Реле тока устройство назначение

Принцип действия электромагнитных и индукционных реле тока — Индукционные реле тока

Прежде чем приступить к описанию реле серий РТ-80 и РТ-90, целесообразно вспомнить принципы действия электромагнитных и индукционных реле тока, так как в рассматриваемых реле сочетаются оба принципа.
В электромагнитных реле переключение контактов происходит под действием электромеханической силы притяжения ферромагнитного якоря к электромагниту.
На рис. 1 показано схематическое устройство электромагнитного реле тока. На магнитопровод 1 насажена катушка 2. Ток Ip, протекающий по ней, создает магнитный поток Фм, который замыкается по контуру: магнитопровод, воздушные зазоры, якорь 3. Направление магнитных силовых линий определяется по известному правилу буравчика. Нетрудно видеть, что при любом направлении тока магнитопровод и якорь представляют два магнита, обращенные друг к другу разноименными полюсами. Так, на рисунке магнитные силовые линии направлены в магнитопроводе от правого полюса к левому, а в якоре — от левого к правому. Поэтому между якорем и магнитопроводом возникает сила притяжения. При определенном токе, называемом током срабатывания, эта сила преодолевает силу притяжения возвратной пружины 4. Тогда якорь притянется к магнитопроводу, замкнув контакт 5. Размыкание контакта и возврат реле в исходное положение происходит при снижении тока до тока возврата. При этом токе сила притяжения становится меньше силы пружины.
Магнитный поток определяется соотношением, которое иногда называют законом Ома для магнитной цепи:

Здесь произведение тока Ip на число витков w называют намагничивающей силой по аналогии с ЭДС в электрической цепи; Rm — магнитное сопротивление контура, по которому замыкается поток. В данном случае оно складывается из магнитного сопротивления железа Rж и магнитного сопротивления воздушных зазоров R , причем R составляет всего несколько процентов общего сопротивления. Совершенно очевидно, что сопротивление воздушных зазоров пропорционально их суммарному значению дельта. Таким образом,

(2)

Электромагнитная сила притяжения F3 пропорциональна квадрату магнитного потока

(3)


Рис. 1. Устройство электромагнитного реле

Срабатывание и возврат происходят при равенстве электромагнитной силы притяжения противодействующей силе. Анализируя (3), можно сделать следующие выводы.

1. Если увеличить число витков, то во столько же раз уменьшится ток срабатывания и наоборот.
2. Сила притяжения обратно пропорциональна квадрату размера воздушного зазора б. Поэтому в начале движения якоря с уменьшением зазора эта сила резко возрастает, и якорь движется с большим ускорением. Процесс срабатывания протекает сотые доли секунды, т. е. изменение состояния реле происходит скачком. По этой же причине ток возврата реле меньше его тока срабатывания. Отношение тока возврата к току срабатывания реле называется коэффициентом возврата

3. Уменьшение противодействующей силы ведет к уменьшению тока срабатывания и тока возврата.
Таким образом, ток срабатывания реле можно регулировать числом витков, размером зазора и натяжением пружины.
В индукционных реле подвижной частью служит алюминиевый диск или барабанчик, укрепленный на оси и поворачивающийся под действием вращающего момента. Вращающий момент является результатом взаимодействия магнитных потоков с наведенными ими в диске или барабанчике вихревыми токами.

