13 Реле

Определение реле

Энциклопедии и технические словари определяют реле (англ. Relay - смена, эстафета, дорожная станция где заменяли лошадей; франц. relais, от relayer – сменять, заменять) как устройство для автоматической коммутации электрических цепей по сигналу извне. Любое релейное устройство, как и реле для коммутации электрических цепей, состоит из релейного элемента (с двумя состояниями устойчивого равновесия) и группы электрических контактов, которые замыкаются (или размыкаются) при изменении состояния релейного элемента.

Реле широко применяются в устройствах автоматического управления, контроля, сигнализации, защиты, коммутации и т.д. Наиболее распространены коммутационные реле, реле давления, перемещения, расхода, реле времени, защитные реле.

Современная классификация реле

В зависимости от физической природы входного (управляющего) сигнала реле подразделяются на механические (сила, давление, скорость, ускорение), магнитные, тепловые, оптические, электрические (ток, напряжение, мощность, сопротивление).

Электрические реле наиболее распространенный тип реле, широко применяемый в измерительной технике, телефонии и радиоэлектронной аппаратуре.

В свою очередь электрические реле в зависимости от наличия или отсутствия механического перемещения в самом устройстве делятся на реле электромеханические и статические электрические (коммутационные с бесконтактным выходом: полупроводниковые, электронные, оптоэлектронные и т. д.).

Электромеханические реле в зависимости от происходящих внутри реле явлений: могут быть электромагнитными, электротепловыми, электрогидродинамическими и т. п.

Среди многообразия релейных устройств, применяемых в технике, электромагнитные реле, как и ранее, занимают ведущее положение.

Принцип работы реле

При прохождении по обмотке электромагнита управляющего тока небольшой силы железный сердечник электромагнита притягивает железную пластинку, замыкающую контакты рабочей цепи, к которой подключён электродвигатель или другие устройства, включающиеся с помощью реле. При замыкании управляющей цепи пружина оттягивает пластину вверх, в результате чего размыкается рабочая цепь.

Назначение реле

Промежуточные реле являются вспомогательными и приме­няются, когда необходимо одновременно замыкать или размыкать несколько независимых цепей или когда требуется реле с мощными контактами для замыкания и раз­мыкания цепи с большим током.

14. Силовые трансформаторы

Основные составляющие трансформаторов:

сталь специальная электротехническая

отвердители

эпоксидные смолы

электроизоляционные материалы

полиуретаны и его составные

обмоточные провода

медный и латунный прокат

Силовые трансформаторы предназначены для преобразования энергии переменного тока в электрических сетях энергетических систем. Передача энергии между первичными и вторичными обмотками в трансформаторе осуществляется за счет электромагнитной индукции. В качестве основного элемента в силовых трансформаторах используется магнитопровод, на который наматываются первичные и вторичные обмотки. Трансформатор является линейным элементом, поэтому частота переменного тока при трансформации остается неизменной.

Мощность силовых трансформаторов может достигать 1300 мВА, а напряжение на первичных обмотках — до 760 киловольт. Силовые трансформаторы являются основным элементом подстранций КТП .

В трехфазных силовых трансформаторах обмотки всех фаз намотаны на одном магнитопроводе, чем обуславливаются их меньшие размеры и стоимость по сравнению с однофазными трансформаторами, устанавливаемыми для каждой фазы отдельно. Обмотки силовых трансформаторов соединяются в звезду или в треугольник.

Магнитопровод изготавливается из электротехнической стали. Обмотки силовых трансформаторов могут быть медными или алюминиевыми с эмалевой или хлопчатобумажной изоляцией.

Силовые трансформаторы подразделяются на масляные и сухие . В масляных трансформаторах магнитопровод с обмотками находится в баке с трансформаторным маслом. Трансформаторное масло выполняет функцию изолирующей среды и одновременно отводит тепло от обмоток и магнитопровода, возникающее в силовых трансформаторах из-за потерь.

В масляных силовых трансформаторах небольшой мощности (до 20 кВА) стенки бака выполняются гладкими, что снижает трудоемкость их изготовления. При большей мощности (свыше 20 кВА) стенки трансформатора выболняются гофрированнными, либо к ним привариваются трубчатые охладители, которые обеспечивают естественную циркуляцию масла. При мощности трансформатора более 10000 кВА применяется водяное охлаждение с принудительной циркуляцией масла.

На силовых трансформаторах мощностью более 75 кВА устанавливаются расширители, которые необходимы для стабилизации давления масла при колебаниях нагрузки трансформатора и температуры окружающей. Для предотвращения разрушения конструкции силового трансформатора при резких закипаниях, на крышке трансформатора устанавливается выхлопная трубка со стеклянной мембраной, которая лопается при превышении давления сверх установленного предела.

В масляных силовых трансформаторах мощностью более 600 кВА устанавливаются газовые реле, которые отключают трансформатор при бурном выделении газов.

При эксплуатации масляного силового трансформатора происходит увлажнение, окисление и загрязнение масла, что сопровождается ухудшением его диэлектрических свойств. Чтобы предотвратить выход трансформатора из строя, в частности пробой изоляции, производится регулярный отбор проб масла, а также его сушка, очистка, восстановление или замена. В необходимых случаях производится также вакуумная сушка сердечника и обмоток трансформатора.

Из-за того, что масляные силовые трансформаторы являются пожароопасными, в производственных помещениях, а также объектах с повышенными требованиями к противопожарной защите устанавливаются сухие трансформаторы .