Реле тока, виды и применение

 

Реле тока – устройства, чаще всего используемые для сигнализации превышения тока в контролируемой цепи, а также для отключения электрических цепей, в случае возникновения перегрузок и коротких замыканий. Применяемые реже реле минимального тока, наоборот, предназначены для размыкания цепей в случае достижения в них определенного минимального его значения.

Существует много различных типов токовых реле (в дальнейшем ТР), отличающихся принципом действия и конструктивным исполнением. «Классическое» ТР представляет собой катушку с железным сердечником и подпружиненный подвижный якорь, управляющий контактами.

При прохождении тока по катушке создаётся магнитное поле, под действием которого сердечник катушки намагничивается и притягивает якорь, вызывая срабатывание контактов.

В отличие от реле напряжения катушка ТР содержит небольшое количество витков провода довольно большого диаметра (зависит от величины тока, на который оно рассчитано) За счёт чего и достигается небольшое падение напряжения на катушке, что важно, так как катушка включается последовательно с контролируемой цепью.

Некоторые ТР имеют регулировку тока срабатывания, которая чаще всего осуществляется изменением натяжения пружины якоря. Диапазон регулировки может составлять десятки процентов. Реле переменного тока (для контроля больших токов) может быть включено через трансформатор тока.

Важнейшей характеристикой ТР является время его срабатывания. У реле максимального тока, время срабатывания должно быть как можно меньше и может достигать десятков миллисекунд. Эти устройства используются для защиты от коротких замыканий.

Для защиты от длительных перегрузок вместе с этими устройствами используют реле времени, осуществляющие задержку отключения защищаемой цепи. Это исключит возможные ложные срабатывания при кратковременных превышениях тока. Время срабатывания, обычно регулируется.

Тепловое ТР представляет собой биметаллическую пластину с нагревательным элементом из материала с высоким удельным сопротивлением (нихром). Она состоит из двух материалов с разными коэффициентами теплового расширения. При нагревании, пластина изгибается, воздействуя на исполнительный механизм.

Время срабатывания теплового ТР зависит от величины тока, превышающего номинальное значение уставки ТР. Получается это вследствие того, что чем больше ток, тем быстрее происходит разогрев биметалической пластины и время срабатывания, соответственно уменьшается.

Такая характеристика в большинстве случаев является предпочтительной. Поэтому из-за простоты конструкции и надежности в работе, тепловые ТР, как и реле электромагнитного типа, получили очень широкое распространение.

Трёхполюсные тепловые ТР, совместно с электромагнитными пускателями, применяются, чаще всего для защиты электродвигателей. Они имеют регулировку тока срабатывания (в пределах +/- 5-10%) кнопку возврата.

Реле упомянутых типов совместно применяются и в автоматических выключателях, используемых как в быту, так и в промышленности. В корпусе автоматического выключателя размещается электромагнитное реле максимального тока для защиты от коротких замыканий и тепловое ТР для защиты от перегрузок.

При установке управляющего флажка автомата в положение «включено», замыкаются контакты, включающие электрическую цепь, взводится пружина и срабатывает фиксатор, удерживающий это положение. Срабатывание любого токового реле приводит к освобождению фиксатора и под действием возвратной пружины контакты автоматического выключателя размыкаются (состояние «выключено»).

Электронные ТР используется для мгновенного или с минимальной задержкой отключения оборудования при перегрузке по току. Электронная схема реле обрабатывает сигнал в соответствии с заданными характеристиками. Как правило, можно установить максимально допустимый ток и необходимое время задержки отключения при перегрузке.

Кроме того, возможно и полное отключение функции контроля при пуске оборудования на некоторое время, во избежание ложных срабатывание из-за возникновения в цепи больших пусковых токов.

Электронные ТР могут быть как переменного, так и постоянного тока. Их выходы, непосредственно управляющие нагрузкой, могут быть выполнены бесконтактными. Это могут быть тиристоры, симисторы, IGBT, МОП транзисторы, а так же их оптоэлектронные аналоги.

ТР может входить в состав некоторых устройств (бесконтактных пускателей, регуляторов мощности и т.п.). Так, в аналоговых электроприводах это часть схемы, а в цифровых электроприводах это функция программы управления. Параметры защиты по току задаются в настройках устройства.

