4.6.5 Электромагнитные реле тока и напряжения

Электромагнитные реле приводятся в действие с помощью электромагнитов постоянного или переменного тока.

Реле постоянного тока делятся на нейтральные и поляризованные. Нейтральные реле одинаково реагируют на постоянный ток обоих направлений, протекающий по его обмотке, а поляризованные реле реагируют на полярность управляющего сигнала.

Работа электромагнитных реле основана на использовании электромагнитных сил, возникающих в металлическом сердечнике при прохождении тока по виткам его катушки.

Управляемая цепь электрически никак не связана с управляющей, более того в управляемой цепи величина тока может быть намного больше чем в управляющей.

Коэффициент возврата электромагнитных реле не превышает 0,8 – 0,9.

Реле тока РТ-40, используемое в схемах защиты энергосистем и мощных электродвигателей. Токи от 0,2 до 200 А.

Реле тока РЭВ-570 применяются в качестве реле максимального тока в основном для защиты электродвигателей постоянного тока от токов короткого замыкания. Выполняются на токи от 1,6 до 1250 А.

1 – магнитопровод;

2 – якорь;

3 – обмотка из медной шины;

4 – шпильки;

5 – пружина;

6 – гайка, регулирующая усилие пружины;

7 – изоляционная пластина, которая связывает якорь с подвижным контактом;

8 – подвижный контакт;

9 и 10 – неподвижные контакты.

11 – вывод;

12 – гибкая связь.

Пример.

Схемой предусмотрено:

местное управление кнопкой SB1;

дистанционное отключение по параметрам КИП из АСУТП;

отключение электродвигателя от токовых перегрузок;

сигнализация работы электропривода в АСУТП;

сигнализация «вкл», «откл», «авария» на внешней панели модуля;

сигнализация о срабатывании токового реле в АСУТП.

Поляризованные (ипульсные) реле.

Импульсное реле применяется для управления электрическими цепями посредством импульсных команд, посылаемых нажатием кнопок. Применение импульсного реле позволяет осуществлять дистанционный контроль с сигнализацией, контроль за освещением помещения сразу с нескольких проводов.

Импульсный сигнал на входе реле изменяет состояние выхода.

Реле минимального напряжения.

При КЗ в сети напряжение на двигателях уменьшается, а ток в статоре возрастает. Контакторы могут не успеть отключить двигатель от сети, если КЗ длится не более 0,05 с. При перерыве электроснабжения двигатели неответственных потребителей должны быть отключены, причем после восстановления напряжения их повторное включение произойти не должно, т.к. одновременный самозапуск двигателей приводит к значительному снижению напряжения, что затрудняет самозапуск двигателей ответственных механизмов.

Для защиты от понижения напряжения применяют электромагнитные реле напряжения. При понижении напряжения сети такое реле размыкает свой контакт в цепи катушки контактора, который отключает двигатель от сети. Возможно также применение реле минимального напряжения с выдержкой времени.

4.6.6 Тепловые реле

Долговечность электрического оборудования зависит от перегрузок, которым оно подвергается во время работы.

Протекание через электрооборудование тока, превышающего номинальный, приводит к дополнительному повышению температуры и дополнительному старению изоляции. Поэтому чем больше ток перегрузки, тем меньше должна быть его длительность.

Для защиты от токовых перегрузок широко распространены тепловые реле с биметаллическим элементом.

Биметаллический элемент состоит из двух пластин с различным коэффициентом линейного расширения. В месте прилегания друг к другу пластины жестко скреплены. Если такой элемент закрепить неподвижно и нагреть, то произойдет его изгиб в сторону пластины с меньшим коэффициентом линейного расширения.

Нагрев биметаллического элемента может производиться за счет тепла, выделяемого током нагрузки в самой пластине или в специальном нагревателе. Лучшие характеристики получаются при комбинированном нагреве.

Основной характеристикой теплового реле является зависимость времени срабатывания от тока нагрузки (время-токовая характеристика).

1 – реле в холодном состоянии;

2 – реле в горячем состоянии.

Тепловые реле непригодны для защиты цепей от КЗ из-за инерционности теплового процесса. Нагревательные элементы могут перегореть до срабатывания реле.

Тепловое реле с прыгающим контактом.

1 – пружина;

2 – контакты;

3 – биметаллическая пластина, которая изгибается при перегреве;