Билет 7

Вопрос 1. Электромагнитное реле. Электромагнитные реле тока и напряжения серии рт-40 и рн-50. Способы изменения уставок. Время-токовые характеристики реле.

Под реле понимают такой электри­ческий аппарат, в котором при плавном изменении управ­ляющего (входного) параметра до определенной наперед заданной величины происходит скачкообразное изменение управляемого (выходного) параметра. Хотя бы один из этих параметров должен быть электрическим.

Требования, предъявляемые к реле. Требования к реле в значительной мере определяются их назначением. К реле защиты энергосистем предъявляются требования cелективности, быстродействия, чувствительности и надеж­ности.

под селективностью понимается способность реле от­ключать только поврежденный участок энергосистемы. До­статочно высокое быстродействие позволяет резко снизить последствия аварии, сохранить устойчивость системы при аварийных режимах, обеспечить высокое качество электро­энергии. Минимальное значение входного параметра, при котором реле срабатывает, называется чувствительностью. Увеличение чувствительности позволяет улучшить качест­во электротехнических устройств. Реле для защиты энергосистем должны иметь высокую надежность.

а) Реле защиты энергосистем. В схемах защиты энергосистем и крупных силовых установок (мощных электродвигателей, трансфор­маторов) широко применяются реле серии РТ-40. Магнито- провод из листов электротехнической стали. Обмотка ре­ле разбита на две секции, которые могут быть сое­динены параллельно или последовательно. Якорь Г-образной формы из тонкого листа электротехнической стали. С осью якоря связаны два мостиковых контакта (замыкающий и размыкающий) с се­ребряными накладками. Ток срабатывания регулируется изменением натяга спиральной противодействующей пружиной. Натяг пружины и значение тока срабатывания (уставка) фиксируются указателем по шкале . За счет изменения натяга пружины уставка по току срабаты­вания изменяется в 4 раза. При переключении последовательного соединения секций на параллельное ток срабатывания увеличивается в 2 раза.

С осью якоря связан демпфер в виде тороида, заполненного квар­цевым песком. При любом ускорении якоря и связанной с ним подвиж­ной системы часть кинетической энергии тратится на преодоление сил трения между песчинками. С помощью демпфера уменьшаются вибра­ции как всей подвижной системы, так и контактов при их включении.

Реле выпускаются на токи от 0,2 до 200 А. Время срабатывания составляет 0,03 с при I=3I_Ср. Коэффициент возврата kB>либо=0,7 и умень­шается по мере увеличения силы противодействующей пружины. По­требляемая мощность при номинальной уставке от 0,2 до 8 В-А. Мощ­ность коммутируемой цепи около 50 Вт постоянного тока при напря­жении 220 В,

На базе реле серии РТ-40 выпускаются реле максимального напряжения РН-51, РН-53 и минимальные реле напряжения РН-54.

Время-токовая характеристика реле

На рис. 9.2 даны зависи­мости входного i_y и выходного /_н параметров электромаг­нитного реле от времени. Входным параметром в данном случае является ток в обмотке реле, выходным — ток в уп­равляемой цепи (цепи нагрузки).

Для рис. 9.2 принято, что включение обмотки реле про­исходит при t = 0. При t=t_тр якорь электромагнита реле трогается и начинает движение. В течение времени t_дB якорь перемещается и в конце хода замыкается контакт в цепи нагрузки. Ток нагрузки i_H возрастает от нуля до установившегося значения /_н. Время t_cр=tt_тр+t_дB называ­ют временем срабатывания реле. После этого ток в обмотке реле продолжает расти до установившегося значения I_раб. При отключении реле из рабочего состояния t_раб цепь его обмотки разрывается и ток в ней спадает. В момент вре­мени t_отп когда усилие противодействующей пружины ста­новится больше электромагнитного усилия, происходит отпускание якоря. Контакты реле разомкнутся после выбора провала контактов через время t_npoв,к После размыкания контактов загорается дуга, которая по гаснет через время t_д и ток в нагрузке i_н = 0. Время t_0Тк = =t_отп+t_npoв,к+t_д называется временем отключения.