Реле максимального тока (принцип действия, установка, типы)

Среди большого количества разновидностей реле, широким спросом пользуются РМТ, из названия видно, что управляющим параметром этого прибора является ток. Чаще всего эти модели используются в качестве элементов защиты в цепи с различным оборудованием. Рассмотрим подробнее, как они работают и где применяются. Читайте также статью ⇒ Подключение указательное реле.

Содержание

1. Область применения
2. Принцип работы РМТ
3. Виды РМТ
4. Схемы подключения
5. Критерии выбора реле
6. Основные технические характеристики
7. Описание модели РМТ 101
8. Ошибки, которые допускаются при монтаже и эксплуатации РМТ
9. Часто задаваемые вопросы

Область применения

Функциональное назначение этого прибора контролировать величину тока на определенном отрезке электрической цепи. При превышении установленных параметров конструкция размыкает цепь или подает сигнал на индикаторные элементы панели, пульта контроля и управления. Возможны оба варианта одновременно, индикация может быть световая на табло, светодиодная или звуковая.

Преимущество таких элементов защиты в селективном отборе конкретного участка, элемента оборудования, который при неисправности отключается. При этом другое оборудование в системе или на производственной линии может работать. В то же время такая система защиты и контроля выполняет функции диагностики, указывая, где неисправность.

Реле такого типа нашли широкое применение в быту и на промышленных объектах, в квартирах и частных домах линии проводки разделяют на отдельные группы:

• Розеточная;
• Осветительная;
• Для нагревательных приборов большой мощности отдельные линии и другие.

Там где предполагается использовать электронную аппаратуру, чувствительную к резким перепадам тока и напряжения, обычно это в розеточной группе, устанавливают РМТ. Это эффективно защищает дорогостоящую аппаратуру от выгорания входных цепей при коротком замыкании или скачках напряжения в сети. Реле устанавливают после защитных автоматических выключателей в щитке, они дублируют защитную функцию. Порог срабатывания настраивается на максимально допустимый для аппаратуры, которая запитывается от розеток в этой линии.

На производстве реле максимального тока применяют для контроля величины токов и защиты магнитных пускателей, контролеров, электродвигателей, трансформаторов и других элементов в электрических цепях.

Принцип работы РМТ

На примере работы реле РЭО-401 наглядно можно понять принцип работы.

Основные элементы конструкции токового реле РЭО-401

Катушка подключается концами в разрыв цепи, при протекании тока через обмотку наводится электромагнитное поле, которое при достижении установленного порога величины тока выталкивает стержень из трубки в центре катушки. Сердечник давит на стержень, который отодвигает замыкающую пластину, сжимая пружину, после чего цепь размыкается. При падении величины тока давление пружины на пластину ослабевает, и пластина снова замыкает разрыв в цепи. Читайте также статью ⇒ Реле напряжения.

Величина порога срабатывания в данном варианте регулируется глубиной погружения трубки с сердечником в цилиндрическое отверстие катушки. Трубка ввинчивается или выкручивается из катушки, таким образом, регулируется порог срабатывания. В некоторых конструкциях трубка свободно передвигается внутри катушки и фиксируется зажимным винтом.

На этом примере рассмотрен классический вариант, где хорошо просматривается принцип действия реле, существуют много моделей с другими конструкциями и дополнительными функциями. Основной принцип во всех вариантах один, при превышении установленного максимального порога тока, реле отключает цепь от источника питания.

Совет №1 Монтаж токового реле рекомендуется размещать в распределительном шкафу, это удобно и упрощает процесс при ремонте или замене.

Виды РМТ

Токовые реле разделяют по способу подключения:

1. Первичные включаются в разрыв цепи напрямую контактами коммутации и токовой катушкой, такие приборы используются в сетях с напряжением 12,24, 220, 380 до 1000В
2. Вторичные используются в сетях с высоким напряжением, так как токи большие, они подключаются, в разрыв через трансформатор тока. Магнитная катушка подсоединяется последовательно в разрыв вторичной обмотки трансформатора, где величина тока пропорциональна току первичной обмотки, но в десятки раз меньше. При достижении порогового значения коммутационные контакты размыкают цепь, подключаемую к первичной обмотки трансформатора.

