Реле тока принцип работы: классификация, принцип действия, область применения

Содержание

Реле тока. Виды и устройство. Работа и как выбрать. Применение

Реле тока — в электрических промышленных сетях часто возникают чрезмерные нагрузки и короткие замыкания. Все компоненты цепи, начиная от обычного проводника, и заканчивая потребителями нагрузки со сложной конструкцией, рассчитаны на допустимый максимальный нагрузочный ток. Превышение этой величины приводит к пробою изоляции, либо нарушению целостности проводов из-за расплавления жил, а также межвитковому замыканию обмотки двигателя, перегрузке трансформатора. Все эти факторы являются аварийными режимами эксплуатации, ведущими к неисправностям и выходу из строя сети питания.

Для обеспечения надежной защиты агрегатов, трансформаторов, приводов электромоторов применяется релейная защита, включающая в себя один из основных элементов в виде реле тока, которое предотвращает эксплуатацию электрооборудования в аварийном режиме.

Виды
Реле тока классифицируются по двум основным признакам:
  • Первичные чаще всего встроены в конструкцию выключателя, и являются его частью.
    Они применяются в основном в электрических сетях напряжением до 1000 В.
  • Вторичные включаются в цепь посредством трансформатора тока, который подключается к питающей шине или кабелю. Трансформатор снижает ток до значения, которое подходит для функционирования реле. В качестве примера можно рассмотреть трансформатор тока, имеющий кратность 100 : 5. Он способен контролировать значение тока до 100 ампер, применяя для этого реле с допускаемой величиной наибольшего тока всего в 5 ампер.
Вторичные реле тока в свою очередь разделяются на виды:
  • Индукционные реле.
  • Электромагнитного действия.
  • Дифференциальные модели.
  • Реле на интегральных микросхемах.
Устройство и работа

Конструктивные особенности основных видов реле и их принцип действия.

Индукционные

Такой вид реле работает на основе взаимодействия между током, индуцированным в некотором проводнике, и переменным магнитным потоком. Вследствие этого они используются на переменном токе в качестве защитного реле косвенного действия.

Имеющиеся виды индукционных реле делятся на 3 группы:
  • С рамкой.
  • С диском.
  • Со стаканом.

В варианте с рамкой (рисунок «а») поток Ф2 создает ток в замкнутой обмотке, выполненной в виде рамки в магнитном поле второго потока Ф1, который сдвинут по фазе. Такие реле обладают повышенной чувствительностью и максимальной реакцией в отличие от других реле. В качестве недостатка можно отметить слабый момент вращения.

Образцы с диском имеют широкую популярность. Схема такого реле изображена на рисунке «б». Такие реле обладают большим моментом вращения диска, имеют простое устройство.

Реле со стаканом (рисунок «в») оснащены подвижным стаканом, который может вращаться в магнитном поле потоков магнитной системы, состоящей из четырех полюсов. Потоки расположены под прямым углом между собой в пространстве.

В стакане 5 находится стальной цилиндр 1, который предназначен для снижения магнитного сопротивления. Эта конструкция более сложная, в отличие от реле с диском. Это дает возможность получения короткого времени реакции на срабатывание (0,02 с), что является значительным преимуществом, и обеспечивает широкую популярность в использовании реле тока со стаканом.

4-полюсная магнитная система дает возможность получать без значительных доработок разные по назначению реле, и унифицировать их изготовление.

Электромагнитные

Нейтральные реле реагируют одинаково на постоянный ток, проходящий в обмотке, в любом направлении. По типу движения якоря реле делятся на два вида: с угловым перемещением якоря, и с втягивающим якорем.

  1. Сердечник.
  2. Ярмо.
  3. Якорь.
  4. Штифт.
  5. Контакты.

Если нет сигнала управления, то якорь удерживается на наибольшем расстоянии от сердечника с помощью воздействия пружины. При поступлении сигнала на обмотку образуется магнитная сила, прижимающая якорь к сердечнику. Тем самым одни контакты замыкаются, а другие размыкаются.

Поляризованные реле включают в себя аналогичные элементы, однако отличаются наличием двух обмоток, двух сердечников, постоянным магнитом и контактной тягой. Поляризованные реле срабатывают в зависимости от того, какой полярности пришел сигнал управления.

Сердечник изготавливается из листовой электротехнической стали. Это позволяет повысить скорость срабатывания устройства. При отсутствии тока на катушках, реле находится в исходном состоянии. При этом в реле уже есть магнитный поток, который образован постоянным магнитом. Силовые линии замыкаются на два контура.

Первый контур включает в себя магнит, левый сердечник, ярмо, якорь и другой магнит. А второй контур проходит по магниту и ярму к правому сердечнику и якорю. Далее он снова приходит в первоначальное положение.

Между левым сердечником и якорем нет воздушной прослойки. В этом случае правый сердечник и якорь разделены большим воздушным зазором. Воздух имеет большое сопротивление, поэтому величина магнитного потока в правом контуре будет намного меньше левого. Якорь притянется к левому сердечнику под действием более мощного магнитного потока.

Так функционирует поляризованное реле. Его работа происходит на основе магнитных свойств. Это дает возможность менять направление тока на обмотке, при разных полярностях.

Реле переменного тока имеет отличие от модели постоянного тока в том, что работает от переменного тока непосредственно от сети. При равных размерах конструкции, величина силы у реле переменного тока в два раза ниже, чем у реле, работающего на постоянном токе.

Достоинства
  • Низкая стоимость электромагнитных реле в отличие от полупроводниковых образцов.
  • Незначительное падение напряжения на контактах, низкое выделение теплоты, не требует охлаждения.
  • Качественная электрическая изоляция цепи управления катушки и группы контактов.
  • Невосприимчивость к импульсным нагрузкам и помехам, возникающим при ударах молнии, и при переключениях высоковольтных цепей.
  • Возможность подключения нагрузки до 4 киловатт при объемном размере реле ниже 10 куб. см.
Недостатки
  • Возникающие проблемы при подключении индуктивных потребителей и нагрузок постоянного тока высокого напряжения.
  • Возникновение радиопомех при работе силовых контактов.
  • Ограниченный механический и электрический ресурс.
  • Низкая скорость функционирования.
Дифференциальные

Такие реле действуют по принципу сравнивания значения тока до потребителя и после него. Таким потребителем обычно бывает силовой трансформатор. В обычном режиме эксплуатации ток до трансформатора и после него практически одинаков. Однако при появлении короткого замыкания на трансформаторе такой баланс нарушается. В этом случае реле замыкает контакты и подает команду на обесточивание неисправного участка цепи.

Дифференциальные реле широко используются в бытовых условиях, а также на производстве. Такие реле в виде защитных устройств предотвращают утечки тока в приборах и проводах.

Защищаемыми приборами обычно бывают:
  • Оргтехника.
  • Бойлеры.
  • Светильники.
  • Бытовые устройства.

Тем самым осуществляется защита человека от удара электрическим током при касании корпуса устройства.

Реле на микросхемах (интегральные электронные)

Такие типы изготавливают на основе полупроводниковых элементов. Основным их преимуществом является постоянная стабильная работа при повышенной вибрации.

Применение и подключение

В нормальном эксплуатационном режиме любое реле тока должно обладать достаточной чувствительностью к превышению номинального значения тока в цепи входа. При повышении тока больше допустимых значений, осуществляется переключение контактов выхода, которые обесточивают силовые устройства от сети питания.

Если ток дальше продолжает снижаться и подходит к номинальной величине, то при этом цепь снова замыкается под действием сигнала на выходе, и подается ток.

Реле для защиты применяют в жилых домах, а также на производственных объектах. Многие современные квартиры оснащены мощными бытовыми электрическими устройствами. Если включить сразу все такие устройства, то это вызовет значительные нагрузки в электрической сети питания.

Для предотвращения аналогичных случаев все устройства разделяют:
  • Приоритетные.
  • Второстепенные.

Приоритетными устройствами считаются те, отключение которых от сети создаст аварийную критическую обстановку. Такие внезапные отключения приводят к неисправностям и выходу из строя.

Второстепенными устройствами считаются те, которые можно отключить без всякого ущерба, не создавая аварийной ситуации или каких-либо неисправностей. Поэтому реле подключаются так, чтобы не допустить всевозможные перегрузки в сети питания.

Для примера реле максимального тока РМТ-101.

Это устройство дает возможность настроить определенное время отключения нагрузки при перегрузке сети, а потом снова подает питание.

Такой образец реле способен контролировать и измерять нагрузку по току. Также при необходимости реле может применяться вместо цифрового амперметра. При измерении тока нет необходимости разрывать цепь. В приборе установлен специальный датчик, расположенный в корпусе.

Защитное реле РМТ-101 можно присоединять к трансформаторам тока выносного типа. На передней панели реле находятся цифровые и светодиодные индикаторы, которые показывают величину тока в цепи. Реле оснащено двумя переключателями, которыми можно настраивать необходимый интервал измерений, режим индикации, точность показаний, наибольший и текущий ток.

Другой важной функцией реле является его использование вместо реле ограничения потребления тока. Также можно выбрать необходимую нагрузку. Реле может функционировать в двух режимах: наименьшего и наибольшего тока. Чтобы переключиться между режимами, необходимо воспользоваться специальным переключателем.

Реле тока РМТ-101 приобрело широкую популярность на производстве. Оно создает защиту мощных электродвигателей переменного и постоянного тока, а также другого оборудования от возникающих перегрузок.

Также широко используемым устройством в различных областях является реле РЭО-401.

 

Устройство этого реле тока защиты состоит из двух главных узлов:

  • Электромагнитная система.
  • Блок контакт.

Электромагнитная система включает в себя скобу сердечника с трубкой. На трубке размещена катушка, имеющая в качестве защиты изоляционный каркас. В трубке находится якорь, который может легко перемещаться вдоль трубки. Значение тока срабатывания зависит от расположения якоря.

Значение тока срабатывания регулируется с помощью изменения расположения скобы, которая после регулировки может фиксироваться специальным винтом. Когда реле сработает, то блок-контакты останутся разомкнутыми, пока не снизится ток до нормальной величины. Далее якорь переместится в нижнюю позицию, а контакты от воздействия пружины замкнутся. Проводники подключаются к реле на передней части корпуса.

Советы по выбору реле
Чтобы сделать правильный выбор реле наибольшего тока необходимо руководствоваться:
  • Поставленной задачей.
  • Значением тока.
  • Напряжением питания.
  • Условиями эксплуатации.
  • Наличием механизма задержки срабатывания.
  • Наибольшим допустимым током.
  • Характеристиками и параметрами регулировки.

После приобретения реле, его необходимо настроить. Это делается легко, при помощи встроенных уставок, плавно изменяя их. Все аналогичные реле имеют компактные размеры. Это дает возможность без особых проблем установить их в шкафы релейной защиты или распределительные щиты.

Такие реле имеют надежную и простую конструкцию, унифицированы между собой, что позволяет производить их легкую замену. Для контроля параметров применяются встроенные светодиодные дисплеи.

Похожие темы:

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

Модульные однофазные реле контроля тока с интегрированным токовым трансформатором

Модульные однофазные реле контроля тока с интегрированным токовым трансформатором.

