Для чего нужен ток возврата

Обновлено: 01.06.2024

Почему для максимальных реле коэффициент возврата меньше единицы а для минимальных больше?

У реле максимальных ток (напряжение) срабатывания больше тока (напряжения) возврата, поэтому коэффициент возврата у этих реле всегда меньше единицы. . У реле минимальных ток срабатывания меньше тока возврата, поэтому коэффициент возврата у этих реле всегда больше единицы.

Для чего нужно реле тока?

Токовые реле применяются в системах РЗиА в роли чувствительного органа, реагирующего на увеличение тока в электросети выше установленного значения вне зависимости от причин, вызвавших данное явление. Также их используются для защиты сети и источника питания при перегрузке по току или вследствие короткого замыкания.

В чем отличие реле напряжения и реле тока?

Реле переменного тока используются, чтобы контролировать большие токи, и могут включаться через трансформаторы. Реле напряжения предназначены для контроля уровня напряжения и силовой части разъединителя нагрузки.

Как регулируются уставки срабатывания реле тока и напряжения?

Уставка срабатывания реле серии РТ40 плавно регулируется натяжением пружины и ступенчато - переключением катушек обмотки с последовательной схемы на параллельную. При переключении последовательного соединения секций обмоток на параллельное ток срабатывания увеличивается в два раза.

Что понимается под коэффициентом возврата?

Что такое коэффициент отстройки?

Коэффициент отстройки kотс – Коэффициент отстройки[1] kотс – множитель, используемый при расчетах для выбора уставки срабатывания, обеспечивающей селективное срабатывание устройства или алгоритма защиты.

Для чего нужно реле максимального тока?

Для того, чтобы предотвратить работу электроприборов в аварийном режиме на производстве широко применяют реле максимального тока. Как видно из названия, это реле предназначено для ограничения максимального тока в сети, для отключения потребителей при превышении порогового значения потребляемого тока.

Как работает реле максимального тока?

Принцип работы токового реле заключается в том, что когда аппарат подключается к сети, катушка получает электрическую энергию. Далее через якорь и металлический сердечник происходит сплетение контактов. В это же время замыкаются контакты всех приборов, которые были включены в цепь прибора.

Как работает реле контроля тока?

Реле тока предназначены для сигнализации превышения тока в контролируемой цепи. Эти устройства также используются для защиты цепей и источников питания от перегрузки и короткого замыкания. Реле тока измеряют его величину в контролируемой цепи и срабатывают при превышении установленного значения.

Как правильно выбрать реле контроля напряжения?

Если стоит автомат на 25А, нужно выбрать реле на 32А либо 40А. Если же номинальный ток автомата составляет 32А, ток РН должен составлять 40, а лучше 50 А. Чтобы вы понимали, однофазные реле напряжения для установки в розетку рассчитаны на ток от 6 до 16 Ампер.

Как работает временное реле?

В бытовых условиях реле времени, как правило, используется для управления осветительными приборами. Работает устройство следующим образом – человек устанавливает необходимый интервал времени, через который реле должно разомкнуть электрическую цепь и отключить подсоединенный к линии прибор.

Что проверяется у реле?

При осмотрах реле проверяют величину зазоров между якорем и сердечником, расстояния между разомкнутыми контактами, прогиб контактных пластин при замыкании контактов и одновременность их замыкания и размыкания. Механизм реле должен обеспечивать легкость и четкость работы и возврата реле в начальное положение.

Что такое уставки?

Уставка (уставка срабатывания) – заданное пороговое значение некоей величины или параметра, по достижении которой должно произойти срабатывание оборудования, схемы или иное заранее предусмотренное действие.

Каким образом устанавливается ток срабатывания реле типа РТ 40?

Перед настройкой заданной уставки обмотки реле соединяются между собой последовательно или параллельно (в зависимости от уставки). Затем указатель устанавливается на точку шкалы, соответствующую заданному току (напряжению) срабатывания, и плавно регулируется ток (напряжение) до срабатывания реле.

Оказавшись в любом старом распредустройстве будь то 0,4, 6 или 10кВ, и открыв релейных отсек, Вы можете увидеть прямоугольник в полосатом оргстекле или черной пластмассе. И на нем будет написано РТ40. Под ним же может быть написано КА1. В общем, этот материал посвящен, знакомому каждому человеку, имеющему отношение к релейной защите, токовому реле РТ40.

Итак, наша рубрика расшифровка. Возьмем например РТ140/6.

РТ - реле тока
1 - выполнено в унифицированной оболочке
40 - номер разработки устройства (не ток)
6 - максимальная величина тока срабатывания

Что может означать унифицированная оболочка? В ответ на этот вопрос я обратился в интернет. Единственное различие я обнаружил в способе крепления крышки реле к корпусу. В реле рт140 крепление производится болтом. Не самое удобное, так как, когда откручиваешь крышку, болт с шайбой можно уронить. Но, если руки растут из того места, то проблем возникнуть не должно. В случае с рт-40 крепление происходит защелками.

Тут единственное обстоятельство, вновь же связанное с кривыми руками, при попытке отсоединить крышку можно нечаянно попасть одним из пальцев под оперток или напряжение, так как дергаются они непроизвольно. Думаю, кое-кто меня да поймет.

Устройство реле РТ40

Для того, чтобы разобраться в принципе работы любого реле, можно, но не обязательно, узнать, из чего же оно состоит. Для этого смотрим на картинку, приведенную ниже и изучаем. Источником картинки, как и основой для написания статьи является, кроме личного желания и опыта, выпуск №526 Библиотеки электромонтера (Л.С. Жданов, В.В. Овчинников - Электромагнитные реле тока и напряжения РТ и РН).

На рисунке выше: а - конструкция реле РТ-40; б - изоляционная колодка с неподвижными контактами; в - регулировочный узел; г - контактный узел; 1 - сердечник; 2 - каркас катушки с обмоткой; 3 - якорь; 4 - спиральная пружина; 5 - подвижный контакт; 6 - левый упор; 7 - правая пара контактов; 8 - левая пара контактов; 9 - изоляционная колодка; 10 - пружинодержатель; 11 - фасонный винт; 12 - шестигранная втулка; 13 - шкала уставок; 14 - указатель уставки; 15 - верхняя полуось; 16 - хвостовик; 17 - фасонная пластинка; 18 - пружинящая шайба; 19 - бронзовая пластинка с серебряной полоской; 20 - передний упор; 21 - задний гибкий упор; 22 - гаситель колебаний; 23 - алюминиевая стойка.

Реле состоит из П-образного сердечника, собранного из листов стали. Это сделано для уменьшения паразитных токов.

На сердечник надеты две катушки. Но не медью на сталь, а через пластмассовые каркасы, на которые намотаны эти самые катушки. Начала и концы обмоток катушек выведены на клеммную панель, которая расположена на пластмассовом корпусе.

Г-образный якорь выполнен из стальной пластины. Г-образная форма выбрана для уменьшения величины воздушного зазора при ходе контактов реле из одного положения в другое.

К якорю жестко прикреплена изоляционная колодка, на конце которой расположены подвижные контакты мостикового типа.

Г-образный якорь прикреплен к П-образной скобе. Сверху этой скобы прикреплен пластмассовый барабан с алюминиевой крышкой, заполненный просеянным песком. Данная деталь выступает в качестве гасителя вибрации подвижной системы.

Положение якоря ограничено левым и правым латунными упорами, которые представляют собой шпильки.

По бокам реле выведены контакты реле (открытый и закрытый) и начала и концы обмоток. Если смотреть лицом на реле, то слева будут нечетные (1, 3, 5, 7), справа четные (2, 4, 6, 8) номера. 1 и 3 - открытый контакт, 5 и 7 - закрытый контакт. Четные номера соответствуют выводам катушек. Обмотки можно соединять последовательно и параллельно. Этим регулируется максимальное значение уставки. Если перемычку установить на клеммы 4,6, то значение шкалы соответствует цифрам, нанесенным на нее. Если же поставить перемычку на 2-4, а вторую перемычку на 6-8, то значение шкалы следует умножать на два. Также стоит отметить, что цифровые обозначения, как на схеме, не нанесены на реле.

Принцип работы электромеханического реле РТ40

Немного ознакомившись с составными элементами реле и их назначением, разберемся в принципе работы устройства. Сам принцип можно увидеть на иллюстрации ниже.

В основе работы реле РТ40 лежит электромагнитная система с поперечным якорем. Ток проходит через обмотки реле и создает магнитный поток Ф. Магнитный поток замыкается через сердечник и якорь. Якорь при этом намагничивается. Магнитные полюса якоря и сердечника оказываются направлены в противоположные стороны. В результате возникает сила Fэл, которая притягивает якорь к сердечнику.

Если изменить направление тока на противоположное, то якорь все равно притянется, так как изменятся полюса как сердечника, так и якоря. То есть работа реле не зависит от направления тока и оно может работать как на постоянке так и на переменке.

