Испытание индукционного реле тока типа рт-80

Цель работы

1. Изучить конструкцию и принцип действия индукционного реле.

2. Снять ограниченно-зависимую характеристику индукционного элемента реле.

3. Проверить уставку электромагнитного элемента (токовой отсечки) реле.

Основные теоретические положения

Индукционные реле тока типа РТ-80 (РТ-90) применяются для защиты электроустановок от токов короткого замыкания и перегрузок. Реле являются комбинированными и состоят из трёх элементов: индукционного с зависящей от тока выдержкой времени, электромагнитного без выдержки времени (токовая отсечка) и указательного элемента, сигнализирующего о срабатывании токовой отсечки.

Магнитопровод реле имеет сложную конфигурацию с двумя параллельными ветвями и делит создаваемый обмоткой реле магнитный поток на две составляющие. Одна составляющая подводится к индукционному элементу, другая к электромагнитному.

Якорь токовой отсечки представляет собой неуравновешенное коромысло 11 (рис. 2.1), ось которого укреплена на ответвлении магнитопровода 1. Под действием противодействующего момента, вызванного неуравновешенностью якоря, последний стремится повернуться против часовой стрелки и прижимается к регулировочному винту 10.

Электромагнитный элемент, который состоит из магнитопровода, катушки и якоря, срабатывает при больших токах с выдержкой времени, зависящей только от массы якоря (0.0бс). Винт 10 служит для установки кратности срабатывания токовой отсечки. На нём нанесена шкала уставок кратности срабатывания (К) отсечки к уставке тока срабатывания индукционного элемента (I_с.р).

где I_р- ток, протекающий по обмотке реле;I_с.р- ток срабатывания индукционного элемента, регулируется установкой винта в соответствующее гнездо на клеммнике.

Рис.2.1. Комбинированное токовое реле РТ-80: а- конструкция реле; б- силы, действующие на диск; 1- электромагнит; 2- короткозамкнутые витки; 3- вращающийся диск; 4- постоянный магнит; 5- сектор с контактным рычагом; б- подвижная рамка; 7- червяк на оси диска; 8- коромысло якоря; 9- контакты; 10-регулировочный винт отсечки; 11- якорь; 12- контактная колодка; 13- контактные винты; 14- обмотка реле; F_э- электромагнитная сила;F’- притягивающая сила стальной скобы;F_м- сила постоянного магнита;F_п- противодействующая сила пружины

При срабатывании токовой отсечки якорь поворачивается, замыкая контакты реле без выдержки времени.

На левом плече якоря отсечки укреплено коромысло 8, рычаг которого опрокидывает сигнальный флажок, сигнализируя о срабатывании токовой отсечки. Коромысло воздействует также на контакты реле. На правом плече якоря помещены короткозамкнутый виток для уменьшения вибрации якоря в притянутом положении и немагнитная заклёпка для предотвращения залипания якоря.

Магнитная система индукционного элемента состоит из магнитопровода с короткозамкнутым витком 2, предназначенным для расщепления основного и создания дополнительного магнитного потока, сдвинутого по фазе и в пространстве по отношении к основному.

Вращающий момент создаётся за счёт взаимодействия двух потоков с токами, индуктированными в алюминиевом диске 3.

Диск начинает вращаться при токах, равных 20-30% тока срабатывания реле. Реле при этом не срабатывает. При увеличении тока в обмотке реле частота вращения диска возрастает и увеличивается сила, действующая на рамку 6. При некотором значении тока сила, действующая на рамку, преодолевает натяжение пружины и поворачивает рамку, производя зацепление червяка 7 с сектором 5. Сектор начинает подниматься и через определённое время его рычаг замыкает контакты реле 9. Постоянный магнит 4 служит для создания тормозного момента (рис 2.16).

Ток в обмотке реле, при котором происходит зацепление диска с зубчатым сектором, является током срабатывания индукционного элемента.

Время срабатывания индукционного элемента - это период времени от момента зацепления червячной передачи до момента замыкания контактов. Это время зависит от величины тока, протекающего по обмотке реле, и уставки по времени.

Индукционный элемент реле имеет ограниченно-зависимую характеристику времени от тока. С увеличением тока в обмотке реле вращающий момент растёт пропорционально току. При значении > 7 магнитная система реле насыщается, рост момента резко замедляется. Соответственно этому время срабатывания индукционного элемента сначала резко уменьшается (зависимая часть характеристики), а затем становится почти неизменным (независимая часть характеристики).

В реле РТ-80 (РТ-90) предусмотрено регулирование параметров:

а) тока срабатывания индукционного элемента. Ток срабатывания имеет ступенчатую регулировку. На обмотке реле предусмотрены ответвления для каждого значения тока срабатывания реле. Регулировка тока срабатывания производиться с помощью винта путём ввёртывания его в гнездо с соответствующим ответвлением обмотки;

б) тока срабатывания отсечки, определяется как произведение тока уставки реле на кратность отсечки;

в) выдержки времени индукционного элемента. Выдержка времени регулируется путём перемещения винта, который определяет начальное положение сектора. Уставка по времени дана в независимой части характеристики при I_р=(6-8)I_с.р. Время срабатывания реле не равно времени уставки, а определяется расчётным путём с помощью графика, приведённого на корпусе реле.

Реле максимального тока типа РТ-80, РТ-90 применяются для защиты электрических машин, трансформаторов и линий электропередачи при коротких замыканиях и перегрузках. Промышленностью выпускаются реле нескольких типоразмеров с уставками на ток срабатывания от 2 до 10 А, время срабатывания от 1 до 16 с, кратность тока элемента отсечки от 2 до 8.

Порядок проведения работы

1. Ознакомиться с конструкцией реле и записать его паспортные данные

2. Изучить схему испытания реле РТ-80, приведённую в методических указаниях (рис. 2.2).

3. Изучить на стенде расположение всех элементов схемы.

4. Снять крышку реле тока РТ-80. Установить на клеммнике значение тока уставки I_y=2А. Установить уставку времени t=1с.

5. Установить рукоятку переключателя работ на стенде в положение 4, рукоятка ЛАТРа при этом находится в крайнем левом положении. Подать питание на стенд, включив автомат «сеть».

6. Включить тумблер S3. Плавно поднимая напряжение, установить ток в катушке реле по амперметру I=2А.

7. Выключить тумблер S3. Затем тумблеры S3 и S4 включить одновременно. Секундомер при этом будет отсчитывать выдержку времени до отключения реле. Данные опытов занести в табл. 2.1.

8. Отключить тумблер S4, установить ток реле 2,5А. Выполнить действия по п.7. Аналогично проводится опыт при токах 3; 3,5 и 4 А.

9. Провести аналогичные опыты для уставок времени t_y=2; З и 4 секунды. Данные опытов занести в табл. 2.1.

1 0.Проверить одно значение уставки электромагнитного элемента. для этого установить ток уставки на контактной колодке I_y=2А, а кратность токовой отсечки - минимальную. Включить тумблер S4, установить ток по амперметру 4 А и тумблер S4 снова отключить. Затем быстро включить S3, при этом сработает электромагнитный элемент, о чём свидетельствует указательный элемент (сигнальный флажок).

Рис. 2.2 Схема проведения опыта: КАТ — реле тока РТ-80; КL— промежуточное реле; С - секундомер;R- токоограничивающее сопротивление

Таблица 2.1

Ток и время уставки	Ток и время срабатывания реле
Iy=2A ty=1c	I,A
	t,c
Iy=2A ty=2c	I,A
	t,c
Iy=2A ty=3c	I,A
	t,c
Iy=2A ty=4c	I,A
	t,c

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Из каких элементов состоит реле РТ-80?

2. Что такое ток срабатывания индукционного элемента?

3. Что представляет собой время срабатывания индукционного элемента?

4. Принцип действия индукционного элемента реле.

5. Как определяется ток срабатывания электромагнитного элемента реле?

6. Когда срабатывает указательный элемент реле?

7. Почему реле РТ-80 называют реле с ограниченно-зависимой выдержкой времени?

8. Принцип действия токовой отсечки реле РТ-80.

Лабораторная работа № З