Токавай электрамеханічнае рэле

Што такое рэле току? Такое пытанне часта ўзнікае ў студэнтаў і электрыкаў самавукаў. Адказ на яго досыць просты, але ў падручніках і многіх артыкулах у інтэрнэце ён змяшчае велізарную колькасць формул і адсылак да разнастайных законах. У нашым артыкуле мы паспрабуем растлумачыць, што гэта такое, і як яно працуе літаральна на пальцах.

Прылада рэле току

Для пачатку давайце разбярэм прынцып рэле току і яго прылада. На дадзены момант існуюць электрамагнітныя, індукцыйныя і электронныя рэле.

Мы будзем разбіраць прылада найбольш распаўсюджаных электрамагнітных рэле. Тым больш, што яны даюць магчымасць найбольш наглядна зразумець іх прынцып працы.

Прылада электрамагнітнага рэле току

• Пачнем з асноўных элементаў любога рэле току. Яно ў абавязковым парадку мае магнитопровод. Прычым, гэты магнитопровод мае ўчастак з паветраным зазорам. Такіх зазораў можа быць 1, 2 або больш - у залежнасці ад канструкцыі магнитопровода. На нашым фота такіх зазору два.
• На нерухомай часткі магнитопровода маецца шпулька. А рухомая частка магнитопровода замацаваная спружынай, якая процідзейнічае злучэнню двух частак магнитопровода.

Прынцып дзеяння электрамагнітнага токавага рэле

• Пры з'яўленні на шпульцы напружання, у магнитопроводе наводзіцца ЭРС. Дзякуючы гэтаму, рухомая і нерухомая часткі магнитопровода становяцца як два магніта, якія хочуць злучыцца. Не дае ім гэта зрабіць спружына.
• Па меры павелічэння току ў шпульцы, ЭРС будзе нарастаць. Адпаведна, будзе нарастаць прыцягненне рухомага і нерухомага ўчастка магнитопровода. Пры дасягненні пэўнага значэння сілы току, ЭРС будзе настолькі вялікае, што пераадолее супрацьдзеянне спружыны.
• Паветраны зазор паміж двума ўчасткамі магнитопровода пачне скарачацца. Але як кажа інструкцыя і логіка, чым менш паветраны зазор, тым больш становіцца сіла прыцягнення, і тым з большай хуткасцю магнитопроводы злучаюцца. У выніку, працэс камутацыі займае сотыя долі секунды.

Існуюць токавыя рэле розных тыпаў выканання

• Да рухомай часткі магнитопровода жорстка прымацаваныя рухомыя кантакты. Яны замыкаюцца з нерухомымі кантактамі і сігналізуюць, што сіла току на шпульцы рэле дасягнула устаноўленага значэння.

Рэгуляванне току вяртання токавага рэле

• Для вяртання ў зыходнае становішча, сіла току ў рэле павінна паменшыцца як на відэа. Наколькі яно павінна паменшыцца, залежыць ад так званага каэфіцыента вяртання рэле.

Яно залежыць ад канструкцыі, а таксама можа настройвацца індывідуальнага для кожнага рэле за кошт нацяжэння або паслаблення спружыны. Гэта цалкам можна зрабіць сваімі рукамі.

Прызначэнне і спосабы падлучэння токавага рэле

Рэле току і напружання, з'яўляюцца асноўнымі элементамі практычна ўсіх асноўных абарон. Таму, давайце больш дэталёва разбяромся з іх сферай прымянення і схемай падлучэння.

Прызначэнне токавага рэле

І ў першую чаргу, давайце разбярэмся, а навошта уласна кажучы трэба гэта токаў рэле? Для адказу на гэтае пытанне нам варта трохі паглыбіцца ў тэорыю. Але мы пастараемся зрабіць гэта максімальна павярхоўна і даступна.

• Любая электраўстаноўкі мае два асноўных параметру сваёй працы - гэта ток і напружанне. Кантралюючы гэтыя два параметры, можна ацаніць працаздольнасць абсталявання і верагодныя няспраўнасці.
• Рэле току, як нескладана здагадацца, кантралюе ток. І калі яго памяншэнне кажа толькі аб зніжэнні нагрузкі, то яго павелічэнне ў большасці выпадкаў кажа аб сур'ёзных няспраўнасці. Каб не разглядаць пытанне больш дэталёва, давайце возьмем у якасці прыкладу электрарухавік.

Рэлейнай схема абарон электрарухавіка

• Электрарухавік мае намінальны ток, напрыклад, 50А. Нязначнае павелічэнне току, дапусцім да 55А, сігналізуе аб перагрузіць. У гэтым выпадку, рухавік не павінен адключацца неадкладна, бо перагруз можа насіць часовы характар, і згодна з ПУЭ, большасць электрарухавікоў дапускаецца перыядычна перагружаць.
• Але працяглы рэжым працы з падвышаным намінальным токам можа сігналізаваць аб няспраўнасці механічнай часткі ці іншых праблемах. Таму, пасля нагрузкі, праз пэўны прамежак часу, рухавік павінен быць адключаны.

Схема абароны ад перегруза

• Схема рэле току і рэле часу дазваляе забяспечыць такую абарону. Пры павелічэнні току вышэй намінальнага значэння ў 50А, спрацоўвае токаў рэле. Сваімі кантактамі яно запускае ў працу рэле часу, якое адлічвае дапушчальнае час працы рухавіка ў перегаженном стане. Калі за гэты перыяд часу токаў рэле не адпала, то рэле часу спрацоўвае і адключае электрарухавік.