Реле тока предназначены для сигнализации превышения тока в контролируемой цепи. Эти устройства также используются для защиты цепей и источников питания от перегрузки и короткого замыкания. Реле тока измеряют его величину в контролируемой цепи и срабатывают при превышении установленного значения.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ

Реле тока представляет собой устройство (как правило, электромагнитное или электронное), реагирующее на превышение контролируемой величины во входной цепи. При превышении установленной величины выходные контакты переключаются, и этот сигнал используется для управления цепями сигнализации или устройствами силовой коммутации (отключения нагрузки). При снижении тока ниже установленного значения, реле тока возвращается в исходное состояние, и его выходной сигнал обрабатывается цепями автоматики, управляющей силовыми цепями.

Рассмотрим реле тока с интегрированным токовым трансформатором различных производителей.

Реле с интегрированным токовым трансформатором, позволяет протянуть через переднюю панель изделия провод, в котором происходит замер тока. От провода с контролируемым переменным током осуществляется питание реле.

Схема подключения у всех реле данного типа одна.


Выгодой в данном случае является универсальное напряжение питания устройства.

Реле тока РТ-15М (Москва)

Реле РТ-15М предназначено для контроля тока в электрических цепях. Срабатывание реле происходит с регулируемой временной задержкой при величине тока выше установленного значения.

Если измеренное значение тока превысит установленное пороговое значение, исполнительное реле включится после отсчета установленной потенциометром "t" выдержки времени. При снижении тока до значения 0,9 Iуст,реле выключается без задержки. Если во время этого отсчета значение тока вернется в пределы установленных значений, работа будет продолжена без переключения исполнительного реле. Величина тока срабатывания устанавливается потенциометром "порог" в пределах 10...100% от максимального значения тока.

Контролируемый ток:

2,5. ..25А, 4...40А, 10...100А 50Гц

Особенности: Питание осуществляется от провода с контролируемым переменным током, который пропускается через боковое отверстие в корпусе реле.

Реле приоритета нагрузки РПН-1 (Санкт-Петербург)

Реле приоритета РПН-1 позволяют ограничивать потребление электроэнергии в электрических системах с лимитированной максимальной мощностью. В течение определенного времени измеряется суммарный ток электрической системы и в том случае, если потребление электроэнергии превысит заданное значение, то реле приоритета отключит неприоритетную нагрузку.

Диапазон измерения тока (по исполнениям)

 2.5-25A AC

 4-40А АС

 10-100А АС

Рассмотрим реле тока с интегрированным токовым трансформатором в которых питание гальванически изолировано от измерительного контура. 

Эта конструкция снижает тепловые потери изделия по сравнению с изделиями со встроенным шунтом, а также повышает токовый диапазон и гальванически изолирует замеряемый участок.

Реле тока PRI-32 (Чехия)

Реле контроля PRI-32 предназначено для контроля уровня токав однофазныз AC цепях. Плавная настройка подаваемого тока позволяет использовать реле в аппликациях c необходимостью индикации проходящего тока, используется также как реле выбора. Выходное реле в нормальном состоянии разомкнуто. При превышении настроенного уровня силы тока реле замкнется. Выгодой в данном случае является универсальное напряжение питания.

  • Диапазон измерения тока: 1-20A AC
  • универсальное напряженеи питания: AC 24 - 240 V и DC 24 V
  • питание гальванически изолировано от контура замера
  • превышение тока - ток, проходящим по контрольному проводу не должен кратковременно превышать 100 А
  • выходные контакты 1x переключ. 8 A

Реле тока PRI-52 (Чехия)

Реле PRI-52 служит для контроля силы тока в монофазовых AC цепях. Плавная настройка обеспечивающего тока предназначает реле для многих и разных электроинсталляций. Реле выхода в нормальном состоянии выключено. При превышении заданного уровня тока реле после настроенной задержи замкнет. При возвращении из состояния ошибки в нормальное состояние проявляется гистерезис . Диапазон PRI-52 можно увеличит с помощью внешнего токового трансформатора. Выгодой для PRI-52 является расположение отверстие для проходящего провода под уровнем покрытия в распредщите - проходящий провод таким образом не досягаем для неподходящих манипуляций в рапредщите .

  • можно использовать для регистрации силы тока до 600A с внешнего токового трансформатора
  • плавная настройка обеспечивающего тока - диапазон AC 0.5 ... 25A
  • плавная настройка задержки потенциометром - настраиваемая в диапахоне 0.5 ...10с
  • напряжение питания AC 230 V; выходной контакт 1x переключ.8 A (AC1)

Реле тока РТ-40У (Санкт-Петербург)

Реле контроля тока РТ-40У предназначено для выдачи управляющего сигнала при превышении измеряемого тока выше установленного значения. Реле контроля тока служит для контроля перегрузок станков, электродвигателей или другого электрооборудования, для контроля потребления, максимальной токовой защиты, диагностики удаленного оборудования (замыкание, пониженное или повышенное потребление тока). Диапазон измерений можно расширить с помощью стандартного токового трансформатора.

  • Три диапазона измерения тока (0.1-1А, 0.5-5А и 2.5-25А)
  • Порог срабатывания регулируется от 10 до 100% максимального значения тока диапазона (1А, 5А или 25 А)
  • Большая перегрузочная способность в длительном режиме в соответсвии с диапазоном (1А - до 4А, 5А - до 15А, 25А - до 400А)
  • Задержка срабатывания исполнительного реле регулируется от 0,2 с до 20 с
  • 1 переключающий контакт 16А, 250 В

Реле тока  RM17JC (Schneider Electric)

Реле RM17 JC00MW предназначено для контроля повыш енного тока (сверхтока). Если уровень тока превышает порог срабатывания, установленный на лицевой панели реле, контакты прибора замыкаются и размыкаются, когда уровень тока опускается ниже величины, которая рассчитывается как порог срабатывания минус гистерезис. При соединении клеммы Y1 с клеммой A1 (+), действие выхода реле становится обратным. Таким образом, контакты реле размыкаются если уровень тока превыш ает порог срабатывания, установленный с лицевой панели реле, и замыкаются, когда уровень опускается ниже величины гистерезиса.

  • напряжение питания: 24-240 V AC, 24 V DC
  • диапазона измерения тока: 2...20 А
  • 1 перекидной контакт, 5А

Остальные токовые реле:

PRI-51, РКТ-1, РКТ-2, РКТ-40, PR-612, PR-613, PR-615, RM35 JA, CM-SRS.1, CM-SRS.2, RM35 JA

Наша компания представила вам обзор реле тока с интегрированным токовым трансформатором отечественного производства и зарубежных производителей.  С каждым годом используется все более мощные электроприборы и техника, в связи с чем совершенствуется и электротехническая продукция для защиты электросетей. Чтобы не допустить выхода из строя дорогой электроники и электротехники в сети с недопустимыми параметрами, ее лучше отключить, и сигнал для этого выдает реле тока.

Разновидности и технические параметры реле тока

Виды реле тока и их устройство

Существует несколько видов реле тока, принцип действия которых отличается. Рассмотрим особенности каждого вида:

  1. Первичные обычно являются частью выключателя. Используются в электросетях с напряжением до 1000 В.
  2. Вторичные подключаются через трансформатор, который, в свою очередь, подключен к питанию. Трансформатор снижает ток до значения, которое подходит для функционирования реле и делает устройство универсальным и компактным. Вторичные токовые реле также имеют разделение на подвиды. Устройство  каждого из них отличается. Рассмотрим часто встречающиеся виды: 
  •  Электромагнитные. Такие устройства наиболее распространенные. В основе их работы лежит принцип электромагнита. Конструкция состоит из сердечника с медной обмоткой, который притягивает якорь с присоединенными контактами. Если питание отключено, то пружина удерживает якорь на некотором расстоянии от сердечника. При подаче напряжения, магнитная сила сердечника притягивает якорь, тем самым переключая подключенные к нему контакты. Разновидностью электромагнитных реле являются поляризованные реле, которые имеют два сердечника с обмотками и один постоянный магнит. Срабатывание происходит в зависимости от того, какой полярности пришел входной сигнал. Существуют электромагнитные реле переменного и постоянного тока.
  •  Индукционные. Взаимодействие тока индуцированного в проводнике, а также переменного магнитного потока лежит в основе их работы. Элементы подбираются так, что при установленной частоте потока совпадают и угол отклонения равен нулю. При изменении частоты будет происходить смещение подвижного элемента, который и будет замыкать или размыкать контакты. Выделяют три типа индукционных устройств: с рамкой, с диском, со стаканом. Используются на переменном токе как защита от электротоков перегрузки.
  •  Дифференциальные. Такие устройства сравнивают силу тока до потребителя (силового трансформатора) и после него. В штатной ситуации оба показателя практически одинаковы, если же возникает короткое замыкание или утечка, то показатели изменяются и равенство нарушается. Происходит срабатывание и отключение от сети. Они часто используются для защиты человека от удара электротоком при контакте с корпусом неисправного устройства.
  •  На интегральных микросхемах. Они работают на полупроводниках (симисторы, тиристоры и пр.). Входящий сигнал проверяется на соответствие установленным показателям. В случае отклонения, устройство разрывает цепь.
  •  Тепловые. Такие устройства имеют биметаллическую пластину, которая при прохождении электротока нагревается и изгибается, замыкая или размыкая контакты. Чем больше электроток, тем быстрее она разогревается.

Реле тока: основные характеристики

Для работы реле необходимо, чтобы его параметры соответствовали поставленным задачам. Это устройство подбирается по следующим характеристикам:

  • Сила тока (А) – каждое устройство рассчитано на определенный уровень электротока.
  • Напряжение (В) – диапазон напряжения, в котором происходит нормальная работа устройства.
  • Мощность срабатывания (Вт) – минимальная мощность подаваемого электротока для нормальной работы.
  • Мощность управления (Вт) – максимальная мощность электротока, при которой реле может выполнять свои функции.
  • Точность измерения силы тока (А) – от этого зависит погрешность при срабатывании.
  • Время срабатывания (секунды) – это разница во времени от момента события до момента срабатывания прибора.
  • Возможность регулировки срабатывания по времени (секунды) – возможность выставить задержку на включение/отключение устройства при критических нагрузках.
  • Условия эксплуатации – нужно учитывать в каких условиях устройство будет использоваться: вибрация, повышенная влажность, запыленность и пр.

Это перечень только основных характеристик, на которые следует обращать внимание при выборе токового реле. В зависимости от поставленных задач, этот список может расширяться или же сокращаться.

Особенности реле контроля тока RBUZ I от компании DS Electronics

Компания DS Electronics выпускает однофазное реле контроля тока RBUZ I с силой тока в диапазоне от 25 А до 63 А. Они обеспечивают защиту электрических устройств от токовых перегрузок благодаря отключению нагрузки. Предназначается для установки в электрощит на DIN-рейку шириной 35 мм.

Использование реле позволяет оптимизировать работу устройств, которые содержат двигатели. Хорошо подходит для контроля и защиты насосного оборудования и ограничения потребления в ветхих электросетях.