Мпр - это момент противодействующий, который есть всегда и зависит от степени зажатия пружины. При пропускании тока создается электрический момент притягивающий якорь к сердечнику. Когда противодействующий и электрический моменты становятся равны, то якорь начинает движение и мостик с контактами двигается от замыкающих контактов к размыкающимся. То есть регулируя уставку в реле мы изменяем противодействующий момент и тем самым увеличиваем или уменьшаем требуемый ток для срабатывания реле.

Сопротивление реле значительно уступает сопротивлению сети, к которой оно подключено, поэтому рт40 не оказывает существенного влияния на величину тока.

Характеристики реле РТ40

Током срабатывания реле называют наименьший ток, при котором реле сработает.

Током возврата называют наибольший ток, при котором реле вернется в исходное положение.

То есть мы плавно подаем ток от нуля. При срабатывании контактов (это видно визуально, если снять крышку) мы фиксируем ток срабатывания. Затем опускаем ток плавно обратно к нулю и при отпадании реле мы регистрируем ток возврата. Так происходит у реле, которые называют максимальными.

Коэффициентом возврата (kв) называется отношение тока возврата к току срабатывания. Величина kв составляет: на минимальной уставке 0,8, а на остальных уставках не менее 0,85.

Если же реле действует не на увеличение тока, как это рассмотрено выше для максимальных реле, а на уменьшение тока, то эти реле называют минимальными реле. Для минимальных реле нормальным режимом является, когда реле подтянуто. Если ток уменьшается до величины уставки, то реле отпадает - этот ток будет током срабатывания. При увеличении тока реле вновь подтянется и это значение тока будет током возврата. А kв для минимальных реле будет больше 1.

Другие типы реле РТ-40

Кроме простых реле РТ40 и РТ140 встречались и встречаются следующие типы:

РТ40/1Д - используется при длительном протекании по реле тока выше номинального тока срабатывания. Для этих целей используется насыщаемый трансформатор, который находится в корпусе реле.Простое реле рт40 с этими функциями не справляется из-за нагрева обмоток, которые не проходят по условиям термической стойкости
РТ40/Ф - используется в цепях, где необходимо отфильтровать третьи гармоники
РТ40/Р - данное реле используется в сетях, где применяется уров. Назначение этого трехфазного реле в контроле наличия и отсутствия тока в фазе

Реле РТ40 является каким-то родным, потому что оно распространено и в распредустройствах и на лабораторных стендах учебных заведений. Да и в универе его изучали. В новых распредах его уже не встретишь, но, так как модернизация не делается за один день, то мы еще долго будем их встречать, налаживать. Вспоминаю одну из первых работ на объекте, так там были электромеханические реле в сборке РТЗО чтоли. Снимаешь крышку, достаешь бумажку, выставляешь уставку. Хотя возможно это было не рт40, а рп. В общем, всем желаю, чтобы меньше током било!

Реле электромагнитное – самый распространенный тип реле, используемое во всех сферах электрики. Функционирование этого типа основано на электромагнитном поле, которое возникает в сердечнике при прохождении тока по обмоткам катушки. При подаче электричества на катушку, якорь реле из ферромагнита соприкасается с сердечником. Он преодолевает силу пружины, тем самым замыкаются его контакты.

При отключении тока, якорь переходит в свое исходное состояние. Таким образом происходит управление подачи электричества в цепь, или ее отдельных элементов. Восприимчивым элементом в устройстве является его обмотка. Это самый распространенный тип реле, применяемый в современной электромеханике. Статья содержит полезный видеоматериал об устройстве, а в конце читатель найдет дополнительный материал, посвященный особенностям устройства, области его применения и правилам эксплуатации.

Согласование тяговых и противодействующих характеристик

Электромагнитные реле благодаря простоте конструкции и надежности широко распространены в схемах электропривода и в схемах защиты энергосистем. Электромагнитные реле приводятся в действие с помощью электромагнитов постоянного или переменного тока. Рассмотрим работу максимального реле постоянного тока с простейшей магнитной системой клапанного типа. Противодействующие усилия создаются возвратной Pi и контактными Р2 пружинами. Усилие контактных пружин создает предварительное нажатие в момент соприкосновения контактов.

В результате уменьшается вибрация контактов при срабатывании и обеспечивается необходимое контактное нажатие. С учетом линейной зависимости силы пружины от ее деформации и относительно небольшого перемещения якоря противодействующее усилие пружин, приведенное к якорю, меняется линейно с изменением зазора. Для срабатывания реле необходимо, чтобы тяговая характеристика Рэ\ во всех точках хода якоря шла выше суммарной противодействующей характеристики Ра = Р\-\-Р2. Для токового реле при данном начальном зазоре бн положение Pai зависит от тока. При ненасыщенной магнитной системе тяговая сила пропорциональна квадрату тока.

Наименьшее значение тока, при котором кривая P3i начинает проходить выше зависимости Рш определяет ток трогания /Тр реле. Срабатывание реле определяется точкой в (зазор б = бн), при которой Рэ] идет выше Рп. Для надежного включения в обмотку реле обычно подается ток /раб>/тр. Коэффициент запаса при этом £3 = /раб//ср и обычно составляет k3 — l,4. С ростом ki тяговая характеристика поднимается, увеличивается тяговое электромагнитное усилие, действующее на якорь, увеличивается ускорение якоря, сокращается полное время включения. Однако при этом возрастают удары в механизме и вибрация контактов. Для того чтобы устранить залипание якоря, в магнитной системе всегда создается конечный зазор бк. При этом . зазоре тяговое усилие значительно превышает противодействующее.

Для отключения реле тяговая характеристика Рт во . всех точках должна быть ниже характеристики Рп. При этом усилие, развиваемое противодействующими пружинами, больше электромагнитного усилия и якорь возвратится в начальное положение. Ток при таком положении характеристики называется током отпускания или током возврата. При отпускании реле определяющей точкой является точка б, в которой характеристика Ра идет ниже характеристики Рп. Для реле защиты энергосистем и электропривода, контролирующих значение тока в узких пределах, коэффициент возврата йв = /0тп//Ср должен быть возможно ближе к единице.

Допустим, требуется реле, которое срабатывает при токе 100 А и отпускает при токе 99 А, т. е. £в = 0,99. В электромагнитных реле такой k5 получить трудно, и в этих случаях применяются электронные реле. Если реле применяется для защиты установки от чрезмерного понижения напряжения сети, то оно также должно иметь высокий kB. Например, если установка должна отключаться от сети при напряжении, равном 70 % Uhqm, то необходимо применить реле с kB = Q,7. Такой kB можно легко получить в электромагнитном реле переменного тока. Рассмотренное реле срабатывает при любом направлении тока в обмотке. Такие реле называются нейтральными.

Поскольку всегда РПЗб>0, коэффициент возврата максимального реле kB

Для максимального сближения тяговой и противодействующей характеристик последней можно придать нелинейный характер. Добиться этого удается ценой сложных конструктивных решений, снижающих надежность реле .(противодействующее усилие создается несколькими пружинами). Такие решения применяются редко. В простейшем случае и при одной пружине рекомендуется выбирать ее с наибольшей возможной жесткостью, чтобы противодействующая характеристика совпадала с касательной, проведенной к тяговой характеристике при б = бн. В этом случае значение РИзб будет минимальным, а kB максимальным.

Условия получения высокого коэффициента возврата

Если выбрать достаточно большое значение бк и малый рабочий ход якоря, то характеристика противодействующей пружины достаточно близко подойдет к тяговой и коэффициент возврата может быть получен примерно 0,7—0,8. Большими возможностями согласования характеристик обладает электромагнитная система с поворотным движением якоря (рис. 9.5). Якорь 3 Г-образной формы выполнен из тонкой электротехнической стали. При малом рабочем зазоре он насыщается, благодаря чему значение Ризб уменьшается и kB возрастает. Изменяя форму якоря и полюсов, можно получить практически любую тяговую характеристику. Помимо указанных факторов на коэффициент возврата реле оказывают влияние трение перемещающихся деталей электромагнита и гистерезис материала магнитопровода.

Трение является дополнительным усилием сопротивления и вызывает увеличение тока трогания. Трение препятствует и отпусканию. Усилие возвратной пружины уменьшается, что вызывает уменьшение тока отпускания. В результате коэффициент возврата уменьшается. Для того чтобы трение меньше сказывалось на коэффициенте возврата, усилие противодействующей пружины должно значительно превышать силу трения. В ряде случаев необходимо контролировать уменьшение входного параметра. Эта задача решается с помощью минимальных реле. Так, например, контакты минимального реле напряжения отключают установку при снижении напряжения сети ниже допустимого.

Электромагнитные реле в системах автоматики

В системах управления освещения с автоматикой всегда применяются кнопки, а не фиксированные выключатели, поэтому на работу всех реле будем смотреть, принимая во внимание их взаимодействие с кнопками (или выключателями без фиксации). Однако если подключить кнопки к контроллеру, а от контроллера — к реле, то все будет работать нормально. Контроллер будет подавать управляющее, удерживающее напряжение на реле, и цепь будет замкнута до тех пор, пока с кнопки на вход контроллера не поступит следующий, отключающий напряжение сигнал.

