Минимальное токовое реле: общие сведения об устройстве и его разновидности, правила безопасности

Содержание

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 «tвкл» 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.

Реле тока и реле напряжения. Электромагнитные реле тока и напряжения для защиты энергосистем, управления и защиты электропривода


Электромагнитные реле тока и реле напряжения — Мегаобучалка

Структурная схема электромагнитного реле

Электромагнитное реле (РЭМ) является элементом канала связи электрических цепей, например двух цепей ЭЦ1 и ЭЦ2. Оно может быть представлено структурной схемой, как показано на рис. 6.1а.

Рис. 6.1. Структурная схема электромагнитного реле (а) и изображение электромагнитных приводов (катушек) реле тока КА и реле напряжения KV на электрических схемах (б)

 

 

Входной сигнал управления электромагнитным реле поступает из электрической цепи ЭЦ1 на обмотку включающей катушки электромагнитного привода (см. п. 3.3.1, п. 3.3.2). Входная переменная х у реле тока – электрический ток, у реле напряжения – электрическое напряжение.

Входной сигнал вызывает появление электромагнитной силы тяги в электромагнитном механизме ЭММ (см. п. 3.3.4). Под действием силы тяги якорь ЭММ перемещается, и это перемещение передается коммутирующему контакту КК (см. п. 2.2) с помощью механической передачи с возвратной пружиной (см. п. 3.2.2).

Контактная система электромагнитных реле может содержать от одного до 12 коммутирующих контактов (КК), рассчитанных на длительные постоянные или переменные токидо 16 Ау некоторых реле.

На рис. 6.1б показаны условные обозначения электромагнитных приводов (катушек) реле тока КА и реле напряжения KV.

 

Особенности электромагнитных реле

Реле тока и реле напряжения имеют одинаковую структуру (рис. 6.1а), но функциональные части реле имеют конструктивные отличия. Различаются в исполнении электромагнитные (втягивающие) катушки реле.

У реле тока обмотка катушки выполнена толстым проводом и имеет небольшое количество витков, что обеспечивает малое сопротивление току, протекающему по обмотке. Реле тока применяют для контроля силы тока в электрической цепи (ЭЦ1) и передачи информации о контролируемой величине типа «больше» или «меньше» в другую цепь (ЭЦ2) с помощью коммутирующего контакта (КК).

Сопротивление обмотка катушки реле напряжения большое. Оно создается большим количеством витков тонкого провода. Обмотку обычно включают на полное напряжение сети. Реле напряжения применяют для контроля уровня напряжения в электрической цепи и передачи информации о контролируемой величине в другую цепь.

Различия в конструкциях электромагнитных механизмов реле обусловлены тем, к какой электрической цепи должна быть подключена катушка реле. Если это цепь постоянного тока, то магнитопровод выполняют цельнометаллическим. Катушка удлиненная, относительно небольшого диаметра. Особенности работы реле, его динамические характеристики и характеристика управления определяются свойствами электромагнитного привода постоянного тока (см. п. 3.4, п. 3.5).

Для реле, подключаемого к электрической цепи управления переменного тока, применяют шихтованные магнитопроводы, диаметр катушки увеличивают, а длину уменьшают с целью улучшения отвода тепла от катушки и сердечника (см. п. 3.6.1). Особенности работы реле, его динамические характеристики и характеристика управления определяются свойствами электромагнитного привода переменного тока (см. п. 3.6).

 

Основные параметры электромагнитных реле

Электромагнитные реле характеризуются следующими основными параметрами.

Напряжение (ток) срабатывания реле (хср) – наименьшее значение напряжения на клеммах катушки электромагнитного механизма реле (или наименьшее значение тока в ней), при котором якорь надежно притягивается к сердечнику, а замыкающие контакты переходят из разомкнутого состояния в замкнутое. В паспорте реле напряжения указывается номинальное напряжение, на которое рассчитано включение катушки электромагнитного механихзма реле, несколько превышающее напряжение срабатывания. Этим обеспечивается надежность срабатывания реле.

Напряжение (ток) отпускания реле (хот) – наибольшее напряжение на клеммах катушки электромагнитного механизма реле(или наибольший ток в ней), при котором тяговое усилие, действующее на якорь электромагнитного механизма, уменьшается до значения, необходимого для надежного отпадания якоря от сердечника, а замыкающие контакты переходят из замкнутого состояния в разомкнутое состояние.

Коэффициент возврата реле – отношение напряжения (тока) отпускания к напряжению (току) срабатывания.

Время срабатывания реле (τср)– промежуток времени с момента подачи напряжения срабатывания на катушку реле до момента переключения его контактов.

Время отпускания реле (τот) – промежуток времени с момента снятия напряжения с катушки до момента возвращения контактов в исходное положение.

Уставка реле – величина напряжения или тока, на которую настроено реле и при которой оно срабатывает или отпускает.

Для повышения быстродействия реле применяют специальные схемы подключения обмотки катушки реле к электрической цепи (см. п. 3.7.1). Снижение быстродействия реле может быть осуществлено, если это требуется, также с помощью схемных решений (см. п. 3.7.2).

 

megaobuchalka.ru

Электромагнитные реле тока и напряжения.

Реле для энергосистем.

В схемах защиты энергосистем, крупных и ответственных установок (мощных двигателей, транс­форматоров) широко применяются реле серии ЭТ. Эскиз одного из таких реле представлен на рис.4

 

Рис. 4

 

Магнитопровод 1 шихтуется из листов электротехнической ста­ли. Обмотка реле 2 разбита на две части и позволяет соединять секции параллельно и последовательно. Якорь 3 выполнен из тон­кого листа электротехнической стали и имеет Z-образную форму. При повороте якоря происходит увеличение потока и насыщение якоря даже при токах, близких к току трогания. Это ограничивает момент, развиваемый реле в конце хода якоря. Применение поворотной системы и легконасыщающегося якоря позволяет приблизить тяговый момент к противодействующему и получить высокий коэффициент возврата (0,85). Подвижный кон­такт 5 мостикового типа шарнирно укреплен на рычаге, связанном с валом. Это дает возможность контакту самоустанавливаться. Для устранения вибраций контактов служит масляный демпфер, связан­ный с валом реле. Противодействующая сила создается спиральной пружиной 4. Начальная деформация пружины меняется рычагом 6. Начальное и конечное положения якоря определяются специальны­ми упорами. Грубое регулирование тока срабатывания производится за счет изменения схемы соединения обмоток, а плавное — изменением на­чального натяжения пружины. При переходе с последовательного соединения на параллельное ток срабатывания увеличивается в 2 раза. В 2 раза ток срабатывания можно поднять за счет уве­личения натяга пружины. Таким образом, реле позволяет регули­ровать ток срабатывания в пределах 1—4. Реле выпускаются на ми­нимальные токи срабатывания от 0,05 до 200 А.

Время срабатывания при kЗ³2составляет 0,02 с.

Реле серии ЭТ имеют малое собственное потребление, порядка 0,1 В*А, высокий коэффициент возврата (до 0,85), малое время срабатывания (0,02 с) и высокую точность работы ±5%.

К недостаткам реле следует отнести малую мощность контакт­ной системы, необходимость тщательной регулировки реле во избе­жание вибрации контактов. Мощность контактов на размыкание составляет всего 50 Вт постоянного тока при напряжении 220 В.

Аналогичную конструкцию имеют реле напряжения серии ЭН. Отличие этих реле от реле серии ЭТ заключается в том, что об­мотки выполнены с большими числами витков и сопротивлениями и рассчитаны на подключение к источнику напряжения. Потребляе­мая мощность при этом возрастает до 1 В*А. Все остальные пара­метры такие же, как у реле серии ЭТ. Реле серии ЭН могут ра­ботать и как максимальные, реагируя на повышение напряжения выше напряжения уставки, и как минимальные, реагируя на пони­жение напряжения ниже напряжения уставки.

Как известно в электромагнитах переменного тока ток в обмотке сильно зависит от положения якоря. В клапанных элек­тромагнитах ток в притянутом состоянии в десятки раз меньше, чем при отпущенном якоре. Это затрудняет создание максимальных реле напряжения на базе клапанной системы, так как при напря­жениях, близких к напряжению срабатывания, через обмотку про­текает большой ток, выделяется мощность, в сотни раз превышаю­щая мощность в обмотке при притянутом якоре. Приходится сильно увеличивать габариты катушки, чтобы рассеивать большую мощ­ность, выделяемую при отпущенном якоре. Большим преимуществом реле серии ЭН является относительно небольшое изменение маг­нитной проводимости, в результате чего ток в обмотках мало ме­няется при повороте якоря. Это дает возможность иметь малые га­бариты обмоток.

 

Реле тока и напряжения для управления электроприводом.

 

В схемах управления и защиты применяется реле постоянного тока серии РЭВ-300 с высоким коэффициентом возврата. Реле этой се­рии выпускаются и как реле напряжения и как реле тока в зави­симости от обмоточных данных. На рис.5 изображено токовое реле.