Благодаря функции регулировки задержки на отключение до 240 с, можно не прекращать работу при некоторых перегрузках допустимое время. Если по истечению указанного времени не произойдет нормализация силы тока, то прибор отключит потребителей от питания. Задержка включения позволяет избежать повторных предельных нагрузок и защитить двигатель компрессорного оборудования.

Для определения силы тока в реле RBUZ I используется алгоритм True RMS, который позволяет наиболее точно произвести измерения. Также есть возможность корректировки значений в соответствии с внешними измерительными приборами.

Устройство имеет функцию запоминания значений тока при срабатывании, которые хранятся в его памяти. Также RBUZ I имеет возможность задействовать дополнительные пределы тока.

Для обеспечения пожарной безопасности RBUZ I выпускается в корпусе из негорючего поликарбоната и дополнительно снабжен защитным механизмом, который отключит прибор в случае перегрева.

Заключение

Выбирая реле тока, сопоставляйте его параметры с теми задачами, которые нужно будет выполнить. Убедитесь, что его мощность, а также максимальный ток соответствуют всем подключенным приборам. Лучше взять с запасом около 10-15% . Это позволит не менять реле, если добавится новый потребитель, а также продлит срок службы устройства, т.к. оно не будет работать на пределе.

Правильно подобранное и установленное реле тока обеспечит оптимальную и безопасную работу оборудования долгие годы. Компания DS Electronics предоставляет 5 лет гарантии на реле RBUZ I.

Оцените новость:

описание, принцип работы и характеристика видов токовых устройств

Для защиты от коротких замыканий и перегрузок устанавливаются специальные устройства. Одним из них является реле тока. Им оснащаются электродвигатели, трансформаторы и другие промышленные устройства. Без такого приспособления присутствует риск возникновения пробоя изоляции, повреждения проводов, а всё это приводит к переходу в аварийный режим эксплуатации устройств и дальнейшей их поломке.

Применение устройства

Реле тока и напряжения необходимо в том случае, когда возникает перегрузка питающей среды. В этом случае все аппараты-потребители делятся на несколько групп: приоритетные и неприоритетные. К первым можно отнести важные устройства, например, это могут быть компьютеры, аппаратура для видеосъёмки или хранения данных. К числу неприоритетных относятся дополнительное оборудование и бытовые устройства. Поэтому часто устанавливается реле, чтобы предотвратить перегрузку сети и дальнейшее её отключение.

В большинстве устройств релейной защиты стоит именно реле токового ограничения. Оно реагирует на недопустимый подъём тока, а реле минимального напряжения работает в обратном порядке. Оно реагирует на снижение допустимого значения. Главное отличие токового от реле напряжения заключается в том, что первое срабатывает последовательно цепи.

В бытовой сфере ток срабатывания реле необходим для защиты от перегрузки следующих бытовых приборов:

  • кондиционеры;
  • котлы для отопления;
  • стиральные машины;
  • холодильники.

В сфере производства реле максимального тока широко применяется для защиты важных агрегатов, трансформаторов, насосных систем. Важно, чтобы установку и подключение проводил компетентный специалист.

Конструкция и принцип действия

Существует множество электронных моделей защитных устройств. Большинство из них имеет стандартную конструкцию. Прибор состоит из следующих элементов:

  • электромагнит;
  • якоря;
  • контакты;
  • отводы, через которые устройство подсоединяется к сети;
  • пружины.

Принцип работы токового реле заключается в том, что когда аппарат подключается к сети, катушка получает электрическую энергию. Далее через якорь и металлический сердечник происходит сплетение контактов. В это же время замыкаются контакты всех приборов, которые были включены в цепь прибора. При этом ток может вовсе не подаваться, а если же подаётся, то неравномерно. В этом случае контакты приборов поднимаются, и цепь размыкается.

Действие самого защитного устройства зависит от его конструктивных особенностей и предназначения.

Например, в твердотельном приборе предусмотрены дополнительные силовые ключи на тиристорах и симисторах, поэтому он считается более эффективным. Важное значение имеет пропускная способность аппарата.

Характеристика видов

Реле тока можно разделить на первичные и вторичные. Первый тип чаще встречается в конструкциях выключателей. Применяется в электрической сети, напряжение которой составляет не более 1 тыс. В.

Вторичные реле срабатывают при помощи трансформатора тока, который подключается к кабелю питания. Трансформатор снижает ток до того значения, которое подходит для нормального функционирования прибора. Вторичный тип реле можно разделить на следующие подвиды:

  • индукционный;
  • электромагнитный;
  • дифференциальный;
  • устройство на интегральных микросхемах.

Принцип работы реле тока индукционного типа основывается на взаимодействии тока с переменным магнитным потоком. Аппараты такого типа можно разделить на реле с рамкой, диском и стаканом.

Электромагнитные реле могут быть нейтральными. Они одинаково реагируют на постоянный ток, который проходит по обмотке. По направлению движения якоря такие реле делятся на угловые устройства с перемещением якоря и с якорем, что втягивается. Электромагнитный аппарат состоит из следующих элементов:

  • контакты;
  • сердечник;
  • якорь;
  • штифт;
  • ярмо.

Чтобы удерживать якорь на большом расстоянии от сердечника, используются специальные пружины. Как только на обмотку поступает сигнал — формируется магнитная сила, и якорь прижимается к сердечнику. Это приводит к тому, что одни контакты замыкаются, а другие размыкаются.

Второй тип электромагнитных устройств — поляризованные приборы. Их главное отличие — присутствие двух обмоток и сердечников, а также постоянная контактная тяга.

Прибор электромагнитного типа имеют следующие преимущества:

  • доступная цена;
  • отсутствие необходимости охлаждения;
  • небольшое выделение теплоты;
  • невосприимчивость к помехам, которые могут возникать вследствие удара молнии.

Такие модели имеют свои недостатки. К их числу можно отнести небольшую скорость функционирования и формирование радиопомех во время работы силовых контактов.

Дифференциальные модели сравнивают занижение до потребителя и после него. В качестве потребителя может быть силовой трансформатор. Если он функционирует в нормальном режиме, то ток в нём всегда практически одинаковый. Однако при коротком замыкании баланс нарушается. Тогда прибор полностью замыкает контакты.

Устройства дифференциального типа чаще всего используются в бытовой технике. Они позволяют предотвратить утечку тока из проводов или прибора. Чаще всего таким образом защищается следующая бытовая техника:

  • светильники;
  • оргтехника;
  • бойлеры.

Таким же образом происходит защита от поражения электрическим током, если человек коснётся корпуса прибора. Выбор конкретного типа защиты лучше оставить специалисту.

Выбор и подключение

При выборе определённой модели реле специалист руководствуется рядом факторов. Важно обращать внимание даже на малейшие детали. Необходимо учитывать токовую нагрузку. Современные устройства могут крепиться к плоским поверхностям или же устанавливаться на рейках в распределительном шкафу.

Некоторые модели имеют довольно маленькие габариты. Желательно отдавать предпочтение аппаратам, где можно легко регулировать диапазон пороговых значений. Удобно, когда при срабатывании возникает звуковая и световая индикация. Для этого может быть светодиодный или жидкокристаллический дисплей. На выбор влияет также степень защищённости реле и климатические условия, где будет размещаться аппарат.

Инструкция по установке и подключению у каждого прибора своя. Монтаж реле вида ЕРР происходит следующим образом:

  1. Питание полностью отключается.
  2. Реле устанавливается на шине распределительного щита.
  3. Подсоединение к питанию проводится по правилам, которые указаны в техдокументации.
  4. Через сквозной канал для подключения реле проводится кабель измеряемой линии.
  5. Провод питания сигнализации подсоединяется по очереди к контактам устройства для контроля тока.

Завершающий этап предполагает установку пороговых токовых и временных параметров на шкале самого прибора.

При установке устройства неопытный мастер может допустить ошибку. Не следует забывать, что электромагнитные конструкции в высокогорье могут работать с перебоями. Это объясняется изменениями в атмосферном давлении. Поэтому перед установкой прибора необходимо внимательно изучить его описание. Обычно в инструкции указывается, что его можно применять при максимальной высоте в 2 тыс. м над уровнем море. Специалисты должны учитывать этот факт в работе с авиационной техникой.

Что такое реле, устройство, принцип действия, виды, производители

Реле – коммутационное устройство (КУ), соединяющее или разъединяющее цепь электронной или электрической схемы при изменении входных величин тока. Прежде чем мы перейдем к детальному рассмотрению того, что такое реле, как устроено, по какому принципу работает и где применяется, пожалуй, нужно узнать, когда это устройство впервые появилось и кто его изобретатель.

Вот таких типоразмеров может быть это устройство

Содержание статьи

История создания

Первенство создания реле спорно. Некоторые утверждают, что впервые это устройство было сконструировано в 1830—1832 гг. русским ученым Шиллингом П.Л. и являлось основным элементом вызывающего механизма в разработанном им же варианте телеграфа.

Другие научные историки приписывают первенство изобретения известному физику Дж. Генри, который в 1835 г. разработал контактное реле во время усовершенствования созданного им в 1831 году телеграфного аппарата. Первый соленоид работал по принципу электромагнитной индукции и был некоммутационным устройством.

Первое реле Дж. Генри

Реле, в качестве самостоятельного устройства, впервые упоминается в патенте на телеграф, выданном Самуэлю Морозе.

Первое реле Морзе

Как видим, первой сферой применения этого коммутационного устройства был телеграф и только позднее с развитием техники он стал применяться в электрическом и электронном оборудовании.

Устройство и принцип работы реле

Реле представляет собой катушку, состоящую из немагнитного основания, на которое намотан провод из меди с тканевой или синтетической изоляцией, но чаще всего с диэлектрическим лаковым покрытием. Внутри катушки установленной на нетокопроводящее основание, размещается металлический сердечник. Также в устройстве имеются пружины, якорь, соединительные элементы и пары контактов.

При подаче тока на обмотку электромагнита (соленоида) сердечник притягивает якорь, который соединяется с контактом и электрическая или электронная цепь замыкается. При снижении силы тока до определенного значения, якорь, под действием пружины, возвращается на исходную позицию, вследствие чего происходит размыкание цепи.

Более плавная и точная работа достигается благодаря использованию резисторов, а защиту от скачков напряжения и искрения обеспечивает установка конденсаторов.

У большинства электромагнитных реле имеется не одна, а несколько пар контактов, что позволяет управлять несколькими цепями одновременно.

Простейшая схема устройства электромагнитного соленоида

Если в двух словах, то этот вид коммутационного устройства работает по принципу электромагнитной индукции. Благодаря довольно простому принципу действия реле имеют высокую надежность в эксплуатации.

В видеоролике ниже разъясняется принцип действия электромагнитного КУ:

Основные характеристики КУ

К основным характеристикам, на которые следует обратить внимание при выборе данного вида коммутационного устройства, относят:

  • чувствительность – срабатывание от подаваемого на обмотку тока определенной силы, достаточной для включения устройства;
  • сопротивление обмотки электромагнита;
  • напряжение (ток) срабатывания – минимально допустимое значение, достаточное для переключения контактов;
  • напряжение (ток) отпускания – значение параметра, при котором происходит отключение КУ;
  • время притягивания и отпускания якоря;
  • частота срабатывания с рабочей нагрузкой на контактах.