Рис. 2. Принцип действия индукционного реле

Поместим диск в зазорах двух электромагнитов, по катушкам которых протекают переменные токи I1 и I2 (рис. 2). Каждый ток создает магнитный поток, пронизывающий диск. Если известны положительные направления токов (обозначены стрелками), то по правилу «буравчика» легко определить направления потоков. При вращении рукоятки по направлению тока движение буравчика совпадает с направлением силовых линий. Если смотреть на диск сверху, то поток Фх, создаваемый током I1, направлен от наблюдателя (крестик — хвост летящей стрелы); поток Ф2, создаваемый током I2, направлен к наблюдателю (точка — острие летящей стрелы).
Если изменения токов происходят синусоидально, то таким же образом изменяются магнитные потоки. Но тогда согласно закону электромагнитной индукции в диске должны наводиться ЭДС и циркулировать вихревые токи (токи трансформации). Вокруг следа полюсов первого электромагнита образуется контур с током I1д , вокруг следа полюсов второго электромагнита I2д- Направления этих токов определяются опять по правилу буравчика: если буравчик движется по направлению потока, рукоятка вращается по направлению тока.
Как известно, между магнитным потоком и током, находящимся в его поле, возникают электромеханические силы взаимодействия. Так как здесь мы имеем два потока и два контура с током, то необходимо рассмотреть четыре силы. Направления этих сил определяются по правилу «левой руки». Результирующая сила взаимодействия потока Ф, с током I1д при симметрии магнитного потока равно нулю, потому что она представляет сумму взаимно уравновешенных сил левой и правой половины контура. Точно так же равна нулю и сила взаимодействия потока Ф2 со «своим» током i2d, (На рис. 2 эти силы не показаны.) Отсюда следует, что в индукционных реле и приборах должно быть не менее двух потоков.
Иной результат получается при взаимодействии потока Ф2 с током i1д. Токи в левой и в правой половинах контура противоположны. Поэтому правая часть контура отталкивается от потока Ф2 с силой f1 , а левая — притягивается к нему с силой I2. Но поскольку правая половина расположена от оси магнитного потока ближе, чем левая, то Д >f2 и равнодействующая Fl =Д —— f2 направлена влево. Рассматривая аналогично взаимодействие потока Ф, с током i2d , устанавливаем, что F2 = f3 — f4 направлена вправо. Итак, мы имеем две силы, направленные противоположно: Fl — сила взаимодействия тока f1д с потоком Ф2 и F2 -сила взаимодействия тока L с потоком Ф,.
Если магнитные потоки сдвинуты по фазе, то равнодействующая сила не равна нулю. Можно доказать, что она всегда направлена от оси опережающего магнитного потока к оси отстающего. Иными словами, отстающий магнитный поток притягивает контур с током, созданным опережающим магнитным потоком.
Равнодействующая сила F = F± — F2 создает вращающий электромагнитный момент JW = Fnd, где d — плечо силы.

Вращающий момент пропорционален магнитным потокам и синусу угла сдвига между ними

Очевидно, что наибольший вращающий момент возникнет при сдвиге потоков на 90°.
В индукционных реле тока магнитный поток, созданный протекающим по катушке током, необходимо расщепить на два потока и сдвинуть их пространственно и по фазе. Достигается это следующим образом (рис. 3). На верхний и нижний полюсы электромагнита насаживаются короткозамкнутые витки (экраны), охватывающие часть сечения магнитопровода. Через экранированную часть полюсов проходит поток Ф1> через неэкранированную часть — поток Ф2. Поток Ф1 индуктирует в короткозамкнутых витках ЭДС Ек, отстающие от него на 90°.
В короткозамкнутых витках протекают токи Iк, вызванные Ек и примерно совпадающие с ней по фазе.

Рис. 3. Принцип действия (а, б) и векторная диаграмма (в) индукционного реле тока с диском

Поток Ф1 вызывается током намагничивания Iнам и с некоторым допущением совпадает с ним по фазе. Ток намагничивания определится как векторная сумма части тока в катушке и тока в короткозамкнутых витках (приведенных к числу витков катушки):

Что же касается потока Ф2, выходящего из неэкранированной части полюсов, то он вызывается только током катушки Ip пропорционален ему и при том же допущении совпадает с ним по фазе.
Рассматривая векторную диаграмму (рис. 3, в), видим, что требуемый сдвиг потоков достигнут и создан вращающий момент. Его значение определяется по (5). Если поток пропорционален току, вращающий момент пропорционален квадрату тока:

Однако, как известно, вследствие насыщения магнитопровода пропорциональность магнитного потока создавшему его току сохраняется до некоторого предела. При дальнейшем возрастании тока магнитный поток не изменяется.