Вторичные реле делятся по способу измерения величины тока и принципу работы механизма переключения:

• Индукционные с трансформатором тока;
• Электромагнитные реле с катушкой и сердечником;
• Дифференциальные работают по принципу сравнения величины тока на участках до нагрузки и после нее. При нормальной работе эти токи равны, коротком замыкании или утечке по различным причинам они отличаются, тогда нагрузка отключается от источника питания;
• Электронные работают на полупроводниках, при превышении установленного порога величины тока p-n-p переходы закрываются и нагрузка обесточивается.

Каждый вид имеет свои особенности подключения в цепи с различными нагрузками, это зависит от конструкции реле, функционального назначения схемы, величины тока и вида приборов нагрузки.

Схемы подключения

Самый простой и распространенный способ защиты прямое включение в цепь электромагнитного токового реле.

На этой схеме показано как в разрыв фазного провода последовательно включается амперметр, для контроля величины протекающего тока, потом электромагнитная катушка реле и нагрузка.

Нейтральный провод подключен к контакту №11 коммутации реле, который в нормальной состоянии замкнут с контактом №12 от него нейтральный провод идет к нагрузке.

При достижении порогового значения тока сердечник катушки приводит в движение механизм размыкания контактов 11 и 12, после этого нагрузка обесточивается. Обратите внимание, что катушка имеет три клеммы, обмотка разделена на две части, это один из методов регулировки порогового значения тока срабатывания. Если нагрузку подключить к контакту Е2 величина порогового значения тока увеличится в 2 раза.

 Пример включения в цепь токового реле трансформаторного типа

В высоковольтных сетях первичная обмотка трансформатора включена последовательно к нагрузке, вторичная с пониженным напряжением и током зпитывает катушку реле с сердечником. Дальнейшая работа осуществляется, как и в предыдущем случае. При срабатывании размыкаются контакты 11 и 12.

Очень часто такие схемы защиты используют для защиты обмоток мощных, дорогостоящих электродвигателей.

В цепях с порогами отключения больших токов катушки реле имеют малое количество витков и толстый провод обмотки.

На фотографии показано катушка реле РЭО- 401, способное пропускать токи до 100А Обмотка имеет всего 6 витков медного провода сечением 6-8мм²

Критерии выбора реле

На рынке представлено много моделей различных производителей, но выбор определяет техническое задание, основанное на условиях эксплуатации оборудования. В первую очередь, учитывается величина токовой нагрузки, современные изделия предусматривают несколько вариантов крепления, на плоских поверхностях и дин – рейках в распределительных шкафах. Некоторые образцы имеют большое количество опций и преимуществ:

• малые габариты,
• легко регулируемый широкий диапазон пороговых значений,
• световую и звуковую индикацию при срабатывании;
• Цифровую индикацию значений различных параметров на жидкокристаллическом или светодиодном дисплее.

При выборе изделия необходимо учитывать условия размещения, климатический фактор и степень защищенности реле. В зависимости от модели и количества опций реле может иметь большое количество технических характеристик, но есть основные, которые обязательно характеризуют все токовые реле. Читайте также статью ⇒ Реле тока приоритетное.

Основные технические характеристики

• Номинальный (рабочий ток) в катушке;
• Ток в катушке допустимый для длительной эксплуатации;
• Коэффициент возврата контактов в исходное состояние после срабатывания (отношение тока срабатывания к току отпускания контактов), обычно 0,6 – 0.8;
• Порог тока срабатывания;
• Максимально допустимый ток на контактах замыкания;
• Ток допустимый при длительной эксплуатации на контактах коммутации;
• Потребляемая мощность обмоткой катушки в обычном режиме;
• Увеличение мощности в % после срабатывания;
• Вид тока переменный или постоянный;
• Рабочее напряжение;
• Масса, габариты, вес и другие параметры в зависимости модели и ее назначения.

Совет №2 Устанавливая реле или меняя нагрузку, кроме порогового тока срабатывания не забывайте выставить соответствующее время отключения. В противном случае при большом интервале до отключения элементы нагрузки могут сгореть.

Рассмотрим технические характеристики на примере изделий серий РТ- 80…90.