Классификация и для чего нужно реле

Поскольку реле являются высоконадежными коммутационными устройствами, то не удивительно, что они нашли широкое применение в самых различных областях человеческой деятельности. Они используются в промышленности для автоматизации рабочих процессов, а также в быту в самой различной технике, например в привычных всех холодильниках и стиральных машинах.

Разнообразие видов реле очень велико и каждый предназначен для выполнения определенной задачи

Реле имеют сложную классификацию и делятся на несколько групп:

По сфере применения:

  • управление электрическими и электронными системами;
  • защита систем;
  • автоматизация систем.

По принципу действия:

  • тепловые;
  • электромагнитные;
  • магнитолектические;
  • полупроводниковые;
  • индукционные.

По поступающему параметру, вызывающему срабатывание КУ:

  • от тока;
  • от напряжения;
  • от мощности;
  • от частоты.

По принципу воздействия на управляющую часть устройства:

  • контактные;
  • бесконтактные.
На фото (обведено красным) показано, где находится одно из реле в стиральной машине

В зависимости от вида и классификации реле применяются в бытовой технике, автомобилях, поездах, станках, вычислительной технике и т.д. Однако, чаще всего этот вид коммутирующего устройства используется для управления токами большой величины.

Основные виды реле и их назначение

Производители настраивают современные коммутационные устройства таким образом, чтобы срабатывание происходило только при определенных условиях, например, при увеличении силы тока, поступающего на входные клеммы КУ. Ниже мы вкратце рассмотрим основные виды соленоидов и их назначение.

Электромагнитные реле

Электромагнитное реле – это электромеханическое коммутационное устройство, принцип действия которого основан на воздействии магнитного поля, созданного током в статичной обмотке, на якорь. Этот вид КУ разделяется собственно на электромагнитные (нейтральные) устройства, которые реагируют лишь на значение тока, подаваемого на обмотку, и поляризованные, работа которых зависит как от токовой величины, так и от полярности.

Принцип работы электромагнитного соленоида

Используемые в промышленном оборудовании электромагнитные реле находятся на промежуточной позиции между сильноточными устройствами (магнитными пускателями, контакторами и т.д.) и слаботочным оборудованием. Наиболее часто данный вид реле применяется в цепях управления.

Реле переменного тока

Срабатывание этого вида реле, как видно из названия, происходит при подаче на обмотку переменного тока определенной частоты. Данное коммутирующее устройство для переменного тока с контролем перехода фазы через ноль или без такового, представляет собой блок из тиристоров, выпрямительных диодов и управляющих схем. Реле переменного тока могут быть выполнены в виде модулей на основе трансформаторной или оптической развязки. Данные КУ применяются в сетях переменного тока с максимальным напряжением 1,6 кВ и средним током нагрузки до 320 A.

Промежуточное реле 220 В

Иногда работа электросети и приборов не возможна без использования промежуточного реле на 220 В. Обычно КУ данного типа применяется, если необходимо разомкнуть или разомкнуть разнонаправленные контакты цепи. К примеру, если используется осветительный прибор с датчиком движения, то один проводник присоединяется к сенсору, а другой подводит электроэнергию к светильнику.

Реле переменного тока широко применяются в промышленном оборудовании и бытовой технике

Работает это таким образом:

  1. подача тока на первое коммутационное устройство;
  2. от контактов первого КУ ток поступает на следующее реле, которое имеет более высокие характеристики, чем у предыдущего и способно выдерживать токи с высокими значениями.
С каждым годом реле становятся эффективней и компактней

Функции малогабаритного реле переменного тока с напряжением 220 В весьма разнообразны и широко используются в качестве вспомогательного устройства в самых различных областях. Данный вид КУ применяется в тех случаях, когда основное реле не справляется со своей задачей или же при большом количестве управляемых сетей которые уже не в состоянии обслужить головное устройство.

Промежуточное коммутационное устройство применяется в промышленном и медицинском оборудовании, транспорте, холодильном оборудовании, телевизорах и прочей бытовой технике.

Реле постоянного тока

Реле постоянного тока делятся на нейтральные и поляризованные. Отличие между ними состоит в том, что поляризованные КУ постоянного тока чувствительны к полярности подаваемого напряжения. Якорь коммутационного устройства меняет направление движения в зависимости от полюсов питания. Нейтральные электромагнитные реле постоянного тока не зависят от полярности напряжения.

Электромагнитные КУ постоянного тока в основном используют, когда нет возможности подключения к электрической сети переменного тока.

Четырехконтактное автомобильное реле

К недостаткам соленоидов постоянного тока относят необходимость использования блока питания и более высокую стоимость в сравнении с КУ переменного тока.

Данное видео демонстрирует схему подключения и объясняет принцип работы 4 контактного реле:

Электронное реле

Электронное реле управления в схеме прибора

Разобравшись с тем, что такое токовое реле, рассмотрим электронный тип этого устройства. Конструкция и принцип действия электронных реле практически те же, что и в электромеханических КУ. Однако, для выполнения необходимых функций в электронном устройстве используется полупроводниковый диод. В современных транспортных средствах большинство функций реле и переключателей выполняют электронные релейные блоки управления и на данный момент невозможно полностью от них отказаться. Так, например, блок электронных реле позволяет контролировать расход энергии, величину напряжения на клеммах аккумуляторных батарей, управлять системой освещения и т.д.

Обозначение реле на схеме

Чтобы отремонтировать или создать новое электрооборудование, мало знать как работает реле, нужно знать как оно выглядит на схемах. В приведенной ниже таблице показаны самые основные буквенно-графические обозначения КУ принятые в международном классификаторе.

Основные обозначения

Подробнее, с символическим обозначением реле и других элементов электронных и электрических схем, можно ознакомиться, заглянув в специальные справочники, которых в интернете довольно много.

Ведущие производители реле

Где приобрести реле и их стоимость

Реле в зависимости от типа КУ, производителя, сферы применения и продавца могут стоить от 15$ до нескольких сотен. Приобрести необходимое коммутационное устройство можно непосредственно у производителя в традиционных специализированных магазинах или интернете. В настоящее время купить нужное реле любого типа и назначения не составит труда. Существуют специальные каталоги, в которых указывается маркировка, компания-производитель, параметры и стоимость изделия.

Заключение

Как следует из этого обзора, реле является неотъемлемой частью практически любой электрической и электронной схемы промышленного оборудования и бытовой техники. Полную информацию об этом виде коммутационного устройства сложно втиснуть в рамки одной статьи. Если у вас возникнут какие-либо вопросы по этой теме, то задавайте и будем вместе разбираться.

 

Предыдущая

ИнженерияНасосная станция для частного дома: критерии выбора и особенности эксплуатации

Следующая

ИнженерияПодбираем с умом сифон для раковины на кухню

Понравилась статья? Сохраните, чтобы не потерять!

ТОЖЕ ИНТЕРЕСНО:

ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:

Устройство и принцип действия электромагнитных реле. Их преимущества и недостатки | RuAut

Реле - называется электрическое устройство, которое предназначается для осуществления коммутации различных участков электрических схем  при изменении электрических или неэлектрических входных воздействий. Впервые, термин «реле» фигурирует в тексте патента на изобретение телеграфа за авторством С. Морзе в 1837 году. А само устройство электромагнитного реле было изобретено Джозефом Генри за два года до этого в 1835 году. Интересно также, что термин «реле» произошел от английского слова «relay», которое в те времена означало действие при передаче эстафеты спортсменами или же подмену почтовых лошадей на станциях, когда они начинают уставать.

Наиболее широкое применение в схемах автоматики и системах защиты электроустановок получили электромагнитные реле, благодаря своей высокой надежности и простоте принципа действия. Электромагнитные реле подразделяются на реле переменного и постоянного тока. Последние, в свою очередь, подразделяются на поляризованные (реагируют на полярность управляющего сигнала) и нейтральные (в одинаковой степени реагируют на протекающий по его обмотке постоянный ток любой полярности).

Принцип работы электромагнитных реле основан на применении электромагнитных сил, которые возникают в металлическом сердечнике во время прохождения электрического тока по виткам его катушки. Все детали будущего реле необходимо смонтировать на основание и закрыть крышкой, после чего над сердечником электромагнита устанавливается пластина (подвижный якорь), к которой крепятся от одного до нескольких контактов. Напротив закрепленных контактов устанавливают парные им неподвижные контакты.

Поддерживать якорь в исходном положении помогает закрепленная пружина. Во время подачи напряжения на электромагнит якорь начинает притягиваться, преодолевая сопротивление пружины, при этом, в зависимости от конструкции имеющегося реле, происходит размыкание или замыкание контактов. Если отключить напряжение – благодаря пружине якорь вернется в исходное положение. Иные модели реле могут содержать в себе электронные элементы. Примерами таких реле могут послужить резистор, который подключается к обмотке катушки, чтобы реле более четко срабатывало, и конденсатор, расположенный параллельно контактам, дабы снизить вероятность появления искр и помех.

У электромагнитного реле имеется ряд преимуществ, недоступных полупроводниковым конкурентам:

  • Возможность коммутации нагрузок общей мощностью не более 4 кВт в то время когда объем реле не превышает 10см3;
  • Проявление устойчивости к импульсам перенапряжения и способным оказать разрушительное воздействие помехам, возникающим во время разряда молнии или по причине протекания коммутационных процессов в высоковольтном оборудовании;
  • Наличие исключительной электрической изоляции, проложенной между катушкой (управляющей цепью) и группой контактов (требования последнего стандарта – 5 кВ) – недоступная мечта для большей части полупроводниковых ключей;
  • Малый уровень выделения тепла замкнутых контактов вследствие малого падения напряжения: во время коммутации тока 10 А малогабаритным реле суммарно рассеивается по катушке и контактам не более 0,5 Вт, при учете что симисторным реле отдается в атмосферу не менее 15 Вт, в результате чего приходится решать вопрос по интенсивному охлаждению, а попутно усугубляется проблема парникового эффекта на нашей планете;
  • В сравнении с полупроводниковыми ключами электромагнитные реле имеют более низкую стоимость.
  • Кроме достоинств электромагнитные электромеханические реле имеют и свои недостатки: не высокая скорость работы, ограниченность электрического и механического ресурса, возникновение радиопомех во время замыкания и размыкания контактов, и последнее, но наиболее неприятное свойство – возникновение серьезных проблем во время коммутации высоковольтных и индуктивных нагрузок на постоянном токе.

Как правило, электромагнитные реле применяются при коммутации нагрузок при переменном токе с напряжением 220В или при постоянном токе в диапазоне напряжений 5 – 24В и токами коммутации 10 – 16 А. Стандартными нагрузками для мощных реле являются – лампы накаливания, нагреватели, обогреватели, электромагниты, маломощные электродвигатели (к примеру, сервоприводы и вентиляторы), иные активные, индуктивные и емкостные потребители электрической энергии с диапазоном мощностей 1 Вт – 3 кВт.

Рабочее напряжение и сила тока в катушке реле не должны превышать предельно допустимых значений, поскольку уменьшение этих значений значительно снизит надежность контактирования, а их увеличение приведет к перегреву катушки, тем самым снизив надежность реле при предельно допустимых значения положительной температуры. Крайне нежелательно даже кратковременное воздействие повышенного напряжения, поскольку при этом возникают в деталях магнитопровода и в контактных группах механические перенапряжения, а электрическое перенапряжение обмотки катушки может привести к пробою изоляции во время размыкания цепи.