Рис. 4. Зависимость времени срабатывания реле от тока:
А — зависимая часть; В — независимая часть

На вращающийся диск действуют вращающий и тормозной моменты. Тормозной момент Мт вызывается рядом факторов: трением в опорах, сопротивлением воздуха, взаимодействием токов «резания», индуктированных в диске при его вращении, с магнитными потоками, и наконец, моментом, создаваемым имеющимся в реле тормозным магнитом. Вращаясь между полюсами магнита, диск пересекает его магнитные силовые линии. В результате этого в диске наводится ЭДС, пропорциональная частоте вращения со. Под ее действием возникают контуры с током. Электромеханическая сила взаимодействия этих токов с потоком создает тормозной момент, значительно превосходящий вышеперечисленные. Поэтому с достаточной точностью можно считать, что М = к’ w . При постоянной частоте

Смотрите так же:  Крепление неизолированного провода к изолятору

(7)

Следовательно, частота вращения пропорциональна квадрату тока.
Как только ток Ip достигнет тока срабатывания реле, ось диска свяжется червячной передачей с толкателем, воздействующим на контакты так, что их переключение происходит после определенного числа оборотов. Таким образом создается логический элемент «время» без использования часового механизма. Выдержка времени определится так

(8)

где п — число оборотов, определяемое положением толкателя.
При заданном числе оборотов выдержка времени обратно пропорциональна квадрату тока. Зависимость времени срабатывания реле от тока представлена на рис. 4. Характеристика имеет зависимую и независимую части. Переход характеристики в независимую часть при определенном токе объясняется насыщением магнитопровода. Дальнейшее увеличение тока не приводит к возрастанию магнитного потока. Поэтому частота вращения не увеличивается. Согласно принятой терминологии реле имеет ограниченно-зависимую характеристику выдержки времени.

Реле максимального тока

Существующие промышленные электросети нуждаются в защите своих цепей от перегрузок и коротких замыканий. С этой целью для защиты силовых трансформаторов, агрегатов, электродвигателей приводов насосов и многого другого промышленного оборудования применяют релейную защиту включающую в себя реле максимального тока.

Каждый элемент цепи, будь то проводник, источник питания (силовой трансформатор), приёмник тока (электродвигатели, приборы учёта, нагреватели и т.п.) имеет свой максимально допустимый ток нагрузки. Превышение которого может повлечь за собой пробой изоляции или расплавление проводника, межвитковое замыкание в электродвигателе, перегрузку трансформатора. То есть вызывает аварийный режим работы, что ведёт к выходу из строя всей сети.

Для того, чтобы предотвратить работу электроприборов в аварийном режиме на производстве широко применяют реле максимального тока .

Назначение, устройство и классификация токовых реле

Как видно из названия, это реле предназначено для ограничения максимального тока в сети, для отключения потребителей при превышении порогового значения потребляемого тока. Рассматриваемое реле установленное в релейном шкафу силового трансформатора кроме защиты его от перегрузки по току так же обеспечивает защиту от токов короткого замыкания, возникающих в следствии какой либо технической неисправности.

Релейная защита имеет определённое и очень нужное свойство – селективность. Которое являет собой способность отключать поврежденный участок цепи максимально локально. То есть самым близко расположенным выключателем. Не задействуя при этом автоматический выключатель питающий всю цепь и оставляя в работе остальные участки цепи. Это свойство прекрасно обеспечивает реле максимального тока.

Токовые реле подразделяются на первичные и вторичные. Первичные токовые реле встраиваются непосредственно в привод выключателя, являясь его неотъемлемой частью. Используются главным образом в сетях напряжением до 1 кВ.

Вторичные реле подключаются через трансформатор тока, устанавливаемый непосредственно на шину питания или жилу питающего кабеля. Трансформатор тока преобразует ток в меньшую сторону до величины, воспринимаемой токовым реле. И так как ток поступающий на контакты реле пропорционален току протекающему в контролируемом проводнике, то для контроля за величиной этого тока можно использовать реле с небольшим токовым диапазоном. Например, трансформатор тока с кратностью 100/5 позволяет контролировать величину тока в сети до 100 А, используя для этого токовое реле с допустимой величиной максимального тока равной 5 А.