 

Рис. 5

 

Магнитопровод 1 имеет U-образную форму и выполнен из прутка круглого сечения. Плос­кий якорь 2 вращается на призме, что обеспечивает высокую меха­ническую износостойкость реле. Обмотка 3 выполняется из меди в соответствии с номинальным током реле. Регулирование силы пружины 5 осуществляется гайкой 6. Якорь 2 связан с подвижным контактом 5 с помощью изоляционной пластины 7. Реле имеет два неподвижных контакта 9 и 10. Подвижный контакт 8 соединяется с зажимом 11 с помощью гибкой связи 12. Реле выполняется в ви­де единого блока, который с помощью шпилек 4 может устанавли­ваться на металлических рейках сборной панели.

Высокий коэффи­циент возврата достигается благодаря тому, что конечный зазор может быть достаточно большим (до 5*10-3), а ход якоря может составлять доли миллиметра. В реле тока уставка тока срабатыва­ния регулируется в пределах 30—65% номинального значения путем изменения начального усилия сжатия пружины 5.

В реле напряжения уставка срабатывания меняется в пределах 30—50% Uн. При увеличении сжатия пружины растет напряжение трогания Uтр, увеличивается время трогания согласно уравнению

где Lp — индуктивность и Rр — сопротивление цепи обмотки реле.

С увеличением напряжения трогания Uтр изменяется коэффи­циент возврата реле.

Для увеличения быстродействия реле напряжения рекомендует­ся брать реле на низкое номинальное напряжение (24 или 48 В) и последовательно включать добавочный резистор из константана. Следует отметить, что включение добавочного резистора, если он выполнен из константана, уменьшает зависимость напряжения срабатывания от температуры.

Коэффициент возврата регулируется путем изменения конечно­го зазора. Для реле рис.5 регулировка конечного зазора dк и хода якоря осуществляется с помощью неподвижных контактов 10 и 9. При подъеме контакта 10 зазор dк увеличивается. При опу­скании контакта 9 уменьшается ход якоря. Минимальное значение раствора контактов d2 равно 1,5 мм.

 

Реле защиты схем электропривода.

 

На рис.6 представ­лена упрощенная схема защиты двигателя постоянного тока от ко­ротких замыканий. При повреждении якоря двигателя Я срабаты­вает максимальное мгновенное реле РМ и размыкает свои контак­ты РМ в цепи катушки линейного контактора Л. Якорь последнего отпадает. При этом обесточивается цепь якоря двигателя. Так как ток в якоре стал равным нулю, происходит отпускание реле РМ, контакты его замыкаются и цепь катушки контактора подготавли­вается к следующему включению.

 

Рис.6. Схема включения реле максимального тока.

 

При отключении контактора его блок-контакт БКЛ размыкает­ся, поэтому при замыкании контактов РМ контактор Л не включит­ся вновь. Характерным для схем является возврат реле РМ в исход­ное положение при токе в обмотке, равном нулю. Поэтому к реле максимальной токовой защиты двигателя не предъявляются требо­вания высокого коэффициента возврата.

В целом ряде схем управление производится не с помощью кнопки, а с помощью командоконтроллера КК (рис.6). В этом случае после обесточивания якорной цепи двигателя реле РМ от­пустит свой якорь, и контакты этого реле подадут напряжение на катушку линейного контактора. Произойдет повторное включение на короткое замыкание. При этом последует новое отключение и т. д. В результате повреждений двигатель будет многократно включать­ся в сеть.

Для устранения этого недостатка реле снабжаются специальным устройством, предотвращающим возврат реле в исходное со­стояние после прекращения тока в катушке. Такие реле называют­ся реле без самовозврата, их принцип действия рассмот­рен ниже. Возврат реле в исходное положение после срабатывания возможен либо вручную, либо с помощью специального электромаг­нита (дистанционный возврат). Основными требованиями, предъявляемыми к реле, являются быстрое срабатывание, широкая регулировка тока срабатывания, вибро- и ударостойкость.

Реле могут быть использованы и для защиты от перегрузки. В этом случае выдержка времени, независимая от тока перегрузки, создается отдельным реле времени. Такая защита является несо­вершенной, так как долговечность оборудования зависит не только от величины тока перегрузки, но и от длительности его протека­ния. Более совершенной является тепловая защита.

На рис.7 показано реле серии РЭВ, предназначенное для работы в схемах электропривода переменного тока.

 

 

Рис.7 Реле РЭВ

 

Эти реле используются для защиты от токов короткого замыкания и от пере­грузок (в совокупности с реле времени). В реле используется про­стейшая клапанная система. Для повышения механической износостойкости используется призматическая опора якоря. Реле может иметь и параллельную обмотку. В этом случае оно используется как реле напряжения для защиты от исчезновения питания. Эти же реле могут использоваться как промежуточное реле. Поскольку реле работает на переменном токе, магнитопровод шихтуется из элек­тротехнической стали. Токовые реле в исходном положении работа­ют с разомкнутой магнитной системой. Поэтому короткозамкнутый виток не устанавливается на полюсе. Реле напряжения работают, как правило, при исчезновении питания. Поэтому в исходном положении якорь притянут и находится в таком положении в течение нормальной работы схемы.

Для устранения вибрации якоря на по­люсный наконечник устанавливается короткозамкнутый виток. Ка­тушки токовых реле выполняются на номинальные токи от 2,5 до 600 А. Регулирование тока при данной катушке производится за счет изменения натяжения пружины в весьма широких пределах.

Реле напряжения допускают регулировку срабатывания в пре­делах 70—85% номинального напряжения. Коэффициент возврата лежит в пределах 0,2—0,4, так что реле напряжения защищают фактически от потери напряжения. Реле имеют контактную систе­му с замыкающим и размыкающим контактами. Реле выпускаются с самовозвратом и без самовозврата с руч­ным приводом защелки.

Защелка не уравновешена: левая часть тяжелее, чем правая. При притяжении якоря под действием сил тяжести защелка 1 по­ворачивается против часовой стрелки и запирает якорь 2 в притя­нутом положении. Для возврата якоря необходимо нажать на риф­леную головку защелки.

 

Герконовое реле.

 

Наименее надёжным узлом электромагнитных реле является контактная система. Электрическая дуга или искра, образующаяся при размыкании и замыкании контактов, приводит к их быстрому разрушению. Этому также способ­ствуют окислительные процессы и покрытие контактных поверхностей слоем пыли, влаги, грязи. Существенным недостатком электромагнитных реле является и наличие трущихся механических деталей, износ которых также сказывается на их работоспособности. Попытки разместить контакты и электромагнитный механизм в герметизирован­ном объеме с инертным газом не приводят к положительным результатам из-за больших технологических конструктивных трудностей, а также из-за того, что контакты при этом не защищаются от воздействия продуктов износа и старения изоляционных материалов. Другим не­достатком электромагнитных реле является их инерцион­ность, обусловленная значительной массой подвижных де­талей. Для получения необходимого быстродействия при­ходится применять специальные схемы форсировки, что приводит к снижению надежности и росту потребляемой мощности.

Перечисленные недостатки электромагнитных реле привели к созданию реле с герметичными контактами (герконами).

Простейшее герконовое реле с замыкающим контактом изображено на рис.8, а.

 

Рис.8

 

Контактные сердечники (КС) I и 2 изготавливаются из ферромагнитного материала с высокой магнитной проницаемостью (пермаллоя) и вварива­ются в стеклянный герметичный баллон 3. Баллон запол­нен инертным газом — чистым азотом или азотом с не­большой (около 3 %) добавкой водорода. Давление газа внутри баллона составляет (0,4—0,6) • 105 Па. Инертная среда предотвращает окисление КС. Баллон устанавлива­ется в обмотке управления 4. При подаче тока в обмотку возникает магнитный поток Ф, который проходит по КС 1 и 2 через рабочий зазор d между ними и замыкается по воздуху вокруг обмотки 4. Упрощенная картина магнитно­го поля показана на рис.9.

 

Рис. 9

 

Поток Ф при прохождении через рабочий зазор создает тяговую электромагнитную силу РЭ, которая, преодолевая упругость КС, соединяет их между собой. Для улучшения контактирования поверхно­сти касания покрываются тонким слоем (2—50 мкм) золо­та, родия, палладия, рения, серебра и др.

При отключении обмотки магнитный поток и электро­магнитная сила спадают и под действием сил упругости КС размыкаются. Таким образом, в герконовых реле отсутствуют детали, подверженные трению (места крепления якоря в электромагнитных реле).

В связи с тем, что контакты в герконе управляются маг­нитным полем, герконы называют магнитоуправляемыми контактами.

На основе герконов могут быть созданы также реле с размыкающими и переключающими контактами. В гер­коне с переключающим контактом (рис.10, а) неподвиж­ные КС 1, 3 и подвижный 2 размещены в баллоне 4. При появлении сильного магнитного поля КС 2 притягивается к КС 1 и размыкается с КС 3. Один из КС переключающего геркона (например 2) может быть выполнен из не магнитного материала (рис.10, б). Герконовое реле (рис.10, в) имеет два подвижных КС 1,2, два неподвижных КС 5,6 и две обмотки управления 7, 8. При согласном включении обмоток замыкаются КС 1 и 2. При встречном включении обмоток КС 1 замыкается с КС 5, а КС 2 с КС 6. При отсутствии тока в обмотках все КС разомкнуты. Гер­коновое реле (рис.10, г) имеет переключающий контакт 3 сферической формы. При согласном включении обмоток 7 и 8 контакт 3 притягивается к КС 1 и КС 2 и замыкает их. После отключения обмоток 7 и 8 и при согласном вклю­чении обмоток 9 и 10 контакт 3 замыкает КС 5 и КС 6. Так как КС герконов выполняют функции возвратной пружины, им придаются определенные упругие свойства. Упругость КС обусловливает возможность их вибрации («дребезга») после удара, который сопутствует срабаты­ванию.