Во время выбора режима работы реле стоит учитывать характер воздействующих нагрузок, род и значение коммутируемого тока, частоту коммутации.

Во время коммутации индуктивных и активных нагрузок самым тяжелым является процесс размыкания цепи, поскольку образовывающийся дуговой разряд становится причиной основного износа контактов.

Реле максимального тока: принцип работы и типы

В реле максимального тока или реле максимального тока срабатывающая величина - только ток. В реле есть только один токовый элемент, катушка напряжения и т. Д. Не требуется для создания этого защитного реле.

Реле максимального тока - типы принципа работы

В реле максимального тока или реле максимального тока срабатывающая величина - только ток. В реле есть только один токовый элемент, без катушки напряжения и т. Д.необходимы для создания этого защитного реле.

Принцип работы реле максимального тока

В реле максимального тока, по существу, будет катушка тока. Когда через эту катушку протекает нормальный ток, магнитного эффекта, создаваемого катушкой, недостаточно для перемещения подвижного элемента реле, так как в этом состоянии сдерживающая сила больше, чем отклоняющая сила. Но когда ток через катушку увеличивается, магнитный эффект увеличивается, и после определенного уровня тока отклоняющая сила, создаваемая магнитным эффектом катушки, пересекает сдерживающую силу, в результате движущийся элемент начинает двигаться, чтобы изменить положение контактов в реле.

Хотя существуют различных типов реле максимального тока, но основной принцип работы более токовых реле более или менее одинаков для всех.

Типы реле максимального тока

В зависимости от времени работы существуют различные типов реле OC , например,

1. реле максимального тока .

2. Реле максимального тока с независимой выдержкой времени .

3. Реле максимального тока с обратнозависимой выдержкой времени .

Реле перегрузки по току с обратнозависимой выдержкой времени или просто реле с обратной выдержкой времени снова подразделяется на реле с обратнозависимой выдержкой времени (IDMT), очень обратнозависимое время, сверхтоковое реле с предельной обратнозависимой выдержкой времени или реле OC .

Реле мгновенного перегрузки по току

Конструкция и принцип работы мгновенного действия по реле тока довольно просты.


Здесь обычно магнитопровод намотан токовой катушкой. Кусок железа снабжен опорой петли и сдерживающей пружиной в реле, поэтому при недостаточном токе в катушке замыкающие контакты остаются разомкнутыми. Когда ток в катушке пересекает текущее значение, сила притяжения становится достаточной, чтобы тянуть железную деталь к магнитному сердечнику, и, следовательно, контакты No замыкаются.

Предустановленное значение тока в катушке реле называется током уставки срабатывания. Это реле называется реле мгновенного перегрузки по току, так как в идеале реле срабатывает, как только ток в катушке становится выше, чем ток уставки срабатывания. Не применяется преднамеренная задержка по времени.Но всегда существует внутренняя задержка, которой практически невозможно избежать. На практике время срабатывания реле мгновенного действия составляет порядка нескольких миллисекунд. Рис.

Учебный материал, лекционные заметки, назначение, ссылка, объяснение описания вики, краткая информация

Принцип работы реле максимального тока

Перед подробным описанием реле максимального тока рекомендуется использовать устройство защиты микрокомпьютера 94X компании, серия устройств защиты компьютера - это защита по току, защита по напряжению - это базовая конфигурация цифрового блока защиты, подходящая для 35 кВ и ниже уровня напряжения малоточной системы заземления, как различного электрооборудования и линий основной защиты или резервной защиты; Цена более 1000 юаней, для набора шкафа высокого напряжения обычно требуется реле максимального тока с определенным временем и реле максимального тока с обратнозависимой выдержкой времени, два сложения и устройство защиты микрокомпьютера 94X. Цена почти одинакова, можно сказать, что серия устройства защиты компьютера является лучшим выбором для замены традиционного реле перегрузки по току.

Введение реле максимального тока

Реле максимального тока - это своего рода устройство защиты, используемое для защиты основного оборудования, такого как двигатель и трансформатор. Изделие имеет характеристики определенного и обратного времени. Когда основное оборудование или система передачи и распределения энергии имеет перегрузку и перегрузку по току или короткое замыкание, реле перегрузки по току в соответствии с заранее определенным периодом надежной работы или сигнала отключите неисправную часть, чтобы защитить основное оборудование и передачу и системы распределения.

Работает реле максимального тока:

Реле перегрузки по току в основном через действие защиты от перегрузки по току для достижения защиты компонентов. Реле максимального тока путем собственного измерения компонентов, чтобы определить, превышает ли ток в линии стандартное реле времени в качестве элемента задержки, с соответствующей задержкой, чтобы гарантировать, что действие устройства является избирательным, в то время как сигнальное реле используется для отправки защитного сигнал действия. Во время нормальной работы реле максимального тока и реле времени отключены.Когда короткое замыкание или перегрузка по току в зоне защиты исчезают, реле тока активируется и реле времени запускается через его контакт. После заданной задержки реле времени замыкается, точка замыкается, автоматический выключатель срабатывает, автоматический выключатель срабатывает, линия неисправности отсекается, сигнальное реле срабатывает, сигнальная пластина падает, и свет или звук сигнал включен.

Обычное реле максимального тока, модель

Реле максимального тока JGL-10 с обратнозависимыми характеристиками для генераторов, трансформаторов и устройства релейной защиты системы распределения электроэнергии.Продукт может перегрузить устройство или короткое замыкание, в соответствии с заранее определенным ограничением времени надежного действия, отправить сигнал или удалить неисправную часть. Основным продуктом является использование значения настройки цифрового переключения тока, интуитивно понятное и удобное, нет необходимости изменять тест настройки, диапазон настройки 2-9,9 А разность уровней 0,1 А; высокая точность, низкое энергопотребление, быстрое действие, высокий коэффициент возврата.

Реле максимального тока JSL-10 для линий электропередач городских и сельских электросетей, защиты трансформаторов, защиты электродвигателей от перегрузки и короткого замыкания.Реле для статического реле интегральной схемы, использование цифрового значения настройки тока переключения, интуитивно понятное и удобное, изменение настройки без осмотра, диапазон настройки 2,0-9,9 А разность уровней 0,1 А; высокая точность, низкое энергопотребление, быстрое время действия, высокий коэффициент возврата, его структура и реле максимального тока серии GL одинаковы.

Реле максимального тока GL-10 используется в схемах релейной защиты с обратнозависимыми временными характеристиками, применяемыми к основному оборудованию, такому как двигатели, трансформаторы и системы передачи и распределения энергии.Когда происходит перегрузка основного оборудования или системы передачи и распределения и отказ от короткого замыкания, реле может быть заранее определенным ограничением по времени надежным действием или сигналом, отсекающим неисправную часть, чтобы гарантировать, что основное оборудование и безопасность системы передачи и распределения энергии.

Что такое реле тока?

Что означает реле тока?

Реле тока - это тип электромагнитного переключателя, который используется в системах управления электрооборудованием.Эти реле обычно используются в качестве датчиков (датчик тока / реле контроля) для контроля протекания тока в промышленном и другом чувствительном к безопасности оборудовании. В таком оборудовании используются реле тока для предотвращения неисправностей из-за чрезмерного или недостаточного электрического тока («перегрузка по току» и «минимальный ток» соответственно).

Если через машину, оснащенную токовым реле, протекает слишком много тока, реле срабатывает, выключая или иным образом изменяя количество энергии, которое может протекать через цепь или цепи, к которым подключено реле.Это снижает количество тока, который может проходить через систему. Такая же функциональность может быть предоставлена ​​машинам или другим электрическим устройствам для предотвращения повреждений из-за пониженного тока.

Реле тока могут использоваться как для переменного, так и для постоянного тока, и их способность предотвращать отказы оборудования из-за сверхтока и пониженного тока делает их эффективным средством контроля опасностей на рабочих местах, где неисправность оборудования может привести к травмам.

Safeopedia объясняет реле тока

Реле тока - важная часть электробезопасности.Отказ электрической системы может поставить под угрозу здоровье и безопасность рабочего, если он приведет к небезопасному поведению машины или оборудования или если поврежденная система работала в качестве средства контроля опасности. Процессы, необходимые для ремонта машины, которая была повреждена из-за пониженного или повышенного тока, также могут подвергнуть рабочих дополнительным опасностям.

Реле тока обеспечивает эффективный метод защиты оборудования, поскольку его действие полностью зависит от силы контролируемого тока. В классическом реле тока используется электромагнит, который активируется при наличии определенного количества тока, протекающего через контролируемую им систему.

В случаях, когда через часть оборудования протекает слишком большой ток, электромагнитное поле, создаваемое током, становится достаточно сильным, чтобы активировать реле максимального тока. Это приведет к включению реле и выполнению той функции, для выполнения которой оно было предназначено, для предотвращения повреждения оборудования. Напротив, слабый ток (минимальный ток) через цепь приведет к небольшому электромагнитному полю.Это снижает силу электромагнита реле тока, вызывая отключение цепи и, в свою очередь, деактивирующую часть оборудования, подверженную опасности пониженного тока.

Поскольку реле работают, реагируя на электромагнитное поле, генерируемое системой, которую они контролируют, их фактически не нужно интегрировать в конкретную цепь, которую они контролируют. Например, реле максимального тока часто используются в качестве типа защитного реле, и они работают, отключая автоматический выключатель, как только они срабатывают при наличии слишком высоких токов.Стандарты качества, которым должен соответствовать этот тип защитного реле, предписаны рядом различных согласованных стандартов, таких как ANSI 50 и 51.

Что такое реле максимального тока? - Определение и типы

Определение: Реле максимального тока определяется как реле, которое срабатывает только тогда, когда значение тока превышает время срабатывания реле . Он защищает оборудование энергосистемы от тока короткого замыкания.

В зависимости от времени срабатывания реле максимального тока подразделяется на следующие типы.

  • Реле максимального тока мгновенного действия
  • Реле максимального тока с обратнозависимой выдержкой времени
  • Реле максимального тока с независимой выдержкой времени
  • Реле максимального тока с обратнозависимой выдержкой времени
  • Реле максимального тока с независимой выдержкой времени и обратной обратной связью
  • Реле максимального тока с выдержкой времени и выдержкой времени с экстремально обратной обратной связью
  • Реле максимального тока мгновенного действия

Реле мгновенного максимального тока

Реле не имеет преднамеренной задержки срабатывания.Контакты реле замыкаются мгновенно, когда ток внутри реле превышает рабочее значение. Интервал времени между мгновенным значением срабатывания и замыкающими контактами реле очень меньше.

Самым значительным преимуществом реле мгновенного действия является то, что оно имеет малое время срабатывания. Он начинает работать мгновенно, когда значение тока превышает уставку реле. Это реле работает только тогда, когда полное сопротивление между источником и реле меньше указанного в секции.

Самая важная особенность реле - их скорость срабатывания. Реле защищает систему от замыкания на землю, а также используется для защиты системы от циркулирующего тока. Реле максимального тока мгновенного действия размещается в отходящем фидере.