Модификация модели РТ	рабочие токи, А
		фиксированные токи срабатывания индукционного элемента, А	время срабатывания, с*
81\1	10,1	4,1АА* 5,1АА* 6А* 7А* 8А* 9А*10А	1* 2* 3* 4
91\1
81\2	5,1	2А* 2.5А* 3А* 3.5А* 4А* 4.5А* 5А
91\2
82\1	9.9	4А* 5А* 6А* 7А* 8А* 9А* 10А	4* 8* 12* 16
82\2	5,1	2А* 2. 5А* 3А* 3.5А* 4А* 4.5А* 5А
83\1	9.9	4А* 5А* 6А* 7А* 8А* 9А* 10А	1* 2* 3* 4
83\2	5,1	2А* 2.5А* 3А* 3.5А* 4А* 4.5А* 5А
84\1	9.9	4А* 5А* 6А* 7А* 8А* 9А* 10А	4* 8* 12* 16
84\2	5,1	2А* 2.5А* 3А* 3.5А* 4А* 4.5А* 5А
85\1	9,9	4А* 5А* 6А* 7А* 8А* 9А* 10А	1* 2* 3* 4
95\1
85\2	5	2А* 2.5А* 3А* 3.5А* 4А* 4.5А* 5А
95\2
86\1	10	4А* 5А* 6А* 7А* 8А* 9А* 10А	4* 8* 12* 16

 

ток в катушках дпустимый к длительной эксплуатации в % к номинальному.		Для всех модификаций  РТ (80…90)	110
			110
Минимальный коэффициент возврата			0. 8
Для РТ (81…84 и 91) ток замыкания с напряжением питания 24-250В независимо постоянный или переменный ток в цепи Размыкание производится контактами иного переключателя			5А
Увеличение  мощности потребляемой катушкой  после срабатывания в %			15
Ток размыкания	~ ток		2
	— ток		0.5
Для РТ модификаций (81…84 и86) токи при размыкании или замыкании контактов в сигнальных цепях  24 — 250В, А	~ ток		1
	— ток		0.2
Мощность потребляемая в режиме тока, равному току уставки	для РТ80		10А
	для РТ90		30А

Габариты токовых реле серии РТ80…90. 

Описание модели РМТ 101

Данное реле современного исполнения, многофункциональное и пользуется большим спросом у потребителей, рассмотрим его технические возможности.

Функциональное назначение

Реле используется для контроля тока нагрузки на протяжении всего времени эксплуатации, приборов нагрузки с однофазным питанием. Пределы измерения тока от 0 до 100А, прибор отключает нагрузку при достижении установленного порогового значения тока. Нагрузка подключается через коммутирующие контакты реле при потребляемой мощности не более 1.75кВА. токовые нагрузки выше этого значения до 20кВА подключают через магнитные пускатели с контактами способными выдерживать нагрузку соответствующей мощности.

Органы управления реле позволяют пользователю вручную задавать:

• Пороги срабатывания по току;
• Время задержки отключения;
• Время повторного включения после срабатывания;

В то же время кроме функций защиты изделие имеет дополнительные функции:

• Цифровой амперметр измеряет и отображает токи нагрузки;
• Ограничение токов потребления;
• Используется реле с приоритетом выбора нагрузки.

Встроенный трансформатор тока позволяет измерять величину тока без разрыва цепи, на лицевой панели светодиодные индикаторы отображают состояние реле и в каких пределах находится ток нагрузки.

Основные технические характеристики

Питание однофазная сеть переменное напряжение	220В
Частота напряжения в сети	50 Гц
Диапазон токовых измерения	0-100А
Погрешность измерений	1%
Интервал регулировки времени включения	0 – 900 сек.
Интервал регулировки времени отключения	0 – 300 сек.
Максимальный ток коммутации	8А
Максимально допустимое напряжение	400В
Потребляемая мощность без нагрузки	3.5Вт.
Износостойкость контактов коммутации: — при нагрузке 8А — при нагрузке 1А	100 тыс. срабатываний; 1 миллион.
Сечение подключаемых проводов в сети	0.5 – 2мм2
габариты	90-52,6-69,1
крепление	На дин — рейку

Конструкция позволяет функционировать изделию в любом положении в пространстве относительно поверхности земли.