 

Рис.10

 

Одним из способов устранения влияния вибраций является использование жидкометаллических контактов. В переключаю­щем герконе (рис.11, а) внутри подвижного КС 1 име­ется капиллярный канал, по которому из нижней части баллона 4 поднимается ртуть 5.

Ртуть смачивает поверх­ности касания КС 1 с КС 2 или КС 3. В момент удара контактов при срабатывании возникает их вибрация. Из-за ртутной пленки на контактной поверхности КС 1 вибрация не приводит к разрыву цепи.

 

 

 

 

Рис.11

 

В кон­струкции на рис.11,б между КС 2, КС 3 и ртутью 5 находится ферромагнитная изоляционная жидкость 6. При возникновении магнитного поля ферромагнит­ная жидкость 6 перемещается вниз, в положение, при котором поток будет наибольшим. Ртуть вытесняется вверх и замыкает КС 2 и КС 3. Следует отметить, что жидкометаллический контакт позволяет уменьшить переходное сопротивление и значительно уве­личить коммутируемый ток. На­личие ртути удлиняет процесс разрыва контактов, что уве­личивает время отключения реле.

Управление герконом можно осуществлять и с помощью постоянного магнита. Если постоянный магнит установлен вблизи геркона, его магнитный поток замыкается через контактные сердечники КС, которые в результате этого находятся в замкнутом состоянии. Использование постоянного магнита совместно с управляющей катушкой позволяет создать герконовое реле с размыкающим контактом.

Конструкция герконового реле, показанная на рис. 12, а, имеет разомкнутую магнитную цепь. По этой при­чине большая доля МДС катушки расходуется на прове­дение магнитного потока по воздуху. Кроме того, такая конструкция подвержена воздействию внешних магнитных полей, создаваемых расположенными рядом электротехни­ческими устройствами. Конструкция (рис.12, а)может и сама явиться источником электромагнитных помех для этих устройств. Для устранения этого недостатка магнит­ная система герконового реле заключается в кожух (эк­ран) из магнитомягкого материала (рис.12, б, в). При этом увеличивается магнитная проводимость и снижа­ется МДС срабатывания. С целью увеличения эффектив­ности экрана паразитный зазор е (рис.12,6) стараются уменьшить либо увеличить его площадь (рис.12, в). Ре­гулирование значений МДС срабатывания и отпускания в условиях серийного производства может производиться за счет либо изменения зазора е (рис.12,6), либо изме­нения положения магнитного шунта (рис.12, г), либо i осевого смещения геркона в обмотке. Герконы могут быть установлены как внутри (рис.13, а), так и снаружи управляющей обмотки (рис.13,6).

 

 

Рис.12. Конструктивные выполнения герконовых реле.

 

 

 

Рис.13. Многоцепевые герконовые реле.

 

Условия работы герконов в многоцепевых герконовых реле характеризуются следующими особенностями:

1) герконы одного типа и из одной партии могут иметь технологический разброс по МДС срабатывания и МДС отпускания.

2) из-за неравномерности магнитного поля первым срабатывает геркон, находящийся в области с большей напряженностью поля.

3) срабатывание одного геркона приводит к магнитному шунтированию других, в результате МДС срабатывания второго геркона после срабатывания первого увеличивается.

В этом отно­шении конструкция с внешним расположением герконов (рис.13,б) предпочтительнее, чем с внутренним, так как обеспечивает меньшее взаимное влияние соседних герконов. Число герконов в одном реле может достигать 12 и более. По перечисленным причинам разные контакты многоцепевых герконовых реле замыкаются и размыкаются неодновременно, что является их недостатком по сравне­нию с электромагнитными реле обычного типа.

Герконовые реле разнообразны по конструкции и на­значению. На рис.14 показан принцип действия герконового реле тока.

 

 

Рис. 14.

В реле контроля большого тока ис­пользуется компоновка, по­казанная на рис.14. Кон­тролируемый ток I проходит по шине 1. Магнитное поле этого тока замыкается вокруг шины и по КС геркона 2. Ток срабатывания геркона может регулироваться за счет изменения угла и рас­стояния х между шиной и герконом.

Наименьший ток срабатывания имеет место при = 90°. При =0 геркон не срабатывает при любом значении тока, так как магнит­ный поток в направлении продольной оси КС равен нулю.

Если кроме основного поля управления (МДС Fy) соз­дать дополнительное поляризующее магнитное поле за счет специальной обмотки (МДС Fn) или постоянного маг­нита, то герконовое реле становится поляризованным. Если , то под действием МДС Fnкон­такты геркона замкнутся. Для размыкания контактов МДС обмотки управления Fyдолжна быть меньше Fnи иметь об­ратный знак. Если продолжать увеличивать Fy, то при оп­ределенном ее значении произойдет повторное замыкание контактов геркона. В общем случае можно написать

где МДС поляризации Fnможет быть положительной (совпадать по знаку с Fy) или отрицательной. В послед­нем случае

Для отпускания геркона имеем

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Электромагнитные реле тока и напряжения для защиты энергосистем, управления и защиты электропривода

 

а) Реле защиты энергосистем. В схемах защиты энергосистем и крупных силовых установок (мощных электродвигателей, трансформторов) широко применяются реле серии РТ-40. Реле выпускаются на токи от 0,2 до 200 А. Время срабатывания составляет 0,03 с при I = 3Iср. Коэффициент возврата Кв 0,7. Потребляемая мощность от 0,2 до 8 В А. Мощность коммутируемой цепи 50 Вт постоянного тока при напряжении 220 В.

На базе реле серии РТ-40 выпускаются реле максимального напряжения РН-51, РН-53 и минимальные реле напряжения РН-54.

б) Реле тока и напряжения для управления и защиты электропривода. В качестве таких реле часто применяются реле постоянного тока серии РЭВ-300 благодаря большому к.и малому ходу якоря.

в) Реле защиты электропривода. Основными требованиями, предъявляемыми к реле защиты электропривода, являются высокое быстродействие (tср. 0,05с),широкая регулировка тока срабатывания, вибро и ударостойкость.

Для работы в электроприводах переменного тока предназначены реле серии РЭВ. Эти реле используются для защиты от токов КЗ, а, в совокупности с реле времени – для защиты от токовых перегрузок.

Катушки токовых реле выполняются на Iном от 2,5 до 600 А. Регулирование уставки по току срабатывания производится изменением натяжения возвратной пружины и находится в пределах 110-700% Iном. Реле напряжения допускают регулировку уставки по напряжению срабатывания 70 – 85% Uном. . Кв токовых реле Кв = 0,2 – 0,4.

Время срабатывания реле серии РЭВ 0,06с, время отпускания 0.07с.

 

Похожие статьи:

poznayka.org

2. Исполнение реле тока и напряжения. Реле максимального и минимального действия

Включение обмоток токовых реле последовательно в фазы сети (или во вторичные токовые цепи) не может повлиять на значение тока сети, поскольку сопротивление обмоток реле мало по сравнению с общим сопротивлением тех цепей, в которые они включены.

Термическая стойкость обмоток рассчитана на длительное прохождение токов нагрузки и на кратковременное прохождение тока короткого замыкания (в заводских параметрах дается односекундный ток, допустимый по термической стойкости).

Принципиальное отличие реле напряжения от токовых реле заключается в выполнении обмоток, которые у реле напряжения включаются не последовательно в цепь, а на междуфазное или фазное напряжение сети (параллельное включение). Сопротивление обмотки должно быть значительно больше общего сопротивления сети, в которую реле включается. Обмотки реле напряжения имеют большое число витков из провода значительно меньшего диаметра по сравнению с обмотками токовых реле.

Ток в обмотке реле зависит от напряжения Uр и сопротивления обмотки Zp:

Ip = Up / Zp,

где Zp – полное сопротивление обмотки реле, состоящее из индуктивной Хр и активной Rp частей.

При подведении переменного напряжения в сопротивлении катушки Zр с большим числом витков преобладает индуктивное сопротивление

Xр= ω L,

где ω = 2πf – угловая частота переменного тока сети; L – индуктивность катушки.

Если бы у реле напряжения цепь обмотки состояла только из многовитковых катушек, насаженных на полюса сердечника, то его поведение в условиях срабатывания характеризовалось бы следующими явлениями. В момент срабатывания из-за уменьшения воздушного зазора и соответствующего уменьшения магнитного сопротивления реле увеличивалось бы индуктивное сопротивление обмотки Хр. Это приводило бы к снижению тока Iр при неизменном напряжении Uр и, как следствие, к уменьшению Мэл.

В результате при втягивании якоря не получалось бы достаточного для надежного замыкания контактов избыточного момента, вследствие чего в условиях срабатывания и возврата подвижная система реле начала бы «плавать». Поэтому для получения необходимого избыточного момента в реле напряжения последовательно с обмоткой включается добавочное активное сопротивление Rд величина которого в несколько раз больше сопротивления обмотки. При этом изменение индуктивного сопротивления Хр уже не оказывает заметного влияния на Iр в момент срабатывания или возврата реле. Кроме обеспечения нарастания Мэл при ходе якоря Rд исключает влияние на уставку реле изменений температуры обмотки и частоты ω.

Применительно к реле напряжения можно записать:

Mэл=k5I²p,

где k5 – коэффициент пропорциональности.

Но так как Zр при наличии Rд мало изменяется при движении якоря, то электромагнитный момент зависит только от подведенного к зажимам реле напряжения Uр. При снижении Up уменьшается Iр, и наоборот, так что изменение Мэл у реле напряжения аналогично изменению Мэл у токовых реле (см. рис. 3).

Конструктивно Рд выполняется в виде отдельного резистора, установленного внутри реле.

Рассмотренные реле действуют при возрастании тока в их обмотке и поэтому называются максимальными реле.

В практике используются также минимальные реле, действующие при уменьшении тока в обмотке. В нормальных условиях якорь минимального реле находится в притянутом положении. Условием срабатывания минимальных реле принято считать отпадание якоря при уменьшении тока в обмотке.

Поэтому током срабатывания минимального реле Iс.р называют наибольший ток, при котором якорь возвращается в положение, соответствующее обесточенным обмоткам реле, а током возврата Iв – наименьший ток, при котором якорь реле притягивается к полюсам.

Как и у максимальных реле, коэффициент возврата минимальных реле равен отношению Iв / Ic.p. У максимальных реле Iв меньше Iс.р, поэтому kв меньше единицы, у минимальных реле Iв больше Iс.р, поэтому kв больше единицы.

studfiles.net

Реле напряжения. Виды и работа. Применение и устройство

Чтобы защитить от поломок бытовую технику от скачков и перепадов напряжения, применяют прибор, который называется реле напряжения (РН). Это устройство поддерживает напряжение электрической сети в номинальном режиме. Прибор имеет свои особенности и способ подключения.

Как устроено реле напряжения и принцип его действия

Принципиальная схема действия РН заключается в недопущении возникновения излишнего или недостаточного сетевого напряжения питания. Чтобы понять причину необходимости установки РН, назовем некоторые способствующие причины:

· При обрыве проводов линии питания частных домов, возможен перепад напряжения сети на 160 вольт выше нормы, что обуславливает выход из строя незащищенных электроприборов, которые быстро сгорают и становятся неисправными.· В ненастную погоду, либо по другим обстоятельствам отключение провода нейтрали приводит к увеличению нагрузки и неисправностям бытовой и другой техники.· При большой протяженности линии сети питания от трансформатора, напряжение уменьшается до значения, ниже критического, что негативно отражается на электрических устройствах, подключенных к этой линии.· При запуске мощного электроустройства происходит перегрузка фазы, напряжение падает, возможны проблемы с приборами, подключенными к сети.

Реле напряжения включает в себя микросхему, которая следит за величиной напряжения в сети. Если напряжение повышается или снижается, то от микросхемы поступает сигнал на электромагнитное реле, которое быстро включает аппарат, выравнивающий напряжение.

Рабочий интервал РН 100-400 В. Во время грозовой погоды разряд молнии создает превышение этих пределов, поэтому нельзя включать электрические устройства во время грозы с молнией, реле напряжения не справится с этой задачей. Для этого существуют приборы, ограничивающие напряжение.

РН состоит из силовой и электронной частей. Электронная часть занимается контролем напряжения, силовая часть распределяет нагрузки. Главной частью РН является микропроцессор. РН с микропроцессором превосходит по своим параметрам другие типы реле, так как производит плавную регулировку напряжения.

Основным параметром РН служит его быстродействие. Предел срабатывания настраивается потенциометром. Принцип действия этого прибора отличается от работы стабилизатора. При перепадах напряжения сети реле производит отключения участков, не достигших нормы напряжения, а стабилизаторы работают по всей сети равномерно. При возникшей аварии с задачей лучше справится РН, оно произведет отключение участков, на которых произошла авария.

Где применяются РН и их достоинства

Чтобы предотвратить перегрузки электрических приборов во время скачков напряжения в сети питания, применяют РН. Такими приборами могут быть котел отопления, бойлер, холодильник и другие приборы.

Широкая область использования РН обуславливается множеством приборов во всех областях жизни человека, во многих учреждениях и организациях.

Места применения реле напряжения

· Защита сетей с 1-й и 3-мя фазами.· Защита фаз сети от перекоса, слипания, обрыва.· Блокировка неправильного порядка действия фаз.· Защита электрооборудования от неисправностей.· Применение в эксплуатации приборов с длительным периодом перехода.· В устройствах с нагруженным электромотором.· В спецустановках с требованием качества сети питания (полные фазы, качественное напряжение).· Для защиты бытовой техники и приборов от перепадов напряжения в квартирах и жилых домах.· В общественных организациях, кинотеатрах, компьютерных залах, супермаркетах, школах, больницах, чтобы защитить дорогостоящие электроприборы от неисправностей.· На заводах и фабриках, для бесперебойной и безаварийной работы по выполнению технологических процессов.

Преимущества применения

· Применение при любых температурных условиях, внутри и снаружи помещений (интервал температур -20 +40 градусов).· Множество модификаций реле обуславливает выбор прибора по финансовым возможностям и функциям устройства.· Реле защищает дорогостоящее оборудование от излишнего и недостающего напряжения, от возникновения неисправностей.· Большой ассортимент моделей и изготовителей реле дает возможность покупателю выбрать прибор по индивидуальным запросам.· Установка прибора не требует высокой квалификации, вызов электромонтера не потребуется.· Приборы имеют оригинальный внешний вид, при установке в помещении легко впишутся в интерьер.· При работе реле во время возникновения перепадов в сети питания освещение работает нормально, без видимых изменений светового потока.· Реле исключает из схемы сети участки, которые повредились во время аварии или грозы.

Виды
По типу подключения реле делятся:

·  В форме корпуса с вилкой и розеткой. ·  По типу удлинителя. ·  С монтажом на рейку DIN.

Первый тип реле выполнен с вилкой, которая втыкается в обычную розетку, не вызывает никаких трудностей. Этот прибор защищает несколько потребителей, питающихся от него. Управляющим элементом служит микроконтроллер, анализирующий напряжение питания. Текущее напряжение выдается на цифровой экран. Силовым элементом отключения и регулирования служит электромагнитное реле. На корпусе есть кнопки, которые дают возможность регулировать интервал напряжения и отключать питание.

Реле контроля напряжения в виде удлинителя подобно первому типу. Отличие заключается в том, что в удлинителе есть несколько розеток, под защитой оказывается несколько включенных устройств.

Третий тип реле устанавливается в распределительный шкаф на DIN рейку. Это более функциональное устройство, позволяющее защитить от перепадов напряжения квартиру или дом. В приборе имеется несколько дополнительных настроек и опций, несколько режимов эксплуатации.

По типу нагрузки реле делятся:

·  1-фазное. ·  3-фазное.

Для защиты трехфазных электромоторов и установок применяют приборы первого типа. Они защищают компрессоры, холодильники, кондиционеры и другие устройства с приводом от электромотора.

В помещениях, имеющих подводку сети питания на трех фазах, применяются также 3-фазные реле. Если отключится одна фаза, то остальные две отключатся с помощью реле. При небольших перекосах фаз, перепадах, скачках напряжения реле сразу сработает. Если на одной фазе будет 220 В, а на другой 210, то все фазы мгновенно обесточатся, хотя это не является причиной для отключения, такое напряжение не выведет из строя электроприборы.

Если в помещении имеются три фазы питания входа, то целесообразно будет монтировать отдельные реле защиты на каждую фазу. Во время выбора реле 1-фазного типа необходимо обращать внимание на то, что на корпусе прибора указана пропускная мощность, при которой цепь не размыкается. Поэтому, при выборе следует делать поправку на несколько ампер выше мощности сети питания.

Как выбрать тип РН
  1. Для приобретения реле лучше обратиться в магазин, специализирующийся на реализации приборов такого типа, в магазине вас проконсультируют о безопасной эксплуатации прибора, оформят гарантию.
  2. Стоимость реле зависит от факторов:· Тип прибора, реечный тип стоит дороже, с удлинителем – средняя цена, в виде розетки – самый дешевый.· Изготовитель, импортные реле стоят дороже, отечественные более доступны в цене.· Вспомогательные опции, наличие авторегулировок, ручных настроек.· Внешнее оформление, наличие разных цветов, красивый вид предполагают выше стоимость прибора.
  3. Если решили приобретать 1-фазное реле, определите мощность прибора. Реле бытовые имеют силовые контакты на 100 А. Желательно повысить мощность реле на 25%, и с учетом этого результата выбрать покупку.
  4. 3-фазные реле выбрать проще, так как они изготавливаются на одну силу тока в 16 А.
  5. Перед приобретением прочитайте инструкцию, проверьте талон на гарантию, проверьте на соответствие характеристики устройства, материал корпуса, эксплуатационные температуры.
  6. Перед монтажом сначала установить автоматический выключатель для аварийного отключения сети, если оно не соответствует норме.
  7. Предпочтительно наличие на корпусе реле дисплея, показывающего параметры.
  8. Если купили розеточные типы реле, то подключите к нему дорогостоящие двигатели.
  9. Необходимо обратить внимание на негорючесть корпуса реле, лучше, если материалом его будет поликарбонат.
  10. Опция контроля времени сработки реле желательна в составе.
  11. Блокировка от перегрева, определение мощности сети питания дает возможность реле выполнять свои функции качественнее.
Как установить и подключить РН

Перед установкой реле следует определить, если необходимость в монтаже такого устройства. Если ваша сеть питания имеет напряжение 150-180 В, то электроприборы не смогут проработать весь срок службы, определенный изготовителем. В вашем случае реле не окажет помощи, потому что будет отключать снабжение питанием, электроприборы будут постоянно отключаться. Для этой ситуации лучше поставить стабилизатор.

Если в электрической сети частые перепады и скачки напряжения, пропадания фаз, то реле напряжения необходимо.

Для монтажа реле необходимо иметь:

· Реле.· Кусок провода сечением 0,5 мм2.· Рейка для монтажа автоматического выключателя.· Саморезы.· Плоскогубцы с изолированными ручками.· Индикатор напряжения.· Отвертка.

Перед началом установки обесточьте сеть питания, отключите автоматы входа напряжения. Возле автоматов закрепите на стене DIN рейку с помощью саморезов и отвертки. Реле легко защелкивается на рейке с помощью специального механизма, расположенного сзади.

На автомате входа индикатором найдите фазу. Разрежьте входной провод в месте входа. Один конец подключается к контакту входа, второй к контакту выхода. Возьмите провод, соедините его с нулем автомата, второй конец подсоедините к РН на клемму нуля.

Включите сеть питания, проконтролируйте работу реле. Самая простая схема – розеточного типа. Такое устройство втыкается в розетку, вилка электроприбора втыкается в розеточное гнездо реле.

Вводной автомат – обязательный элемент защиты реле напряжения, ставится рядом с реле напряжения. Значение номинала автомата выбирается на одну ступень ниже номинала реле.

Если ток вашего реле выше 65 А, то лучше применить устройство вспомогательного пуска, во избежание частых сработок реле.

Похожие темы:

 

electrosam.ru

Электромагнитные реле тока и напряжения

Согласование тяговых и противодействующих харак­теристик. Электро-магнитные реле благодаря простоте кон­струкции и надежности широко распространены в схемах электропривода и в схемах защиты энергосистем. Электромагнитные ре­ле приводятся в действие с помощью электромагнитов постоянного или переменного тока.

Рассмотрим работу максималь­ного реле постоянного тока с про­стейшей магнитной системой кла­панного типа.

На рис. 6.3 изображены тяговая и противодействующая характери­стики реле.

Противодействующие усилия создаются возвратной и контактными пружинами.

Усилие контактных пружин со­здает предварительное нажатие в мо­мент соприкосновения контактов. В результате уменьшается вибрация контактов при срабатывании и обеспечивается необходимое контактное нажатие.

С учетом линейной зависимости силы пружины от ее деформации и относительно небольшого перемещения яко­ря противодействующее усилие пружин, приведенное к яко­рю, меняется линейно с изменением     зазора. Для срабаты­вания реле необходимо, чтобы тяговая характеристика во всех точках хода якоря шла выше суммарной  противо­действующей характеристики .  Для токового реле при данном начальном зазоре положение зависит от тока. При ненасыщенной магнитной системе тяговая сила пропорциональна квадрату тока.

Наименьшее значение тока, при котором кривая на­чинает проходить выше зависимости, определяет ток трогания  реле. Срабатывание реле определяется точ­кой б (зазор), при которой идет выше. Для надежного включения в обмотку реле обычно подается ток <. Коэффициент запаса при этом  и обыч­но составляет.

С ростом тяговая характеристика поднимается, уве­личивается тяговое электромагнитное усилие, действующее на якорь, увеличивается ускорение якоря, сокращается пол­ное время включения. Однако при этом возрастают удары в механизме и вибрация контактов.

Для того чтобы устранить залипание якоря, в магнит­ной системе всегда создается конечный зазор. При этом зазоре тяговое усилие значительно превышает противодей­ствующее усилие ().

Для отключения реле тяговая характеристика во всех точках должна быть ниже характеристики.

При этом усилие, развиваемое противодействующими пружина­ми, больше электромагнитного усилия и якорь возвратится в начальное положение. Ток при таком положении харак­теристики называется током отпускания, или током воз­врата

При отпускании реле определяющей точкой является точка б, в которой характеристика идет ниже характеристики .

Для реле защиты энергосистем и электропривода, конт­ролирующих значение тока в узких пределах, коэффициент возврата должен быть возможно ближе к еди­нице. Тяговая характеристика электромагнитов переменного тока более полога, чем электромагнитов постоянного тока, и ее легче согласовать с противодействующей. Поэтому высокий коэффициент возврата в реле переменного тока достигается легче, чем в реле постоянного тока.

electrono.ru

Конструкция измерительных реле тока и напряжения

Количество просмотров публикации Конструкция измерительных реле тока и напряжения - 168

Релœе, классификация, характеристики

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ АВТОМАТИКИ

Электромеханические аппараты автоматики

ЛЕКЦИЯ №13

2.1 Релœе классификация, характеристики.

2.2 Конструкция измерительных релœе тока и напряжения.

2.3 Поляризованные электромагнитные релœе.

2.4 Релœе электротепловые: назначение, применение, выбор.

Определœение

Релœе это такой электрический аппарат, в котором, при плавном изменении управляющего (входного) параметра и достижении этим параметром определённой наперёд заданной величины, происходит ступенчатое (скачкообразное) изменение управляемого (выходного) параметра. Один из этих параметров электрический. Входными параметрами бывают: физическая величина (ток, напряжение, давление и др), разность значений, изменение знака или скорости и др.

Входной параметр может изменяться и ступенчато.

Классификация

По области применения релœе для: схем автоматики, защиты элементов энергосистем и электроприводов, радиоэлектроники, летательных аппаратов, морских и речных судов, желœезнодорожного транспорта и др. Размещено на реф.рфУ релœе, к примеру, летательных аппаратов имеется по две или три дублирующих обмотки.

По физической природе управляющего сигнала релœе: электрические – тока, напряжения, мощности, частоты, электротепловые, механические – давления, оптические и др.

Учитывая зависимость отвыполняемых функций релœе: измерительные и логические. Приведённое определœение больше относится к измерительным релœе.

По принципу действия релœе: электрические – электромагнитные, индукционные, поляризованные, магнитоэлектрические, электротепловые, дифференциальные.

По принципу воздействия на управляемую цепь релœе: контактные (электромеханические) и бесконтактные (статические).

По роду тока релœе: постоянного тока и переменного тока управляющего сигнала.

По способу включения релœе: первичные и вторичные.

Характеристики

Характеристика управления релœе - ϶ᴛᴏ графическое изображение зависимости выходного параметра от входного. Рассмотрим характеристику электромагнитного релœе, у которого входным параметром является напряжение на катушке UВХ, а выходным параметром UВЫХ является напряжение на сопротивлении RН, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ будет при замыкании контактов релœе (рис. 44).

При плавном увеличении UВХ и достижении напряжения срабатывания UСР, релœе срабатывает (якорь притягивается к сердечнику и замыкаются контакты) и на выходе ступенчато (скачком) появляется максимальное напряжение равное напряжению сети UВЫХ = UС. В случае если после срабатывания уменьшить UВХ, то при достижении UОТП релœе возвращается ступенчато (отключается) в исходное состояние, когда UВЫХ = 0 – отпускание релœе.

Для других типов релœе бывают другие характеристики, к примеру, двухпозиционное поляризованное релœе имеет характеристику, которая располагается в четырёх квадрантах в виде симметричной

петли.

Коэффициент возврата релœе является важным параметром характеризующим релœе

(74)

Для релœе защиты энергосистем, электроприводов, схем автоматики, контролирующих значения тока или напряжения коэффициент возврата должен быть близким к единице.

На величину коэффициента возврата влияют различные факторы: величина рабочего зазора, силы трения, свойства возвратной и контактной пружин, эффект прилипания, остаточное намагничивание, масса якоря и др.

Релœе минимального напряжения серии типа РН – 51

Релœе минимального напряжения предназначено для измерения и контроля напряжения в электрической сети. При понижении напряжения до заданного значения релœе отключает свои контакты и тем самым подает сигнал обслуживающему персоналу. Конструктивная схема релœе минимального напряжения приведена на рис. 45.

Две одинаковые катушки 2, намотанные тонким обмоточным проводом расположены на сердечнике 1. Катушки соединœены между собой последовательно и подключаются к сети переменного тока через выпрямительный мост 9 и либо через два резистора R1, R2, либо через один резистор R1.

