеть защитного оборудования и дифов.

Помимо этого также бывают электромагнитные реле напряжения и тока, механические, твердотельные и т. д.

Твердотельное реле – это однофазное устройство для коммутации больших токов (от 250 А), обеспечивающее гальваническую защиту и изоляцию электрических цепей. Это, в большинстве случаев, электронное оборудование, предназначенное для быстрого и точного реагирования на возникновение проблем в сети. Еще одним преимуществом является то, что такое токовое реле можно сделать своими руками.

По конструкции реле классифицируются на механические и электромагнитные, а сейчас уже, как сказано выше, на электронные. Механическое может использоваться в различных условиях работы, для его подключения не требуется сложная схема, оно долговечное и надежное. Но вместе с этим, недостаточно точное. Поэтому сейчас в основном используются его более современные электронные аналоги.

Фото — РТ85

Конструкция и принцип работы

Реле постоянного тока состоит из следующих элементов:

1. Электромагнита;
2. Контактов;
3. Якоря;
4. Пружин;
5. Отводы для соединения с сетью.

Когда регулятор включается в сеть, катушка начинает получать электрическую энергию. После этого якорь притягивается к металлическому сердечнику и происходит перелет контактов. Вместе с этим происходит замыкание контактов приборов, подключённых в цепь реле. При этом если электрический ток не подается (к примеру, при отсутствии электричества) или подается, но неравномерно (в сети наблюдаются скачки), то контакты присоединенных устройств оттягиваются вверх, после чего цепь размыкается.

Фото — чертеж

Действие может варьироваться в зависимости от конструкции и назначения прибора. К примеру, твердотельные реле (ТТР) типа KIPPRIBOR содержат в конструкции дополнительные силовые ключи на симисторах и тиристорах, что повышает их эффективность. Отдельно нужно отметить пропускную способность, ведь есть устройства, рассчитанные на малые токи и большие.

Фото — конструкция

Технические характеристики

Выбор реле – это довольно серьезная задача, для осуществления которой очень важно подобрать максимально подходящий прибор. Рассмотрим описание и параметры нескольких популярных устройств отечественного и зарубежного производства.

РП 8 – промежуточная модель, включаются только для временного контроля, не используются для постоянного мониторинга. Доступные и простые в эксплуатации.

Ток, А	8
Напряжение, В	24
Отключение Uн, В	0,7
Климат	–20 +40° С
Долговечность, число срабатываний	1 млн
Сопротивление, Ом	92
Время срабатывания, сек	0,6

SG/C-1RW – это калориметрическое однофазное реле вентилятора для контроля потока воздуха. Инструкция по эксплуатации также говорит о том, что их можно использовать в системах кондиционирования.

Ток, А	6
Напряжение, кВ	1,5
Изменение потока, м/с	0,1–30
Температурный градиент, градусы	15
Рабочее давление, бар	10
Защита	IP67

Нейтральные малогабаритные реле тока чаще всего используются в железнодорожном транспорте, рассмотрим характеристики модели НМШМ1-1000/560 на 24 В и параметрами срабатывания 45.

Обмотка	Медная
Сопротивление катушек, Ом	1000/560
Перегрузка, В	45 В
Напряжение, В	24

РТД – это двухстабильное устройство, которое применяется в системах аварийного обеспечения, они работают как от постоянного, так и от переменного электричества. Главным отличием является то, что устройство может использоваться для включения в сеть при повышенных вибрациях и даже сейсмологической активности. РТД 11:

Напряжение, В	40
Ток, А	0,05
Время срабатывания, с	0,1
Износостойкость, млн	4
Погрешность срабатывания, %	10

Отдельно нужно сказать про трехфазное реле максимального тока РТ40, которое используется в сетях аварийного обеспечения, как устройство косвенного действия. РТ40/2:

Уставки тока, А	0,5…2,0
Срабатывание, А	0,5…1,0
Износостойкость	40млн
Напряжение, В	24
Климатическое исполнение	УХЛ

РТФ-8 – реле обратного действия или последовательности. Обозначение:

• Р – реле;
• Т – тока;
• Ф – фильтровое.

Ток, А	1–5
Напряжение, В	220
Частота, Гц	50
Температуры работы, градусы	-10 до +40
Износостойкость, млн. циклов	1,5

Датчик-реле потока воздуха ДРПВ-1:

Скорость потока, м/сек	от 4,0 до 10
Сечение воздуховода, мм	150х180
Взрывозащита	1ExdIIBT4
Выходной сигнал	0,05 до 0,5 А
Параметры окружающей среды	от — 10 до + 50 98% при температуре 35°С
Габаритные размеры, мм	276x143x248

Видео: реле контроля тока

Обзор цен

Купить любое реле для контроля тока можно в специальных электромагазинах. Цена зависит от марки и области использования определенной модели:

Город	Стоимость РТ40, у. е.
Владивосток	40
Москва	45
Воронеж	43
Ростов-на-Дону	43
Уфа	40

Реле контроля тока РКТ-1 на Дин рейку, Россия

 

РАБОТА РЕЛЕ

 Реле контроля тока имеет два режима работы: режим максимального тока и режим минимального тока. Выбор режима работы осуществляется переключателем №1. Если переключатель №1 установлен в положение «Iн>» — режим максимального тока (срабатывание выше установленного значения), если в положение «Iн<» — режим минимального тока (срабатывание ниже установленного значения). 

 Реле имеет функцию инверсии выхода, которая определяется положением переключателя №4.

 Когда переключатель №4 находится в положении «выкл», исполнительное реле остаётся выключенным до тех пор, пока значение контролируемого тока не станет выше заданного порога срабатывания. Когда значение тока превысит значение уставки, исполнительное реле включится после отсчёта установленной выдержки времени t, после возвращения значения тока значения уставки, реле выключится без задержки. Если во время отсчёта выдержки времени t значение тока вернётся в пределы уставки, работа будет продолжена без переключения исполнительного реле.

 Когда переключатель №4 находится в положении «вкл» (инверсия — включена) исполнительное реле после отсчёта выдержки времени t включается и находятся во включённом состоянии до тех пор пока значение тока не станет меньше уставки и через установленное время задержки «t» отключается. При возврате значения тока в установленные пределы реле включается. Инверсия реле поддерживается для режима минимального и максимального тока.

 Переключатель №3 определяет задержку включения «t_вкл» 0,5с или 5с (для исключения срабатывания от пусковых токов). После включения питания в течении этого времени измерение тока в контролируемой цепи не происходит и исполнительное реле остаётся в отключённом состоянии.

 Переключатель №2 включает функцию «памяти» — запоминания состояния ошибки. Если после срабатывания реле значение тока вернётся в установленные пределы, реле возвращается в исходное состояние с учётом заданного гистерезиса (переключатель №2 в положении «б.пам.» — функция «память» выключена). При установке переключателя №2 в положение «пам.» возврат в исходное состояние произойдёт только после снятия и повторного включения питания или после кратковременного перевода переключателя №2 в положение «сброс».

 

 ВНИМАНИЕ: Установка режимов работы и установка времени срабатывания реле осуществляется при выключенном напряжении питания.

 Уставка выбирается потенциометром, в пределах 10…100% от максимального значения тока (дискретность уставки 10%). Максимальное значение тока определяется типом реле и схемой подключения. 

 В цепи переменного тока напряжение питания на реле подаётся на клеммы «L1» и «L2». При измерении тока в диапазоне до 1А, нагрузка подключается клеммам «L1» и «Е2», при измерении тока в диапазоне до 5А — к клеммам «L1» и «Е1». При подаче питания на реле включается зелёный индикатор «U». Когда исполнительное реле включено замкнуты  контакты 11-14 и включён жёлтый индикатор «», когда выключено — замкнуты контакты 11-12, жёлтый индикатор «» выключен.

Реле тока

Тока

---

Выберите подкатегорию

Сортировка: По умолчаниюНазвание (А — Я)Название (Я — А)Цена (низкая > высокая)Цена (высокая > низкая)Рейтинг (начиная с высокого)Рейтинг (начиная с низкого)Модель (А — Я)Модель (Я — А)

Показать: 16255075100

РЭ 12-5 реле тока

Реле РЭ12-5, РЭ12Т-5 предназначены для применения в качестве минимальных реле тока в цепях постоянн..

930.00 грн.

Реле тока ZUBR I25

Однофазное реле токаОднофазное реле тока ZUBR I предназначено для защиты электрооборудован..

703.00 грн.

Реле тока ZUBR I32

Однофазное реле токаОднофазное реле тока ZUBR I предназначено для защиты электрооборудован..

723.00 грн.

Реле тока ZUBR I40

Однофазное реле токаОднофазное реле тока ZUBR I предназначено для защиты электрооборудован..

862.00 грн.

Реле тока ZUBR I50

Однофазное реле токаОднофазное реле тока ZUBR I предназначено для защиты электрооборудован..

899.00 грн.

Реле тока ZUBR I63

Однофазное реле токаОднофазное реле тока ZUBR I предназначено для защиты электрооборудован..

937.00 грн.

АЛ-1 реле тока

Реле АЛ-1 предназначены для применения в цепях переменного тока релейной защиты и противоаварийной а..

1844.00 грн.

Блок-контакт к реле РЭО-401

Максимальное токовое реле типа РЭО-401 предназначено для защиты от перегрузок и токов короткого замы..

360.00 грн.

Реле контроля тока РЭВ-830 10А

Реле контроля тока РЭВ-830 используются в качестве минимального токового реле в цепях постоянного то..

1320.00 грн.

Показано с 1 по 16 из 91 (всего 6 страниц)

Аппараты токовой защиты | Справка

К аппаратам токовой защиты относятся все устройства защиты, контролирующие ток в цепи. Это предохранители, автоматические выключатели, максимальные и минимальные токовые реле. К аппаратам токовой защиты можно отнести и тепловые реле, которые из-за специфики их работы и широкого распространения могут быть выделены в отдельный класс тепловой защиты.
Аппараты токовой защиты обычно защищают потребителей от перегрузок, неполнофазных режимов, а электрические цепи от коротких замыканий.
Среди аппаратов токовой защиты особое место занимают минимальные реле тока и максимальные реле тока.
Минимальные реле тока предназначены для защиты двигателей от неполнофазных режимов (обрыва фазы статорной обмотки двигателя). В простейшей схеме используются три реле минимального тока, включенные во все фазы питания электродвигателя, а замыкающие контакты этих реле соединены последовательно с цепью управления магнитного пускателя. При нормальной работе электродвигателя все три реле минимального тока включены. При обрыве любой фазы соответствующий ток прекращается и реле отключается, разрывая цепь управления магнитного пускателя. При этом электродвигатель отключается. Для зашиты электродвигателей можно применять реле минимального тока ЭТ-521.
Большие функциональные возможности заложены в максимальном реле тока. Они могут выполнять функции защиты потребителей от больших перегрузок по току (например, для защиты электродвигателей применяют реле РЭ-570Т, ЭТ-522 и др.) и защиту электрических цепей от короткого замыкания на зажимах потребителей и в самой цепи (например, реле РТ-40, РТ-80 и др.).
При нормальной работе потребителя максимальное реле тока не включается. При большой нагрузке или коротком замыкании одно или все реле, включенные в различные фазы питания, сработают и своими размыкающими контактами разорвут цепь управления магнитного пускателя. Основным недостатком максимальных реле тока реле является то, что они не реагируют на обрывы фаз и их нельзя отрегулировать на небольшие перегрузки по току в цепи.
Одним из самых распространенных максимальных реле тока является реле РТ-40. В нем предусмотрено два способа регулировки тока срабатывания Iсрас. изменением предварительного натяжения противоздействующей пружины (в 4 раза) и переключением обмоток (в 2 раза).
Известно девять типоисполнений реле, выпускаемых на номинальные токи от 0,2 до 200 А.
Время срабатывания реле не более 0,1 с при токе, равном 1,2 Iсp,g и не более 0,03 с при токе 3 Iср,е.
Коэффициент возврата реле не ниже 0,85 (в ряде типоисполнений не ниже 0,7). Контакты реле выдерживают мощность коммутационной цепи около 60 Вт постоянного тока при напряжении 220 В и около 300 В-А переменного тока при напряжении до 250 В.
В реле тока РТ-40, снабженных промежуточным трансформатором и выпрямительным мостом, повышается термическая стойкость к длительному протеканию больших токов (реле РТ-40/1Д).
Реле РТ-40/Ф реагирует на отклонение формы кривой переменного тока от синусоидальной. Реле содержит специальный фильтр, не пропускающий в обмотку реле ток третьей и кратных ей гармоник.
Для цепей управления и защиты электродвигателей часто применяют токовые реле постоянного тока РЭВ-300 и реле переменного тока РЭВ, РЭ-571Т и др.
Максимальные реле тока в цепи управления асинхронными двигателями выбираются по номинальному току катушки реле, который должен быть не меньше номинального тока двигателя, и по уставке на ток срабатывания Iуст реле.
Для работы в цепи асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором уставка на ток срабатывания реле отстраивается от пускового тока двигателя как:

а для асинхронного двигателя с фазным ротором

Здесь Iномдв и I„ — соответственно номинальный и пусковой ток двигателя.
Контакты выбранного токового реле проверяются на коммутационную способность.

Принцип действия реле тока: устройство и назначение

Токовое электромеханическое реле

Что такое реле тока? Такой вопрос часто возникает у студентов и электриков самоучек. Ответ на него достаточно прост, но в учебниках и многих статьях в интернете он содержит огромное количество формул и отсылок к разнообразным законам. В нашей статье мы постараемся объяснить, что это такое, и как оно работает буквально на пальцах.

Устройство реле тока

Для начала давайте разберем принцип реле тока и его устройство. На данный момент существуют электромагнитные, индукционные и электронные реле.

Мы будем разбирать устройство наиболее распространенных электромагнитных реле. Тем более, что они дают возможность наиболее наглядно понять их принцип работы.

Устройство электромагнитного реле тока

• Начнем с основных элементов любого реле тока. Оно в обязательном порядке имеет магнитопровод. Причем, этот магнитопровод имеет участок с воздушным зазором. Таких зазоров может быть 1, 2 или более — в зависимости от конструкции магнитопровода. На нашем фото таких зазора два.
• На неподвижной части магнитопровода имеется катушка. А подвижная часть магнитопровода закреплена пружиной, которая противодействует соединению двух частей магнитопровода.

Принцип действия электромагнитного токового реле

• При появлении на катушке напряжения, в магнитопроводе наводится ЭДС. Благодаря этому, подвижная и неподвижная части магнитопровода становятся как два магнита, которые хотят соединиться. Не дает им это сделать пружина.
• По мере увеличения тока в катушке, ЭДС будет нарастать. Соответственно, будет нарастать притяжение подвижного и неподвижного участка магнитопровода. При достижении определенного значения силы тока, ЭДС будет настолько велико, что преодолеет противодействие пружины.
• Воздушный зазор между двумя участками магнитопровода начнет сокращаться. Но как говорит инструкция и логика, чем меньше воздушный зазор, тем больше становится сила притяжения, и тем с большей скоростью магнитопроводы соединяются. В результате, процесс коммутации занимает сотые доли секунды.

Существуют токовые реле разных типов исполнения

• К подвижной части магнитопровода жестко прикреплены подвижные контакты. Они замыкаются с неподвижными контактами и сигнализируют, что сила тока на катушке реле достигла установленного значения.

Регулировка тока возврата токового реле

• Для возврата в исходное положение, сила тока в реле должна уменьшиться как на видео. Насколько оно должно уменьшится, зависит от так называемого коэффициента возврата реле.

Оно зависит от конструкции, а также может настраиваться индивидуального для каждого реле за счет натяжения или ослабления пружины. Это вполне можно сделать своими руками.

Назначение и способы подключения токового реле

Реле тока и напряжения, являются основными элементами практически всех основных защит. Поэтому, давайте более детально разберемся с их сферой применения и схемой подключения.

Назначение токового реле

И в первую очередь, давайте разберемся, а зачем собственно говоря нужно это токовое реле? Для ответа на этот вопрос нам следует немного погрузиться в теорию. Но мы постараемся сделать это максимально поверхностно и доступно.

• Любая электроустановка имеет два основных параметра своей работы — это ток и напряжение. Контролируя эти два параметра, можно оценить работоспособность оборудования и вероятные неисправности.
• Реле тока, как несложно догадаться, контролирует ток. И если его уменьшение говорит лишь о снижении нагрузки, то его увеличение в большинстве случаев говорит о серьезных неисправностях. Дабы не рассматривать вопрос более детально, давайте возьмем в качестве примера электродвигатель.

Релейная схема защит электродвигателя

• Электродвигатель имеет номинальный ток, например, 50А. Незначительное увеличение тока, допустим до 55А, сигнализирует о перегрузе. В этом случае, двигатель не должен отключаться немедленно, ведь перегруз может носить временный характер, и согласно ПУЭ, большинство электродвигателей допускается периодически перегружать.
• Но длительный режим работы с повышенным номинальным током может сигнализировать о неисправности механической части или других проблемах. Поэтому, после нагрузки, через определенный промежуток времени, двигатель должен быть отключен.

Схема защиты от перегруза

• Схема реле тока и реле времени позволяет обеспечить такую защиту. При увеличении тока выше номинального значения в 50А, срабатывает токовое реле. Своими контактами оно запускает в работу реле времени, которое отсчитывает допустимое время работы двигателя в перегаженном состоянии. Если за этот период времени токовое реле не отпало, то реле времени срабатывает и отключает электродвигатель.

Обратите внимание! Защита от перегруза должна быть отстроена от времени пуска двигателя. Как известно, при пуске пусковой ток может доходить до десятикратного номинального (обычно пяти- или шестикратное). Поэтому, для исключения ложного срабатывания защиты от перегруза, время срабатывания реле времени должно быть больше времени разворота двигателя.

Токовая отсечка

• Теперь возьмем другую ситуацию. На нашем двигателе происходит короткое замыкание. Его необходимо отключить в максимально сжатые сроки. Короткое замыкание характеризуется резким возрастанием тока. В зависимости от вида короткого замыкания, эти токи могут превышать значения 10-кратного номинального значения.
• Исходя из этого, нам нужно поставить реле тока, схема которого будет реагировать на такой ток, и сразу же отключать его. Такую защиту называют токовой отсечкой. Когда защита мгновенно отключает электрооборудование при достижении определенного значения тока.

Токовые реле с выдержкой времени

• Но бывают короткие замыкания, которые имеют не такие большие токи. В этом случае, реле тока и схема его подключения несколько изменяется. Ее принцип действия похож на защиту от перегруза, только чем больше ток, тем быстрее она отключит наш электродвигатель. Достигается это за счет объединения в одном устройстве и реле времени и тока. Такая защита называется максимальной токовой.

Токовые защиты, встроенные в выключатель

• Существуют так же защиты от однофазных замыканий на землю, защиты от токов обратной последовательности, дифференциальные защиты, дистанционные защиты и множество других релейных схем, которые используют реле тока.

Но это уже более специфические защиты, которые требуют более глубоко понимания процессов. Поэтому в нашей статье мы не будем их рассматривать.

Схемы подключения токовых реле

Разобрав устройство и назначение реле тока, можно перейти к вопросу их подключения. Существует два основных варианта – непосредственно или через трансформатор тока.

Давайте рассмотрим каждый из этих вариантов:

• Непосредственно могут подключаться реле к электроустановкам напряжением до 1000В. Это связано с тем, что при большем напряжении размеры реле пришлось бы значительно увеличивать для обеспечения соответствующей изоляции и протекания больших токов. А из-за этого увеличилась бы и цена реле.

Непосредственное подключение токового реле

• Потребители до 1000В обычно не самые ответственные, поэтому защита реализуется на одной или двух фазах. Но возможен вариант реализации защит и на всех трех фазах. Для этого просто последовательно с нагрузкой включается катушка токового реле на одной или нескольких фазах.

Токовое реле

• Многие токовые реле содержат две катушки. Для них может применяться последовательное или параллельное соединение обмоток реле тока. Это необходимо для изменения пределов срабатывания реле.
• В качестве примера, возьмем реле РТ 40. При параллельном подключении катушек, ток срабатывания варьирует в пределах 0,1 – 100А. При последовательном подключении обмоток, предел срабатывания можно регулировать в пределах 0,2 – 200А.

Обратите внимание! Если вам необходим предел срабатывания в 0,1 – 100А, то в принципе вы можете вовсе не подключать вторую обмотку.

Трансформатор тока 6 – 10кВ

Трансформатор тока 110кВ и выше

• Значительно чаще, электрические схемы соединения реле тока предполагают использование трансформаторов тока. Эти устройства позволяют преобразовать любой ток до значений в 1 или 5 А.

Схема подключения реле тока через трансформатор тока

• Такие потребители обычно относятся к ответственным, поэтому токовые защиты реализуются по каждой фазе. Принцип подключения прост. Катушка реле просто подключаются к выводам трансформатора тока.

Внимание! Но тут следует помнить, что трансформаторы тока и вся вторичная коммутация работают в режиме близком к короткому замыканию. Поэтому разкорачивание таких цепей чревато повреждением трансформатора тока, а также серьезными последствиями для человека. Поэтому прежде чем выполнять какие-либо переключения в токовых цепях их следует закоротить перемычкой. Или же производить переключения на электрооборудовании, выведенном в ремонт.

Вывод

Реле тока и электрическая схема его подключения имеет множество нюансов. Если вдаваться в каждый, то получится полноценный учебник. Наша же цель была дать вам общие представления о данном реле максимально доступным языком. Поэтому некоторые вопросы в нашей статье раскрыты не полностью или же упрощенно. Более детально по каждому аспекту следует разбираться, исходя из существующих условий.

Электронное токовое реле ТОР-3 — RUSELKOM

Реле контролирует значения токов нагрузки, состояния сигналов с внешних датчиков – сигналы типа «сухой контакт».

  Срабатывание реле происходит при авариях:

• При дисбалансе токов (разность между током в фазах более 30%) в течение 10 с, при срабатывании аварии загорается индикатор «ДИСБАЛАНС»;
• При перегрузках в фазах более 130% от значения рабочего тока. Амперсекундная характеристика настраивается.

  ТОР-3 крепится на DIN-рейку.

Номинальное напряжение, В	220+25%-30%
Частота, Гц	50±1
Потребляемая мощность, ВА, не более	1
Габаритные размеры, мм, не более	90х92х56
Масса, кг, не более	0,5
Условия эксплуатации: температура окружающей среды, °C	-40…+55
Степень защиты реле по ГОСТ 14254-96	IP20
Рабочее положение реле	Любое
Крепление	На din-рейку

Условия эксплуатации: температура окружающей среды от -40°С до +55°С; относительная влажность воздуха при температуре +25°С до 98%.

Степень защиты реле – IP20 по ГОСТ 14254-96.

Рабочее положение реле – любое.

Крепление на din-рейку.

Срабатывание реле (выполнение защитных функций) происходит при аварийных значениях контролируемого тока нагрузки и по сигналам подключенных к реле датчикам. При срабатывании реле выключается электромагнитное реле НАГРУЗКА и включается электромагнитное реле АВАРИЯ и выполняется индикация вида аварии расположенными на передней панели реле светодиодами.

Реле обеспечивает установку порога срабатывания защиты по значению рабочего тока – I_РАБ. Рабочий ток задается в диапазоне от минимального до максимального значений по шкале на передней панели реле.

Срабатывание реле происходит при авариях:

1) при несимметричности нагрузки (разность между средним током на 3-х фазах и любой из фазы более 30%±5%) в течение 10 с, при срабатывании аварии загорается индикатор «ДИСБАЛАНС»;

2) при перегрузках в фазах более 120% от значения рабочего тока. Амперсекундная характеристика приведена в таблице (когда ток в электрической сети превышает заданный рабочий ток, загорается индикатор «превышение I раб», когда нагрузка отключается по данной защите, загорается индикатор «ПЕРЕГРУЗ»)

подключение и применение токовых реле

В промышленных электрических сетях периодически случаются перегрузки и короткие замыкания. Для того чтобы защитить оборудование, используется релейная защита, в состав которой входит реле максимального тока. Принцип работы реле основан на том, что каждый элемент цепи обладает собственным значением максимально допустимого тока. В случае превышения его допустимого значения, может возникнуть аварийная ситуация и дальнейший выход из строя всей электрической сети. Предотвратить подобный исход возможно с помощью защитного реле, реагирующего на превышение тока и срабатывающего при повышении его номинальной величины.

Классификация и назначение защитных реле

В первую очередь токовые реле должны ограничивать максимальный ток в сети и отключать потребителей, когда в процессе работы наступает превышение его порогового значения. Данные устройства устанавливаются в релейные шкафы и обеспечивают защиту не только от перегрузок, но и от коротких замыканий, возникающих из-за различных технических неисправностей.

Очень важным и нужным свойством релейной защиты является ее селективность, когда отключение поврежденного участка максимально локализовано с помощью наиболее близко расположенного выключателя. С этой функцией отлично справляется реле максимального тока, отключающее только нужный участок и оставляющее в рабочем состоянии другие участки цепи.

Токовые реле могут быть первичными и вторичными. В первом случае защитные устройства монтируются в самом приводе выключателя и являются его составной частью. Такие реле применяются в основном в электрических сетях, напряжение которых составляет до 1 киловольта.

Подключение вторичных реле осуществляется с помощью трансформатора тока, подключенного напрямую к шине питания или непосредственно к питающему кабелю. Таким образом, ток преобразуется в сторону уменьшения до значения, которое будет восприниматься токовым реле. Получается пропорция тока, поступающего на контакты реле и тока, протекающего в контролируемом проводнике. Это позволяет осуществлять контроль за током с помощью реле, имеющего незначительный токовый диапазон. Например, если кратность трансформатора тока составляет 100/5, то величина тока в сети, которую возможно контролировать, составит 100 А, а токовое реле будет иметь допустимую величину максимального тока 5 А.

Существует несколько подгрупп вторичных реле, получивших широкое распространение и применяющихся во многих областях. В первую очередь, это электромагнитные устройства, а также приборы на интегральных микросхемах, индукционные и дифференциальные.

Принцип работы дифференциальных реле основан на сравнении величины тока, протекающего до и после потребителя. Обычно в качестве такого потребителя рассматривается силовой трансформатор. В нормальном рабочем режиме значение тока до и после защищаемого трансформатора будет одинаковым. Однако при коротком замыкании происходит нарушение этого баланса. В результате срабатывания реле, его контакты замыкаются, и поврежденный участок отключается. Дифференциальные реле используются не только на производстве, но и в быту.

Они известны как устройства защитного отключения, предупреждающие утечки тока в приборах и проводниках, защищающие людей от поражения электротоком в случае прямых контактов с корпусом прибора или устройства. Токовые реле на интегральных схемах известны также, как электронные реле тока. Основой конструкции является полупроводниковая база. Эти приборы могут стабильно работать при повышенной вибрации, благодаря чему они широко используются в промышленном производстве.

Подключение и применение токовых реле

В нормальном рабочем состоянии каждое реле максимального ока должно чутко реагировать на превышение электротоком номинального значения во входной цепи, находящейся под контролем. Когда входной ток увеличивается выше допустимых пределов, происходит переключение выходных контактов, отключающих силовые приборы от электрической сети. Если в дальнейшем ток начинает снижаться и приближаться к номинальному значению, то в этом случае под действием выходного сигнала вновь происходит замыкание цепи и возобновление подачи тока.

Защитные токовые реле устанавливаются не только на промышленных объектах, но и в жилых зданиях. Практически в каждой квартире имеются бытовые приборы и устройства повышенной мощности. Одновременное включение всех таких потребителей нередко вызывает перегрузки в электрической сети. Чтобы предотвратить возникновение подобных ситуаций, все бытовые приборы разбиваются на категории приоритетных и второстепенных.

В число приоритетной бытовой техники входят те приборы, для которых отключение от сети будет критичным. Подобные внезапные отключения могут привести к выходу их из строя. Второстепенные устройства могут быть отключены без какого-либо ущерба для себя. В связи с этим, реле максимального тока устанавливается таким образом, чтобы исключить любые перегрузки в питающей сети.

На схеме в качестве примера приведено устройство марки РМТ-101. Данная конструкция позволяет задавать определенное время, в течение которого нагрузка отключается, а затем подается вновь.

Эта модель обладает способностью измерения и контроля токовой нагрузки, при необходимости она может использоваться в качестве цифрового амперметра. Ток в электрической сети может измеряться, не разрывая ее. Для этих целей предусмотрен специальный датчик, встроенный в прибор. Защитное устройство РМТ-101 может подключаться к выносным трансформаторам тока. На его лицевой панели расположены светодиодные и цифровые индикаторы, с помощью которых осуществляется контроль над нагрузкой и текущим значением тока в цепи.

Прибор оборудован двумя переключателями, позволяющими выставлять необходимый диапазон измерений, точность определения, а также режим индикации, отображающий текущий или максимальный ток.

Еще одной функцией РМТ-101 является его применение в качестве реле ограничения потребляемого тока. Кроме того, с его помощью может выбираться оптимально заданная нагрузка. Для работы прибора используются два основных режима – минимального и максимального тока. Переключение между режимами осуществляется специальным переключателем из двух положений.

Реле максимального тока широко применяются в промышленности. Они обеспечивают защиту мощных электрических двигателей постоянного и переменного тока и другого оборудования от возможных перегрузок. Наиболее типичным устройством, используемым во многих областях, считается прибор РЭО-401, отображенный на рисунке.

Конструкция этого защитного реле включает в себя два основных узла – электромагнитную систему и размыкающий блок-контакт. Конструкция электромагнитной системы состоит из скобы магнитопровода с ввернутой в нее трубкой. На самой трубке располагается катушка, защищенная изоляционным каркасом. Внутри трубки установлен якорь, свободно перемещающийся вдоль нее. От того, в каком положении якорь находится в трубке, зависит величина тока, при котором срабатывает прибор.

Величину тока срабатывания можно отрегулировать путем изменения положения скобы. После выполнения всех необходимых регулировок она фиксируется специально предусмотренным винтом. После срабатывания устройства, блок-контакты будут оставаться разомкнутыми до тех пор, пока не произойдет снижение тока до номинального значения. После этого якорь будет передвинут в нижнее положение, а под действием пружины контакты замкнутся. Подключение проводов осуществляется на передней части прибора.

Как выбрать реле защиты

При выборе модели реле максимального тока необходимо учитывать техническое задание, величину тока и питающего напряжения, регулировочные параметры и характеристики, максимально допустимый ток нагрузки, наличие или отсутствие механизма задержки времени, а также конкретные условия эксплуатации. После выбора устройства, оно легко настраивается под определенные условия работы путем плавного изменения уставок.

Все реле защиты этого типа обладают небольшими габаритами, что позволяет без проблем устанавливать их в шкафы релейной защиты. Они отличаются простотой и надежностью конструкции, могут легко взаимно заменяться. Для контроля измеряемых величин используются встроенные светодиодные экраны.

Применение реле

| Основы работы с реле 1-3 | OMRON

Параметры электрического реле

Номинальные параметры реле включают номиналы катушек и номинальные токи контактов.

1. Спецификация катушки

При фактическом использовании не превышайте номинал катушки; это может привести не только к снижению производительности, но и к сгоранию катушки из-за перенапряжения и т. д. Обязательно тщательно выбирайте спецификацию катушки переменного тока, проверив соответствующий источник питания каждого реле (номинальное напряжение, номинальная частота).

Некоторые типы реле не могут работать при определенном номинальном напряжении и номинальной частоте.
Использование в таких условиях может вызвать ненормальный нагрев и неисправность.
В следующей таблице показаны характеристики катушки переменного тока.

Пример: 100 В переменного тока

Названия рейтингов *	Применимый источник питания (номинальное напряжение, номинальная частота)	Этикетки с товарами	Описание каталога
Рейтинг 1	AC 100 В 60 Гц	100 В переменного тока 60 Гц	AC 100 В 60 Гц
Рейтинг 2	AC 100 В 50 Гц, AC 100 В 60 Гц	100 В переменного тока	AC 100 В
Рейтинг 3	AC 100 В 50 Гц, AC 100 В 60 Гц AC 110 В 60 Гц	100/110 В переменного тока, 60 Гц 100 В переменного тока, 50 Гц или 100 / (110) В переменного тока	AC 100 / (110) В
Рейтинг 4	AC 100 В 50 Гц, AC 100 В 60 Гц AC 110 В 50 Гц, AC 110 В 60 Гц	100/110 В переменного тока	AC 100/110 В

* Примечание: , что указанные здесь рейтинговые названия официально не определены Японскими промышленными стандартами (JIS) или подобными.

2. Контактная информация

Номинальные параметры контактов являются стандартными значениями для гарантированной работы реле и обычно указывают номинальный ток контактов реле.
Номинальные параметры зависят от применяемого напряжения и типов электрических нагрузок. Другими словами, номинал включает в себя спецификацию максимального напряжения, приложенного к контактам реле, и максимального тока, который может быть пропущен для управления электрической нагрузкой.

• Параметры контактов обычно указываются в соответствии с резистивными нагрузками.
  Убедитесь, что вы выбрали правильный тип реле, применимый к управляемой вами электрической нагрузке и отвечающий вашим требованиям к долговечности.

Пусковой ток электрического реле

Пусковой ток — это большой ток, который протекает мгновенно при первом включении питания и подается в электрическую цепь для управления нагрузкой, превышая значение тока в установившемся режиме.
Это происходит с электрическими нагрузками, такими как электродвигатели и лампы накаливания.

1. Пусковой ток

• Резистивная нагрузка

  Сразу после включения питания ток остается на постоянном уровне.

• Ламповая нагрузка

  Пусковой ток, примерно в 10 раз превышающий ток установившегося состояния, протекает сразу после включения питания, а затем возвращается к своему постоянному уровню.

2. Пусковой ток и номинальные значения

Рейтинг TV — это один из представительных рейтингов, утвержденных правилами UL и CSA для оценки способности выдерживать пусковой ток.Рейтинг показывает уровень способности реле переключать нагрузку, включая пусковой ток.

Например, реле для блоков питания телевизоров должны иметь рейтинг ТВ.
T Испытание на переключение (испытание на долговечность) этих реле проводится с использованием вольфрамовой лампы в качестве нагрузки и должно выдержать в общей сложности 25000 раз испытание на долговечность.

Рейтинг ТВ	Пусковой ток	Устойчивый ток	Пример видов продукции
ТВ-3	51 А	3 А	G2R-1A G2RL-1A-E-ASI
ТВ-5	78 А	5 А	G5RL-1A (-E) -LN
ТВ-8	117 А	8 А	G4W-1112P-US-TV8 G5RL-U1A-E G5RL-K1A-E G5RL-1A-E-TV8
ТВ-10	141 А	10 А	G7L
ТВ-15	191 А	15 А	G4A

Цепи постоянного тока

Дуга — это электрическая искра, возникающая между контактами, когда реле замыкает электрическую цепь.
По мере увеличения амплитуды напряжения и тока возникает дуга. Когда переключатель замыкается медленно, для образования дуги требуется больше времени. Это может привести к быстрому износу контактов.

Коммутационные цепи постоянного тока

При переменном токе (AC), который постоянно меняет направление потока, дуга гаснет каждый раз при возникновении перенапряжения.
С другой стороны, непрямой ток (постоянный ток) течет только в одном направлении, что позволяет формировать дугу дольше, что приводит к более быстрому износу контактов и снижению долговечности.

Также возникает переходное явление контакта, которое может вызвать неровности в точках контакта, что может вызвать неисправности, которые невозможно разделить, потому что они защемлены.

• Контакты, соединенные последовательно, увеличивают контактный зазор на равную длину, что позволяет эффективно контролировать дугу.

Приложение минимальной нагрузки электрических реле

Реле может столкнуться с проблемой увеличения контактного сопротивления при переключении приложений с минимальной нагрузкой.При повышении контактного сопротивления контакты обычно восстанавливаются при последующей операции. Контактное сопротивление также может увеличиваться из-за образования пленки.

Определение того, предсказывает ли измеренное значение контактного сопротивления отказ реле, должно зависеть от того, вызывает ли оно проблему в цепи или нет.
По этой причине в качестве стандартной интенсивности отказов контактного сопротивления реле указаны только значения по умолчанию. Интенсивность отказов (*) выражается как уровень P (эталонное значение) как один показатель минимальных применимых нагрузок.

* Примечания: Частота отказов

Процент отказов в единицу времени (или количество операций) во время непрерывного переключения реле при индивидуально заданных типах испытаний и нагрузках.

Скорость может меняться в зависимости от частоты переключения, условий окружающей среды и ожидаемого уровня надежности. Поэтому пользователи должны протестировать реле в реальных условиях эксплуатации, чтобы убедиться в его применимости.

В этом каталоге частота отказов указывается как уровень P (эталонное значение).Это выражает уровень отказа на уровне надежности 60% (λ 60) (JIS C5003).

Использование реле с минимальной нагрузкой

При выборе подходящего реле для переключения приложения с минимальной нагрузкой обязательно учитывайте тип нагрузки, которую вы переключаете, а также требуемый материал контактов и расположение контактов.

Надежность контакта при управлении минутными нагрузками во многом зависит от материала контакта и расположения контактов.
Например, сдвоенные точки контакта более надежны, чем одиночные точки контакта, для приложений с минимальной нагрузкой просто по той причине, что резервирование при параллельной работе сдвоенного контакта обеспечивает большую надежность, чем при использовании одиночного контакта.

Долговечность и срок службы электрического реле

Долговечность (срок службы) реле — это количество раз, которое реле может переключаться до тех пор, пока оно не перестанет соответствовать указанным значениям с точки зрения рабочих характеристик и рабочих характеристик.
Долговечность реле делится на две категории: механическая прочность (срок службы реле) и электрическая прочность (срок службы реле).

Механическая износостойкость (срок службы реле)

Здесь показано, сколько циклов реле может проработать при указанной частоте коммутации без нагрузки на контакты.

Электрическая износостойкость (срок службы реле)

Здесь показано, сколько циклов может проработать реле при указанной частоте коммутации с номинальной нагрузкой, приложенной к контактам.

Коммутационная способность

Пользователи должны проверить максимальную коммутационную способность каждого реле, используя графики, чтобы найти реле, подходящее для их приложений.
Кривая максимальной коммутационной способности и долговечности может использоваться в качестве руководства при выборе реле.
Обратите внимание, что полученные здесь значения являются ориентировочными; реле необходимо протестировать в условиях реальной нагрузки.
Ниже показано, как читать графики максимальной коммутационной способности и кривой долговечности.

Например, если контактное напряжение (V1) уже определено, максимальный контактный ток (I1) может быть получен из точки пересечения на характеристической кривой.
И наоборот, если максимальный контактный ток I1 уже определен, может быть получено контактное напряжение (V1).
Затем полученное значение I1 используется для получения количества рабочих циклов из кривой долговечности.

Пример на этих графиках:
Если контактное напряжение 40 В,
Контактный ток переключения до 2 А …… * 1
Количество рабочих циклов при максимальном контактном токе 2 А составляет прибл.340 000 раз …… * 2

• Срок службы реле сильно зависит от типа нагрузки, условий переключения и условий окружающей среды; Работа реле должна быть проверена и оценена в реальных условиях.

Анализ отказов электрических реле

Пользователи могут столкнуться с определенными проблемами, связанными с реле при эксплуатации своего оборудования.
В таких случаях причину необходимо идентифицировать с помощью метода FTA (анализа дефектных трещин).
В следующей таблице перечислены конкретные виды отказов и возможные причины.

Проблемы, видимые снаружи реле

События отказа	Контрольный список	Возможные причины
Реле не работает	1. Напряжение может быть неправильно подано на релейный вход	Перегорел предохранитель или сработал автоматический выключатель Неправильная проводка, возможна утечка Ослабленные клеммные винтовые соединения
	2.Спецификация реле может быть неправильно выбрана для используемого с ним входного напряжения.	К реле было приложено переменное напряжение 200 В с номинальным напряжением 100 В переменного тока.
	3. Возможны падения входного напряжения.	Недостаточная мощность источника питания Большая дистанция подключения
	4. Реле может быть повреждено.	Обрыв катушки реле Повреждение в результате падения или механического удара
	5.Выходная цепь может работать неправильно.	Проверить источник питания на выходной стороне Сбой нагрузки Неправильная проводка Ошибка подключения
	6. Контакты реле могут работать неправильно.	Плохое выравнивание контактов Изношенные контакты (до конца срока службы реле) Механическая неисправность
Нет признаков восстановления реле	1.Напряжение на реле может вообще не подаваться.	Утечка тока из цепи защиты (поглотитель перенапряжения) Напряжение, подаваемое через байпасную цепь Использование полупроводниковой цепи управления, сохраняющей остаточное напряжение
	2. Ненормальное состояние реле	Контактная сварка Износ изоляции Механическая неисправность Индуцированное напряжение (большая длина проводки)
Ошибка работы реле. Световой индикатор не работает должным образом.	1. Напряжение на входной клемме реле могло превысить номинальное напряжение.	Индуцированное напряжение (большая длина проводки) Цепь байпаса от индуктивного напряжения (реле с фиксацией не удерживает.)
	2. Реле могли подвергаться чрезмерной вибрации или ударам.	Плохие условия эксплуатации
Перегорание	1.Возможное выгорание катушки	Катушка реле не подходит для применения Напряжение превысило номинальный диапазон напряжений Неправильная работа электромагнита с характеристиками переменного тока (недостаточное соединение якоря)
	2. Возможное выгорание контактов	Ток, превышающий номинал контакта Пусковой ток превышает допустимую Ток короткого замыкания Плохое соединение с внешними компонентами (аномальное тепловыделение из-за нарушения соединения, например, с розетками)

Проблемы, видимые изнутри реле

События отказа	Контрольный список	Возможные причины
Контактная сварка	1.Возможно, был большой ток.	Бросок тока напр. от ламповой нагрузки Ток короткого замыкания нагрузки
	2. Контактный компонент может испытывать ненормальную вибрацию.	Подвержены внешним силам (например, ударам / вибрации) Реле переменного тока гудит Дребезжащий шум в контактах при падении напряжения, вызывающем сбои в работе (напряжение может упасть сразу после запуска двигателя).
	3. Возможно, реле превысило свою коммутационную способность контактов (слишком высокая частота коммутации).	–
	4. Возможно, срок службы реле подошел к концу.	–
Обрыв контакта	1. На контактных поверхностях могут быть посторонние предметы.	Силикон, уголь или другие посторонние вещества
	2.Возможна коррозия контактных поверхностей.	Контактное сульфирование от SO2 и h3S
	3. Выход из строя контактов может быть вызван механическими повреждениями.	Смещение клеммы, смещение контакта или след контакта
	4. Возможен износ контактов.	Окончание срока службы реле
Жужжащий звук	1.Подаваемое напряжение не может быть приложено.	Катушка реле не подходит для применения Колебания рабочего напряжения с коэффициентом пульсаций Входное напряжение медленно растет
	2. Тип реле может быть неправильно выбран для приложения.	Характеристики постоянного тока, используемые для линий переменного тока
	3. Электромагнит может работать неправильно.	Между подвижным якорем и железным сердечником застрял посторонний предмет
Чрезмерный износ контактов реле	1. Тип реле может быть неправильно выбран для приложения.	Номинальные значения напряжения, тока и пускового тока не соответствуют приложению
	2. При переключении нагрузки необходимо принять во внимание меры против перенапряжения (например, элемент поглощения перенапряжения).	Пусковой ток двигателя, соленоида, ламповой нагрузки

Твердотельное реле или твердотельный переключатель

В отличие от электромеханических реле (EMR), которые используют катушки, магнитные поля, пружины и механические контакты для управления и переключения источника питания, твердотельное реле или SSR не имеет движущихся частей, а вместо этого использует электрические и оптические свойства твердотельного реле. полупроводники для выполнения функций изоляции и переключения между входами и выходами.

Как и обычное электромеханическое реле, SSR обеспечивают полную гальваническую развязку между входными и выходными контактами, а его выход действует как обычный электрический выключатель, в том смысле, что он имеет очень высокое, почти бесконечное сопротивление в непроводящем (разомкнутом) состоянии и очень низкое сопротивление при проводке (закрыто). Твердотельные реле могут быть предназначены для переключения как переменного, так и постоянного тока с использованием выхода тиристора, симистора или переключающего транзистора вместо обычных механических нормально разомкнутых (NO) контактов.

В то время как твердотельное реле и электромеханическое реле принципиально схожи в том, что их вход низкого напряжения электрически изолирован от выхода, который переключает и управляет нагрузкой, электромеханические реле имеют ограниченный жизненный цикл контактов, могут занимать много времени. комнаты и имеют более низкую скорость переключения, особенно большие силовые реле и контакторы. У твердотельных реле таких ограничений нет.

Таким образом, основные преимущества твердотельных реле по сравнению с обычными электромеханическими реле заключаются в том, что у них нет движущихся частей, которые могут изнашиваться, и, следовательно, нет проблем с дребезгом контактов, они могут переключаться как в состояние «ВКЛ», так и в «ВЫКЛ» намного быстрее, чем механическое реле. якорь реле может двигаться, а также включать нулевое напряжение и отключать нулевой ток, устраняя электрические помехи и переходные процессы.

Твердотельные реле

можно купить в стандартных готовых упаковках с диапазоном от нескольких вольт или ампер до многих сотен вольт и ампер с возможностью переключения выхода. Однако твердотельные реле с очень высоким номинальным током (150 А плюс) по-прежнему слишком дороги для покупки из-за их требований к силовым полупроводникам и теплоотводу, и поэтому по-прежнему используются более дешевые электромеханические контакторы.

Подобно электромеханическому реле, небольшое входное напряжение, обычно от 3 до 32 вольт постоянного тока, может использоваться для управления очень большим выходным напряжением или током.Например 240В, 10А. Это делает их идеальными для взаимодействия микроконтроллеров, PIC и Arduino, так как слаботочный 5-вольтовый сигнал, скажем, от микроконтроллера или логического элемента, может использоваться для управления конкретной нагрузкой схемы, и это достигается с помощью опто- изоляторы.

Вход твердотельного реле

Одним из основных компонентов твердотельного реле (SSR) является оптоизолятор (также называемый оптопарой), который содержит один (или несколько) инфракрасных светодиодов или светодиодных источников света, а также фоточувствительное устройство. в одном случае.Оптоизолятор изолирует вход от выхода.

Светодиодный источник света подключен к секции входного привода SSR и обеспечивает оптическую связь через зазор с соседним фоточувствительным транзистором, парой Дарлингтона или симистором. Когда через светодиод проходит ток, он загорается, и его свет фокусируется через зазор на фототранзистор / фотомистор.

Таким образом, выход SSR с оптической связью включается при подаче питания на этот светодиод, обычно с помощью сигнала низкого напряжения.Поскольку единственное соединение между входом и выходом — это луч света, изоляция высокого напряжения (обычно несколько тысяч вольт) достигается с помощью этой внутренней оптоизоляции.

Оптоизолятор не только обеспечивает более высокую степень изоляции входа / выхода, он также может передавать сигналы постоянного тока и низкочастотные сигналы. Кроме того, светодиод и фоточувствительное устройство могут быть полностью отделены друг от друга и оптически связаны с помощью оптического волокна.

Входная схема SSR может состоять только из одного токоограничивающего резистора, включенного последовательно со светодиодом оптоизолятора, или из более сложной схемы с выпрямлением, регулированием тока, защитой от обратной полярности, фильтрацией и т. Д.

Чтобы активировать или включить реле проданного состояния в состояние проводимости, к его входным клеммам должно быть приложено напряжение, превышающее его минимальное значение (обычно 3 В постоянного тока) (эквивалентно катушке электромеханического реле). Этот сигнал постоянного тока может быть получен от механического переключателя, логического элемента или микроконтроллера, как показано.

Входная цепь постоянного тока твердотельного реле

При использовании механических контактов, переключателей, кнопок, других контактов реле и т. Д. В качестве сигнала активации используемое напряжение питания может быть равно минимальному значению входного напряжения SSR, тогда как при использовании твердотельных устройств, таких как транзисторы, затворы и т. Д. Для микроконтроллеров минимальное напряжение питания должно быть на один или два вольта выше напряжения включения SSR, чтобы учесть внутреннее падение напряжения коммутирующих устройств.

Но помимо использования постоянного напряжения, втекающего или источника, для переключения твердотельного реле на проводимость, мы также можем использовать синусоидальную форму волны, добавив мостовой выпрямитель для двухполупериодного выпрямления и схему фильтра для постоянного тока. введите, как показано.

Цепь входа переменного тока твердотельного реле

Мостовые выпрямители

преобразуют синусоидальное напряжение в двухполупериодные выпрямленные импульсы с двойной входной частотой. Проблема здесь в том, что эти импульсы напряжения начинаются и заканчиваются с нуля вольт, что означает, что они упадут ниже минимальных требований к напряжению включения входного порога SSR, что приведет к тому, что выход будет «включаться» и «выключаться» каждые полупериод.

Чтобы преодолеть это беспорядочное срабатывание выхода, мы можем сгладить выпрямленную пульсацию, используя сглаживающий конденсатор (C1) на выходе мостового выпрямителя. Эффект зарядки и разрядки конденсатора повысит постоянную составляющую выпрямленного сигнала выше максимального значения напряжения включения на входе твердотельных реле. Тогда, даже если используется постоянно изменяющаяся форма волны синусоидального напряжения, на входе SSR отображается постоянное напряжение постоянного тока.

Значения резистора падения напряжения R ₁ и сглаживающего конденсатора C ₁ выбираются в соответствии с напряжением питания, 120 вольт переменного тока или 240 вольт переменного тока, а также входным сопротивлением твердотельного реле.Но подойдет что-то около 40 кОм и 10 мкФ.

Затем, добавив мостовой выпрямитель и схему сглаживающего конденсатора, можно управлять стандартным твердотельным реле постоянного тока с использованием источника переменного или неполяризованного постоянного тока. Конечно, производители уже производят и продают твердотельные реле переменного тока (обычно от 90 до 280 вольт переменного тока).

Выход твердотельного реле

Возможности переключения выхода твердотельного реле могут быть переменным или постоянным током, что соответствует его требованиям к входному напряжению.Выходная цепь большинства стандартных твердотельных реле сконфигурирована для выполнения только одного типа переключения, что эквивалентно нормально разомкнутой, однополюсной, одноходовой (SPST-NO) работе электромеханического реле.

Для большинства SSR постоянного тока обычно используемыми твердотельными переключающими устройствами являются силовые транзисторы, транзисторы Дарлингтона и полевые МОП-транзисторы, тогда как для SSR переменного тока переключающим устройством является либо симистор, либо тиристоры, включенные параллельно. Тиристоры предпочтительнее из-за их высоких значений напряжения и тока.Один тиристор также можно использовать в схеме мостового выпрямителя, как показано на рисунке.

Цепь выхода твердотельного реле

Наиболее распространенное применение твердотельных реле — переключение нагрузки переменного тока, будь то управление мощностью переменного тока для включения / выключения, уменьшения яркости света, управления скоростью двигателя или других подобных приложений, где требуется управление мощностью, эти переменные токи Нагрузками можно легко управлять с помощью слаботочного постоянного напряжения с помощью твердотельного реле, обеспечивающего длительный срок службы и высокую скорость переключения.

Одним из самых больших преимуществ твердотельных реле перед электромеханическими реле является их способность отключать нагрузки переменного тока в точке нулевого тока нагрузки, тем самым полностью устраняя искрение, электрические помехи и дребезг контактов, характерные для обычных механических реле и индуктивных реле. нагрузки.

Это связано с тем, что твердотельные реле переменного тока используют тиристоры и тиристоры в качестве выходных переключающих устройств, которые продолжают проводить после удаления входного сигнала до тех пор, пока переменный ток, протекающий через устройство, не упадет ниже его порогового значения или значения удерживающего тока.Тогда выход SSR никогда не может выключиться в середине пика синусоидальной волны.

Отключение при нулевом токе является основным преимуществом использования твердотельного реле, так как оно снижает электрические шумы и обратную ЭДС, связанную с переключением индуктивных нагрузок, как это видно на контактах электромеханического реле как искрение. Рассмотрим приведенную ниже диаграмму выходных сигналов типичного твердотельного реле переменного тока.

Форма выходного сигнала твердотельного реле

При отсутствии входного сигнала ток нагрузки не протекает через SSR, поскольку он фактически выключен (разомкнут), а на выходных клеммах отображается полное напряжение питания переменного тока.При применении входного сигнала постоянного тока, независимо от того, какую часть синусоидальной формы волны, положительную или отрицательную, проходит цикл, из-за характеристик переключения при нулевом напряжении SSR выход включается только при пересечении формы волны нулевая точка.

Когда напряжение питания увеличивается в положительном или отрицательном направлении, оно достигает минимального значения, необходимого для полного включения выходных тиристоров или симистора (обычно менее 15 вольт). Падение напряжения на выходных клеммах SSR соответствует падению напряжения во включенном состоянии переключающих устройств, V _T (обычно менее 2 вольт).Таким образом, любые высокие пусковые токи, связанные с реактивной или ламповой нагрузкой, значительно снижаются.

Когда сигнал входного напряжения постоянного тока удаляется, выход не отключается внезапно, поскольку после запуска в режим проводимости тиристор или симистор, используемый в качестве переключающего устройства, остается включенным в течение оставшейся части полупериода, пока токи нагрузки не упадут ниже уровня устройств. ток удержания, после чего он отключается. Таким образом, высокая обратная ЭДС dv / dt, связанная с переключением индуктивных нагрузок в середине синусоидальной волны, значительно снижается.

Тогда основными преимуществами твердотельного реле переменного тока по сравнению с электромеханическим реле являются его функция перехода через нуль, которая включает SSR, когда напряжение нагрузки переменного тока близко к нулю, тем самым подавляя любые высокие пусковые токи, поскольку ток нагрузки всегда будет начните с точки, близкой к 0 В, и присущей тиристору или симистору характеристике отключения при нулевом токе. Следовательно, существует максимально возможная задержка выключения (между снятием входного сигнала и снятием тока нагрузки) в один полупериод.

Твердотельное реле фазового затемнения

Хотя твердотельные реле могут выполнять прямое переключение нагрузки при переходе через ноль, они также могут выполнять гораздо более сложные функции с помощью цифровых логических схем, микропроцессоров и запоминающих устройств. Еще одно прекрасное применение твердотельного реле — это регулировка яркости ламп, будь то дома, на шоу или концерте.

Ненулевое (мгновенное) переключающее твердотельное реле включается сразу после подачи входного управляющего сигнала, в отличие от SSR перехода через ноль, выше которого ожидается до следующей точки перехода через ноль синусоидального сигнала переменного тока.Это случайное переключение используется в резистивных приложениях, таких как регулирование яркости ламп, а также в приложениях, где требуется, чтобы нагрузка была запитана только в течение небольшой части цикла переменного тока.

Форма выходного сигнала со случайным переключением

Хотя это позволяет управлять фазой формы волны нагрузки, основная проблема SSR случайного включения заключается в том, что начальный импульсный ток нагрузки в момент включения реле может быть высоким из-за мощности переключения SSR, когда напряжение питания близка к своему пиковому значению (90 ^o ).Когда входной сигнал удаляется, он перестает проводить, когда ток нагрузки падает ниже тока удержания тиристоров или симисторов, как показано. Очевидно, что для SSR постоянного тока переключение ВКЛ-ВЫКЛ происходит мгновенно.

Твердотельное реле идеально подходит для широкого спектра применений переключения ВКЛ / ВЫКЛ, поскольку у них нет движущихся частей или контактов, в отличие от электромеханического реле (EMR). Существует множество различных коммерческих типов на выбор для входных управляющих сигналов переменного и постоянного тока, а также для переключения выходов переменного и постоянного тока, поскольку в них используются полупроводниковые переключающие элементы, такие как тиристоры, симисторы и транзисторы.

Но, используя комбинацию хорошего оптоизолятора и симистора, мы можем сделать собственное недорогое и простое твердотельное реле для управления нагрузкой переменного тока, такой как нагреватель, лампа или соленоид. Поскольку для работы оптоизолятору требуется лишь небольшое количество входной / управляющей мощности, управляющий сигнал может поступать от PIC, Arduino, Raspberry PI или любого другого подобного микроконтроллера.