Реле максимального тока РТМ

Реле максимального тока РТ-40

Вторичные реле максимального тока сами по себе делятся еще на несколько подгрупп. Это электромагнитные реле, индукционные реле, дифференциальные реле, реле на интегральных микросхемах. Все эти типы реле широко распространены и используются практически везде. Работа электромагнитного токового реле была описана выше.

Дифференциальное реле основано на принципе сравнения величины тока до и после потребителя, чаще силового трансформатора. В нормальном режиме работы ток до и после защищаемого трансформатора одинаков, но при возникновении на трансформаторе короткого замыкания этот баланс нарушается. При этом реле замыкает свои контакты тем самым подав команду на отключение повреждённого участка.

Дифференциальные реле имеют повсеместное применение как на производстве так и в быту. В виде УЗО (устройство защитного отключения) предупреждают токовые утечки в проводниках и приборах. Таких как светильники, водонагреватели, оргтехника, защищая человека от поражения электрическим током при прямом контакте с корпусом электроприбора.

Реле максимального тока на интегральных микросхемах (электронные реле тока) соответственно выполняется на полупроводниковой базе. Главным достоинством подобных реле является стабильная работа в условиях повышенной вибрации.

Выбор реле максимального тока

Реле максимального тока выбирается в зависимости от технического задания, величины измеряемого тока, питающего напряжения, регулировочных характеристик, порога максимально допустимого тока нагрузки, необходимости наличия механизма задержки времени включения, условий эксплуатации. Выбранное по основным показателям реле можно легко настроить под необходимые нужды. Плавно изменяя уставки.

Обычно реле максимального тока имеют небольшие габариты, благодаря чему легко встраиваются в шкафы релейной защиты, имеют широкую взаимозаменяемость, простоту и надежность конструкции. Некоторые модели реле позволяют подсоединить к ним дополнительные блок-контакты (замыкающие или размыкающие, в зависимости от поставленных задач), что позволяет упростить схему цепи и выдавать дополнительные управляющие сигналы.

Современные токовые реле позволяют непосредственно контролировать измеряемую величину на встроенном светодиодном экране. Имеют широкий диапазон настройки и являются весьма удобным прибором контроля.

Токовое реле: классификация, принцип действия, область применения

Токовые реле применяются в системах РЗиА в роли чувствительного органа, реагирующего на увеличение тока в электросети выше установленного значения вне зависимости от причин, вызвавших данное явление. Также их используются для защиты сети и источника питания при перегрузке по току или вследствие короткого замыкания.

По способу подключения в схему реле тока классифицируют

  • первичные, являющиеся частью привода автоматических выключателя (серия РТМ) и применяются в электроустановках с номинальным напряжением до 1000В;
  • вторичные, подключаемые через трансформаторы тока.

По методу действия токовые реле разделяют

  • прямого действия – воздействующие на отключение выключателя;
  • косвенного – своими контактами замыкают цепь электромагнита отключения, получающим питание от аккумуляторной батареи .

Для облегчения конструкции реле косвенного действия изготовляют на номинальные токи до 10А. Поскольку данные устройства совершают в принципе незначительную работу, то они могут быть выполненными достаточно чувствительными и точными. Помимо этого, токовые реле легко встраиваются во вторичные схемы, благодаря чему их широко используют в системах релейной защиты. К числу недостатков реле тока данного типа относят необходимость наличия источника оперативного тока.

Интересное видео о проверке токового реле:

По способу исполнения токовые реле разделяют

  • индукционные (РТ-80, РТ-90);
  • электромагнитные (РТ-40, РТ-140);
  • дифференциальные (РНТ-565, РБМ-170);
  • полупроводниковые, выполненные на современной микропроцессорной базе (РСТ-11, РСТ-13);
  • действующие по принципу фильтра – реле тока обратной последовательности.

Принцип действия токового реле

В общем случае токовое реле представляет собой устройство, реагирующее на увеличение тока в защищаемой электросети, т.е. оно срабатывает при достижении в цепи заранее установленной величины тока.

При уменьшении тока до ранее выставленного значения происходит возврат подвижной системы в исходное положение.

Величину, определяющуюся отношением тока возврата к току срабатывания, называют коэффициентом возврата, он составляет обычно варьируется в пределах 0,8-0,92.

Ещё одно интересное видео о токовом реле РТВ:

Область применения токовых реле

Защиты, использующие токовые реле, являются широко распространенными в действующих электроустановках, к их числу относят:

  • токовую отсечку;
  • максимальную токовую защиту;
  • дифференциальная токовая защита.

При этом токовые реле могут подключаться по различным схемам (в звезду, неполную звезду, фильтр токов нулевой последовательности, на разность токов).

Реагировать на ток прямой, нулевой либо обратной последовательности, использоваться на защиты линий, генераторов, трансформаторов и пр.

Устройство, назначение и принцип работы реле

Реле – это электротехническое устройство с прозрачным и понятным принципом работы. Его основное предназначение связано с разъединением и соединением цепи в зависимости от тех или иных условий.

Устройство и принцип действия

Принцип работы реле достаточно простой. Работа управляемого объекта регулируется при помощи электрического магнита при поступлении сигнала с определённым значением. Элемент обязательно подключается к двум цепям – та, по которой идёт нужный сигнал, называется управляющей, а та, которая регулируется за счёт прибора – управляемой.
Есть несколько основных элементов у приборов любого типа:

Когда сигнал попадает на электрический магнит, то происходит замыкание якоря и контакты – так замыкается и сама цепь. Как только значение тока уменьшается ниже заданного уровня, якорь за счёт пружины отходит от контакта и цепь размыкается.

Смотрите так же:  Заземление светофоров

Критерии для классификации

Классификация реле или «электрических выключателей» связана с типом сигнала и конструктивными особенностями, подключением к однофазным или трёхфазным сетям. Ниже будут рассмотрены основные виды этого устройства.

Твердотельное реле является прибором электронного типа, в котором отсутствуют какие-либо движущиеся (механические) части. Область применения связана с включением и отключением цепей высокой мощности за счёт низкого напряжения. Прибор контроля максимального напряжения сконструирован на противоположном принципе. В связи с его принципом работы оно подключается исключительно к сети с постоянным током.

Под реле задержки времени понимают такие электротехнические устройства, которые используются для замыкания или размыкания цепи не в зависимости от значения поступающего сигнала, а строго спустя установленный промежуток времени. В устройствах присутствует микроконтроллер, регулирующий его работу по времени и управляющий задержкой отключения и включения.

Программируемое реле времени – это и есть прибор с микроконтроллерами, позволяющий пользователю более детально программировать желаемые временные параметры.

Электронное реле времени для создания задержки выключения подразумевает использование разнообразных решений – от цифровых до аналоговых, включая интегральные цепи и таймеры.

Цифровое реле времени делится на несколько типов. Одной из его разновидностей является беспроводное устройство. Блок управления передаёт на него кодированный сигнал. В основном используется в автомобилестроении.

Наиболее ярким примером использования реле времени с задержкой выключения 220 В можно назвать принцип работы старых стиральных машин. Потребителю приходилось поворачивать ручку, после чего внутри были слышны звуки обратного отсчёта.

Электромеханическое реле времени можно эксплуатировать только при подключении к трёхфазной сети постоянного тока. В его состав входит как основная, так и дополнительная обмотка короткозамкнутого типа из медной гильзы.

Достаточно вспомнить, как работают старые стиральные машинки. Для пуска аппарата необходимо было лишь повернуть ручку на несколько делений. При этом машинка начинала работать, а внутри корпуса около ручки что-то начинало тикать. Как только ручка доходила до нулевой отметки, стиральная машина переставала работать. Вот так работало реле времени с задержкой выключения 220 В.

Когда требуется обеспечить защиту электрического двигателя или установки, работающей от трёхфазной сети, используют реле контроля фаз. Значения управляемого сигнала могут контролироваться в зависимости от наличия всех или отсутствия хотя бы одной фазы, перенапряжения, изменения последовательности фаз и т. д.

Во многих бытовых приборах, включая холодильники, телевизоры, стиральные машины и даже котлы, применяются реле контроля напряжения или РКН. Связано это с тем, что такие устройства уязвимы к перепадам напряжения. Они могут выходить из строя как из-за повышения, так и ввиду уменьшения напряжения.

Назначение реле напряжения РН – разъединение и замыкание электрических цепей в случае повышения заданного значение давления. Принцип действия можно сравнить с предохранителями, только с одной разницей – вместо срабатывания от высокого тока оно активируется из-за повышения напряжения.

Для осуществления контроля над станками и целыми комплексами используется промежуточное реле. Один контакт отвечает за активацию станка, в то время как при помощи другого отключается иное устройство.

Импульсное реле характеризуется важным преимуществом над обычным. Речь идёт об отсутствии необходимости в постоянной подаче электроэнергии. Использовать бистальное реле (как ещё его называют) приходится только тогда, когда с заданной мощностью обычное уже не справляется.

Устройство с экзотическим названием герконовое реле размыкает или замыкает управляющую и управляемую сеть за счёт магнитного поля, создаваемого постоянным или внешним магнитом. К примеру, им может быть соленоид.

Реле промышленного назначения

Чтобы ограничить максимальный ток в сети, вам понадобится использовать реле контроля тока. Оно обеспечивает размыкание цепи тогда, когда превышается пороговое значение тока, в то время как минимального тока размыкает цепь в случае уменьшения этого параметра.

Указательное реле – это электромагнитное устройство особого типа, которое используется в различных сигнализациях, входящих в состав приборов автоматики, защиты или управления. Оно является одним из важных компонентов приборов сейсмостойкого типа.

Реле Бухгольца или как его называют «газовое защитное», необходимо для предотвращения неполадок и уменьшения количества повреждений, связанных с масляными трансформаторами.

Важной составляющей конструкции холодильных, компрессорных и других приборов является реле контроля трехфазного напряжения.

Вспомогательным можно назвать реле мощности, функционирование которого связано с направлением мощности. В случае с этими элементами важным показателем является угол максимальной чувствительности.

Обозначение на схеме

В любой электрической схеме реле постоянного и переменного тока обозначаются прямоугольником. С наибольшей стороны этой геометрической фигуры отводят линии выводов. Контакты изображаются точно так же, как и контакты на выключателях или переключателях. Обозначение устройства, расположенного около катушки, осуществляется с помощью штриховых линий. Если же контакты находятся в разных местах, то рядом с прямоугольником изображают букву «К» и порядковый номер, являющиеся маркировкой устройства.

Заключение

Таким образом, рассмотренные элементы являются одним из важных электротехнических устройств, используемых при построении различных агрегатов – начиная от простых УЗО (устройство защитного отключения) и заканчивая защитными цепями в космической и военной промышленности.

Принцип действия реле тока – упрощенный вариант

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

Устройство реле тока

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

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

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

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

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

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

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

Назначение и способы подключения токового реле

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

Назначение токового реле

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Схемы подключения токовых реле

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

Давайте рассмотрим каждый из этих вариантов:

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

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

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

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

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

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

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

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

Реле тока и напряжения

В системах автоматики и телемеханики одним из наиболее распространенных и востребованных элементов является реле. Их можно классифицировать по основным признакам:

  • По назначению: реле управления, защиты или сигнализации.
  • По принципу действия: электромагнитные, индукционные, тепловые, электромеханические.

В зависимости от входного параметра можно разделить: на реле тока, реле напряжения, реле мощности и т.д. По способу включения такие реле делятся на первичные и вторичные. Первичные реле включаются непосредственно в цепь, вторичные – через измерительные трансформаторы.

Реле тока предназначены для контроля силы тока и отключения защищаемых цепей, при превышении допустимой величины потребляемого тока, а также для защиты цепей и источников питания от перегрузки по току и короткого замыкания. Классифицируются на реле постоянного и переменного тока. Некоторые реле постоянного тока имеют регулируемый ток срабатывания. Реле переменного тока используются, чтобы контролировать большие токи, и могут включаться через трансформаторы.

Реле напряжения предназначены для контроля уровня напряжения и силовой части разъединителя нагрузки. Реле напряжения наиболее эффективно при аварийных ситуациях, которые возникают в результате обрыва нейтрали, перегрузки, перекоса фаз и т.п. Реле напряжения делятся на однофазные и трехфазные. Трехфазные реле напряжения используется для защиты трехфазных двигателей и трехфазного оборудования. Они прекрасно подойдут для защиты от перенапряжения и пропадания фазы в системах кондиционирования, холодильных, компрессорных установках, станков и другого оборудования, имеющего электропривод. Если нагрузка однофазная, то для ее защиты следует использовать однофазные реле. Реле напряжения необходимо выбирать с запасом по мощности (примерно на 20-30%). Например, если автоматический выключатель на 25А, то необходимо взять реле напряжения на 32А или 40А.

Реле тока и реле напряжения находят свое широкое применение во многих областях промышленности и сферах человеческой деятельности. Наиболее востребованы для защиты энергосистем, управления и защиты электроприводов, для различных схем автоматики, а также для мониторинга работы вентиляторов, насосов или двигателей. Компания Dwyer предлагает широкий спектр высококачественных реле и трансформаторов тока по доступным ценам.

Мы предлагаем только прямые поставки контрольно-измерительных приборов с завода Dwyer. Список и описание продукции полностью соответствует печатному каталогу и оригинальному сайту компании-изготовителя. Поделитесь с коллегами ссылкой на эти приборы, нажмите на кнопку социальной сети:

Похожие статьи:

  • Сварочные аппараты на 220 вольт Сварочный инвертор РЕСАНТА САИ 190 Самовывоз (6) Рязань г, Яблочкова проезд д.6, пункт выдачи «220 Вольт», по предоплате Рязань г, Касимовское ш д.12, пункт выдачи «220 Вольт», по предоплате Пункт выдачи DPD, предоплата Рязань г, […]
  • Магнитный пускатель кмэ-6511 Пускатели магнитные в корпусе IP 65 EKF КМЭ 5011 50А 380В с РТЭ На заказ Цена: 6 753,98 pуб. " alt=""> КМЭ 6511 65А 380В с РТЭ На заказ Цена: 6 470,29 pуб. " alt=""> КМЭ 8011 80А 380В с РТЭ На заказ Цена: 10 525,69 pуб. " […]
  • Беспроводной звонок 220 вольт Беспроводной дверной звонок 220 вольт кнопка IP 44 REXANT RX-6 Беспроводной дверной звонок 220 вольт. Данная модель идеально подойдет для дома, звонок может быть установлен в любом месте, где есть розетка. Динамик звонка имеет обычную […]
  • Монтировочные провода Провода для прикуривания AIRLINE SA-400-01 Товар временно отсутствует в продаже Характеристики Максимальный ток 400 А Длина 2.5 м Тип стартовые провода Минимальная рабочая температура -40 °C Вес брутто 1 кг Гарантия 12 […]
  • Пускатель магнитный ekf Пускатель магнитный ekf Новинка! Светильники ОНЛАЙТ с оптико-акустическим датчиком! Начало работы нашего сайта Уже на складе светильники светодиодные IP 54 ТМ ОНЛАЙТ по замечательной цене! Новинка в ассортименте ТМ LLT светодиодные […]
  • Адаптер питания 220 вольт Блок питания КОМТЕХ DNW 60-12V-IP20 Товар временно отсутствует в продаже Характеристики Тип аксессуара блок питания Степень защиты от пыли и влаги IP 20 Вес брутто 0.25 кг Размеры (мм) 110х35х78 Гарантия 6 мес. Коды товара […]