Ошибки, которые допускаются при монтаже и эксплуатации РМТ

• В условиях высокогорья электромагнитные конструкции могут давать сбои в работе. Это связано с изменением атмосферного давления. Внимательно смотрите характеристики, обычно допускается эксплуатация до 2000м над уровнем моря. В авиационной технике этот фактор обязательно учитывается.

• На конструкциях с большим количеством коммутационных контактов пластины расположены, очень близко друг к другу. Поэтому припайке обязательно надевайте изолирующий кембрик или термоусадочную трубку. Особенно если реле используется в условиях вибрации, это исключит возможного замыкания.

Пример качественной изоляции контактов на реле

 

Часто задаваемые вопросы

1. Можно из герконовых переключателей сделать реле тока?

Можно, наматать на геркон несколько витков провода, это будет как обмотка катушки, при протекании тока, контакты геркона будут замыкаться. Но РМТ для размыкания контактов, еще придется столкнуться с трудностью расчета сечения провода и количества витков для установки нужного порога срабатывания. Герконовые контакты рассчитаны для низковольтных сетей с малыми токами. Надежнее поставить реле промышленного изготовления.

2. Какое токовое реле лучше поставить для защиты насоса в колодце?

Это зависит от мощности потребляемой насосом и электропитания, для бытового с питанием от одной фазы с потребляемой мощностью до 3 кВт идеально подойдет МРТ- 101.

Оцените качество статьи:

Что такое реле тока?

Последнее обновление: 3 сентября 2019 г.

Что означает текущее реле?

Реле тока представляет собой тип электромагнитного переключателя, используемого в составе систем управления электрооборудованием. Эти реле обычно используются в качестве датчиков (датчиков тока/реле контроля) для контроля протекания тока в промышленном и другом оборудовании, чувствительном к безопасности. В таком оборудовании используются реле тока для предотвращения сбоев из-за чрезмерного или недостаточного количества электрического тока («сверхток» и «пониженный ток» соответственно).

Если через машину, оснащенную реле тока, протекает слишком большой ток, реле активируется, отключая или иным образом изменяя количество энергии, проходящей через цепь или цепи, к которым подключено реле. Это снижает количество тока, которому разрешено проходить через систему. Та же функциональность может быть предоставлена ​​​​машинам или другим электрическим устройствам для предотвращения повреждений из-за пониженного тока.

Реле тока можно использовать для установок как переменного, так и постоянного тока, а их способность предотвращать отказы оборудования из-за перегрузки по току и минимального тока делает их эффективным средством контроля опасностей на рабочих местах, где неисправность оборудования может привести к травме.

Safeopedia объясняет Реле тока

Реле тока является важной частью электробезопасности.

Отказ электрической системы может поставить под угрозу здоровье и безопасность работников, если он приводит к небезопасному поведению машины или оборудования или если поврежденная система работала как средство контроля опасности. Процессы, необходимые для ремонта машины, поврежденной недостаточным или сверхтоком, также могут подвергать рабочих дополнительным опасностям.

Реле тока обеспечивает эффективный способ защиты оборудования, поскольку его действие полностью зависит от силы тока, который оно контролирует. В классическом реле тока используется электромагнит, который активируется наличием 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 тому, что реле включится и выполнит любую функцию, для которой оно предназначено, чтобы предотвратить повреждение оборудования. Наоборот, низкий ток (пониженный ток) через цепь приведет к небольшому электромагнитному полю. Это уменьшает силу электромагнита реле тока, вызывая отключение цепи и, в свою очередь, деактивацию части оборудования, подверженной опасности пониженного тока.

Поскольку реле работают, реагируя на электромагнитное поле, создаваемое системой, которую они контролируют, на самом деле их не нужно интегрировать в конкретную цепь, которую они контролируют. Например, реле максимального тока часто используются в качестве типа защитного реле, и они функционируют, отключая автоматический выключатель, когда они активируются наличием слишком высоких токов. Стандарты качества, которым должен соответствовать этот тип реле защиты, предписываются рядом различных согласованных стандартов, таких как ANSI 50 и 51.

Реклама

Поделись этим термином

Реклама

Связанные термины

• Электробезопасность
• Мониторинг безопасности
• Отказ оборудования
• Устройство защитного отключения

• Прерыватель цепи замыкания на землю
• Ампер
• Устройство защиты от перегрузки по току
• Американский калибр проволоки

Похожие материалы

• Берегите себя и празднуйте Месяц электробезопасности
• Выявление, проверка и соблюдение требований: 3 основы успешной программы электробезопасности
• 7 главных опасностей поражения электрическим током и способы их предотвращения
• Безопасные методы работы и безопасные рабочие процедуры: в чем разница?
• Основы административного контроля
• Риски на рабочем месте прячутся у всех на виду?

Теги

Оборудование для обеспечения безопасностиПередовые практикиТехнологическая безопасностьЭлектробезопасность

Актуальные статьи

Знаки безопасности

Символы безопасности и их значение

СИЗ

12 типов перчаток для защиты рук (и как правильно выбрать)

Замкнутое пространство

7 вещей, которые следует учитывать перед входом в замкнутое пространство

Программы EHS

Все, что вам нужно знать, чтобы составить эффективное заявление о политике охраны труда

Станьте гуру Current Relays (мы вместе откроем тайну)! – Решения для обучения HVAC

Перейти к содержимому

 Поделиться в Facebook Твитнуть (Поделиться в Twitter) Поделиться в LinkedIn Закрепить (Поделиться в Pinterest)

90% специалистов по ОВиК не понимают, что такое реле тока и как они работают.

Это одна из областей знаний, которая сделает вас на один шаг ближе к тому, чтобы стать мастером-техником.

Вы найдете токовые реле, используемые на однофазных двигателях мощностью менее одной лошадиной силы, которые не требуют высокого пускового момента. Вы видите, что они очень часто используются в легком коммерческом охлаждении в подготовительных столах и небольших холодильных и морозильных камерах, а также в бытовых холодильниках и оконных кондиционерах.

Вот отличное обучающее видео по HVAC по реле тока

 
 Основная функция реле тока — помощь в запуске двигателя или компрессора. Как уже упоминалось о небольших холодильных устройствах, в качестве измерительных приборов используют капиллярные трубки. Устройства с капиллярными трубками или дозирующие устройства с фиксированным отверстием выравнивают давление во время их отключения.
 Токовые пусковые реле имеют катушку с низким сопротивлением (< 1 Ом) и набор нормально разомкнутых контактов. Катушка в реле тока отличается от катушки в реле общего назначения, так как она короткая по длине и имеет большой диаметр. Лучший способ определить токовое реле по большому размеру провода в катушке реле. Необходимо использовать провод большего диаметра, так как по нему проходит ток полной нагрузки двигателя.
 Катушка подключается между клеммами L (линия) и M (основная обмотка), контакты обычно подключаются между клеммами L (линия) и S (пуск).
 Как работает реле тока
 Как работает реле тока 
 В систему подается питание.
 RUN и обмотка реле находятся в амперах с заблокированным ротором (высокая сила тока).
 
 Вы заметите, что катушка реле включена последовательно с рабочей обмоткой.
 Пусковая обмотка не подлежит LRA, поскольку контакты между L и S нормально разомкнуты.
 LRA создает сильное магнитное поле. Это магнитное поле замыкает контакты между L и S
 Замкнутые контакты L и S подают питание на пусковую обмотку.
 Теперь двигатель работает.
 Как только двигатель набирает скорость, ток рабочих обмоток уменьшается.
 Уменьшение тока приводит к тому, что магнитное поле становится намного слабее, и контакты L и S размыкаются (под действием силы тяжести или под действием пружины).
 
 При разомкнутых контактах L и S пусковая обмотка находится вне цепи.
 Когда двигатель обесточен, он останавливается выбегом, и реле тока полностью готово к следующему циклу.
 Токовые реле
 Если вы хотите узнать больше о токовых реле или о том, как стать техническим специалистом по ОВКВ, пройдите наш онлайн-курс по ОВКВ. Пожалуйста, свяжитесь с нами или позвоните. 904-742-9511.
 Рон Уокер
 После ухода из морской пехоты США и получения степени бакалавра наук.