Звярніце ўвагу! Абарона ад перегруза павінна быць адноўленая ад часу пуску рухавіка. Як вядома, пры пуску пускавы ток можа даходзіць да дзесяцікратнага намінальнага (звычайна пяці-ці шасціразовае). Таму, для выключэння ілжывага спрацоўвання абароны ад перегруза, час спрацоўвання рэле часу павінна быць больш часу развароту рухавіка.

токаў адсечка

• Цяпер возьмем іншую сітуацыю. На нашым рухавіку адбываецца кароткае замыканне. Яго неабходна адключыць у максімальна сціснутыя тэрміны. Кароткае замыканне характарызуецца рэзкім узрастаннем току. У залежнасці ад выгляду кароткага замыкання, гэтыя токі могуць перавышаць значэння 10-кратнага намінальнага значэння.
• Зыходзячы з гэтага, нам трэба паставіць рэле току, схема якога будзе рэагаваць на такі ток, і адразу ж адключаць яго. Такую абарону называюць токавай адсечкай. Калі абарона імгненна адключае электраабсталяванне пры дасягненні пэўнага значэння току.

Токавыя рэле з вытрымкай часу

• Але бываюць кароткія замыкання, якія маюць не такія вялікія токі. У гэтым выпадку, рэле току і схема яго падлучэння некалькі змяняецца. Яе прынцып дзеяння падобны на абарону ад перегруза, толькі чым больш ток, тым хутчэй яна адключыць наш электрарухавік. Дасягаецца гэта за кошт аб'яднання ў адным прыладзе і рэле часу і току. Такая абарона называецца максімальнай токавай.

Токавыя абароны, убудаваныя ў выключальнік

• Існуюць гэтак жа абароны ад аднафазных замыканняў на зямлю, абароны ад токаў зваротнай паслядоўнасці, дыферэнцыяльныя абароны, дыстанцыйныя абароны і мноства іншых рэлейных схем, якія выкарыстоўваюць рэле току.

Але гэта ўжо больш спецыфічныя абароны, якія патрабуюць больш глыбока разумення працэсаў. Таму ў нашым артыкуле мы не будзем іх разглядаць.

Схемы падлучэння токавых рэле

Разабраўшы прылада і прызначэнне рэле току, можна перайсці да пытання іх падлучэння. Існуе два асноўных варыянту - непасрэдна або праз трансфарматар току.

Давайце разгледзім кожны з гэтых варыянтаў:

• Непасрэдна могуць падлучацца рэле да электраўстаноўках напругай да 1000В. Гэта звязана з тым, што пры большым напрузе памеры рэле прыйшлося б значна павялічваць для забеспячэння адпаведнай ізаляцыі і праходжанні вялікіх токаў. А з-за гэтага павялічылася б і кошт рэле.

Непасрэднае падлучэнне токавага рэле

• Спажыўцы да 1000В звычайна не самыя адказныя, таму абарона рэалізуецца на адной або двух фазах. Але магчымы варыянт рэалізацыі абарон і на ўсіх трох фазах. Для гэтага проста паслядоўна з нагрузкай ўключаецца шпулька токавага рэле на адной або некалькіх фазах.

токаў рэле

• Многія токавыя рэле ўтрымліваюць дзве шпулькі. Для іх можа прымяняцца паслядоўнае ці паралельнае злучэнне абмотак рэле току. Гэта неабходна для змены межаў спрацоўвання рэле.
• У якасці прыкладу, возьмем рэле РТ 40. Пры паралельным падключэнні шпулек, ток спрацоўвання вар'іруе ў межах 0,1 - 100А. Пры паслядоўным падключэнні абмотак, мяжа спрацоўвання можна рэгуляваць у межах 0,2 - 200А.

Звярніце ўвагу! Калі вам неабходны мяжа спрацоўвання ў 0,1 - 100А, то ў прынцыпе вы можаце зусім не падключаць другую абмотку.

Трансфарматар току 6 - 10кВ

Трансфарматар току 110кВ і вышэй

• Значна часцей, электрычныя схемы злучэння рэле току мяркуюць выкарыстанне трансфарматараў току. Гэтыя прылады дазваляюць пераўтварыць любы ток да значэнняў у 1 або 5 А.

Схема падлучэння рэле току праз трансфарматар току

• Такія спажыўцы звычайна ставяцца да адказных, таму токавыя абароны рэалізуюцца па кожнай фазе. Прынцып падлучэння просты. Шпулька рэле проста падключаюцца да высноў трансфарматара току.

Увага! Але тут варта памятаць, што трансфарматары току і ўся другасная камутацыя працуюць у рэжыме блізкай да кароткага замыкання. Таму разкорачивание такіх ланцугоў багата пашкоджаннем трансфарматара току, а таксама сур'ёзнымі наступствамі для чалавека. Таму перш чым выконваць якія-небудзь пераключэння ў токавых ланцугах іх варта закоротить перамычкай. Ці ж вырабляць пераключэння на электраабсталяванні, выведзеным у рамонт.

выснову

Рэле току і электрычная схема яго падлучэння мае мноства нюансаў. Калі ўдавацца ў кожны, то атрымаецца паўнавартасны падручнік. Наша ж мэта была даць вам агульныя ўяўленні аб дадзеным рэле максімальна даступным мовай. Таму некаторыя пытанні ў нашым артыкуле раскрыты не цалкам або жа спрошчана. Больш дэталёва па кожнаму аспекту варта разбірацца, зыходзячы з існуючых умоў.