Пример твердотельного реле №1

Предположим, нам нужен микроконтроллер с сигналом цифрового выходного порта всего +5 В для управления нагревательным элементом мощностью 120 В переменного тока и мощностью 600 Вт.Для этого мы могли бы использовать изолятор опто-симистора MOC 3020, но внутренний симистор может пропускать только максимальный ток (I _TSM ) в 1 ампер на пике источника питания 120 В переменного тока, поэтому также необходимо использовать дополнительный переключающий симистор. .

Сначала рассмотрим входные характеристики оптоизолятора MOC 3020 (доступны и другие опто-симисторы). В техническом описании оптоизоляторов указано, что падение прямого напряжения (V _F ) входного светодиода составляет 1,2 В, а максимальный прямой ток (I _F ) составляет 50 мА.

Светодиоду требуется около 10 мА, чтобы светить достаточно ярко до максимального значения 50 мА. Однако цифровой выходной порт микроконтроллера может подавать максимум 30 мА. Тогда требуемый ток составляет от 10 до 30 миллиампер. Следовательно:

Таким образом, можно использовать последовательный токоограничивающий резистор номиналом от 126 до 380 Ом. Поскольку порт цифрового вывода всегда переключает +5 В, и для уменьшения рассеиваемой мощности светодиодами оптопары мы выберем предпочтительное значение сопротивления 240 Ом.Это дает прямой ток светодиода менее 16 мА. В этом примере подойдет любое предпочтительное сопротивление резистора от 150 Ом до 330 Ом.

Нагрузка на нагревательный элемент резистивная 600 Вт. Использование источника переменного тока 120 В даст нам ток нагрузки 5 ампер (I = P / V). Поскольку мы хотим контролировать этот ток нагрузки в обоих полупериодах (всех 4 квадрантах) сигнала переменного тока, нам потребуется симистор переключения сети.

BTA06 — это симистор на 6 ампер (I _{T (RMS)} ) на 600 вольт, подходящий для включения / выключения нагрузок переменного тока общего назначения, но подойдет любой аналогичный симистор с номиналом от 6 до 8 ампер.Кроме того, этот переключающий симистор требует только 50 мА привода затвора для запуска проводимости, что намного меньше, чем максимальный номинальный ток 1 А оптоизолятора MOC 3020.

Учтите, что выходной симистор оптоизолятора включился при пиковом значении (90 ^o ) напряжения питания переменного тока 120 В _RMS . Это пиковое напряжение имеет значение: 120 x 1,414 = 170 В пик. Если максимальный ток опто-симистора (I _TSM ) составляет пик в 1 ампер, то минимальное требуемое значение последовательного сопротивления составляет 170/1 = 170 Ом, или 180 Ом с точностью до ближайшего предпочтительного значения.Это значение 180 Ом будет защищать выходной симистор оптопары, а также затвор симистора BTA06 при питании 120 В переменного тока.

Если симистор оптоизолятора включается при нулевом значении кроссовера (0 ^o ) напряжения питания переменного тока 120 В _RMS , то минимальное напряжение, необходимое для подачи требуемого тока управления затвором 50 мА, заставляет переключающий симистор в проводимость будет: 180 Ом x 50 мА = 9,0 вольт. Затем симистор переходит в режим проводимости, когда синусоидальное напряжение между затвором и MT1 превышает 9 вольт.

Таким образом, минимальное напряжение, требуемое после точки перехода через нуль формы волны переменного тока, будет составлять пик 9 вольт, а рассеиваемая мощность в этом последовательном резисторе затвора очень мала, поэтому можно безопасно использовать резистор номиналом 180 Ом, 0,5 Вт. Рассмотрим схему ниже.

Цепь твердотельного реле переменного тока

Этот тип конфигурации оптопары формирует основу очень простого твердотельного реле, которое может использоваться для управления любой нагрузкой с питанием от сети переменного тока, такой как лампы и двигатели.Здесь мы использовали MOC 3020, который представляет собой изолятор со случайным переключением. Изолятор опто-симистора MOC 3041 имеет те же характеристики, но со встроенным датчиком перехода через нуль, позволяющим нагрузке получать полную мощность без больших пусковых токов при переключении индуктивных нагрузок.

Диод D ₁ предотвращает повреждение из-за обратного подключения входного напряжения, в то время как резистор 56 Ом (R ₃ ) шунтирует любые токи di / dt, когда симистор выключен, устраняя ложное срабатывание.Он также связывает вывод затвора с MT1, обеспечивая полное отключение симистора.

При использовании с широтно-импульсной модуляцией входного сигнала ШИМ частота переключения ВКЛ / ВЫКЛ должна быть установлена ​​на менее 10 Гц максимум для нагрузки переменного тока, в противном случае выходное переключение этой схемы твердотельного реле может не выдержать.

реле | Electronics Club

Реле | Клуб электроники

Выбор | Защитные диоды | Герконовые реле | Преимущества и недостатки

См. Также: Переключатели | Диоды

Реле — это переключатель с электрическим приводом .Ток, протекающий через катушку реле создает магнитное поле, которое притягивает рычаг и меняет контакты переключателя. Ток катушки может быть включен или выключен, поэтому реле имеют два положения переключателя, и большинство из них двойной ход ( переключающий ) переключают контакты, как показано на схеме.

Обозначение цепи

Реле

позволяют одной цепи переключать вторую цепь, которая может быть полностью отделена от первой. Например, цепь батареи низкого напряжения может использовать реле для переключения цепи сети 230 В переменного тока.Внутри реле нет электрического соединения между двумя цепями, связь магнитная и механическая.

Катушка реле пропускает относительно большой ток, обычно 30 мА для реле 12 В, но для реле, рассчитанных на работу от более низких напряжений, он может достигать 100 мА. Большинство микросхем не могут обеспечить этот ток и транзистор обычно используется для усиления небольшого тока ИС до большего значения, необходимого для катушки реле. Максимальный выходной ток популярной микросхемы таймера 555 составляет 200 мА, этого достаточно для непосредственного питания катушки реле.

Реле

обычно бывают SPDT или DPDT, но они могут иметь гораздо больше наборов переключающих контактов, например, легко доступны реле с 4 наборами переключающих контактов. Для получения дополнительной информации о переключающих контактах и ​​терминах, используемых для их описания см. страницу о переключателях.

На анимированной картинке показано работающее реле с катушкой и переключающими контактами. Вы можете увидеть рычаг слева, притягиваемый магнетизмом, когда катушка включен. Этот рычаг перемещает контакты переключателя.Есть один набор контактов (SPDT) на переднем плане и еще один позади них, что делает реле DPDT.

Реле с контактами катушки и переключателя

В каталоге или на веб-сайте поставщика должны быть указаны подключения реле. Катушка обычно видна и может быть подключена любым способом. Катушки реле при выключении производят короткие всплески высокого напряжения, и это может разрушить транзисторы и микросхемы в цепи. Во избежание повреждений необходимо подключить защитный диод на катушке реле.

Большинство реле предназначены для монтажа на печатной плате, но вы можете припаять провода прямо к контактам. при условии, что вы позаботитесь о том, чтобы пластиковый корпус реле не плавился.

Переключатели реле обычно имеют маркировку COM, NC и NO:

• COM = Общий, всегда подключайтесь к нему, это подвижная часть переключателя.
• NC = нормально замкнутый, к нему подключен COM, когда катушка реле отключена от .
• NO = нормально открытый, COM подключен к этому, когда катушка реле на .

Подключитесь к COM и NO , если вы хотите, чтобы коммутируемая цепь была включена , когда катушка реле находится на .

Подключитесь к COM и NC , если вы хотите, чтобы коммутируемая цепь была включена , когда катушка реле выключена .

---

---

Выбор реле

При выборе реле необходимо учитывать несколько особенностей:

1. Физический размер и расположение штифтов
   Если вы выбираете реле для существующей печатной платы, вам необходимо убедиться, что его подходящие размеры и расположение штифтов.Вы должны найти эту информацию в каталог поставщика или на его сайте.
2. Напряжение катушки
   Номинальное напряжение и сопротивление катушки реле должны соответствовать цепи питания катушка реле. Многие реле имеют катушку, рассчитанную на питание 12 В, но реле 5 В и 24 В также легко доступны. Некоторые реле отлично работают с напряжением питания. что немного ниже их номинального значения.
3. Сопротивление катушки
   Цепь должна обеспечивать ток, необходимый для катушки реле.Вы можете использовать закон Ома для расчета силы тока:

Ток катушки реле =	напряжение питания
	сопротивление катушки

Например: реле питания 12 В с сопротивлением катушки 400 пропускает ток 30 мА. Это нормально для микросхемы таймера 555 (максимальный выходной ток 200 мА), но это слишком много для большинства микросхем, и они потребуют транзистор для усиления тока.

4. Номиналы переключателей (напряжение и ток)
   Переключающие контакты реле должны соответствовать цепи, которой они должны управлять.Вам нужно будет проверить номинальное напряжение и ток. Обратите внимание, что номинальное напряжение обычно выше для переменного тока, например: «5 А при 24 В постоянного тока или 125 В переменного тока».
5. Расположение переключающих контактов (SPDT, DPDT и т. Д.)
   Большинство реле SPDT или DPDT, которые часто описываются как «однополюсное переключение» (SPCO). или «двухполюсное переключение» (DPCO). Для получения дополнительной информации см. Страницу переключатели.

Rapid Electronics: реле

---

Защитные диоды для реле

Транзисторы и ИС должны быть защищены от кратковременного образования высокого напряжения. когда катушка реле выключена.На схеме показано, как сигнальный диод (например, 1N4148) подключается «назад» через катушку реле для обеспечения этой защиты.

Ток, протекающий через катушку реле, создает магнитное поле, которое внезапно схлопывается. при отключении тока. Внезапный коллапс магнитного поля вызывает кратковременное высокое напряжение на катушке реле, которое может повредить транзисторы и микросхемы. Защитный диод позволяет индуцированному напряжению пропускать кратковременный ток через катушку. (и диод), поэтому магнитное поле исчезает быстро, а не мгновенно.Это предотвращает индуцированное напряжение становится достаточно высоким, чтобы вызвать повреждение транзисторов и микросхем.

---

---

Герконовые реле

Герконовые реле состоят из катушки, окружающей геркон. Герконовые переключатели обычно работают с магнитом, но в герконовом реле течет ток. через катушку, чтобы создать магнитное поле и замкнуть геркон.

Реле

обычно имеют более высокое сопротивление катушки, чем стандартные реле. (Например, 1000) и широкий диапазон питающих напряжений (например, 9-20В).Они способны переключать намного быстрее стандартных реле, до нескольких сотен раз в секунду; но они может переключать только малые токи (например, максимум 500 мА).

Показанное герконовое реле подключается к стандартному 14-контактному разъему DIL («держатель IC»).

Rapid Electronics: герконовые реле

Фотография © Rapid Electronics

---

Сравнение реле и транзисторов

Подобно реле, транзисторы могут использоваться в качестве переключателя с электрическим управлением.Для коммутации малых токов постоянного тока (<1 А) при низком напряжении они обычно лучше выбор чем реле. Однако транзисторы не могут переключать переменный ток (например, электросеть). а в простых схемах они обычно не подходят для коммутации больших токов (> 5 А). В этих случаях потребуется реле, но учтите, что для переключения все же может потребоваться маломощный транзистор. ток для катушки реле.

Основные преимущества и недостатки реле перечислены ниже:

Преимущества реле:

• Реле могут переключать переменного тока и постоянного тока, транзисторы могут переключать только постоянный ток.
• Реле могут переключать на более высокие напряжения , чем стандартные транзисторы.
Реле
• часто являются лучшим выбором для коммутации больших токов (> 5A).
• Реле могут переключать много контактов одновременно.

Недостатки реле:

• Реле на более громоздкие, чем на транзисторы, для коммутации малых токов.
• Реле не может переключаться быстро (кроме герконовых реле), транзисторы могут переключаться много раз в секунду.
• Реле потребляют больше энергии из-за тока, протекающего через их катушку.
• Реле требует большего тока, чем могут обеспечить многие ИС , поэтому низкое энергопотребление. Транзистор может понадобиться для переключения тока катушки реле.

---

Rapid Electronics любезно разрешили мне использовать их изображения на этом веб-сайте, и я очень благодарен за их поддержку. У них есть широкий ассортимент реле и других компонентов для электроники, и я рад рекомендую их как поставщика.

---

Политика конфиденциальности и файлы cookie

Этот сайт не собирает личную информацию. Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому. На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден. Рекламодателям не передается никакая личная информация. Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации.Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснил Google. Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста, посетите AboutCookies.org.

electronicsclub.info © Джон Хьюс 2021 г.

Терминология реле

| Средства автоматизации | Промышленные устройства

1. Обозначение катушки

Черная катушка представляет состояние под напряжением. Для реле с фиксацией на схемах обычно показана катушка в состоянии сброса.Следовательно, символ катушки также показан для катушки сброса в ее состоянии сброса.

2. Номинальное напряжение катушки (номинальное напряжение катушки)

Одно значение (или узкий диапазон) напряжения источника, предназначенное по конструкции для подачи на катушку или вход.

3.Номинальный рабочий ток

Значение тока, протекающего в катушке, когда на катушку прикладывается номинальное напряжение

4.Номинальная рабочая мощность

Значение мощности, потребляемой катушкой при номинальном напряжении.Для катушек постоянного тока выражается в ваттах; Переменный ток выражается в вольт-амперах. Номинальная мощность (Вт или ВА) = номинальное напряжение × номинальный ток.

5. сопротивление катушки

Это сопротивление постоянному току катушки в реле постоянного тока для температурных условий, указанных в каталоге. (Обратите внимание, что для определенных типов реле сопротивление постоянному току может быть для температур, отличных от стандартных 20 ° C 68 ° F.)

6. повышающее напряжение (втягивающее напряжение или рабочее напряжение)

По мере увеличения напряжения на неработающем реле значение, при котором или ниже которого все контакты должны функционировать (переходить).

7. падение напряжения (отпускающее или обязательное напряжение отпускания)

По мере уменьшения напряжения на сработавшем реле значение, при превышении которого все контакты должны вернуться в свое неработающее положение.

8. Максимальное приложенное напряжение

Максимальное напряжение, которое может непрерывно подаваться на катушку без повреждения. Кратковременные выбросы более высокого напряжения могут быть допустимыми, но этого не следует предполагать без предварительной консультации с производителем.

1. Контактные формы

Обозначает контактный механизм и количество контактов в контактной цепи.

2.Контактные символы

Контакты формы A (нормально разомкнутые контакты)
Контакты формы B (нормально замкнутые контакты)
Контакты формы C (переключающие контакты)

Контакты формы A также называются N.О. связывается или заводить контакты.
Контакты формы B также называются Н.З. контактами или размыкающими контактами.
Контакты формы C также называются переключающими контактами или переключающими контактами.

3.MBB Контакты

Сокращение для замыкающих контактов. Контактный механизм, при котором контакты формы A (нормально открытые контакты) замыкаются до размыкания контактов формы B (нормально закрытые контакты).

4. Номинальная коммутируемая мощность

Расчетное значение в ваттах (постоянного тока) или вольт-амперах (переменного тока), которое можно безопасно переключать с помощью контактов.Это значение является произведением коммутируемого напряжения на коммутируемый ток и будет меньше, чем максимальное напряжение и максимальный ток.

5.Максимальное коммутируемое напряжение

Максимальное напряжение холостого хода, которое может безопасно переключаться контактами. Максимальные значения постоянного и переменного напряжения в большинстве случаев различаются.

6. Максимальный ток переключения

Максимальный ток, который можно безопасно переключать контактами. Максимальные значения переменного и постоянного тока могут отличаться.

7.Максимальная коммутируемая мощность

Верхний предел мощности, которую можно переключать контактами. Следует проявлять осторожность, чтобы не превысить это значение.

8.Максимальная коммутационная способность

Это указано в столбце данных для каждого типа реле как максимальное значение контактной емкости и представляет собой взаимосвязь максимальной мощности переключения, максимального напряжения переключения и максимального тока переключения. Ток переключения и напряжение переключения можно получить из этого графика.Например, если напряжение переключения фиксировано в определенном приложении, максимальный ток переключения может быть получен из пересечения между напряжением на оси и максимальной мощностью переключения.

Максимальная коммутационная способность Пример: при использовании реле TX при напряжении переключения 60 В постоянного тока максимальный ток переключения составляет 1 А. (* Максимальная коммутационная способность дана для резистивной нагрузки.Обязательно внимательно проверьте фактическую загрузку перед использованием.)

9.Минимальная коммутационная способность

Это значение является ориентиром для минимально возможного уровня, при котором нагрузка низкого уровня может позволить переключение. Уровень надежности этого значения зависит от частоты коммутации, условий окружающей среды, изменения желаемого контактного сопротивления и абсолютного значения. Пожалуйста, используйте реле с контактами AgPd, если вам нужны аналоговые нагрузки низкого уровня, управление или контактное сопротивление 100 мОм или меньше.Мы рекомендуем вам связаться с одним из наших офисов продаж относительно использования.

10.Сопротивление контакта

Это значение представляет собой совокупное сопротивление сопротивления, когда контакты касаются друг друга, сопротивления клемм и контактной пружины. Контактное сопротивление измеряется методом падения напряжения, как показано ниже. Обозначены измерительные токи.

Испытательные токи

Номинальный контактный ток или ток переключения (A)	Испытательный ток (мА)
Менее 0.01	1
0,01 или более и менее 0,1	10
0,1 или более и менее 1	100
1 или более	1 000

Сопротивление можно измерить с приемлемой точностью миллиомметром YHP 4328A.
Обычно для реле с номиналом контактов 1 А или более измеряйте падение напряжения при 1 А 6 В постоянного тока.

11. Максимальный ток передачи

Максимальный ток, который после замыкания или перед размыканием контакты могут безопасно проходить, не подвергаясь повышению температуры сверх их расчетного предела или расчетного предела других термочувствительных компонентов реле (катушка, пружины, изоляция и т. .). Это значение обычно превышает максимальный ток переключения.

12. емкость

Это значение измеряется между клеммами при 1 кГц и 20 ° C 68 ° F.

1. Сопротивление изоляции

Значение сопротивления между всеми взаимно изолированными проводящими секциями реле, то есть между катушкой и контактами, между разомкнутыми контактами и между катушкой или контактами с любым сердечником или корпусом при потенциале земли. Это значение обычно выражается как «начальное сопротивление изоляции» и может уменьшаться со временем из-за разрушения материала и накопления загрязнений.
— Между катушкой и контактами
— Между разомкнутыми контактами
— Между группами контактов
— Между установленной катушкой и катушкой сброса

2. Напряжение пробоя (Hi-Pot или диэлектрическая прочность)

Максимальное напряжение, которое может выдерживать реле без повреждений в течение определенного периода времени, обычно измеряется в тех же точках, что и сопротивление изоляции. Обычно указанное значение выражается в VAC (RMS) в течение одной минуты.

3. импульсное напряжение пробоя

Способность устройства противостоять аномальному скачку напряжения, производимому извне, например, при ударе молнии или другом явлении.Обычно указывается импульсный тестовый сигнал с указанием времени нарастания, пикового значения и времени спада.

4. время срабатывания (заданное время)

Время, прошедшее с момента подачи питания на катушку до замыкания контактов формы A (нормально разомкнутые). (Для многополюсных устройств время до замыкания последнего контакта.) Это время не включает время дребезга.

5.Время отпускания (время сброса)

Время, прошедшее с момента первоначального отключения питания катушки до повторного включения контактов формы B (нормально замкнутые) (последний контакт с многополюсным). Это время не включает время отказов.

6. Отскок контакта (время)

Обычно выражается во времени (мс), это относится к явлению прерывистого переключения контактов, которое происходит из-за столкновения между подвижными металлическими частями или контактами, когда реле приводится в действие или отпускается.

1.Устойчивость к ударам

1) Функциональный

Удар, который может выдержать реле во время обслуживания, не вызывая размыкания замкнутых контактов дольше указанного времени или без замыкания открытых контактов на время, превышающее указанное. (обычно 10 мкс)

2) Разрушительный

Удар, который может выдержать реле при транспортировке или установке без его повреждения и без изменения его рабочих характеристик.Обычно выражается в буквах «G». Однако испытание проводилось в общей сложности 18 раз, по шесть раз в каждом по трем осям.

2. Устойчивость к вибрации

1) Функциональный

Вибрация, которую реле может выдерживать во время обслуживания, не вызывая размыкания замкнутых контактов дольше указанного времени или не вызывая замыкания открытых контактов более указанного времени.(обычно 10 мкс)

2) Разрушительный

Вибрация, которую может выдержать реле при транспортировке, установке или использовании, не повреждая его и не вызывая изменения его рабочих характеристик. Выражается как ускорение в G или смещении и частотный диапазон. Тем не менее, тест длился в общей сложности шесть часов, по два часа в каждом направлении по трем осям.

3.Механическая жизнь

Минимальное количество срабатываний реле в номинальных условиях (напряжение катушки, температура, влажность и т. Д.) Без нагрузки на контакты.

4. Электрическая жизнь

Минимальное количество срабатываний реле в номинальных условиях с определенной нагрузкой, переключаемой контактами.

5. Максимальная частота переключения

Это относится к максимальной частоте переключения, которая удовлетворяет механическому или электрическому сроку службы при повторяющихся операциях путем подачи последовательности импульсов при номинальном напряжении на рабочую катушку.

6. Жизненный цикл

Он указан в столбце данных для каждого типа реле. Срок службы (количество операций) можно оценить по коммутируемому напряжению и коммутируемому току. Например, для реле DS, работающего при:
Напряжение переключения = 125 В переменного тока
Ток переключения = 0,6 А
Ожидаемый срок службы составляет 300 000
операций. Однако это значение относится к резистивной нагрузке. Обязательно внимательно проверьте фактическую загрузку перед использованием.

Кривая срока службы

1.Изоляция

Высокочастотные сигналы проходят через паразитную емкость контактов, даже если контакты разъединены. Эта утечка называется изоляцией. Символ дБ (децибел) используется для выражения величины сигнала утечки. Это выражается как логарифм отношения величин сигнала, генерируемого утечкой, к входному сигналу. Чем больше величина, тем лучше изоляция.

2. Вносимая потеря

В высокочастотной области искажения сигнала возникают из-за самоиндукции, сопротивления и диэлектрических потерь, а также из-за отражения из-за несоответствия импеданса в цепях.Потери из-за любого из этих типов помех называются вносимыми потерями. Следовательно, это относится к величине потери входного сигнала. Чем меньше величина, тем лучше реле.

3.V.S.W.R. (Коэффициент стоячей волны напряжения)

Высокочастотный резонанс возникает из-за интерференции входного сигнала и отраженного (волнового) сигнала.
V.S.W.R. относится к отношению максимального значения к минимальному значению сигнала. V.S.W.R. равен 1, когда нет отраженной волны.Обычно становится больше 1.

Примечания:
1.	Если не указано иное, вышеуказанные испытания проводятся при стандартной температуре и влажности (от 15 до 35 ° C, от 59 до 95 ° F, от 25 до 75%).
2.	Напряжение, приложенное к катушке при испытаниях переключения, представляет собой прямоугольную волну при номинальном напряжении.
3.	Фаза работы нагрузки переменного тока случайна.

SSR не работает нормально при малом токе нагрузки

В этой статье мы ответим на вопросы клиентов о токе нагрузки в твердотельном реле (SSR), которое является бесконтактным реле.А также упомяните некоторые моменты, на которые следует обратить внимание при проектировании схем. Если вы планируете использовать или уже используете SSR, эта статья поможет устранить ваши опасения и найти решения ваших проблем.

Вопрос:

У нас есть цепь SSR, в которой нагрузка пропускает небольшой ток и подключена к SSR. В этой схеме нагрузка не отключается при отключении первичного бокового элемента. Почему это происходит?

Ответ:

Для нормальной работы ТТР ток, протекающий через нагрузку, должен быть равен или превышать «минимальный ток нагрузки».«Проверьте характеристики вашего реле и подключите имитатор резистора параллельно к нагрузке, чтобы ток нагрузки был равен или превышал« минимальный ток нагрузки ».

SSR имеет фототриак и симистор, которые служат выходными элементами. Это вызывает эффект в SSR, который в некоторых случаях приводит к тому, что выходной элемент не выключается, когда ток нагрузки слишком мал. Чтобы справиться с этой проблемой, резистор (фиктивный резистор подключается параллельно нагрузке, чтобы позволить нагрузке пропускать ток, равный или превышающий минимальный ток нагрузки, указанный для SSR.Таким образом, ток нагрузки в SSR поддерживается равным или большим, чем минимальный ток нагрузки (см. Рис. 1).

Вопрос:

У нас есть цепь SSR со встроенным демпфирующим контуром. В этой схеме нагрузка в некоторых случаях включается, несмотря на отключение входного бокового элемента. В чем причина такого поведения?

Ответ:

Это происходит потому, что номинальный ток нагрузки меньше тока утечки холостого хода, протекающего через демпферную цепь.Вам необходимо убедиться, что ток нагрузки равен или больше тока утечки холостого хода. Подключив имитирующий резистор параллельно нагрузке, подойдет.

Когда SSR выключен, напряжение делится между SSR и нагрузкой с коэффициентом деления напряжения, соответствующим соотношению между импедансом (который является сопротивлением переменного тока) демпферной цепи, которая представляет собой последовательную цепь, состоящую из конденсатора и резистора. и сопротивление нагрузки. Итак, если нагрузка является минутной и, следовательно, имеет большой импеданс, выключение SSR оставляет большое напряжение на нагрузке.Это может привести к сбою сброса (см. Рис. 2).

Однако следует учитывать, что такой случай не обязательно означает, что ваш SSR неисправен. Иногда SSR ведет себя так, как если бы у него возникла проблема со сбросом из-за разницы в импедансе и типов нагрузки. Вы можете решить эту проблему, подключив имитатор резистора параллельно нагрузке. Это снижает напряжение, остающееся на нагрузке, что позволяет избежать сбоя сброса (см. Рис. 1).

SSR, который мы обсуждали в этой статье, представляет собой бесконтактное реле, которое отличается по структуре от реле PhotoMOS, которое также классифицируется как бесконтактное реле.Мы надеемся, что описанное здесь будет полезно при использовании SSR.

Ключевые слова

• SSR: SSR означает твердотельное реле. SSR — одно из различных бесконтактных полупроводниковых реле. Он имеет светоизлучающий полупроводниковый элемент, такой как светодиод, на входной стороне и полупроводниковый элемент управления, такой как транзистор и симистор, на выходной стороне. Эти элементы позволяют SSR иметь высокоскоростные ответы.
• Симистор: Симистор, который также называют двунаправленным тиристором, создается путем обратного параллельного соединения двух тиристоров. Созданный таким образом симистор позволяет току течь как в прямом, так и в обратном направлении.
• Демпферная цепь: Демпферная цепь встроена в электронную схему для подавления резкого повышения напряжения. Он предотвращает разрушение транзистора, устройства управления и т. Д., Вызванное таким скачком напряжения.

Ток срабатывания | Текущая настройка | Множитель установки штекера и множитель установки времени реле

При изучении реле электрической защиты часто используются некоторые специальные термины. Для правильного понимания функций различных защитных реле необходимо правильно понимать определение таких терминов. Такие условия:

1. Пусковой ток.
2. Текущая настройка.
3. Множитель настройки штекера (PSM).
4. Множитель установки времени (TSM).

Ток срабатывания реле

Во всех электрических реле подвижные контакты не могут двигаться. Все контакты остаются в своем нормальном положении под действием некоторой силы, постоянно прикладываемой к ним. Эта сила называется управляющей силой реле. Эта управляющая сила может быть гравитационной силой, может быть силой пружины или может быть магнитной силой.
Сила, приложенная к движущимся частям реле для изменения нормального положения контактов, называется отклоняющей силой.Эта отклоняющая сила всегда противостоит управляющей силе и всегда присутствует в реле. Хотя отклоняющая сила всегда присутствует в реле, непосредственно подключенном к линии под напряжением, поскольку величина этой силы меньше, чем управляющая сила в нормальных условиях, реле не работает. Если ток срабатывания в катушке реле постепенно увеличивается, отклоняющая сила в электромеханическом реле также увеличивается. Как только отклоняющая сила пересекает управляющую силу, движущиеся части реле начинают движение, чтобы изменить положение контактов в реле.Ток, при котором реле начинает свою работу, называется током срабатывания реле .

Настройка тока реле

Минимальное значение отклоняющей силы электрического реле является постоянным. Опять же, отклоняющая сила катушки пропорциональна количеству ее витков и току, протекающему через катушку.
Теперь, если мы можем изменить количество активных витков любой катушки, требуемый ток для достижения минимального значения отклоняющей силы в катушке также изменится.Это означает, что если количество активных витков катушки реле уменьшается, то для создания желаемой силы срабатывания реле требуется пропорционально больший ток. Точно так же, если количество активных витков катушки реле увеличивается, тогда требуется пропорционально уменьшенный ток для создания такой же желаемой отклоняющей силы.

Практически одинаковые модели реле могут использоваться в разных системах. В соответствии с этими системными требованиями регулируется ток срабатывания реле. Это известно как текущая настройка реле.Это достигается за счет обеспечения необходимого количества ответвлений в змеевике. Эти отводы выведены на вилочный мост. Количество активных витков в катушке можно изменить, вставив вилку в разные точки моста.
Уставка тока реле выражается в процентном отношении тока срабатывания реле к номинальному вторичному току ТТ.

Это означает,

Например, предположим, что вы хотите, чтобы реле максимального тока срабатывало, когда ток системы просто пересекает 125% номинального тока.Если реле рассчитано на 1 А, нормальный ток срабатывания реле составляет 1 А, и он должен быть равен вторичному номинальному току трансформатора тока, подключенного к реле.
Затем реле сработает, когда ток вторичной обмотки ТТ станет больше или равным 1,25 А.
Согласно определению,

Текущую настройку иногда называют настройкой токовой вилки.
Уставка тока реле максимального тока обычно находится в диапазоне от 50% до 200% с шагом 25%. Для реле замыкания на землю оно составляет от 10% до 70% с шагом 10%.

Множитель уставки штекера реле

Множитель уставки штекера реле называется отношением тока повреждения в реле к его току срабатывания.

Предположим, мы подключили защитный трансформатор тока с коэффициентом 200/1 A и уставкой тока 150%.
Следовательно, ток срабатывания реле составляет 1 × 150% = 1,5 A
Теперь предположим, что ток повреждения в первичной обмотке ТТ равен 1000 А. Следовательно, ток повреждения во вторичной обмотке ТТ, то есть в катушке реле, составляет 1000 × 1/200 = 5A
Следовательно, PSM реле составляет, 5/1.5 = 3,33

Множитель установки времени реле

Время срабатывания электрического реле в основном зависит от двух факторов:

1. Какое расстояние должны пройти движущиеся части реле для замыкания контактов реле и
2. Как быстро подвижные части реле преодолевают это расстояние.

Пока что, регулируя время срабатывания реле, оба фактора должны быть скорректированы. Регулировка расстояния перемещения электромеханического реле широко известна как установка времени.Эта регулировка обычно известна как множитель установки времени реле . Диск установки времени откалиброван от 0 до 1 с шагом 0,05 секунды.
Но, регулируя только множитель установки времени, мы не можем установить фактическое время срабатывания электрического реле. Как мы уже говорили, время работы также зависит от скорости работы. Скорость движущихся частей реле зависит от силы тока в катушке реле. Следовательно, ясно, что скорость срабатывания электрического реле зависит от уровня тока повреждения.Другими словами, время срабатывания реле зависит от множителя настройки штекера. Соотношение между временем работы и множителем настройки заглушки нанесено на миллиметровую бумагу, и это известно как график время / PSM. Из этого графика можно определить общее время, затрачиваемое движущимися частями электромеханического реле, чтобы пройти его общее расстояние для различных PSM. В множителе установки времени это общее пройденное расстояние делится и калибруется от 0 до 1 с шагом 0,05.
Таким образом, при настройке времени 0,1 движущиеся части реле должны пройти всего 0,1 раза от общего пути, чтобы замкнуть контакт реле. Итак, если мы получим общее время работы реле для конкретного PSM из графика время / PSM и если мы умножим это время на множитель установки времени, мы получим фактическое время работы реле для указанных PSM и TSM. .
Для наглядности приведем практический пример. Скажем, реле имеет настройку времени 0,1, и вам нужно рассчитать фактическое время работы для PSM 10.
Из графика времени / PSM реле, как показано ниже, мы видим, что общее время работы реле составляет 3 секунды. Это означает, что движущимся частям реле требуется всего 3 секунды, чтобы пройти 100% пройденного расстояния. Поскольку множитель установки времени здесь равен 0,1, на самом деле движущиеся части реле должны пройти только 0,1 × 100% или 10% от общего пути, чтобы замкнуть контакты реле.
Следовательно, фактическое время срабатывания реле составляет 3 × 0,1 = 0,3 сек. т.е. 10% от 3 сек.

Время vs.Кривая PSM реле

Это кривая зависимости между временем работы и множителем уставки штекера электрического реле. Ось X или горизонтальная ось графика Time / PSM представляет PSM, а ось Y или вертикальная ось представляет время работы реле. Время работы, представленное на этом графике, — это время, необходимое для работы реле, когда множитель установки времени установлен на 1.
Из кривой Время / PSM типичного реле, показанного ниже, видно, что если PSM равен 10, время срабатывания реле 3 сек.Это означает, что реле займет 3 секунды, чтобы завершить свою работу, при настройке времени 1.
Из кривой также видно, что для более низкого значения множителя настройки штекера, т. Е. Для более низкого значения тока повреждения, время срабатывания реле обратно пропорционально току повреждения.
Но когда PSM становится больше 20, время срабатывания реле становится почти постоянным. Эта функция необходима для обеспечения распознавания очень сильного тока короткого замыкания, протекающего через фидеры звука.

Расчет времени срабатывания реле

Для расчета фактического времени срабатывания реле нам необходимо знать следующие операции.

1. Текущая настройка.
2. Уровень тока неисправности.
3. Коэффициент трансформации трансформатора тока.
4. Кривая времени / PSM.
5. Установка времени.

Step-1
Из коэффициента трансформатора тока мы сначала видим номинальный вторичный ток трансформатора тока. Скажем, коэффициент трансформатора тока равен 100/1 A, т.е. вторичный ток трансформатора тока равен 1 A.

Step-2
По текущим настройкам мы рассчитываем ток трюка реле. Допустим, текущая уставка реле составляет 150%, поэтому ток срабатывания реле составляет 1 × 150% = 1,5 А.

Step-3
Теперь мы должны рассчитать PSM для указанного уровня неисправного тока. Для этого мы должны сначала разделить первичный ток неисправности на коэффициент ТТ, чтобы получить ток неисправности реле. Скажем, уровень неисправного тока составляет 1500 А в первичной обмотке ТТ, следовательно, вторичный эквивалент неисправного тока составляет 1500 / (100/1) = 15 А

Step-4
Теперь, после расчета PSM, мы должны выяснить общее время срабатывания реле по кривой Время / PSM.Из кривой, скажем, мы обнаружили, что время срабатывания реле составляет 3 секунды для PSM = 10.

Step-5
Наконец, время срабатывания реле должно быть умножено на множитель установки времени, чтобы получить фактическое время работа реле. Следовательно, скажем, установка времени реле 0,1.
Следовательно, фактическое время срабатывания реле для PSM 10 составляет 3 × 0,1 = 0,3 с или 300 мс.

Энергетика: испытание реле

ИСПЫТАНИЕ ЗАЩИТНЫХ РЕЛЕ

ВВЕДЕНИЕ

В данной энергосистеме защитные реле и релейные системы обнаруживают ненормальные условия и задействуют соответствующее распределительное устройство для изоляции неисправной секции, это ограничивает повреждение в месте повреждения и предотвращает распространение неисправности в системе.Следовательно, система защиты, состоящая из реле, должна быть способна распознавать ненормальное состояние в энергосистеме и принимать соответствующие меры для обеспечения ее изоляции с наименьшими помехами при нормальной работе. Эталонным стандартом является «IS 9124 — Техническое обслуживание и полевые испытания электрических реле».

Для проверки исправности реле и основного элемента системы защиты его тестирование проводится по графику.

Проверки периодического технического обслуживания

a) Устранение неисправности в системе является правильным только в том случае, если количество размыкаемых автоматических выключателей является минимальным, необходимым для устранения неисправности.Небольшое количество неисправностей сбрасывается неправильно, основные причины:

· Ограничения в конструкции защиты

· Неисправные реле

· Дефекты вторичной проводки

· Неправильные соединения и

· Неправильные настройки

b) Целью программы тестирования и технического обслуживания реле является периодическое обеспечение целостности системы защиты после установки. Калибровочные испытания необходимы для проверки калибровки реле, конфигураций и выявления любых дефектов системы защиты.Функциональное тестирование требуется для подтверждения того, что цель системы защиты выполняется.

c) Оценка реле защиты начинается с:

· Первое поколение — Электромеханические реле

· Второе поколение — Статические реле с транзисторами

· Третье поколение — Статические реле с интегральными схемами

· Четвертое поколение — Реле на базе процессоров

d) Функции тестирования реле

Большинство реле первого, второго и третьего поколений не имеют возможности автоматического тестирования внутренних цепей или подачи сигнала тревоги в случае обнаружения отказа.Электромеханические реле имеют множество механических частей, которые могут забиться грязью или корродировать из-за условий окружающей среды, влияя как на рабочую калибровку, так и на перемещение дисков.

В статических реле обычно используется множество электронных компонентов других производителей. Большинство используемых статических реле имеют встроенный блок питания и не имеют средств для обнаружения отказа источника питания и подачи сигнала тревоги. Если эти электронные компоненты не проходят строгий контроль качества, существует вероятность отказа компонентов в течение срока службы реле.

Реле на базе процессоров четвертого поколения имеют функцию сторожевого таймера, которая облегчает проверку шин питания, тактовых частот и других схем. Большинство этих реле имеют функции автоматического тестирования, которые проверяют работу электронных схем.

ИСПЫТАНИЕ ЗАЩИТНЫХ РЕЛЕ

Частота испытаний и осмотра

Частота периодических испытаний должна зависеть от окружающей среды в релейной комнате, а также размера и важности защищаемого оборудования.

Защитные реле должны быть испытаны и проверены в соответствии с:

· Перед вводом системы защиты в эксплуатацию

· Один раз в год для критически важного оборудования, где окружающая среда чистая и сухая.

· Один раз в два года для менее важного оборудования.

· Возможность тестирования и обслуживания во время останова агрегата.

· Для микропроцессорных реле, которые относятся к типу самоконтроля и имеют регулярный поиск и анализ записей событий, после сбоев системы проверяется работоспособность.Цифровой ввод / вывод аналогового измерения проверяется функциональными тестами.

· Все срабатывания защитной системы должны быть проанализированы на предмет причин и действий по устранению. В случае неправильной работы системы защиты требуется проверка причины.

Инструменты / советы по тестированию реле

1. Реле максимального тока должно быть выполнено для проверки минимального тока срабатывания и времени срабатывания при текущих значениях приблизительно. 2, 5 и 10 раз настройки крана.

2. Элемент мгновенного действия в реле максимального тока должен быть проверен на минимальный ток срабатывания.

3. Элементы направления в реле максимального тока должны быть проверены на предмет минимального напряжения срабатывания на поляризованной обмотке с током 5 А, протекающим в обмотке тока при 100% коэффициенте мощности, и на фазовый угол, обеспечивающий максимальный крутящий момент.

4. Внутренние клеммы проводов, связки реле и концы катушек должны быть проверены на сульфатирование или зеленые пятна, вызванные электролизом.При обнаружении его следует удалить, протерев подходящим растворителем.

5. Цели реле должны работать свободно, без трения, а также свободно сбрасываться.

6. В реле выкатного типа следует проверить пальцевые контакты на сульфатацию и отслеживание между клеммами, которые необходимо очистить.

Испытания цепей реле

Эти испытания необходимы для проверки и определения исправности всей цепи защиты.Для указанной цели будут проведены следующие испытания.

1. Общие: Проверьте целостность цепей, ослабленные клеммные соединения, разомкнутые цепи, соединения в неправильных фазах, неправильные панели, неправильные цепи и целостность всех звеньев разъединяющего типа или соединительных коробок, а также точное срабатывание флажка реле.

2. Испытания первичного впрыска : В этом испытании требуемый ток подается через первичный вывод защищенного оборудования или контрольные точки, чтобы можно было проверить целостность схемы, а также работу реле.Следовательно, можно смоделировать фактические условия неисправности и проверить эффективность схемы защиты.

3. Испытания вторичной закачки: Если первичная закачка неэффективна и нецелесообразна, выполняется вторичная закачка. Здесь ток / напряжение подается на требуемые клеммы (согласно руководству по эксплуатации реле) для срабатывания реле. Точная калибровка реле предпочтительно проверяется при желаемых настройках.

ПРОЦЕДУРЫ ПРОВЕРКИ И ИСПЫТАНИЙ

Руководства по эксплуатации и техническому обслуживанию, выпущенные производителями оборудования, и разработанные индивидуальные методы тестирования должны использоваться в качестве основного источника информации при тестировании и обслуживании систем защиты.

Защитные реле

1. Визуальная и механическая проверка технических характеристик:

1. Сравните данные паспортной таблички оборудования с чертежами и техническими характеристиками.

2. Осмотрите корпуса реле на предмет физических повреждений. Удалите транспортировочный ограничительный материал.

3. Затяните соединения корпуса. Осмотрите крышку на предмет правильного уплотнения прокладки. Очистите покровное стекло. Осмотрите закорачивающее оборудование, соединительные лопатки и / или рубильники.Удалите из корпуса все посторонние предметы. Проверьте сброс цели.

4. Проверьте реле на наличие посторонних предметов, особенно в пазах дисков демпфирования и электромагнитов. Проверьте зазор диска. Проверьте контактный зазор и смещение пружины. Осмотрите витки спиральной пружины. Осмотрите диск и контакты на предмет свободы движения и правильности хода. Проверить герметичность монтажного оборудования и соединений. Полируйте контакты. Осмотрите подшипники и / или шарниры.

5. Настройте реле в соответствии с анализом согласования защиты.

2. Электрические испытания

(* — Необязательно)

1. Проведите испытание сопротивления изоляции каждой цепи от корпуса к корпусу. Определите в инструкциях производителя допустимые процедуры для этого теста для твердотельных и микропроцессорных реле.

2. Проверьте цели и индикаторы.

3. Установите контраст для считывания жидкокристаллического дисплея.

3. Проверка работоспособности реле

1.62 — Реле времени

1. Определите время задержки.

2. Определите мгновенные контакты.

2. 21 — Дистанционное реле

1. Определите максимальный вылет

2. Определите максимальный угол крутящего момента

3. Определите смещение.

4. * Нанесите на график круговое сопротивление

3. Реле 24 В / Герц

1. Определите частоту срабатывания при номинальном напряжении.

2. Определите частоту срабатывания на втором уровне напряжения.

3. Определите время задержки.

4. 25 — Реле контроля синхронизации

1. Определите зону замыкания при номинальном напряжении.

2. Определите максимальный перепад напряжения, который позволяет закрытие при нулевом градусе.

3. Определите заданные значения активной линии, активной шины, мертвой линии и мертвой шины.

4. Определите время задержки.

5. Проверьте функции управления обесточенной шиной / активной линией, обесточенной / обесточенной шиной и обесточенной шиной / обесточенной линией.

5. 27 — Реле минимального напряжения

1. Определите падение напряжения.

2. Определите время задержки.

3. Определите время задержки во второй точке временной кривой для реле с обратнозависимой выдержкой времени.

6. 32 — Реле мощности.

1. Определите минимальное срабатывание при максимальном угле крутящего момента.

2. Определите зону закрытия.

3. Определите максимальный угол крутящего момента

4. Определите время задержки

5.Проверьте время задержки во второй точке на временной кривой для реле с обратнозависимой выдержкой времени.

6. * Постройте рабочую характеристику.

7. 40 — Реле потери поля (импеданса)

1. Определите максимальный вылет

2. Определите максимальный угол крутящего момента

3. Определите смещение

4. * Постройте круг импеданса

8. 46 — Текущий баланс реле

1. Определите срабатывание каждого устройства.

2. Определите наклон в процентах

3. Определите время задержки

9. 40N — Реле тока обратной последовательности

1. Реле уровня аварийной сигнализации обратной последовательности и отключение.

2. Определите минимальный уровень срабатывания обратной последовательности.

3. Определите максимальное время задержки.

4. Проверьте две точки на кривой (I ₂ ) ² t

10. 47- Реле последовательности фаз или напряжения фазового баланса.

1. Определите напряжение прямой последовательности для замыкания нормально разомкнутого контакта.

2. Определите напряжение прямой последовательности для размыкания нормально замкнутого контакта (отключение при пониженном напряжении).

3. Проверьте отключение обратной последовательности.

4. Определите время задержки для замыкания нормально разомкнутого контакта при внезапном приложении 120 процентов срабатывания.

5. Определите время задержки для замыкания нормально замкнутого контакта при снятии напряжения, если ранее было установлено номинальное напряжение системы.

11. 49R — тепловое реле-копия

1. Определите время задержки при 300 процентах уставки

2. Определите вторую точку рабочей кривой

3. * Определите срабатывание

12. 49T — Температура (RTD) реле

1. Определите сопротивление срабатывания

2. Определите сопротивление сброса

13. 50 — Реле мгновенной перегрузки по току

1. Определите срабатывание

2.Определить выпадение

3. * Определить временную задержку.

14. 51 превышение тока по времени

1. Определите минимальное срабатывание

2. Определите задержки в двух точках на временной кривой.

15. 55 — Реле коэффициента мощности

1. Определите угол срабатывания.

2. Определите время задержки

16. 59 — Реле перенапряжения

1. Определите срабатывание перенапряжения

2.Определите время задержки для замыкания контакта при внезапном приложении 120 процентов срабатывания

17. 60 — Реле баланса напряжений

1. Определите разность напряжений для замыкания контактов с одним источником при номинальном напряжении.

2. * Постройте график работы реле.

18. 63 — Реле внезапного давления трансформатора

1. Определите скорость повышения или уровень срабатывания внезапно приложенного давления в соответствии со спецификациями производителя.

2. Проверьте работу контура герметизации 63 FPX.

3. Проверьте цепь отключения на дистанционный выключатель.

19. 64 — Реле датчика заземления

1. Определите максимальное сопротивление относительно земли, вызывающее срабатывание реле.

20. 67 — Направленное реле максимального тока

1. Определите минимальное срабатывание устройства направления при максимальном угле крутящего момента.

2. Определите зону закрытия.

3. * Определите максимальный угол крутящего момента.

4. * График рабочих характеристик

5. Определите срабатывание блока сверхтока

6. Определите время задержки блока сверхтока в двух точках на кривой времени тока.

21. 79 — Реле повторного включения

1. Определите время задержки для каждого запрограммированного интервала повторного включения.

2. Проверьте блокировку на случай неудачного повторного включения.

3. Определите время сброса

4. Определите длительность импульса закрытия.

5. Проверьте мгновенную блокировку перегрузки по току

22. 81 — Реле частоты

1. Проверьте уставки частоты.

2. Определить временную задержку

3. Определить отсечку по пониженному напряжению

23. 85 — Контрольный провод Монитор

1. Определить перегрузку по току

2. Определить минимальный ток срабатывания

3. Определить уровень срабатывания заземляющего провода контрольного провода .

24. 87 — Дифференциальное реле

1.Определите срабатывание рабочего блока

2. Определите работу каждого удерживающего устройства

3. Определите наклон

4. Определите гармоническое ограничение

5. Определите мгновенное срабатывание

6. Постройте рабочие характеристики каждого ограничителя.

25. Тепловое реле

1. Значение срабатывания

2. Время

26. Вспомогательные реле

1. Работа

27.Специальные реле и таймеры

1. Согласно руководству

4. Проверка управления

1. Убедитесь, что досягаемость контактов реле выполняет намеченную функцию в схеме управления, включая тесты отключения выключателя, тесты блокировки включения, 86 тестов блокировки и аварийную сигнализацию. функции.

2. Для цифровых реле проверьте все используемые входы, выходы и внутреннюю логику.

5. Системные тесты

После первоначального включения оборудования измерьте амплитуду и фазовый угол всех входов и сравните с ожидаемыми значениями.

6. Контрольные значения

1. Используйте допуски, рекомендованные изготовителем, если другие допуски не указаны.

2. Когда указаны критические контрольные точки, реле должно быть откалибровано по этим точкам, даже если другие контрольные точки могут быть за пределами допуска.

. Процедура испытаний электрических реле

1. См. Приложение-4 для процедур и схем испытаний.

2. См. Приложение-5 для ознакомления с схемой / процедурами подключения тестирования реле согласно IS-9124.Руководство по техническому обслуживанию и полевым испытаниям электрических реле.

3. См. Приложение 6 для проверки типичных английских электрических реле с использованием комплекта для тестирования реле EE.

4. См. Приложение 6-A для микропроцессорных реле.

ПРИЛОЖЕНИЕ — 1

1. Процедуры и схемы проверки защитных реле

Проверка защитных реле и связанных схем может быть проведена в соответствии с рекомендациями, изложенными в бюллетенях производителя или собственными процедурами проверки пользователем.Эти процедуры всегда следует обновлять на основе анализа прошлых характеристик реле, оценки испытательного оборудования и методов тестирования.

Интервал проверки можно отрегулировать исходя из опыта. В противном случае рекомендуется проверять реле ежегодно. Методы тестирования, используемые для раннего тестирования, состоят из функциональных тестов реле (т. Е. Релейное оборудование отделено от силового), и проводятся только вторичные тесты. Следующие общие рекомендации рекомендуются для электрических испытаний защитных реле, связанных измерительных трансформаторов и проводки.

a) Калибровка защитного реле общего назначения и контрольный список

i) Выполните испытание сопротивления изоляции на каждой ответвленной цепи к корпусу. Не выполняйте этот тест на твердотельных реле. Ознакомьтесь с инструкциями производителя, чтобы проверить, требуются ли другие меры предосторожности.

ii) Выполните следующие испытания при указанной номинальной настройке.

· Минимальные параметры срабатывания для каждого рабочего элемента. Тест срабатывания проводится для определения минимального или максимального тока, напряжения, мощности или частоты, которые вызывают замыкание контактов реле.

· Проверка синхронизации должна выполняться в трех точках на кривой шкалы времени, чтобы проверить временные характеристики реле.

· Подбор целевых и приставных устройств.

· Специальные испытания, необходимые для проверки работы удерживающего устройства,

направленного и других элементов в соответствии с инструкциями производителя.

iii)
Проверка нуля должна проводиться на любом реле, имеющем шкалу времени.Цель состоит в том, чтобы определить правильное положение шкалы времени, когда реле зафиксировано и подвижные контакты замкнуты, путем ручного поворота шкалы времени в сторону нуля.

iv) Выполните тесты сдвига фазового угла и амплитуды на всех реле дифференциального и направленного типа после подачи питания для векторного обеспечения правильной полярности и подключения.

2. Контрольные точки реле и контрольные цепи

a) Реле максимального тока с выдержкой времени — Реле максимального тока проверяются на минимальное срабатывание.При 2-кратном нажатии проверьте как минимум три точки отсчета времени. 4,5 X отвод. и 6 X настроек касания. Допуск срабатывания периодической проверки составляет +/- 5% от значения отвода для реле без зубчатого зацепления и + -7% для реле с редуктором. Для нового реле допуск составляет +/- 1% от значения отвода. Срабатывание определяется таким значением тока, при котором контакты реле замыкаются. Проверьте мгновенное срабатывание единицы, постепенно подавая ток. Также проверьте целевой блок уплотнения, блокирующий главные контакты перегрузки по току. Проверка реле максимального тока выполняется по очереди.Реле заземления проверяется аналогично фазным реле.

b) Направленные реле максимального тока — Блок направленного реле максимального тока должен проверяться аналогично реле максимального тока, при этом блок направления должен быть замкнут. Реле направления следует проверить на минимальное срабатывание, максимальный угол крутящего момента, контактный зазор и давление в муфте. Если фазный источник питания недоступен, направленный блок можно проверить, подав однофазное напряжение и синфазный ток.Обычно это дает большие отклонения синфазного срабатывания, поскольку синфазный угол сильно отличается от максимального угла крутящего момента.

c) Дифференциальные реле — Тест, проводимый на дифференциальных реле, предназначен для проверки минимальных значений срабатывания с использованием рабочих и дифференциальных токов. Также необходимо проверить наклон (дифференциальную характеристику) и ограничение гармоник. Также может быть желательно отключить все автоматические выключатели от дифференциальных реле в качестве регулярной процедуры проверки.

d) Дистанционные реле — Дистанционные характеристики реле проверяются вблизи точек повреждения и углов нагрузки. Как и в случае направленных реле максимального тока, необходимо выполнить испытание срабатывания, максимального угла крутящего момента, давления в муфте и зазора между контактами.

e) Реле контрольных проводов — Схемы контрольных реле должны быть проверены на короткое замыкание, обрыв и землю в контрольных проводах. Рабочие значения проверяются вместе с реле контроля и сигнализации, используемыми в схемах управляющих проводов.

f)
Плунжер — Тип реле — В этот тип входят такие реле, как PJC, SC и HFA. Эти реле проходят испытания на рабочие значения срабатывания и отпускания путем постепенного увеличения или уменьшения рабочего тока или напряжения.

g) Реле баланса тока — Проверьте срабатывание каждой катушки, как описано в разделе «Реле максимального тока». Убедитесь в отсутствии отключения, подав равные величины тока на противоположные катушки.Также проверьте работу катушки индикатора цели аналогично реле максимального тока.

h) Реле максимального напряжения — Проверить минимальное срабатывание катушки максимального напряжения аналогично реле максимального тока. Выберите три точки отсчета времени на указанном циферблате. Точки захвата и времени должны быть в пределах + / -1% для новых установок и в пределах + / -5% для существующих установок. Проверить мгновенный датчик (если применимо) и катушку индикатора цели.

i) Реле минимального напряжения — Проверьте обрыв реле и срабатывание реле времени, когда напряжение внезапно снижается с номинального напряжения до уставки падения напряжения или до нуля.Выберите три точки отсчета времени на указанном циферблате. Точки отключения и временные точки должны быть в пределах +/- 1% для новых установок и в пределах +/- 5% для существующих установок. Мгновенная единица должна быть проверена на предмет выпадения и целевой индикаторной катушки.

j) Тепловые реле перегрузки. Минимальное значение срабатывания реле тепловой перегрузки должно быть проверено с помощью некоторой удобной настройки кратности переключения. Из-за долговременных характеристик точка срабатывания реле ниже 200% уставки отвода может занять значительное время.Таким образом, в целях тестирования проверьте датчик на уровне от 200 до 400% уставки отвода.

k) Реле максимального тока с ограничением по напряжению — Устройство максимального тока проверяется и калибруется так же, как и простое реле максимального тока с выдержкой времени. В случае реле с ограничением напряжения ток срабатывания реле будет изменяться в зависимости от напряжения, приложенного к катушке измерения напряжения. В случае реле с управлением по напряжению или по крутящему моменту элемент максимального тока не будет работать вообще, если элемент напряжения не выпадет.

l) Under- Реле повышенной частоты — Реле обычно требуют трех калибровочных функций: 1) отключение или отключение напряжения; 2) Точки захвата частоты выше или ниже; 3) Задержка перед отключением после определения уставки частоты. Времена задержки не обязательно равны.

м)
Реле проверки синхронизма — Для настройки и калибровки этих реле требуется испытательное оборудование, подобное тому, которое используется в дистанционной ретрансляции.Допустимое «окно» угла между напряжениями «шины» и «линии» должно быть точно определено во время калибровки или технического обслуживания. Эти реле обычно имеют время задержки, связанное с точкой срабатывания угла.