Импульсное (поляризованное) реле

Наибольшее распространение данный тип реле получил в области управления освещением. Импульсные реле можно разделить на несколько типов:

электромагнитные;
индукционные;
магнитоэлектрические;
электродинамические;
электронные (будут выделены отдельно).

Принцип работы у всех этих вариаций схож с работой обычного электромагнитного реле. Разница лишь в способе замыкания. Импульсные электромагнитные реле.
Эти реле применяются чаще остальных. У них простой метод работы, основанный на электромагнетизме в ферромагнитном сердечнике. Так же как и у электромагнитного реле, в катушке есть ток, сердечник превращается в магнит и замыкает, размыкает контакт, механизм контакта позволяет ему оставаться в этом положении до следующего импульса. Таким образом, импульсное реле не требует постоянной подачи напряжения и работает благодаря управляющим импульсам.

Индукционные реле

Магнитоэлектрическое реле

Катушка вращается в поле постоянного магнита. С катушкой связан контакт. При поступлении тока контакт замыкается, при его отсутствии пружины возвращают систему в исходное положение. Практически не используются, ибо время срабатывания долгое — порядка 0,1-0,2 с.

Электродинамические реле

Две катушки. Одна жестко закреплена, другая подвижна. Индукция в рабочем зазоре создается не постоянным магнитом, а закрепленной катушкой на сердечнике. И тяговое усилие воздействует не на якорь, как мы привыкли, а на подвижную катушку.

Достоинства электромеханических импульсных реле

Потребляют ток только в момент переключения.
Управляются из разных мест, в т. ч. контроллерами.
Малое теплообразование.
Устойчивы к перенапряжениям цепи.
Повышенная помехоустойчивость.

Недостатки

Громкий щелчок в момент срабатывания, шумность работы.
Низкая функциональность.
Много подвижных частей.
Возникновение помех при коммутации.
Длительное время срабатывания.

Электронные реле

Вынесены отдельно, ибо они являются переходным звеном от механических видов реле к твердотельным. Конструкция у них с одной стороны сложна, а с другой стороны — самая простая из всех выше перечисленных. Данное реле также имеет подвижные механизмы, отличает данный тип только способ управления внутри самого реле. Это блок, в состав которого входит микроконтроллер с полупроводником на печатной плате. И это маленькое новшество дает огромное количество вариантов использования данного реле. Можно программировать реле на включение, выключение при определенных параметрах времени, температуры, освещенности и т. д.

Плюсы электронных импульсных реле

Безопасность (на входе используются малые токи).
Низкое тепловыделение.
Возможность управления разного рода устройствами (датчики движения и т. п.).
Индикация состояния.

Недостатки

Высокая чувствительность к перепадам напряжения.
Восприимчивость к помехам.
Ложные срабатывания.
Высокая стоимость (за такую цену проще купить твердотельное реле).

О применении импульсных поляризованных реле в автоматике

Импульсное поляризованное реле работает, как триггер. Оно длительно находится в одном из двух устойчивых состояний (включено, выключено) и чередует их под воздействием внешних сигналов. То есть свет включается и выключается этими реле следующим образом:

Подал на это реле сигнал управляющей кнопкой всего один раз, реле замкнуло цепь, и свет включился.
Нужно выключить свет, еще раз нажимаем на кнопку, на реле идет управляющий сигнал, реле переключается, цепь размыкается, свет гаснет.
Подавать управляющее напряжение на это реле постоянно, чтобы оно удерживало включенную электрическую цепь, не требуется.

Этот момент обеспечивает применение импульсных поляризованных реле в системах освещения, подсоединяя кнопку (нефиксируемый переключатель) включения, выключения света напрямую к источнику света через это реле. Принцип работы реле подробно разобран в видеоролике ниже.

Дополнительных контроллеров, которые обеспечивают простейшее управление светом, подающие напряжение, как в случае с обычными электромагнитными реле, чтобы электрическая цепь удерживалась, здесь не требуется. То есть в данном случае с импульсными поляризованными реле можно применять кнопки, которые не имеют функций фиксируемого выключателя. О кнопках и выключателях уже было написано выше, но повторим еще раз:

Этот момент запоминания состояния переключения в данном типе реле делает их более универсальными в применении, но портит свойство превосходности их шумность.

Заключение

В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию: