Практична робота № 8
Тема: Вивчення конструкцій реле, застосування в схемах релейного захисту
Мета роботи: Ознайомитися з конструкціями реле і застосуванням їх в схемах релейного захисту.
Хід роботи:
Релейним захистом називається спеціальні пристрої (реле, контактори, автомати і т.д.) щоб забезпечити автоматичне відключення пошкодженої частини установки або приводить в дію сигналізацію.
Реле називається апарати, замикаючі або розмикаючих електричні мережі, або механічно впливають на вимикачі при заданому значенні величин напруги, на які вони реагують.
Теплові реле застосовуються для захисту від перевантажень в мережах напругою до 1 кВ. Такі реле входять в конструкцію магнітних пускачів.
Розглянемо реле з використанням напівпровідникових приладів (діодів і транзисторів). Ці реле мають малий часом повернення і малими похибками по струму спрацьовування, відносяться до безконтактним апаратів, в яких використовуються підсилювальні властивості транзисторів. Принцип дії напівпровідникових реле зводиться, як правило, до стрибкоподібної зміни струму в електричному ланцюзі при впливі на нього, керуючого сигналу. До недоліків таких реле слід віднести: наявність невеликого струму в ланцюзі навантаження в положенні «вимкнено», у зв'язку, з чим безконтактні реле не можуть бути використані для повного розриву ланцюга; великі розкид характеристик, залежність від температури, нелінійність опорів.
Проміжні реле (рис. 2), як правило, виконуються на електромагнітному принципі і призначені для збільшення числа контактів основного реле, коли при його спрацьовуванні потрібно замкнути і розімкнути кілька ланцюгів. Крім того, проміжні реле мають значно потужніші контакти в порівнянні з контактами основного реле. Тому якщо необхідно замикання або розмикання ланцюгів такої потужності, на яку контакти основного реле не розраховані, то вони спочатку замикають ланцюг котушки проміжного реле, яке своїми контактами замикає відповідні ланцюги основного реле.
Рис. 2. Проміжне реле РП - 341
При проходженні струму по котушці 1, перевищує струм нормального режиму, спрацьовує якір 3 магнітної системи 2. За допомогою важеля 6 замикаються контакти 4 і 5.
Реле прямої дії ЕТ - 520
Розглянемо принцип дії та конструкції різних типів реле, що застосовуються в схемах РЗ. На рис. 3 показана конструкція електромагнітного реле серії ЕТ-520 миттєвого спрацювання. Струм спрацювання реле регулюється натягом спіральної пружини 4 за допомогою важеля 7. Обмотка 1, розташована на сердечнику 2, складається з двох секцій, що дозволяє послідовним або паралельним включенням секцій змінювати межі регулювання струму спрацювання чотирма ступенями. Якір 3 повертається і контактний місток 5 замикає нерухомі контакти 6, чим забезпечується подача вимикаючого імпульсу на вимикач. У ставка реле встановлюється на шкалі 8.
Рис. 3. Токове реле ЕТ - 520.
Реле струму РТ - 80
За принципом дії дане реле є комбінованим, що складається з індуктивного і електромагнітного елементів. При перевантаженнях, коли величина струму в обмотці реле менше струму спрацьовування електромагнітного елемента, відключення відбувається з витримкою часу за рахунок індукційного елемента, а при струмах в обмотці реле, що перевищують струм спрацьовування індукційного елемента, спрацьовує електромагнітний елемент без витримки часу.
При протіканні по обмотці реле струму диск індукційного елемента повільно обертається, причому його обертанню перешкоджає гальмівний момент створюється постійним магнітом. Під дією електромагнітного моменту, створюване струмом реле рамка повертається, черв'як входить в зачеплення з зубами сегмента, починає поступово підніматися, долаючи зусилля пружини і спеціальною планкою замикає контакти реле. Час спрацювання регулюється гвинтом.
Електромагнітний елемент складається з ярма електромагніту і якоря, через які замикається частину потоків розсіювання електромагніту. При протіканні великих струмів по обмотці реле, якір втягується і без витримки часу замикає контакти реле. Струми спрацьовування електромагнітного елемента регулюється зміною кількості витків обмотки і погашенням регулювального гвинта.
Рис. 4. Реле струму РТ - 80.
Реле напруги РНТ
Пo конструкції реле максимальної напруги схожі з реле максимального струму, але котушка має більше число витків меншого перетину дроту. При підключенні напруги рухливі контакти замикають нерухомі. При падінні напруги до встановлених значень рухливих контакти під дією пружини повертається в початкове положення, тим самим розмикається (силова) ланцюг. На цих реле так само є додаткові пари нормально розімкнутих контактів, які при спрацьовуванні замикаються і сигналізують про це.
Рис. 5. Реле напруги РНТ.
Реле часу ЕВ
Реле часу (рис. 6) призначено для створення витримки часу спрацьовування РЗ.
Реле часу мають витримки в діапазоні 0,1-20с. Найбільшого поширення набули реле часу з часовими механізмами. При подачі напруги на обмотку 1 реле якір 3 втягується, палець 2 звільняється й під дією пружини 4 відбувається поворот зубчастого сектора 5 по годинниковою стрілкою, а шестерня 8 і рухомий контакт 9 повертаються проти годинникової стрілки, що призводить до замикання контактів 10. Витримка часу регулюється переміщенням контактів 10 за шкалою 11, отградуированной в секундах; контакти б і 7 миттєвого спрацювання без витримки часу.
Рис. 6. Реле часу типу ЕВ.
Принципові схеми розглянутих вище реле (схеми виходів):
а) Реле струму прямої дії Pf-40/50
б) Реле струму РТ-81 / 1 - У4
в) Реле напруги РН-54/160
Тема: Вивчення конструкцій реле, застосування в схемах релейного захисту
Мета роботи: Ознайомитися з конструкціями реле і застосуванням їх в схемах релейного захисту.
Хід роботи:
Релейним захистом називається спеціальні пристрої (реле, контактори, автомати і т.д.) щоб забезпечити автоматичне відключення пошкодженої частини установки або приводить в дію сигналізацію.
Реле називається апарати, замикаючі або розмикаючих електричні мережі, або механічно впливають на вимикачі при заданому значенні величин напруги, на які вони реагують.
Вказівний реле РУ - 21
Вказівні реле (рис. 1) використовуються у схемах РЗ і автоматики як покажчики спрацьовування цих пристроїв. Пристрій реле РУ-21, широко розповсюдженого в даний час, складається з електромагніта з обмоткою 1. Коли по обмотці проходить струм, якір 2 притягається, звільняючи прапорець (блінкер) 3. Прапорець падає під дією власної ваги і займає положення, при якому oн видно через оглядове вікно 4. Повернення прапорця у вихідне положення здійснюється натисканням на кнопку 5.Теплові реле застосовуються для захисту від перевантажень в мережах напругою до 1 кВ. Такі реле входять в конструкцію магнітних пускачів.
Розглянемо реле з використанням напівпровідникових приладів (діодів і транзисторів). Ці реле мають малий часом повернення і малими похибками по струму спрацьовування, відносяться до безконтактним апаратів, в яких використовуються підсилювальні властивості транзисторів. Принцип дії напівпровідникових реле зводиться, як правило, до стрибкоподібної зміни струму в електричному ланцюзі при впливі на нього, керуючого сигналу. До недоліків таких реле слід віднести: наявність невеликого струму в ланцюзі навантаження в положенні «вимкнено», у зв'язку, з чим безконтактні реле не можуть бути використані для повного розриву ланцюга; великі розкид характеристик, залежність від температури, нелінійність опорів.
Рис. 1. Вказівний реле РУ - 21
Проміжне реле РП - 341Проміжні реле (рис. 2), як правило, виконуються на електромагнітному принципі і призначені для збільшення числа контактів основного реле, коли при його спрацьовуванні потрібно замкнути і розімкнути кілька ланцюгів. Крім того, проміжні реле мають значно потужніші контакти в порівнянні з контактами основного реле. Тому якщо необхідно замикання або розмикання ланцюгів такої потужності, на яку контакти основного реле не розраховані, то вони спочатку замикають ланцюг котушки проміжного реле, яке своїми контактами замикає відповідні ланцюги основного реле.
Рис. 2. Проміжне реле РП - 341
При проходженні струму по котушці 1, перевищує струм нормального режиму, спрацьовує якір 3 магнітної системи 2. За допомогою важеля 6 замикаються контакти 4 і 5.
Реле прямої дії ЕТ - 520
Розглянемо принцип дії та конструкції різних типів реле, що застосовуються в схемах РЗ. На рис. 3 показана конструкція електромагнітного реле серії ЕТ-520 миттєвого спрацювання. Струм спрацювання реле регулюється натягом спіральної пружини 4 за допомогою важеля 7. Обмотка 1, розташована на сердечнику 2, складається з двох секцій, що дозволяє послідовним або паралельним включенням секцій змінювати межі регулювання струму спрацювання чотирма ступенями. Якір 3 повертається і контактний місток 5 замикає нерухомі контакти 6, чим забезпечується подача вимикаючого імпульсу на вимикач. У ставка реле встановлюється на шкалі 8.
Рис. 3. Токове реле ЕТ - 520.
Реле струму РТ - 80
За принципом дії дане реле є комбінованим, що складається з індуктивного і електромагнітного елементів. При перевантаженнях, коли величина струму в обмотці реле менше струму спрацьовування електромагнітного елемента, відключення відбувається з витримкою часу за рахунок індукційного елемента, а при струмах в обмотці реле, що перевищують струм спрацьовування індукційного елемента, спрацьовує електромагнітний елемент без витримки часу.
При протіканні по обмотці реле струму диск індукційного елемента повільно обертається, причому його обертанню перешкоджає гальмівний момент створюється постійним магнітом. Під дією електромагнітного моменту, створюване струмом реле рамка повертається, черв'як входить в зачеплення з зубами сегмента, починає поступово підніматися, долаючи зусилля пружини і спеціальною планкою замикає контакти реле. Час спрацювання регулюється гвинтом.
Електромагнітний елемент складається з ярма електромагніту і якоря, через які замикається частину потоків розсіювання електромагніту. При протіканні великих струмів по обмотці реле, якір втягується і без витримки часу замикає контакти реле. Струми спрацьовування електромагнітного елемента регулюється зміною кількості витків обмотки і погашенням регулювального гвинта.
Рис. 4. Реле струму РТ - 80.
Реле напруги РНТ
Пo конструкції реле максимальної напруги схожі з реле максимального струму, але котушка має більше число витків меншого перетину дроту. При підключенні напруги рухливі контакти замикають нерухомі. При падінні напруги до встановлених значень рухливих контакти під дією пружини повертається в початкове положення, тим самим розмикається (силова) ланцюг. На цих реле так само є додаткові пари нормально розімкнутих контактів, які при спрацьовуванні замикаються і сигналізують про це.
Рис. 5. Реле напруги РНТ.
Реле часу ЕВ
Реле часу (рис. 6) призначено для створення витримки часу спрацьовування РЗ.
Реле часу мають витримки в діапазоні 0,1-20с. Найбільшого поширення набули реле часу з часовими механізмами. При подачі напруги на обмотку 1 реле якір 3 втягується, палець 2 звільняється й під дією пружини 4 відбувається поворот зубчастого сектора 5 по годинниковою стрілкою, а шестерня 8 і рухомий контакт 9 повертаються проти годинникової стрілки, що призводить до замикання контактів 10. Витримка часу регулюється переміщенням контактів 10 за шкалою 11, отградуированной в секундах; контакти б і 7 миттєвого спрацювання без витримки часу.
Рис. 6. Реле часу типу ЕВ.
Принципові схеми розглянутих вище реле (схеми виходів):
а) Реле струму прямої дії Pf-40/50
б) Реле струму РТ-81 / 1 - У4
в) Реле напруги РН-54/160