Реле максимального тока с обратнозависимой выдержкой времени

Реле срабатывает только тогда, когда величина их рабочего тока обратно пропорциональна величине включенных величин. Время срабатывания реле уменьшается с увеличением тока.Срабатывание реле зависит от величины силы тока

.

Характеристическая кривая реле показана на рисунке ниже. Реле не будет работать, если значение тока меньше заданного значения. Реле используется для защиты распределительных линий. Реле обратного времени бывает трех типов.

Реле обратного выдерживания минимального времени

Реле, время срабатывания которого приблизительно пропорционально току повреждения, известно как реле IDMT.Время срабатывания реле поддерживается путем регулировки настройки выдержки времени. В реле IDMT используется электромагнитный сердечник, потому что он может легко насыщаться током, имеющим большую величину, чем ток срабатывания. Реле используется для защиты распределительной линии.

Реле с очень обратной полярностью

Обратная характеристика реле больше, чем IDMT. Такой тип реле используется в фидерах и на протяженных линиях электропередачи. Реле используется там, где величина тока короткого замыкания быстро падает из-за большого расстояния от источника.Он используется для определения тока повреждения, не зависящего от места повреждения.

Чрезвычайно инверсное реле

Характеристическое время реле чрезвычайно велико по сравнению с IDMT и очень инверсным реле. Это реле используется для защиты кабеля, трансформатора и т. Д. Реле может срабатывать мгновенно, когда значение тока срабатывания превышает время срабатывания реле. Реле обеспечивает более быструю работу даже при токе короткого замыкания. Он используется для определения перегрева машин.

Реле с обратной выдержкой времени используется в распределительных сетях и на электростанциях. Реле обеспечивает быструю работу в условиях неисправности из-за своей временной характеристики неисправности.

Типы и применение реле максимального тока (часть 1)

Типы и применения реле максимального тока

Индекс

Типы защиты

Схемы защиты можно разделить на две основные группы:

  1. Схемы агрегатов
  2. Схемы без агрегатов

1.Защита типа блока

Схемы типа блока защищают определенную область системы, например, трансформатор, линию передачи, генератор или шину.

Схема защиты устройства основана на законе Кирхгофа по току - сумма токов, входящих в зону системы, должна быть равна нулю.

Любое отклонение от этого должно указывать на аномальный путь тока . В этих схемах полностью игнорируются эффекты любых помех или условий эксплуатации за пределами интересующей области, и защита должна быть спроектирована так, чтобы быть стабильной выше максимально возможного тока короткого замыкания, который может протекать через защищаемую область.

Вернуться к индексу ↑


2. Защита безблочного типа

Безблочные схемы, хотя и предназначены для защиты определенных областей, не имеют фиксированных границ . Защитные зоны не только защищают свои собственные обозначенные области, но и могут перекрываться другими зонами. Хотя это может быть очень полезно для целей резервного копирования, может существовать тенденция к изолированию слишком большой области, если неисправность обнаруживается различными неединичными схемами.

Самая простая из этих схем измеряет ток и включает в работу защиты обратнозависимую временную характеристику, чтобы защита, находящаяся ближе к месту повреждения, срабатывала первой.

Система защиты без агрегата включает следующие схемы:
  1. МТЗ с временной шкалой
  2. МТЗ с градацией по току
  3. Дистанционная или полная защита

Вернуться к индексу ↑

2.1 Максимальная токовая защита

Самый простой из способов защиты линии и поэтому широко используется.

Свое применение он обязан тому факту, что в случае неисправности ток возрастет до значения, в несколько раз превышающего максимальный ток нагрузки.Его ограничение заключается в том, что его можно применять только к простому и недорогому оборудованию.

Вернуться к индексу ↑


2.2 Защита от замыкания на землю

Обычно используется набор из двух или трех реле максимального тока и отдельного реле максимального тока для защиты одной линии от замыкания на землю. Предусмотренное отдельное реле защиты от замыканий на землю делает защиту от замыканий на землю более быстрой и чувствительной.

Ток замыкания на землю всегда по величине меньше тока замыкания фазы.

Следовательно, реле, подключенное для защиты от замыкания на землю, отличается от реле для защиты от замыкания на землю.

Вернуться к индексу ↑


Различные типы сбоев в линии

Отказ)
Нет Тип сбоя Срабатывание реле
1 Реле замыкания на землю
2 Междуфазное замыкание не связано с землей Реле максимального тока связанных фаз
3 Двухфазное замыкание на землю Реле замыкания на землю

Вернуться к указателю ↑


Назначение и характеристики реле максимального тока

Реле, которое срабатывает или срабатывает, когда его ток превышает заданное значение (значение настройки), называется Реле максимального тока .

Защита от перегрузки по току защищает системы электроснабжения от чрезмерных токов , которые вызваны короткими замыканиями, замыканиями на землю и т. Д. Реле максимального тока можно использовать для защиты практически любых элементов энергосистемы, то есть линий электропередачи, трансформаторов, генераторов или двигателей.

Для защиты фидера может быть более одного реле максимального тока для защиты различных участков фидера. Эти реле максимального тока должны координироваться друг с другом, чтобы в первую очередь срабатывала ближайшая неисправность.

Использование времени, тока и комбинации времени и тока - это три способа различения соседних реле максимального тока.

Реле максимального тока обеспечивает защиту от:

Максимальный ток включает в себя защиту от короткого замыкания, а короткие замыкания могут быть:

  1. Обрыв фазы
  2. Замыкания на землю
  3. Повреждения обмотки

Токи короткого замыкания обычно составляют несколько раз. (От 5 до 20) ток полной нагрузки . Следовательно, при коротких замыканиях всегда желательно быстрое устранение неисправностей.

Вернуться к указателю ↑


Первичное требование защиты от сверхтоков

Защита не должна срабатывать при пусковых токах, допустимой перегрузке по току, скачках тока. Для этого предусмотрена временная задержка (в случае обратных реле).

Защита должна быть согласована с соседней максимальной токовой защитой.

Реле максимального тока является основным элементом защиты от сверхтока.

Вернуться к индексу ↑


Цель защиты от перегрузки по току

Это наиболее важные цели реле максимального тока:

  • Обнаружение ненормальных условий
  • Изоляция неисправной части системы
  • Скорость Быстрая работа для минимизации повреждений и опасность
  • Дискриминация Изолируйте только неисправную секцию
  • Надежность / надежность
  • Безопасность / стабильность
  • Стоимость защиты / от стоимости потенциальных опасностей

Вернуться к указателю ↑


Номинальные характеристики реле максимального тока

Для Чтобы устройство защиты от перегрузки по току работало должным образом, параметры устройства защиты от перегрузки по току должны быть правильно выбраны.Эти характеристики включают напряжение, ток и отключающую способность.

Если рейтинг прерывания выбран неправильно, существует серьезная опасность для оборудования и персонала.

Ограничение тока можно рассматривать как еще один номинал устройства защиты от сверхтока, хотя не все устройства защиты от сверхтока должны иметь эту характеристику

Номинальное напряжение: Номинальное напряжение устройства защиты от сверхтока должно быть не менее напряжение цепи.Номинальное значение устройства защиты от сверхтоков может быть выше, чем напряжение системы, но никогда не может быть ниже.

Номинальный ток: Номинальный ток устройства защиты от перегрузки по току обычно не должен превышать допустимую нагрузку по току проводников. Как правило, номинальный ток устройства защиты от перегрузки по току выбирается равным 125% от постоянного тока нагрузки.

Вернуться к указателю ↑


Разница между защитой от перегрузки по току и защиты от перегрузки

Защита от перегрузки по току защищает от чрезмерных токов или токов, превышающих допустимые значения номинального тока , которые возникают в результате коротких замыканий, замыканий на землю и условий перегрузки.

При этом защита от перегрузки защищает от ситуации, когда ток перегрузки вызывает перегрев защищаемого оборудования .

Защита от перегрузки по току - это более широкая концепция, поэтому защиту от перегрузки можно рассматривать как подмножество защиты от перегрузки по току.

Реле максимального тока может использоваться в качестве защиты от перегрузки (тепловой) при защите резистивных нагрузок и т. Д., Однако для нагрузок двигателя реле максимального тока не может служить в качестве защиты от перегрузки. Реле перегрузки обычно имеют более длительную уставку времени, чем реле максимального тока.

Вернуться к указателю ↑


Типы реле максимального тока

Это типы реле максимального тока:

  1. Реле мгновенного максимального тока (определение тока)
  2. Реле максимального тока с выдержкой времени Relay)
    • Умеренно инверсное
    • Очень инверсное время
    • Чрезвычайно инверсное
  3. Направленное реле максимального тока

Вернуться к индексу ↑


1.Реле мгновенного максимального тока (Define Current)

Реле заданного тока срабатывает мгновенно, когда ток достигает заданного значения.

Реле мгновенного максимального тока - определенный ток
  • Срабатывает в течение определенного времени, когда ток превышает значение срабатывания срабатывания.
  • Критерием его работы является только величина тока (без выдержки времени).
  • Время работы постоянно.
  • Нет преднамеренной задержки по времени.
  • Координация реле постоянного тока основана на том факте, что ток повреждения изменяется в зависимости от места повреждения из-за разницы в импедансе между повреждением и источником
  • Реле, расположенное дальше всего от источника, срабатывает в течение низкого значение тока
  • Рабочие токи для других реле постепенно увеличиваются при движении к источнику.
  • Работает за 0,1 с или менее

Приложение: Этот тип применяется к исходящим фидерам.

Вернуться к указателю ↑


2. Реле максимального тока с независимой выдержкой времени

В этом типе для работы (отключение) должны выполняться два условия: ток должен превышать установленное значение, а неисправность должна быть непрерывной, по крайней мере, равное время к настройке времени реле.

Реле максимального тока с независимой выдержкой времени

Современные реле могут содержать более одной ступени защиты, каждая ступень включает каждую собственную уставку тока и времени.

  1. Для срабатывания реле максимального тока с независимой выдержкой времени Время срабатывания реле постоянно
  2. Его работа не зависит от величины тока, превышающей значение срабатывания срабатывания.
  3. Имеет настройки срабатывания датчика и шкалы времени, желаемое время задержки может быть установлено с помощью специального механизма задержки времени.
  4. Легко координировать.
  5. Постоянное время отключения, не зависящее от изменения подачи и места повреждения.
Недостаток реле:
  1. Непрерывность питания не может поддерживаться на стороне нагрузки в случае неисправности.
  2. Предусмотрено запаздывание, что нежелательно при коротких замыканиях.
  3. Трудно координировать и требует внесения изменений с добавлением нагрузки.
  4. Он не подходит для линий передачи на большие расстояния, где быстрое устранение неисправностей необходимо для стабильности.
  5. Реле трудно различить токи повреждения в той или иной точке, когда полное сопротивление между этими точками невелико, что приводит к плохой селективности.
Приложение:

Реле максимального тока с независимой выдержкой времени используется как:

  1. Резервное реле дистанционной защиты линии передачи с выдержкой времени.
  2. Резервная защита дифференциального реле силового трансформатора с выдержкой времени.
  3. Основная защита отходящих фидеров и шинных соединителей с регулируемой задержкой времени.

Вернуться к указателю ↑


3. Реле максимального тока с обратнозависимой выдержкой времени (IDMT Relay)

В реле этого типа время срабатывания обратно пропорционально току. Значит, большой ток сработает быстрее реле максимального тока, чем более низкий. Существуют стандартные обратные, очень обратные и крайне обратные типы.

Дискриминация по "времени" и "течению". Время срабатывания реле обратно пропорционально току повреждения.

Реле обратного времени также называют реле обратного заданного минимального времени (IDMT).

Обратное определенное минимальное время (IDMT)

Время срабатывания реле максимального тока можно увеличить (сделать медленнее) путем регулировки «настройки шкалы времени». Самая низкая установка шкалы времени (самое быстрое время срабатывания) обычно составляет 0,5, а самая медленная - 10.

  • Работает, когда ток превышает значение срабатывания.
  • Время срабатывания зависит от величины тока.
  • Он дает характеристики с обратнозависимой выдержкой времени при более низких значениях тока короткого замыкания и характеристики с независимой выдержкой времени при более высоких значениях
  • Обратная характеристика получается, если значение множителя установки штекера ниже 10, для значений между 10 и 20 характеристиками наблюдается тенденция к определенному времени характеристики.
  • Широко используется для защиты распределительных линий.

В зависимости от инверсии у него есть три различных типа:

Обратные типы

Вернуться к индексу ↑

3.1. Нормальное реле максимального тока с обратнозависимой выдержкой времени

Точность времени срабатывания может составлять от 5 до 7,5% от номинального времени срабатывания, как указано в соответствующих нормах. Неопределенность времени работы и необходимого времени работы может потребовать допуска от 0,4 до 0,5 секунды.

Используется, когда ток повреждения зависит от генерации ошибки , а не от местоположения неисправности.

Нормальное реле максимального тока с обратнозависимой выдержкой времени - это относительно небольшое изменение во времени на единицу изменения тока.

Приложение:

Наиболее часто используется в электрических и промышленных цепях. особенно применимо, когда величина неисправности в основном зависит от генерирующей мощности системы на момент неисправности.

Вернуться к индексу ↑


3.2. Реле максимального тока с очень инверсной выдержкой времени
  • Дает больше инверсных характеристик, чем у IDMT.
  • Используется при уменьшении тока короткого замыкания по мере увеличения расстояния от источника.
  • Особенно эффективны при замыканиях на землю из-за их крутых характеристик.
  • Подходит, если происходит существенное снижение тока короткого замыкания по мере увеличения расстояния до источника питания.
  • Реле максимальной токовой защиты с очень высокой степенью защиты особенно подходят, если ток короткого замыкания быстро падает с удалением от подстанции.
  • Градиентный запас может быть уменьшен до значения в диапазоне от 0,3 до 0,4 секунды, когда используются реле максимального тока с очень инверсными характеристиками.
  • Используется, когда ток повреждения зависит от места повреждения.
  • Используется, когда ток сбоя не зависит от нормальных изменений генерирующей мощности.

Вернуться к индексу ↑


3.3. Реле максимального тока с очень обратной выдержкой времени
  • Оно имеет больше обратных характеристик, чем у IDMT и реле максимального тока с очень обратной зависимостью.
  • Подходит для защиты машин от перегрева.
  • Время срабатывания реле максимального тока с выдержкой времени с чрезвычайно обратной зависимостью времени от тока приблизительно обратно пропорционально квадрату тока
  • Использование реле максимального тока с предельной обратной зависимостью позволяет использовать короткую выдержку времени, несмотря на высокую токи включения.
  • Используется, когда ток повреждения зависит от места повреждения.
  • Используется, когда ток повреждения не зависит от нормальных изменений генерирующей мощности.

Применение:

  • Подходит для защиты распределительных фидеров с пиковыми токами при включении (холодильники, насосы, водонагреватели и т. Д.).
  • Особенно подходит для выравнивания и согласования с предохранителями и замыкающими устройствами.
  • Для защиты генераторов переменного тока, трансформаторов.Дорогие кабели и т. Д.

Вернуться к оглавлению ↑


3.4. Реле длительного обратного максимального тока

Основное применение реле максимального тока длительного действия - это резервная защита от замыканий на землю.


4. Направленные реле максимального тока

Когда энергосистема не является радиальной (источник на одной стороне линии), реле максимального тока может не обеспечить адекватную защиту. Этот тип реле срабатывает в направлении протекания тока и блокирует в обратном направлении.

Для его работы должны выполняться три условия: величина тока, временная задержка и направленность. Направленность тока можно определить, используя напряжение в качестве ориентира направления.

Вернуться к индексу ↑


Применение реле максимального тока

Защита двигателя:

  • Используется от перегрузок и коротких замыканий в обмотках статора двигателя.
  • МТЗ с обратнозависимой выдержкой времени и мгновенная максимальная токовая нагрузка, фаза и земля
  • Реле максимального тока, используемые для двигателей мощностью более 1000 кВт.

Защита трансформатора:

  • Используется только тогда, когда стоимость реле максимального тока не оправдана.
  • Также в местах расположения силовых трансформаторов для резервной защиты от внешних повреждений.

Защита линии:

  • На некоторых вспомогательных линиях электропередачи, где стоимость ретрансляции на расстоянии не может быть оправдана.
  • первичная защита от замыканий на землю на большинстве линий электропередачи, где дистанционные реле используются для замыканий фаз.
  • Для резервной защиты от земли на большинстве линий, имеющих контрольное реле для первичной защиты.

Защита распределения:

Реле максимального тока очень хорошо подходит для защиты распределительной системы по следующим причинам:

  • Это в основном просто и недорого.
  • Очень часто реле не обязательно должны быть направленными и, следовательно, не требуется питание PT.
  • Можно использовать комплект из двух реле O / C для защиты от межфазных замыканий и отдельного реле максимального тока для замыканий на землю.

Вернуться к индексу ↑

Как работают реле? - Объясни это!

Как работают реле? - Объясни это! Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 августа 2020 г.

Вы можете этого не осознавать, но вы постоянно настороже, остерегаетесь угроз, готовы действовать в любой момент. Миллионы лет эволюции заставили ваш мозг спасти вашу кожу, когда малейшая опасность угрожает вашему существованию.Если вы используете силу инструмент, например, и крошечная щепа летит к вашему глазу, один из ваши ресницы отправят сигнал в ваш мозг, который заставит вас веки закрываются в мгновение ока - достаточно быстро, чтобы защитите свое зрение. Здесь происходит то, что крошечный стимул вызывает гораздо больший и полезный отклик. Вы можете найти тот же трюк работает во всех видах машин и электрических приборы, где датчики готовы включить или за доли секунды с помощью умных магнитных переключателей, называемых реле.Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

На фото: типичное реле со снятым пластиковым внешним корпусом. Вы можете увидеть два пружинных контакта слева и катушку электромагнита (красно-коричневый цилиндр медного цвета) справа. В этом реле, когда через катушку протекает ток, он превращает ее в электромагнит. Магнит толкает переключатель влево, сжимая пружинные контакты вместе и замыкая цепь, к которой они прикреплены. Это реле электронного программатора погружного нагревателя горячей воды.Электронная схема в программаторе включает или выключает магнит в заранее запрограммированное время дня, используя относительно небольшой ток. Это позволяет намного большему току проходить через пружинные контакты для питания элемента, который нагревает горячую воду.

Что такое реле?

Изображение: Если бы реле были собаками: Предположим, у вас есть огромная свирепая собака, которая так крепко спит, что никогда не просыпается, когда он услышал шум. В качестве сторожевой собаки это было бы бесполезно! Но что, если вы купите еще и маленькую, очень бдительную собаку? Если маленькая собака слышал шум, он начинал лаять и будил большую собаку, которая могла атаковать злоумышленника.Так работают реле: они используйте небольшой электрический ток, чтобы вызвать гораздо больший.

Реле - это электромагнитный переключатель, управляемый относительно небольшой электрический ток, который может включать или выключать гораздо более мощный электрический Текущий. Сердце реле - электромагнит (катушка с проводом, которая становится временный магнит, когда через него проходит электричество). Вы можете думать о реле как своего рода электрический рычаг: включите его слабым током, и он включает («усиливает») другой прибор используя гораздо больший ток.Почему это полезно? Как имя предполагает, что многие датчики являются невероятно чувствительными частями электронное оборудование и вырабатывают только небольшие электрические токи. Но часто они нужны нам для управления более крупными устройствами, использующими большие токи. Реле перекрывают разрыв, позволяя токи, чтобы активировать более крупные. Это означает, что реле могут работать как переключатели. (включение и выключение) или как усилители (преобразование малых токи в более крупные).

Как работают реле

Вот две простые анимации, иллюстрирующие, как реле используют одну цепь для включения второй цепи.

Когда мощность протекает через первую цепь (1), она активирует электромагнит (коричневый), генерируя магнитное поле (синее), которое притягивает контакт (красный) и активирует вторую цепь (2). При отключении питания пружина возвращает контакт в исходное положение, снова отключая вторую цепь.

Это пример «нормально разомкнутого» (NO) реле: контакты во второй цепи по умолчанию не подключены и включаются только тогда, когда через магнит протекает ток.Другие реле являются «нормально замкнутыми» (NC; контакты соединены так, что по умолчанию через них протекает ток) и отключаются только тогда, когда срабатывает магнит, растягивая или раздвигая контакты. Наиболее распространены нормально разомкнутые реле.

Вот еще одна анимация, показывающая, как реле связывает две цепи. все вместе. По сути, это то же самое, нарисованное немного по-другому. Слева - входная цепь, питаемая от переключателя. или какой-то датчик. Когда этот контур активирован, он питает ток к электромагниту, который замыкает металлический переключатель и активирует вторую, выходную цепь (с правой стороны).Относительно небольшой ток во входной цепи, таким образом, активирует больший ток в выходная цепь:

  1. Входная цепь (синяя петля) отключена, и ток не течет через нее, пока что-то (датчик или замыкание переключателя) не включит ее. Выходная цепь (красная петля) также отключена.
  2. Когда во входной цепи течет небольшой ток, он активирует электромагнит (показанный здесь темно-синей катушкой), который создает вокруг него магнитное поле.
  3. Электромагнит, находящийся под напряжением, притягивает к себе металлический стержень в выходной цепи, замыкая переключатель и позволяя гораздо большему току проходить через выходную цепь.
  4. Выходная цепь управляет сильноточным прибором, таким как лампа или электродвигатель.
Рекламные ссылки

Реле на практике

Фото: Еще один взгляд на реле. Вверху: Если смотреть прямо вниз, вы можете увидеть пружинные контакты слева, механизм переключения посередине и катушку электромагнита справа.Внизу: то же реле, снятое спереди.

Предположим, вы хотите построить систему охлаждения с электронным управлением. система, которая включает или выключает вентилятор в зависимости от температуры в помещении изменения. Вы можете использовать какую-то схему электронного термометра, чтобы почувствовать температуру, но он будет производить только небольшие электрические токи - слишком малы, чтобы приводить в действие электродвигатель в большой большой поклонник. Вместо этого вы можете подключить цепь термометра к входная цепь реле. Когда в этом цепь, реле активирует свою выходную цепь, пропустить гораздо больший ток и включить вентилятор.

Реле не всегда включаются; иногда вместо этого они очень услужливо выключают. В Например, для оборудования электростанций и линий электропередачи вы найдете защитных реле , которые срабатывают при возникновении неисправностей, чтобы предотвратить повреждение от таких вещей, как скачки тока. Когда-то для этой цели широко применялись электромагнитные реле, подобные описанным выше. В наши дни электронные реле на основе интегральных схем вместо этого выполняют ту же работу; они измеряют напряжение или ток в цепи и автоматически принимают меры, если они превышают заданное значение. предел.

Реле прочие

На фото: четыре старомодных реле максимальной токовой защиты на устаревшей силовой подстанции в 1986 году, незадолго до ее сноса. Фото любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

До сих пор мы рассматривали переключающие реле очень общего назначения, но существует довольно много вариаций на них. эта основная тема, включая (и это далеко не исчерпывающий список):

  • Реле высокого напряжения: они специально разработаны для коммутации высоких напряжений и токов. значительно превышает возможности обычных реле (обычно до 10 000 вольт и 30 ампер).
  • Электронные и полупроводниковые реле (также называемые твердотельными реле или SSR): переключают токи полностью электронными, без движущихся частей, поэтому они быстрее, тише, меньше, надежнее, и служат дольше, чем электромагнитные реле. К сожалению, они обычно дороже, меньше эффективны и не всегда работают так чисто и предсказуемо (из-за таких проблем, как токи утечки).
  • Реле таймера и задержки срабатывания: они запускают выходные токи на ограниченный период времени (обычно от доли секунды до примерно 100 часов или четырех дней).
  • Тепловые реле: они включаются и выключаются, чтобы останавливать такие вещи, как электродвигатели, от перегрева, что-то вроде биметаллических полосовых термостатов.
  • Реле максимального тока и направленные реле: настроенные по-разному, они предотвращают протекание чрезмерных токов в неправильном направлении по цепи (обычно в оборудовании для выработки электроэнергии, распределения или питания).
  • Реле дифференциальной защиты: срабатывают при несимметрии тока или напряжения в двух разных частях цепи.
  • Реле защиты по частоте (иногда называемые реле понижения и повышения частоты): эти твердотельные устройства срабатывают, когда частота переменного тока слишком высока, слишком мала или и того, и другого.

Кто изобрел реле?

Фото: Реле широко использовались для коммутации и маршрутизации вызовов на телефонных станциях. например, этот, сделанный в 1952 году. Фото любезно предоставлено NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

Реле были изобретены в 1835 году пионером американского электромагнетизма. Джозеф Генри; на демонстрации в колледже Нью-Джерси, Генри использовал небольшой электромагнит, чтобы включать и выключать больший, и предположил, что реле можно использовать для управления электрическими машинами на очень больших расстояниях.Генри применил эту идею к другому изобретению, над которым он работал в то время, электрическому телеграфу (предшественнику телефона), который был успешно разработан Уильямом Куком и Чарльзом Уитстоном в Англии и (гораздо более знаменитым) Сэмюэлем Ф. Соединенные Штаты. Реле позже использовались в телефонной коммутации и первых электронных компьютерах и оставались чрезвычайно популярными до появления транзисторов в конце 1940-х годов; по словам Бэнкрофта Герарди, в ознаменование 100-летия работы Генри по электромагнетизму, к тому времени только в Соединенных Штатах работало около 70 миллионов реле.Транзисторы - это крошечные электронные компоненты, которые могут выполнять ту же работу, что и реле, работая как усилители или переключатели. Хотя они переключаются быстрее, потребляют гораздо меньше электроэнергии, занимают небольшую часть места и стоят намного меньше, чем реле, они обычно работают только с небольшими токами, поэтому реле все еще используются во многих приложениях. Именно разработка транзисторов стимулировала компьютерную революцию с середины 20 века. Но без реле не было бы транзисторов, поэтому реле - и такие пионеры, как Джозеф Генри - тоже заслуживают похвалы!

Рекламные ссылки

Если вам понравилась эта статья...

... вам могут понравиться мои книги. Мой последний Бездыханный: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На сайте

Другие сайты

  • Электромеханическое реле Джозефа Генри: краткое описание того, как Джозеф Генри изобрел реле в 1835 году.
  • Генри как первопроходец электротехники Бэнкрофт Герарди, Bell Systems Technical Journal, июль 1932 г. Эта интересная историческая статья из архивов Bell была опубликована в ознаменование столетия электрических открытий Джозефа Генри.Он дает прекрасное представление о важности Генри и о том, как он при своей жизни помог «подключить» мир к электричеству.

Видео

  • Как сделать реле: довольно простое 2,5-минутное видео-руководство покажет вам, как намотать собственные электромагниты и установить их на плату, чтобы создать собственное самодельное реле.
  • Как работает автомобильное реле: это короткое и простое видеообъяснение расскажет вам о том, что я объяснил выше. То же объяснение, немного другие слова.

Книги

Простые практичные руководства
  • СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта. Maker Media, 2015. Эксперимент 7 по исследованию реле - отличное практическое введение. Вы можете открыть реле и поэкспериментировать с его внутренними механизмами!
  • Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена. New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
  • «Телефонные проекты для злого гения» Томаса Петруцеллиса.McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)
Подробные технические книги
  • Электрические реле: принципы и применение Владимира Гуревича. CRC Press, 2018. После открытия краткой истории реле эта книга проведет нас через магнитные принципы, работа релейных контактов, внешний вид и особенности упаковки, а также сопутствующие устройства, такие как герконы. В последующих главах рассматриваются варианты основных реле, включая реле высокого напряжения, тепловые реле и реле времени.
  • Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена. New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
  • «Телефонные проекты для злого гения» Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)
История науки

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2009/2020) Реле. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте ...

Реле максимального тока ненаправленной индукции

Конструкция реле максимального тока ненаправленной индукции:

Это реле также называется реле индукционного типа с утечкой на землю. Реле максимального тока срабатывает, когда ток в цепи превышает определенное заданное значение.Ненаправленное реле максимального тока имеет конструкцию, аналогичную ваттметру, с небольшими изменениями. На рисунке ниже показана конструкция реле максимального тока ненаправленного индукционного типа . Он состоит из двух электромагнитов.

Верхняя часть имеет E-образную форму, а нижняя U-образную. Алюминиевый диск может свободно вращаться между двумя магнитами. Шпиндель диска имеет подвижные контакты, и когда диск вращается, подвижные контакты входят в контакт с неподвижными контактами, которые являются выводами цепи отключения.Верхний магнит имеет две обмотки: первичную и вторичную.

Первичная обмотка подключается к вторичной обмотке трансформатора тока защищаемой линии. Ответвления подключаются к мосту настройки штекера. С помощью этого моста можно регулировать количество витков первичной обмотки. Таким образом, можно получить желаемое значение тока для реле максимального тока Non-Indirectional Induction Overcurrent . семь секций отводов для диапазона максимального тока от 50% до 200% с шагом 25%.

Обязательно к прочтению:

Эти значения представляют собой проценты от номинального тока реле. Таким образом, номинальный ток реле может составлять 10 А, т. Е. Оно может быть подключено к C.T. при номинальном вторичном токе 10 А, но при настройке 50% реле начнет работать при 5А.

Таким образом, регулировка текущего значения выполняется путем вставки штифта между подпружиненными губками переходного разъема с соответствующим требуемым значением отвода. Когда штифт извлекается с целью изменения настройки, в то время как реле максимального тока ненаправленной индукции находится в эксплуатации, реле автоматически принимает более высокий ток настройки, таким образом, вторичный по отношению к C.Т. не обрыв цепи.

Таким образом, реле остается в рабочем состоянии при неисправности, возникающей в процессе изменения настройки. Вторичная обмотка на центральном плече верхнего магнита соединена последовательно с обмоткой на нижнем магните. Эта обмотка питается индукцией от первичной обмотки. При расположении вторичной обмотки потоки рассеяния верхних и нижних магнитов достаточно смещены в пространстве и времени для создания вращающего момента на алюминиевом диске.

Управляющий крутящий момент обеспечивается спиральной пружиной.Когда ток превышает заданное значение, диск вращается, и подвижные контакты на шпинделе соединяются с клеммами цепи отключения. Угол поворота диска составляет от 0 ° до 360 °. Ход подвижных контактов можно регулировать, регулируя угол поворота диска.

Это дает ненаправленному индукционному реле максимального тока любую желаемую настройку времени, которая указывается стрелкой на шкале настройки времени. Циферблат откалиброван от 0 до 1.Это не дает прямого времени срабатывания, но дает множитель, который можно использовать вместе с кривой множителя уставки временной пробки для получения фактического времени работы реле. Кривая множителя установки временной пробки предоставляется производителем.

Время-токовые характеристики реле максимального тока ненаправленной индукции:

Время, необходимое для вращения диска, зависит от крутящего момента, который зависит от силы тока в первичной цепи. Чем больше крутящий момент, тем меньше требуется времени, следовательно, Ненаправленное Максимальное напряжение Реле имеет обратнозависимые временные характеристики.На приведенном ниже рисунке показаны время-токовые характеристики для ненаправленного реле максимального тока . Такие характеристики называются характеристиками обратного определенного минимального типа (I.D.M.T.).

Это связано с тем, что характеристики показывают обратную зависимость между временем и током при малых значениях токов. Но по мере увеличения тока реле требуется определенное время. Таким образом, характеристики становятся прямолинейными для более высоких значений токов. Такие характеристики IDMT могут быть получены путем насыщения железа в верхнем магните, чтобы не было однократного увеличения потока. ток достигает определенного высокого значения.

P.S.M можно получить,

Ток короткого замыкания в катушке реле = ток замыкания в линии × коэффициент C.T.

Реле максимального тока ненаправленного индукционного типа, работающее:

Крутящий момент создается за счет принципа индукции, как описано в Реле максимального тока ненаправленного индукционного типа . Этому крутящему моменту противодействует сдерживающая сила, создаваемая спиральными пружинами. В нормальных условиях сдерживающая сила больше, чем движущая сила, поэтому диск остается неподвижным.В условиях неисправности, когда ток становится высоким, диск вращается на заданный угол и входит в контакт с неподвижными контактами цепи отключения. Цепь отключения размыкает автоматический выключатель, изолируя неисправную часть от остальной исправной системы.

Обязательно к прочтению:

Расчет времени работы реле:

На практике необходимо рассчитать фактическое время работы реле при определенных уровнях тока повреждения.Для этих расчетов должны быть известны следующие параметры, относящиеся к реле максимального тока ненаправленной индукции .

1. Время / P.S.M. кривые или табличные данные.

2. Текущая настройка.

3. Множитель установки времени.

4. Уровень тока короткого замыкания.

5. Соответствующий C.T. соотношение.

Ненаправленное индукционное реле максимального тока Время срабатывания можно получить как

1. Использование C.Коэффициент T, преобразование уровня тока повреждения в уровень тока катушки реле.

2. Рассчитайте множитель уставки штекера, исходя из тока катушки реле и уставки тока.

3. Из кривой «Время / P.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *