Сам термин промежуточное реле означает устройство, которое используется в качестве вспомогательного реле. Оно не играет главную роль, но является важным звеном в схеме управления цепью. Они ставятся в сложных электронных устройствах, такие как станки, сложно оборудование, электронно-механические комплексы. Промежуточное реле может работать по электронному и электромагнитному принципу.
Любое реле – это устройство, которое проводит замыкание и размыкание в нужный момент времени при определенных условиях. В статье рассказано о принципе работы промежуточного реле. Бонусом служит видеоролик и статья, полностью раскраивающая все особенности функционирования такого типа реле.
Промежуточное реле и его назначение
Схемотехнические решения устройств релейной защиты и автоматики сдержат различные типы релейной аппаратуры, каждый из которых выполняет свои функции. Основными «органами чувств» автоматики служат специальные релейные устройства, реагирующие на изменение значений контролируемых параметров – тока, напряжения, частоты, сопротивления, температуры и других величин. Обычно это достаточно тонкие механизмы, обладающие возможностью точной настройки.
[stextbox id=’info’]Количество контактов в таких устройствах невелико и они рассчитаны на малые токи. При срабатывании устройства РЗА происходит одновременный запуск нескольких типов процессов по разным электрическим цепям. Рассмотрим работу простейшей защиты по максимальному току высоковольтного электродвигателя.[/stextbox]
Реагирующим органом такой защиты обычно служит максимальное реле тока типа РТ – 40. Якорь этого прибора в целях уменьшения инерционности очень лёгкий и удерживается мягкой спиральной пружинкой. Имеется только один контакт замыкающегося типа, рассчитанный на небольшую мощность. В то же время, срабатывание этой защиты должно вызывать следующие последствия:
- отключение высоковольтного выключателя путём подачи напряжения на мощный соленоид отключения;
- подача электрического напряжения на специальные указательные релейные устройства (блинкеры), выпадение флажков которых сигнализирует о факте срабатывания защиты;
- включение световых сигнальных табло и звуковой сигнализации различного типа;
- передача сигнала в систему диспетчерского управления (при наличии);
- включение световых сигнальных табло и звуковой сигнализации различного типа;
Для выполнения перечисленных действий используются вспомогательные реле, называемые промежуточными. Промежуточное реле имеет несколько контактных групп замыкающегося и размыкающегося типа. Катушка этого прибора подключена в цепь контактов токового релейного органа (в случае токовой защиты). При срабатывании реле тока, срабатывает и промежуточное, каждая контактная группа которого выполняет одну из перечисленных выше функций.
Таким образом, главным назначением релейного органа промежуточного типа является увеличение числа и коммутирующей способности контактов для обеспечения работы всех цепей релейной защиты. Несмотря на развитие систем РЗА микропроцессорного типа, электромагнитные приборы (в том числе промежуточные) продолжают широко использоваться. Появились серии модульного типа промежуточных реле для установки на дин рейку.
Типы промежуточных реле
Питание схем защиты и автоматики осуществляется от специальных цепей оперативного тока. По типу оперативный ток может быть переменным или постоянным. Источниками напряжения постоянного оперативного тока могут служить аккумуляторные батареи, батареи конденсаторов или выпрямительные устройства, шинки переменного опертока питаются напряжением от трансформаторов собственных нужд. Поскольку работают промежуточные реле в цепях оперативного напряжения, в зависимости от его типа они производятся с катушками на постоянный и переменный ток.
РП – 23
Данный тип промежуточного реле предназначен для работы в цепях постоянного напряжения. РП – 23 состоит из катушки напряжения с магнитным сердечником. Подвижной частью магнитной системы является якорь, который при подаче напряжения на катушку притягивается к сердечнику. С якорем механически связана траверса, на которой закреплены четыре контактных мостика. Притягиваясь к сердечнику, якорь опускает траверсу, сжимая пружину, на которой она установлена. При этом происходит замыкание нормально разомкнутых контактов и размыкание нормально замкнутого.
Неподвижные контакты РП – 23 выполнены в форме уголков из тонких медных пластин. Каждый из уголков может быть установлен одним из двух способов. Благодаря этому можно получить четыре типа комбинаций вариантов контактных групп (р – группа на размыкание, з – группа на замыкание):
- 1 р, 4 з;
- 2 р, 3 з;
- 3 р, 2 з;
- 4 р, 1 з.
Такая инвариантность позволяет приспособить этот прибор к работе в составе любой схемы. При размыкании создаётся два воздушных промежутка на каждый контакт, благодаря чему повышается их дугогасительная способность. Это свойство важно при работе релейного аппарата в цепях отключения высоковольтных выключателей, соленоиды которых обладают большой индуктивностью и поддерживают напряжение электрической дуги при разрыве цепи.
[stextbox id=’info’]Рабочий ресурс электромагнитного механизма промежуточных реле составляет 100000 срабатываний. Контактная группа выдерживает 10000 циклов замыкания – размыкания с полной электрической нагрузкой по току и напряжению.[/stextbox]
Релейные устройства с задержкой на срабатывание и возврат
В некоторых схемах защиты и автоматики для обеспечения надёжности работы устройства требуется определённая задержка при срабатывании или возврате промежуточного релейного органа. Эта задержка носит технологический характер, её не следует путать с задержкой работы защиты, обеспечиваемой реле времени в целях соблюдения селективности. Необходимость задержки может быть проиллюстрирована следующим примером. Контакт выходного промежуточного реле подаёт команду управления электромагниту отключения выключателя. Если при этом не обеспечить задержку возврата промежуточного релейного устройства, его контакты не справятся с размыканием цепи тока отключения и сгорят. Задержка возврата на доли секунды необходима для того, чтобы выключатель успел отключиться и своими мощными блок – контактами разорвал цепь тока электромагнита. После этого происходит безопасный возврат реле.
Схемы защит с дешунтированием
Наличие оперативного тока позволяет строить схемы защиты и автоматики, несущие в себе ряд преимуществ:
- возможность применения релейных органов вторичного действия, обладающих высокой точностью настройки;
- использование различных средств сигнализации.
На объектах, удалённых от дислокации обслуживающего персонала часто используются защиты без оперативного тока. Идея таких устройств заключается в следующем. Отключение выключателя при срабатывании защиты максимального тока осуществляется энергией короткого замыкания. Выключатели оборудуются токовыми катушками отключения – электромагнитами с подвижными сердечниками, непосредственно воздействующими на привод отключения.
Интересный материал для ознакомления: что нужно знать об устройстве силового трансформатора.
Катушка отключения связана с первичной сетью через трансформатор тока. В рабочем режиме цепь тока катушки зашунтирована контактами специального промежуточного реле. При появлении сверхтоков короткого замыкания срабатывает токовое реле. Контакты токового релейного органа подключают к вторичной токовой цепи катушку промежуточного реле. При срабатывании, оно своими контакты дешунтирует электромагнит отключения выключателя.
[stextbox id=’info’]Указанные функции реализуются при подключении промежуточных реле типов РП – 321 и РП – 341. Отличительной особенностью этих приборов является то, что их контакты работают в токовых цепях защит. Токовые цепи запрещается разрывать, поэтому контакты РП – 321 и РП – 341 имеют особую конструкцию. В процессе дешунтирования вначале срабатывает замыкающийся контакт, и только после него размыкающийся.[/stextbox]
Подобные системы защиты отличаются простотой и надёжностью и могут длительное время функционировать без вмешательства оперативного персонала. Схемы с дешунтированием электромагнитной катушки отключения используются в электроустановках 6 – 35 кВ. К минусу таких конструкций можно отнести невозможность реализации более сложных устройств РЗА.
Особенности работы и устройство реле
В настоящее время на рынке представлен достаточно широкий ассортимент промежуточных реле. Есть возможность подобрать промежуточное реле как по ценовой категории, так и по свойству решаемых задач. Самые распространённые производства фирм:
- Finder;
- Phoenix;
- АВВ;
- Schneider electric.
Из отечественных укажем реле типа РПЛ, РПУ-2М, РП, РЭП, к примеру. В упрощенном виде промежуточное реле представляет собой электромагнитную катушку с сердечником, подключаемую либо на постоянный либо на переменный ток (это основные виды промежуточных реле), при появлении напряжения на которой, возникает электромагнитная сила притягивающая якорь, который, в свою очередь, замыкает подвижные контакты (обычно закреплённые на нём) с неподвижными, закреплёнными на корпусе. Тем самым замыкая или размыкая группы контактов. А уже эти контакты играют свою роль в цепях управления, то есть включают цепи сигнализации или защиты, размыкают (замыкают) цепь питания катушки магнитного пускателя электродвигателя. Одно промежуточное реле может иметь несколько групп замыкающих контактов и несколько групп размыкающих контактов.
Материал по теме: https://electroinfo.net/radiodetali/chto-takoe-impulsnoe-rele.html
Необходимость в определенных технических характеристиках данного реле возникает из задач, стоящих перед проектировщиком. Основная функция промежуточных реле – размножение контактов в цепях управления. Например, в цепи управления электродвигателем водяного насоса это реле имеет следующие функции – после нажатия кнопки «Пуск», одна пара замыкающих контактов замкнёт цепь сигнализации, показывающей оператору работу насоса, другая пара замкнёт цепь питания катушки магнитного пускателя, контактор пускателя сработает и запустит двигатель насоса. При этом пара размыкающих контактов разомкнёт цепь реверсивной работы электродвигателя, что предостережёт силовую схему от замыкания.
Кроме этого, промежуточные реле могут применяться в электрических схемах для усиления управляющих сигналов. Так, например, в схеме электрической нагревательной установки вход промежуточного реле подается сигнал с прибора теплового контроля, а уже своими контактами реле коммутирует катушку магнитного пускателя, который управляет подачей напряжения на нагревательные элементы печи. Слабый сигнал с прибора теплового контроля не смог бы включить катушку пускателя. Что бы схема работала сигнал усиливают через промежуточное реле, т.е. реле срабатывает от сравнительно слабого тока, но включает электрические цепи по которым проходит значительно больший ток.
Заключение
По сути само реле представляет собой миниатюрный электромагнитный пускатель, но полноценно не может заменить его в виду небольших коммутируемых токов. Проще говоря длительно допустимый ток контактных групп обычно не превышает 10А. Чего с избытком хватает для цепей управления. Четкость срабатывания реле обеспечивает отключающая пружина.
Выбор промежуточного реле происходит на основании его технических характеристик. Таких как питающее напряжения (В), потребляемая мощность (Вт), коммутируемый ток (А), длительно допустимый ток контактов (А), число и вид контактов контактов и габаритные размеры. Не стоит забывать и об условиях эксплуатации: диапазон рабочих температур, вибрация, концентрация пыли, взрывоопасность среды, влажность воздуха и т. . п. Под каждое условие эксплуатации можно и нужно подобрать необходимый тип реле.
Необходимо помнить, что каждый элемент цепей защиты вносит в эту цепь свою погрешность. Так промежуточное реле имеет определённое время срабатывания (то есть вносит в схему защиты замедление), которое нужно учитывать. Обычно время срабатывания реле доходит до 0,1 сек. Но существуют так же и быстродействующие, максимальное время срабатывания которых достигает 0,02 сек.
В данной статье рассмотрены основы работы промежуточного реле. Более подробную информацию можно узнать из стать Промышленные реле. В нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессиональных электронщиков. Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vk.com/electroinfonet. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:
www.electrik.info
www.stroy-technics.ru
www.eltechbook.ru
Предыдущая
