132. Токовые индукционные реле. Принцип работы, характеристики, особенности реализации.

	Реле с короткозамкнутыми витками (экранами). Реле, реагирующее на один синусоидальный ток, выполняется (рис.2.28) с помощью электромагнита 1, охватывающего своими полюсами диск 2 с контактом 4. Для получения двух магнитных потоков, сдвинутых по фазе в пространстве, на верхнем и нижнем полюсах электромагнита насажены короткозамкнутые медные витки 3, охватывающие часть (около половины) сечения полюсов. Ток в обмотке реле IP и индуктированный в короткозамкнутых витках ток IK создают магнитные потоки ФP и ФK (рис.2.28). Из-под сечения полюса I, охваченного короткозамкнутым витком, выходит результирующий магнитный поток Ф1 = ФP1 + ФК1, из-под сечения II – Ф2 = ФP2 – ФК2. Оба магнитных потока пронизывают диск в двух разных точках, индуцируя в нем вихревые токи IД1 и IД2. Векторная диаграмма потоков показана на рис.2.28, в. Взаимодействие магнитных потоков Ф1 и Ф2с индуцированными в диске токами создает электромагнитную силу FЭ и действующий на диск момент:                                                                                        (2.14) Поскольку оба магнитных потока пропорциональны току IР и угол ψ при изменении тока IР остается неизменным, выражение (2.14) можно представить в виде                                                                                                               (2.15) Время действия индукционных реле. Конструкция индукционных реле позволяет выполнять их с выдержкой времени без применения специальных часовых механизмов. Время действия индукционного реле зависит от угла α, на который должен повернуться диск для замыкания контактов К реле, и угловой скорости движения диска реле wР (рис.2.29, а). Если допустить, что угловая скорость постоянная, то tP = α/wP. Движение диска происходит под влиянием избыточного момента МВР = МЭ – МС, представляющего собой разность электромагнитного момента и противодействующего ему момента сопротивления МС. Составляющие момента сопротивления Мс показаны на рис.2.29, а. Момент вращения преодолевает момент инерции подвижной системы, сообщая ей ускорение :                                                                                                             (2.15 а) Время действия индукционного реле является функцией тока: с увеличением тока времени tР уменьшается. Такая характеристика времени действия реле называется зависимой и изображена кривой 1 на рис.2.29, б. Часто применяются токовые реле с ограниченно зависимой характеристикой выдержки времени, имеющей вид кривой 2 на рис.2.29, б. Начиная с некоторого значения тока в реле время действия реле остается неизменным, т.е. не зависящим от тока. Эта часть характеристики называется независимой.  Чтобы повысить выдержку времени индукционных реле, устанавливается постоянный магнит М, охватывающий своими полюсами диск (рис.2.29, а). При вращении диск пересекает силовые линии магнитного потока ФМ постоянного магнита, в результате этого в нем наводятся вихревые токи, называемые токами «резания». От их взаимодействия с магнитным потоком ФМ возникает момент                                                                                                         (2.16) противодействующий движению диска. Момент ММ уменьшает избыточный момент, за счет чего уменьшается скорость wР и возрастает выдержка времени tP. Время действия индукционных реле регулируется изменением расстояния между подвижным и неподвижным контактами К. Индукционные реле мгновенного действия выполняются без постоянных магнитов и с минимальным ходом подвижной системы. Кроме того, для повышения быстродействия реле принимаются меры к увеличению скорости движения подвижной системы. Поэтому вместо систем с диском, имеющих большой момент инерции за счет значительного диаметра, используются системы с цилиндрическим ротором, который имеет малый диаметр и момент инерции. Реле с цилиндрическим ротором могут действовать с временем около 0,02-0,04 с, а минимальное время действия реле с диском примерно 0,1 с. Инерционный выбег. Вращающийся диск индукционного реле после прекращения действия электромагнитной силы продолжает свое движение по инерции за счет накопленной кинетической энергии. Инерционный выбег диска может привести к замыканию по инерции контактов реле после отключения КЗ в сети. Поэтому во избежание ложного действия РЗ с такими реле ступень селективности при выборе выдержки времени увеличивается на величину инерционной ошибки. В начало

подключение и применение токовых реле

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

Содержание

Классификация и назначение защитных реле

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

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

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

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

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

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

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

Подключение и применение токовых реле

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как выбрать реле защиты

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

Что такое реле максимального тока? — Определение и типы

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

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

• Реле максимального тока мгновенного действия
• Реле максимального тока с обратнозависимой выдержкой времени
• Реле максимальной токовой защиты с фиксированной выдержкой времени
• Реле максимальной токовой защиты с инверсной выдержкой времени
• Реле максимальной токовой защиты с очень обратнозависимой выдержкой времени
• Реле максимальной токовой защиты с экстремально обратнозависимой выдержкой времени
• Реле максимального тока мгновенного действия

Реле максимального тока мгновенного действия

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

Наиболее значительным преимуществом реле мгновенного действия является малое время срабатывания. Он начинает работать мгновенно, когда значение тока превышает уставку реле. Это реле срабатывает только тогда, когда полное сопротивление между источником и реле меньше указанного в разделе.

Важнейшей характеристикой реле является скорость его срабатывания. Реле защищает систему от замыкания на землю, а также используется для защиты системы от циркулирующего тока. В отходящем фидере размещено реле максимального тока мгновенного действия.

Реле максимальной токовой защиты с обратнозависимой выдержкой времени

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

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

Инверсное реле определенного минимального времени

Реле, время срабатывания которого примерно пропорционально току короткого замыкания, известно как реле IDMT. Время срабатывания реле поддерживается за счет настройки времени задержки. Реле IDMT использует электромагнитный сердечник, потому что он может легко насытиться для тока большей величины, чем ток срабатывания. Реле используется для защиты распределительной линии.

Очень инверсное реле

Обратная характеристика реле больше, чем IDMT. Такой тип реле используется в фидерах и на длинных линиях электропередачи. Реле используется в местах, где величина тока короткого замыкания быстро падает из-за большого расстояния от источника.

Он используется для определения тока повреждения, не связанного с местом повреждения.

Реле с очень инверсной ориентацией

Характеристическое время реле очень велико по сравнению с реле 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 настройки реле. Реле обеспечивает более быстрое срабатывание даже при токе короткого замыкания. Он используется для определения перегрева машин.

Реле обратного времени используется в распределительных сетях и на электростанциях. Реле обеспечивает быстрое срабатывание в условиях отказа из-за их временной характеристики отказа.

Руководство по принципу работы теплового реле перегрузки

Содержание

Тепловое реле перегрузки — это защитное устройство, используемое в цепях ручного управления. Защита от тепловой перегрузки использует электродвигатель для управления его перегревом при коротком замыкании путем отключения контура нагрева при повышении температуры выше установленного значения. Этот тип теплового реле перегрузки будет использоваться, если существует вероятность короткого замыкания или продолжительных высокотемпературных условий в месте, где оно установлено.

Тепловое реле перегрузки имеет два контакта, один нормально разомкнутый, а другой нормально замкнутый, образуя простую электрическую цепь, когда они встречаются вместе для эффективного выполнения своих функций. В этой статье мы обсудим руководство по принципу работы теплового реле перегрузки.

Что такое реле перегрузки?

Реле перегрузки — это защитное устройство, которое защищает цепь от повреждений, вызванных мощными нагрузками. Реле размыкается, если нагрузка превышает определенную величину, защищая цепь от разрушения.

Простейшая версия реле перегрузки представляет собой однополюсный однопозиционный переключатель (SPST). Этот тип реле имеет только одно положение или положение, которое можно установить, и оно реагирует на одноступенчатый входной сигнал от нагрузки или источника.

Чтобы использовать реле, вы должны сначала знать, какой тип цепи вы защищаете. Например, если у вас есть электрическая плита, будет гораздо безопаснее использовать реле, чем второй выключатель рядом с тем местом, где шнур плиты присоединяется к шнуру питания.

Предположим, у вас есть электрическая розетка, через которую проходит несколько цепей. В этом случае вы также можете использовать устройства защиты от перегрузки по току, такие как плавкие предохранители или затворы, чтобы защитить отдельные цепи от повреждений, вызванных их перегрузкой слишком большим током от других цепей, вступающих в контакт с ними одновременно.

Какова функция теплового реле перегрузки?

Тепловое реле перегрузки — это реле, предназначенное для защиты электрических систем от перегрева. Он не отключает питание цепи, а вместо этого определяет, когда ток достигает достаточно высокого уровня, и размыкается, позволяя двигателю продолжать работать.

Тепловые реле перегрузки защищают двигатели, трансформаторы и другие электрические устройства от перегрева. Эти реле часто устанавливаются в точках, где есть электрическая цепь с несколькими устройствами на ней. Если одно из этих устройств перегреется, оно может повредить себя или другие части этой цепи. Тепловое реле перегрузки имеет три основные функции:

• Оно определяет накопление тепла в двигателях и других электрических устройствах в цепи и активирует сигнал тревоги, если достигается заданный уровень температуры.
• Он действует как переключатель, который пропускает электричество из одной части цепи и предотвращает его прохождение через другую часть. Это предотвращает повреждение, вызванное перегревом или перегрузкой, от повреждения любых других компонентов системы.
• Защищает от колебаний напряжения, вызванных ударами молнии и перебоями в подаче электроэнергии, которые могут привести к повреждению чувствительного электрооборудования в вашем доме или здании.

Различные типы реле

Тепловые реле перегрузки обычно используются во время опасных и катастрофических скачков напряжения. Если человек или устройство потребляют слишком много выходной мощности, это может привести к неисправности. Тепловые реле перегрузки могут спасти ваши устройства и гарантировать, что системы не перестанут работать. Вот несколько различных типов реле:

Биметаллические тепловые реле

Биметаллические тепловые реле — это электронные реле, в конструкции которых используются два разнородных металла. Эти два металла обычно изготавливаются из никеля и железа или стали, но в зависимости от применения могут использоваться и другие материалы.

Биметаллические тепловые реле имеют много преимуществ перед другими типами тепловых реле. Одним из преимуществ является то, что биметаллические тепловые реле могут выдерживать более высокие температуры, чем тепловые реле, что делает их идеальными для передачи большой мощности или высокотемпературных источников тепла. Еще одним преимуществом биметаллических тепловых реле является то, что они требуют меньше обслуживания, чем стандартные тепловые реле, поскольку они более долговечны, чем обычные типы. Это упрощает отслеживание вашего биметаллического реле и гарантирует, что оно не будет повреждено или преждевременно изношено из-за неправильного или неправильного использования пользователем.

Твердотельные реле

Твердотельные реле — это твердотельные устройства, в которых в качестве переключателя используется полупроводниковый материал. Тиристор — наиболее распространенное твердотельное реле, трехполюсное устройство без внутреннего сопротивления и движущихся частей. Другими типами твердотельных реле являются симисторы, которые имеют три контакта, но только одну катушку, и SCR, или кремниевый выпрямитель, который также имеет три контакта с двумя катушками. Они используются в приложениях, где важны скорость и надежность.

Твердотельные накопители имеют много преимуществ перед традиционными аналогами. Для их работы требуется меньше энергии, потому что им не нужна механическая энергия, чтобы сделать их проводящими, и ими можно управлять более точно, чем механическими переключателями. Однако использование твердотельных реле вместо механических имеет некоторые недостатки:

• Они дороже механических реле.
• Имеют меньшую надежность из-за отсутствия движущихся частей.
• Они могут одновременно обрабатывать только небольшие количества тока (в отличие от механических реле).

Реле контроля температуры

Реле контроля температуры используются для контроля температуры системы. Эти релейные блоки могут контролировать температуру любого электроприбора, включая системы кондиционирования и отопления.

Реле контроля температуры имеет два выхода, которые можно подключить к двум отдельным цепям. Второй выход будет управлять схемой, получающей питание от первого выхода.

Количество энергии, которую реле контроля температуры отправляет в цепь, определяется его номиналами и током, который оно может выдержать. Наиболее часто встречающиеся номиналы для этих устройств: 5 ампер, 10 ампер, 20 ампер и 30 ампер. Более высокий номинальный ток означает, что он может выдерживать большую мощность, чем более низкий номинальный ток, но это также означает, что для нагрева или охлаждения устройства потребуется больше времени, потому что через него одновременно протекает больший ток.

CHINT Тепловое реле перегрузки

Тепловое реле перегрузки Chint — это защитное устройство для предотвращения пожаров, отключения электрических проблем и защиты кабельных систем. Он предназначен для контроля обратной связи по напряжению, силе тока и коэффициенту мощности (PF) вашей электрической системы. Это устройство отслеживает состояние вспомогательного оборудования и сообщает о любых ненормальных состояниях однофазных, трехфазных или многофазных сетей. Вот какое-то реле тепловой перегрузки.

Тепловое реле перегрузки NXR представляет собой маленькое компактное реле, которое можно установить внутри корпуса панели. Тепловое реле перегрузки NXR защищает электрооборудование от перегрузок и сверхтоков.

Тепловое реле перегрузки NXR имеет интегральную схему со встроенным байпасом для обеспечения высокой надежности в агрессивных средах. В NXR используется уникальная конструкция, включающая внутренний переключатель байпаса, исключающий потенциальное повреждение в результате обрыва цепи или короткого замыкания. Эта уникальная конструкция позволяет использовать устройство в приложениях, в которых другие реле не могут справиться с ситуациями, например, в суровых условиях или с короткими рабочими циклами.

Тепловое реле перегрузки Chint NR8 является отличным решением для приложений, где требуется реле для защиты от возможного короткого замыкания. Тепловое реле перегрузки NR8 идеально подходит для промышленного, коммерческого и бытового использования.

Тепловое реле перегрузки Chint NR8 защищает как длительные, так и кратковременные приложения. Тепловое реле перегрузки NR8 было разработано как законченная система со всеми ее компонентами, включенными в комплект. Его можно легко установить, используя существующую проводку, что устраняет необходимость в дополнительной проводке или кабелепроводе.

Подведение итогов

Тепловое реле перегрузки

работает по принципу теплового расширения, т. е. когда реле обнаруживает повышение температуры и расширяется, оно вытягивается из монтажного основания. Таким образом, он освобождает контакт от нажимных контактов, которые замыкаются при отсоединении соединений. В этой статье мы обсудили принцип работы теплового реле перегрузки и CHINT тепловое реле перегрузки.

Рекомендуем к прочтению

Электрический низковольтный

Разница между контактором и реле

Содержание Для чего используется контактор? Итак, что такое контактор? Контактор служит в качестве переключающего устройства с электрическим приводом и используется для

Подробнее »

Автоматика

Все, что вам нужно знать о силовых реле

Содержание Что такое силовое реле? Это переключатель, который поставляется с электромагнитом для замыкания или размыкания цепи. В основном это

Подробнее »

Просмотры сообщений: 6 596

Твиттер YouTube Фейсбук Линкедин

Вас может заинтересовать

Что вызывает срабатывание дугового выключателя

19 февраля 2023 г.