Под действием электромагнитного поля в сердечнике созданного постоянным током, протекающим по катушкам якорь 3 устанавливается в вертикальное положение, при напряжении в сети выше заданного (установленного),

его ось в подшипниках 6 поворачивается по часовой стрелке, затягивая спиральную пружину 7.В результате размыкаются электрические контакты 10 и замыкаются контакты 5 с помощью металлической пластины 4.

При понижении напряжения в сети ниже заданной величины уменьшается электромагнитное поле и сила притяжения якоря к сердечнику.

Под воздействием энергии сжатой спиральной пружины 7 якорь 3 наклоняется против хода часовой стрелки, электрические контакты 5 размыкаются, а контакты 10 замыкаются.

Замыкание и размыкание контактов 5 и 10 используется в схемах релœейной защиты, к примеру для подключения резервного источника питания или переключения отпаек силового трансформатора предприятия.

Поворотом стрелки – указателя 8 можно изменять натяжение спиральной пружины 7 и тем самым изменять настройку релœе на другое заданное напряжение. На шкале нанесены значения напряжения ʼʼуставкиʼʼ релœе UУ.

При понижении напряжения и размыкании контактов 5 регистрируется напряжение ʼʼсрабатыванияʼʼ UСР - ϶ᴛᴏ наибольшее значение при котором релœе отключает контакты 5. При восстановлении напряжения в сети релœе должно замкнуть контакты 5 и разомкнуть контакты 10. Наименьшее напряжение, при котором контакты 5 замыкаются принято считать напряжением ʼʼвозвратаʼʼ релœе UВЗ. В случае если релœе подключено через оба резистора R1 и R2, то величина напряжения ʼʼсрабатыванияʼʼ и ʼʼвозвратаʼʼ примерно в два раза больше по сравнению с тем, когда релœе подключено только через резистор R1. Этим дополнительно можно изменять пределы контролируемого напряжения исходя из напряжения в сети.

Релœе минимального напряжения изготавливается с легким поворотным якорем, сердечник из магнитомягкой электротехнической стали, воздушный зазор при срабатывании релœе изменяется незначительно, релœе имеет качественную спиральную пружину, отсутствует прилипание. Благодаря этому коэффициент возврата близок к единице.

Релœе максимального тока серии РТ – 80

Оно представляет собой устройство, в котором объединœены два токовых релœе, которые могли бы работать независимо. При этом совместная работа индукционной и электромагнитной систем позволяет получить наилучшие защитные характеристики. Индукционная система позволяет получить зависимую от тока время–токовую характеристику: чем больше сила тока, тем меньше время срабатывания. Электромагнитная система позволяет получить мгновенное срабатывание (отсечку).

Конструктивная схема релœе максимального тока показана на рис. 46. Общими для обеих систем являются: токовая обмотка релœе 5 с отпайками, выведенными на контактную колодку 4 с двумя контактными винтами 3, электрические контакты релœе 16 и механический указатель срабатывания – блинкер (который на рис. 45 не показан). По обмотке 5 проходит ток потребителя или кратный ему.

Индукционная система состоит из следующих частей: электромагнита 7 с двумя короткозамкнутыми витками 8 на его полюсах сверху и снизу, охватывающими часть магнитопровода, подвижной рамки 9, которая может поворачиваться вокруг

своей оси 0 – 0 на небольшой угол, алюминиевого диска 11, укрепленного вместе с червяком на оси 0′ – 0′, вращающейся в подпятниках, расположенных в телœе рамки 9, зубчатого сектора 14, свободно лежащего на движке в форме площадки 10, перемещающегося вертикально по винту 17 вдоль шкалы устройства регулировки выдержки времени (на рис. 46 не показана), и пружины 15, удерживающей рамку в начальном положении.

Электромагнитная система состоит из стального якоря 2, имеющего на левом конце коромысло 13 для замыкания электрических контактов 16, стального стержня 6, который вместе с

якорем образует магнитопровод, и регулировочного винта 1, изменяющего величину воздушного зазора между якорем 2 и сердечником и тем самым величину тока срабатывания системы (кратность отсечки).

Работа индукционной системы. При протекании по обмотке релœе тока создается магнитный поток, который, замыкаясь по магнитопроводу 7 и зазору между полюсами, пронизывает находящийся в зазоре диск. В короткозамкнутых витках 8 возникает ЭДС, ток и свой магнитный поток, который стремится препятствовать изменению основного потока. В результате такого действия короткозамкнутых витков магнитный поток появляется вначале в той части зазора, где короткозамкнутых витков нет, а затем в части, охватываемой этими витками. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, в зазоре создается движущееся (ʼʼбегущееʼʼ) магнитное поле, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ, взаимодействуя с вихревыми токами в диске, увлекает его за собой. Последний начинает вращаться в направлении движения бегущего магнитного поля при токе 20...30% от тока срабатывания и вращать укрепленный с ним на одной оси червяк. Но, так как рамка 9 оттянута пружиной 15 в крайнее положение, то сцепления червяка с зубчатым сектором 14 не происходит. Постоянный магнит 12 за счёт своего постоянного магнитного поля несколько подтормаживает диск. Сила торможения пропорциональна частоте вращения диска.

При определœенной величинœе тока в обмотке релœе суммарный момент, воздействующий на диск, превысит силу пружины 15, рамка, с диском повернется, и червяк войдет в зацепление с зубчатым сектором. Наименьший ток, при котором происходит зацепление червяка с зубчатым сектором, принято считать током ʼʼсрабатыванияʼʼ индукционной системы релœе.

С момента зацепления зубчатый сектор начинает подниматься и по истечении некоторого времени, упираясь своим рычагом в коромысло 13, поворачивает его вверх (вместе с ним поднимается и левый конец якоря 2 электромагнитной системы). При этом правый конец якоря опускается, зазор между якорем и сердечником уменьшается, вследствие чего правый конец якоря притягивается к сердечнику, а коромысло 13 замыкает (или размыкает) электрические контакты релœе 16.

Время t, через ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ происходит замыкание контактов релœе, зависит от начального положения зубчатого сектора 14 (т. е. от места положения движка 10 по вертикали) и от частоты вращения диска 11 (ᴛ.ᴇ. от степени перегрузки по току).

Начальное положение зубчатого сектора 14 можно изменять перемещением движка 10 за счёт винта 17, таким путем изменяется уставка времени – tУ.

Работа электромагнитной системы. При большой кратности перегрузки по току якорь 2 может притянуться к сердечнику правым концом практически без выдержки времени ,замыкая контакты релœе 16. Ток отсечки регулируется винтом 1 изменяющим воздушный зазор электромагнита. Кроме того величина тока отсечки зависит от положения винта 3 изменяющего ток ʼʼуставкиʼʼ индукционной системы.

Времятоковая характеристика релœе (рис. 47) должна соответствовать времятоковой характеристике защищаемого объекта. Напротив отверстий контактной колодки 4 имеется ряд цифр (4…10), которые соответствуют значениям кратностей токов ʼʼуставкиʼʼ индукционного элемента .

Для каждого положения штифта (винта) 3 и соответствующих экспериментально определяются токи срабатывания и возврата индукционного элемента. После определœения требуемого значениярегулировкой винта 1 настраивается экспериментально ток срабатывания ( отсечки ) электромагнитного элемента .

Выдержка времени срабатывания индукционного элемента при заданном токе нагрузки настраивается изменением начального положения зубчатого сектора 14, где отмечено время (0,5…4 с). В случае если в сети ток превышает релœе срабатывает практически мгновенно. В случае если в сети ток превышает, а затем снизится до значения меньшего пока релœе не замкнуло свои контакты, то релœе будет находиться в исходном состоянии.

8.3 Статическое релœе тока РСТ–11

Релœе питается (рис. 48) напряжением 220 В, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ через резистор R21 поступает на выпрямительный мост V2. За счёт протекания тока по варисторам RV1 и RV2, падению напряжения на R21 величина напряжения на фильтрующем конденсаторе C8 снижается и составляет ≈60 В. С помощью резисторов R19, R20, стабилитронов VD4, VD5 и конденсаторов С5, С6 создаётся двухполярный источник питания для операционных усилителœей ± 15 В.

Входной измеряемый ток IВХ от трансформатора тока поступает на промежуточный трансформатор тока TA1, вторичная обмотка которого через выпрямительный мост V1 подключается на нагрузочное сопротивление R1. На этом сопротивлении будет двухполупериодное выпрямленное напряжение пропорциональное току, его величина устанавливается исходя из ожидаемой величины тока нагрузки контролируемой цепи.

Напряжение с R1 поступает на узел сравнения выполненый на времяимпульсном принципе. В состав узла сравнения входят: пороговое устройство DА1 (однопороговый компаратор) на ОУ с постоянным регулируемым опорным напряжением положительного знака на не инвертирующем входе усилителя. Регулирование величины опорного напряжения производится кнопками SB1 – SB5 ступенчато исходя из тока уставки срабатывания релœе.

Времясравнивающая цепочка, образуется резисторами R7, R8, диодом VD2, конденсатором С2 и двуханодным стабилитроном VD3. За счёт диода VD2 время заряда конденсатора С2 меньше, чем время разряда.

Второе пороговое устройство выполнено на операционном усилителœе DА2 по схеме триггера с положительной обратной связью поступающей на вход по резистору R16. Работа триггера определяется значением и знаком напряжения на инвертирующем входе, поступающем с конденсатора C2.

В случае если амплитуда тока и, следовательно, напряжение на R1 превысит величину порогового напряжения с делителя R4, R5 и R8 – R13, то на выходе DА1 появятся разнополярные прямоугольные импульсы. В случае если соотношение длительностей положительных и отрицательных импульсов достигает значения, при котором конденсатор С2 зарядится до величины порога срабатывания триггера DA2, то открывается транзистор VT1 и срабатывает релœе K1, подавая своими контактами команду на сигнал или отключение выключателя.

Замечание. Кроме релœе, приведённых в данном параграфе, в настоящее время выпускаются промышленностью статические релœе тока и напряжения на базе микроэлектронной техники, которые являются альтернативной заменой электромеханических релœе. Технические данные статических и электромеханических релœе тока и напряжения приведены в приложении П4.

Особого внимания заслуживают статические релœе тока типов РС40М и РС80М, не требующие дополнительных источников питания. Там же приводятся данные релœе максимального и минимального постоянного тока и релœе максимального и минимального напряжения переменного и постоянного токов.

referatwork.ru

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 – IРАБ. 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")

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 характеристики зависят от применяемого напряжения и типов электрических нагрузок. Другими словами, рейтинг включает в себя спецификацию максимального напряжения, подаваемого на контакты 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 в установившемся режиме, 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

В 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 происходит 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, обеспечивая эффективное управление дугой.

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 варьироваться в зависимости от частоты переключения, условий окружающей среды и ожидаемого уровня надежности. Следовательно, 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 (ненормальное 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 вызывать 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.Приложенное 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

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 ) переключайте 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. Чтобы предотвратить повреждение, 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 обмотка 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 размеры и расположение штифтов подходят. 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.

  1. Номинальные параметры переключателей (напряжение и ток)
    Переключающие контакты реле должны соответствовать цепи, которой они должны управлять. Вам нужно будет проверить номинальные значения напряжения и тока. Обратите внимание, что номинальное напряжение обычно выше для переменного тока, например: «5 А при 24 В постоянного тока или 125 В переменного тока».
  2. 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 ИС. 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 управляются с помощью магнита, 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 небольших 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 ниже, 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 указана 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 до размыкания контакты могут безопасно проходить, не подвергаясь повышению температуры сверх их расчетного предела или расчетного предела других чувствительных к температуре компонентов в реле (катушка, пружины, изоляция и т. Д. .). 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 от 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, без повреждения и без изменения его рабочих характеристик. Выражается как ускорение в G или смещении и частотный диапазон. Однако тест длился в общей сложности шесть часов, по два часа в каждом трехосном направлении.

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 за счет 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 амплитуд 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.

Рассчитать текущую уставку реле максимального тока

Вы можете рассчитать текущую уставку реле максимального тока, используя следующее выражение:

Isetting ≥ (ks * Imaxopam) / (a ​​* pi)
Imaxopam = kam * Imaxoptr

, где:

Уставка уставочного тока реле максимального тока
ks-коэффициент безопасности
Imaxopam-максимальный рабочий ток, при котором реле максимального тока не должно срабатывать
а-коэффициент отключения реле максимального тока (0,85-0,95)
Пи-коэффициент трансформатора тока
kam-коэффициент, который описывает влияние общего пуска всех асинхронных электродвигателей в соответствующей электросети после устранения неисправности (1-6)
Imaxoptr-максимальный рабочий ток силового трансформатора

Кроме того, что я уже объяснил значения всех подходящих размеров, я хотел бы подчеркнуть различие между Imaxopam и Imaxoptr.
Imaxoptr - это максимальный рабочий ток силового трансформатора в нормальных условиях, в то время как Imaxopam - максимальный рабочий ток силового трансформатора после прерывания неисправности, а указанный ток включает влияние общего пуска всех асинхронных электродвигателей в соответствующей силовой сети после устранения неисправности. Очень важно сказать, что возникновение неисправности в электросети приводит к значительному снижению напряжения, что влечет за собой замедление всех асинхронных электродвигателей в соответствующей электросети.После прерывания неисправности возникает процесс, во время которого запускаются все асинхронные электродвигатели в некоторых частях электрической сети, которые еще остаются включенными. Это ситуация, которая существенно отличается от ситуации, когда асинхронные электродвигатели запускаются один за другим, тогда как в этом случае все асинхронные электродвигатели запускаются одновременно. Из-за этого после устранения неисправности значение тока не совпадает со значением тока до появления неисправности.После устранения неисправности значение тока, которое я назвал Imaxopam, выше, чем значение рабочего тока силового трансформатора, которое я назвал Imaxoptr, но в этих условиях неисправности нет, поэтому уставку тока реле максимального тока следует установить на это значение тока и упомянутое реле не должны действовать в этих условиях.

После расчета текущей уставки реле максимального тока необходимо проверить коэффициент чувствительности срабатывания реле максимального тока, используя следующее выражение:

ksens = Ifmin / (Isetting * pi)

где:

ksens-коэффициент чувствительность срабатывания реле максимального тока
Ifmin - минимальный ток короткого замыкания (замыкание 1 фазы на землю или замыкание 2 фаз)
Уставка уставки реле максимального тока
pi-ratio трансформатора тока

Значение коэффициента чувствительности срабатывания реле максимального тока должно быть больше или равно 1,5 в случае короткого замыкания на противоположных сборных шинах (сборных шинах, где нет реле максимального тока) или больше или равно 1,2 в случае неисправности в конце самого длинного фидера, который начинается на противоположных сборных шинах.Установка времени должна быть выбрана так, как если реле максимального тока должно ожидать срабатывания другой защиты, которая находится на фидерах (например, дистанционная защита).

Как определить ток, необходимый для включения катушки реле?

Я хочу указать всем на одну вещь: цель этого эксперимента заключалась в том, чтобы увидеть, как электрический сигнал преобразуется в свет, передается и затем снова превращается в электрический сигнал с помощью МОП-транзистора.

Эксперимент прошел успешно. Я смог управлять реле с помощью низкочастотной ШИМ (около 10 Гц, все, что выше, заставляло его гудеть), что также приводило к включению небольшого двигателя с щелчками реле.Это также вызвало некоторые другие вопросы, такие как тот, который задают в OP.

@ alexan_e

На данный момент я не могу предоставить схему, но такое описание может внести ясность.

У меня есть потенциометр, подключенный последовательно к измерительному току мультиметра (я облажался, когда сказал сопротивление), который затем проходит через катушку реле.

Когда катушка реле втягивается или я слышу щелчок, ток падает. (Всего один момент, я просто тестирую катушку реле, на выводах ничего нет.)

Я хочу знать одну вещь: что управляет катушкой реле? Это напряжение? или это ток? Я думаю, это ток, потому что чем больше ток, тем сильнее становится электромагнит.

@ asimkumar

MOSFET управляет им, как и планировалось, я подключил генератор частоты непосредственно к затвору, чтобы проверить, не в этом ли проблема. Единственное, что я сделал при использовании чувствительного диода (он выглядит как светодиод, но не излучает свет и ясен), это у меня есть горшок для заземления затвора, что позволяет мне регулировать его чувствительность к ИК-светодиоду, подключенному к частота ген.(конечно, я должен держать ИК-светодиод относительно близко, потому что у меня нет фокусирующей линзы, прикрепленной к сенсорному диоду)

Однако следует учитывать одну вещь: она работает только тогда, когда я использую батарею на 9 вольт. Когда я использую настенное сусло, которое должно дать мне половину ампер тока (рассчитанного как половина ампер), проходящего через 7805, чтобы снизить его до 5 вольт, кажется, что я теряю весь свой ток в процессе регулирования.

Почему реле имеет минимально допустимую нагрузку?

Основная причина того, что почти все реле имеют требования к минимальной нагрузке, заключается в том, что механическое действие замыкания в сочетании с фактическим протеканием тока требуется для «заточки» контакта и прорыва слоя окисления, который неизменно накапливается.

Это одна из причин, по которой в небольших сигнальных реле обычно используются дорогие контактные сплавы, устойчивые к окислению, но, как выяснила телефонная компания несколько десятилетий назад, даже контакты из чистого золота могут иметь проблемы в среде с высокой влажностью. Хотя окисление не влияет на золотые контакты, повторяющиеся циклы влажного / сухого воздуха могут привести к образованию изолирующего слоя.

Ртутные реле

(герконовые) используются там, где нельзя гарантировать минимальные токи нагрузки. У них есть ртутная пленка на контактах, которая будет контактировать даже при отсутствии тока, поскольку образует жидкий переход.Как правило, контактное сопротивление будет немного выше, чем лучшее сопротивление золотого контакта. Время жизни переключения может быть намного выше, чем у других типов. Токи нагрузки обычно ниже, поскольку они обычно необходимы только для слабых сигналов.

В вашем случае, когда живые нагрузки имеют приличную величину, почти любой тип сухого реле будет надежно работать.

Долговечность сухого контакта существенно не изменится, даже если ток не течет, но старение и отсутствие тока нагрузки будут медленно увеличивать сопротивление контакта низкого тока , как упоминалось другими.Это означает, что для сигналов с предельным малым током сопротивление контакта будет выше указанного до тех пор, пока не будет переключен адекватный ток.

РЕДАКТИРОВАТЬ:
Тонкий оксидный слой, образующийся на контактах реле, также может вызывать увеличение сопротивления низкого тока и оставаться высоким до тех пор, пока не будут коммутированы разумные токи нагрузки, которые «сожгут» его.

Реле

будет работать при любой нагрузке (конечно ниже максимальной). Однако, если вы используете нагрузку ниже минимально допустимой, она может выйти из строя раньше, чем должна (меньше операций переключения).Причина в том, что со временем на контакт может попасть коррозия. Минимальный ток измеряется / рассчитывается для предотвращения контактной коррозии, а также замедляет сам процесс коррозии.

Вы можете использовать реле с меньшим током, но если вы используете его в устройстве, которому требуется высокая надежность, или если вы не можете заменить реле в случае его выхода из строя, это не лучшая идея.

Overcurrent - обзор | Темы ScienceDirect

Удовлетворительная работа защитного оборудования (которое простирается от простых домашних предохранителей до сложных электронных системных устройств) в значительной степени зависит от координации .К влияющим факторам относятся схема и характеристики сети, уровни мегавольт-ампер при коротком замыкании, заземление, наличие контрольных кабелей и физическая протяженность системы. Как правило, чем выше уровни напряжения и повреждения, тем больше необходима быстродействующая дискриминационная защита, охватывающая линии и оборудование.

Защитное оборудование можно в общих чертах классифицировать на: (a) зона ограниченного доступа , обеспечивающая полную дискриминацию; (b) полуограниченная зона ; и (c) неограниченная зона без дискриминации.Тип (а) можно рассматривать как применимый к сети такой мощности, что отключение каждого элемента установки необходимо в случае развития внутренней неисправности. Типы (b) и (c) применимы к менее важным установкам, а также как «резервные» в схемах с ограниченными зонами.

35.1.2.1 Режимы работы

Альтернативная классификация, основанная на рабочем режиме, выглядит следующим образом.

Устройство максимального тока срабатывает, если ток превышает предварительно установленное значение. Ограничения относительно направления максимального тока часто включаются для улучшения различения.

Сбалансированное (дифференциальное) оборудование работает, если возникает дисбаланс между токами или напряжениями, которые в нормальных условиях уравновешены.

Дистанционное (полное сопротивление) оборудование работает, если полное сопротивление (пропорциональное расстоянию), если смотреть на автоматический выключатель, питающий фидер, падает ниже заданного значения.

Разное оборудование предназначено для специального назначения.

35.1.2.2 Элементы оборудования

Основными элементами установки, составляющими полную защитную установку, являются следующие.

Трансформаторы тока и напряжения

Они обеспечивают удобные уровни тока или напряжения, пропорциональные системным значениям. Номинальные вторичные значения обычно составляют 1 или 5 А (трансформатор тока (в.т.)) и 110 В (трансформатор напряжения (в.т.)).

Реле

Эти, срабатывающие от к.т. и v.t. обнаруживают наличие неисправностей и включают цепи отключения соответствующих автоматических выключателей. Электронные (твердотельные) устройства теперь обычно доступны в качестве альтернативы электромагнитным типам и обеспечивают улучшенные характеристики.

Контрольные цепи

Они передают сигналы между точками в системе для сравнения, защиты фидера и других целей. Цепи могут быть предоставлены различными способами:

(1)

проводников, специально установленных для этой цели;

(2)

арендованных линий связи; ограничения по току и напряжению составляют 60 мА и пиковое значение 130 В, а пилоты должны быть изолированы от всего оборудования энергосистемы на 15 кВ;

(3)

линий электропередачи, использующих несущие сигналы на частотах от 70 до 700 кГц;

(4)

радиолинии, использующие микроволновую передачу между терминалами прямой видимости; и

(5)

оптических линий связи, обычно встроенных в заземляющий провод.

Выбор требует очень внимательного отношения, особенно на больших расстояниях. Даже кажущиеся простыми проводники, для которых можно измерить сопротивление и емкость между концами, часто действуют как линия передачи, работающая вместе с релейным оборудованием. Характеристики схемы пилот-сигнала могут быть сложными, и в работе это еще больше усугубляется эффектами индуктивных помех.

Можно получить схемы защиты высокоскоростных фидеров с использованием голосовых частот 600–3000 Гц, которые подходят для пилотных каналов, несущей пилотной линии или радиоканалов.

Общее время устранения неисправности складывается из времени сигнализации и времени срабатывания реле защиты, реле отключения и отключения автоматического выключателя. Это общее время должно быть меньше, чем максимальное время, в течение которого неисправность может сохраняться в системе для минимального повреждения оборудования, потери устойчивости и т. Д. В последние годы были достигнуты практические минимальные времена при сокращении времени защиты с 60 до 20 мс, реле отключения время от 10 до 3 мс, время выключателя от 60 до 40 мс, в результате чего время сигнализации защиты сокращается с 70–180 мс до 15–40 мс в Великобритании и до 5 мс в некоторых частях мира, где стабильность системы имеет решающее значение.

Защитные трансформаторы тока, возможно, должны поддерживать точность до 30 на единицу сверхтока, хотя часто ошибка менее важна, чем ошибка c.t. характеристики должны совпадать.

Трансформаторы тока

Ошибки вызваны током возбуждения и зависят от фазового угла вторичной нагрузки. Повышенная нагрузка требует соответствующего увеличения магнитного потока в сердечнике, а поскольку возбуждающий ток является нелинейной функцией магнитного потока, он подвержен более чем пропорциональному увеличению, сопровождаемому большим содержанием гармоник, так что общая погрешность увеличивается.

Защитное оборудование предназначено для реагирования на условия отказа, и по этой причине оно должно работать при значениях тока, превышающих номинальный ток. Трансформаторы тока для этого приложения должны сохранять разумную точность вплоть до наибольшего значимого тока, известного как «ток ограничения точности», выраженный в первичных или эквивалентных вторичных единицах. Отношение между током ограничения точности и нормальным номинальным током известно как «коэффициент ограничения точности». Стандартные значения - 5, 10, 15, 20 и 30.Защитный к.т. номинальные характеристики выражаются в виде номинальной нагрузки, класса и предельного коэффициента точности (например, 10 В-А, класс 10P 10). Классы 5P и 10P используются только для максимальной токовой защиты; для защиты от замыканий на землю, в частности, лучше обращаться непосредственно к максимальной полезной ЭДС. который можно получить из c.t. В этом контексте «точка перегиба» кривой возбуждения определяется как точка, в которой происходит дальнейшее увеличение вторичной ЭДС на 10%. потребует увеличения возбуждающего тока на 50%.Такие трансформаторы тока обозначаются классом X.

Трансформаторы тока могут иметь первичную обмотку или стержневую («одновитковую») форму для установки на вводы. Для высоковольтных систем КТУ могут быть отдельно установлены с масляной изоляцией или изоляцией SF 6 .

Трансформаторы напряжения

Основное требование защиты - вторичное напряжение должно точно отражать первичное напряжение во всех условиях неисправности. Обычно это бывает с электромагнитным в.т.s для применения дополнительных обмоток, соединенных треугольником ( Рисунок 35.7 ), чтобы измерить остаточное напряжение в точке соединения. Сумма трех напряжений сбалансированной системы равна нулю, но это не так, когда система подвержена однофазному замыканию на землю. Остаточное напряжение в этом случае имеет большое значение для практики защитного снаряжения как средство обнаружения или различения условий замыкания на землю. Остаточное напряжение в системе измеряется путем подключения первичных обмоток трехфазного v.т. между тремя фазами и землей и соединением вторичных обмоток последовательно или «разомкнутым треугольником». Остаточное напряжение в три раза больше напряжения нулевой последовательности. Для измерения этого компонента необходимо, чтобы поток нулевой последовательности был установлен в v.t., и для того, чтобы это было возможно, должен существовать обратный путь для результирующего суммированного потока: v.t. сердечник должен иметь размотанные ветви, соединяющие хомуты ( Рисунок 35.7 ). Если используются три однофазных блока (что является обычным для систем эл.в.в.), каждый фазовый блок имеет сердечник с замкнутой магнитной цепью, так что вышеупомянутое соображение не возникает.

Рисунок 35.7. Трансформаторы напряжения с обмотками остаточного напряжения

Альтернативой, позволяющей избежать затрат на трансформатор напряжения высокого напряжения, является использование вторичных напряжений от a.v.t. на стороне низкого напряжения силового трансформатора, падение напряжения в котором компенсируется сложением или вычитанием напряжений, возникающих из-за токовых цепей в дельте силового трансформатора. Если силовой трансформатор оборудован переключателем ответвлений, трансформаторы напряжения и цепи должны быть снабжены ответвлениями и приспособлены для автоматического выбора с помощью основных ответвлений.

Для высоковольтных систем конденсаторный делитель напряжения является более дешевым (но менее точным) устройством, чем его электромагнитный аналог.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *