Η αρχή λειτουργίας του τρέχοντος ρελέ: συσκευή και σκοπός

Ηλεκτρομηχανικό ρελέ ρεύματος

Τι είναι ένα τρέχον ρελέ; Ένα τέτοιο ερώτημα εμφανίζεται συχνά μεταξύ των μαθητών και των αυτοδίδακτων ηλεκτρολόγων. Η απάντηση είναι πολύ απλή, αλλά σε βιβλία και πολλά άρθρα στο Διαδίκτυο περιέχει ένα τεράστιο ποσό τύπων και αναφορές σε διάφορους νόμους. Στο άρθρο μας θα προσπαθήσουμε να εξηγήσουμε τι είναι και πώς λειτουργεί κυριολεκτικά στα δάχτυλα.

Τρέχουσα συσκευή ρελέ

Πρώτον, ας δούμε την αρχή του τρέχοντος ρελέ και της συσκευής του. Προς το παρόν υπάρχουν ηλεκτρομαγνητικά, επαγωγικά και ηλεκτρονικά ρελέ.

Θα αποσυναρμολογήσουμε τη συσκευή των πιο κοινών ηλεκτρομαγνητικών ηλεκτρονόμων. Επιπλέον, παρέχουν την ευκαιρία να κατανοήσουν καλύτερα την αρχή λειτουργίας τους.

Ηλεκτρομαγνητική διάταξη ρελέ ρεύματος

• Ας ξεκινήσουμε με τα βασικά στοιχεία κάθε τρέχοντος ρελέ. Έχει απαραιτήτως έναν μαγνητικό πυρήνα. Επιπλέον, αυτός ο μαγνητικός πυρήνας έχει μια περιοχή με κενό αέρα. Μπορεί να υπάρχουν 1, 2 ή περισσότερα τέτοια κενά ανάλογα με το σχεδιασμό του μαγνητικού κυκλώματος. Στη φωτογραφία μας υπάρχουν δύο τέτοια κενά.
• Στο σταθερό μέρος του μαγνητικού κυκλώματος υπάρχει ένα πηνίο. Και το κινητό μέρος του μαγνητικού κυκλώματος στερεώνεται από ένα ελατήριο, το οποίο εξουδετερώνει τη σύνδεση των δύο τμημάτων του μαγνητικού κυκλώματος.

Η αρχή λειτουργίας του ηλεκτρομαγνητικού ρελέ ρεύματος

• Όταν εμφανίζεται τάση στο πηνίο, το EMF προκαλείται στο μαγνητικό κύκλωμα. Εξαιτίας αυτού, τα κινούμενα και στατικά μέρη του μαγνητικού κυκλώματος γίνονται σαν δύο μαγνήτες που θέλουν να συνδεθούν. Η πηγή δεν τους επιτρέπει να το κάνουν.
• Καθώς το ρεύμα στο πηνίο αυξάνεται, το emf θα αυξηθεί. Συνεπώς, η έλξη του κινητού και σταθερού τμήματος του μαγνητικού κυκλώματος θα αυξηθεί. Όταν επιτευχθεί μια ορισμένη τιμή της ισχύς του ρεύματος, το EMF θα είναι τόσο υψηλό ώστε να ξεπερνά την αντίσταση του ελατηρίου.
• Το διάκενο αέρα μεταξύ των δύο τμημάτων του μαγνητικού κυκλώματος θα αρχίσει να μειώνεται. Αλλά όπως λέει η οδηγία και η λογική, τόσο μικρότερο είναι το κενό αέρα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ελκυστική δύναμη και τόσο πιο γρήγορα συνδέονται οι μαγνητικοί πυρήνες. Ως αποτέλεσμα, η διαδικασία εναλλαγής διαρκεί εκατοστά του δευτερολέπτου.

Υπάρχουν τρέχοντα ρελέ διαφορετικών τύπων απόδοσης

• Οι μετακινούμενες επαφές είναι σταθερά συνδεδεμένες στο κινούμενο τμήμα του μαγνητικού κυκλώματος. Κλείνουν σταθερές επαφές και σηματοδοτούν ότι το ρεύμα στο πηνίο ρελέ έχει φτάσει στην καθορισμένη τιμή.

Τρέχουσα επαναφορά τρέχουσας ρύθμισης

• Για να επιστρέψετε στην αρχική του θέση, το ρεύμα στο ρελέ θα πρέπει να μειωθεί όπως στο βίντεο. Πόσο θα πρέπει να μειωθεί εξαρτάται από το λεγόμενο συντελεστή επιστροφής του ρελέ.

Εξαρτάται από το σχεδιασμό και μπορεί επίσης να προσαρμοστεί ξεχωριστά για κάθε ρελέ λόγω της τάσης ή της εξασθένισης του ελατηρίου. Είναι πολύ δυνατό να το κάνετε μόνοι σας.

Σκοπός και μέθοδοι σύνδεσης του ρεύματος ρελέ

Τα ρελέ ρεύματος και τάσης είναι τα κύρια στοιχεία σχεδόν όλων των βασικών προστατευτικών. Επομένως, ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο πεδίο εφαρμογής τους και στο διάγραμμα καλωδίωσης.

Σκοπός του τρέχοντος ρελέ

Και πρώτα απ 'όλα, ας δούμε, αλλά γιατί πραγματικά χρειάζονται αυτό το τρέχον ρελέ; Για να απαντήσουμε σε αυτή την ερώτηση, πρέπει να καταλάβουμε λίγο τη θεωρία. Αλλά θα προσπαθήσουμε να το καταστήσουμε επιφανειακό και προσβάσιμο όσο το δυνατόν.

• Κάθε ηλεκτρική εγκατάσταση έχει δύο κύριες παραμέτρους της εργασίας της - είναι ρεύμα και τάση. Με τον έλεγχο αυτών των δύο παραμέτρων, είναι δυνατόν να εκτιμηθεί η απόδοση του εξοπλισμού και πιθανές δυσλειτουργίες.
• Το τρέχον ρελέ, όπως μπορείτε να μαντέψετε, ελέγχει το τρέχον. Και αν η μείωσή της μιλά μόνο για μείωση του φορτίου, τότε η αύξηση στις περισσότερες περιπτώσεις υποδηλώνει σοβαρή δυσλειτουργία. Για να μην εξετάσουμε λεπτομερέστερα το ζήτημα, ας πάρουμε το ηλεκτρικό μοτέρ ως παράδειγμα.

Κύκλωμα προστασίας κινητήρα ρελέ

• Ο κινητήρας έχει ονομαστικό ρεύμα, για παράδειγμα 50Α. Μια μικρή αύξηση στο ρεύμα, για παράδειγμα μέχρι 55Α, σηματοδοτεί μια υπερφόρτωση. Σε αυτή την περίπτωση, ο κινητήρας δεν πρέπει να κλείνει αμέσως, επειδή η υπερφόρτιση μπορεί να είναι προσωρινή, και σύμφωνα με την ΕΙ, οι περισσότεροι ηλεκτροκινητήρες μπορούν να υπερφορτωθούν περιοδικά.
• Αλλά η συνεχής λειτουργία με υψηλότερο ονομαστικό ρεύμα ενδέχεται να σηματοδοτήσει μηχανική βλάβη ή άλλα προβλήματα. Ως εκ τούτου, μετά το φορτίο, μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, ο κινητήρας πρέπει να απενεργοποιηθεί.

Κύκλωμα προστασίας από υπερφόρτωση

• Το κύκλωμα ρελέ ρεύματος και χρόνου παρέχει τέτοια προστασία. Όταν το ρεύμα υπερβεί την ονομαστική τιμή των 50Α, ενεργοποιείται ο τρέχων ρελέ. Με τις επαφές του ξεκινά ένα ρελέ χρόνου, ο οποίος μετράει τον επιτρεπόμενο χρόνο λειτουργίας του κινητήρα σε κατάσταση σβέσης. Εάν κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου ο τρέχων ηλεκτρονόμος δεν εξαφανιστεί, τότε ενεργοποιείται ο ρελέ ώρας και σβήνει ο ηλεκτροκινητήρας.

Δώστε προσοχή! Η προστασία από υπερφόρτωση πρέπει να ανακατασκευαστεί από τη στιγμή εκκίνησης του κινητήρα. Όπως γνωρίζετε, κατά την εκκίνηση, το ρεύμα εκκίνησης μπορεί να φτάσει έως δέκα φορές ονομαστικό (συνήθως πέντε ή έξι φορές). Επομένως, για να αποφευχθεί η λανθασμένη ενεργοποίηση της προστασίας υπερφόρτωσης, η χρονική καθυστέρηση πρέπει να είναι μεγαλύτερη από την ώρα αντιστροφής του κινητήρα.

Τρέχουσα αποκοπή

• Τώρα ας πάρουμε μια άλλη κατάσταση . Υπάρχει βραχυκύκλωμα στον κινητήρα μας. Πρέπει να απενεργοποιηθεί το συντομότερο δυνατό. Ένα βραχυκύκλωμα χαρακτηρίζεται από απότομη αύξηση του ρεύματος. Ανάλογα με τον τύπο βραχυκυκλώματος, αυτά τα ρεύματα μπορεί να υπερβαίνουν το δεκαπλάσιο της ονομαστικής τιμής.
• Με βάση αυτό, πρέπει να βάλουμε ένα τρέχον ρελέ, το κύκλωμα του οποίου θα αντιδράσει σε ένα τέτοιο ρεύμα και αμέσως να το απενεργοποιήσει. Αυτή η προστασία ονομάζεται διακοπή ρεύματος. Όταν η προστασία σβήνει αμέσως τον ηλεκτρικό εξοπλισμό όταν φτάσει μια συγκεκριμένη τρέχουσα τιμή.

Χρονικά ρελέ ρεύματος

• Αλλά υπάρχουν βραχυκύκλωμα που δεν έχουν τέτοια μεγάλα ρεύματα. Σε αυτή την περίπτωση, το ρελέ ρεύματος και το διάγραμμα καλωδίωσης του αλλάζουν κάπως. Η αρχή της λειτουργίας είναι παρόμοια με την προστασία υπερφόρτωσης, τόσο μεγαλύτερος είναι το ρεύμα, τόσο πιο γρήγορα θα σβήσει ο ηλεκτροκινητήρας μας. Αυτό επιτυγχάνεται συνδυάζοντας σε μία συσκευή και το ρελέ χρόνου και το ρεύμα. Αυτή η προστασία ονομάζεται υπερχείλιση.

Τρέχουσα προστασία ενσωματωμένη στο διακόπτη

• Υπάρχει επίσης προστασία από μονοφασικές βλάβες γείωσης, προστασία από ρεύματα αρνητικής ακολουθίας, προστασία διαφορικού, προστασία από απόσταση και πολλά άλλα κυκλώματα ρελέ που χρησιμοποιούν ρελέ ρεύματος.

Αλλά αυτά είναι ήδη πιο συγκεκριμένες άμυνες που απαιτούν μια βαθύτερη κατανόηση των διαδικασιών. Επομένως, στο άρθρο μας δεν θα τα εξετάσουμε.

Τρέχοντα διαγράμματα σύνδεσης ρελέ

Έχοντας εξετάσει τη συσκευή και τον σκοπό του τρέχοντος ρελέ, μπορείτε να πάτε στο θέμα της σύνδεσής τους. Υπάρχουν δύο κύριες επιλογές - απευθείας ή μέσω ενός μετασχηματιστή ρεύματος.

Ας δούμε κάθε μία από αυτές τις επιλογές:

• Τα ρελέ μπορούν να συνδεθούν απευθείας με ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με τάση μέχρι 1000V. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι με μεγαλύτερη τάση, οι διαστάσεις του ηλεκτρονόμου θα πρέπει να αυξηθούν σημαντικά προκειμένου να εξασφαλιστεί επαρκής μόνωση και η ροή μεγάλων ρευμάτων. Και λόγω αυτού, η τιμή του ρελέ θα αυξηθεί επίσης.

Απευθείας συνδεδεμένο ρεύμα ρελέ

• Οι καταναλωτές μέχρι 1000V δεν είναι συνήθως οι πιο υπεύθυνοι, επομένως η προστασία εφαρμόζεται σε μία ή δύο φάσεις. Ωστόσο, είναι δυνατή η εφαρμογή της προστασίας και στις τρεις φάσεις. Για να γίνει αυτό, απλά σε σειρά με το φορτίο, το πηνίο του τρέχοντος ρελέ ενεργοποιείται σε μία ή περισσότερες φάσεις.

Τρέχον ρελέ

• Πολλά ρεύματα ρελέ περιέχουν δύο πηνία. Για αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σειριακή ή παράλληλη σύνδεση των περιελίξεων του τρέχοντος ρελέ. Αυτό είναι απαραίτητο για να αλλάξετε τα όρια λειτουργίας του ρελέ.
• Για παράδειγμα, πάρτε το ρελέ PT 40. Όταν τα πηνία συνδέονται παράλληλα, το ρεύμα απόκρισης κυμαίνεται από 0,1 έως 100Α. Όταν οι περιελίξεις συνδέονται σε σειρά, το όριο λειτουργίας μπορεί να ρυθμιστεί στο εύρος 0,2 - 200Α.

Δώστε προσοχή! Αν χρειάζεστε ένα όριο απόκρισης 0,1-100Α, τότε κατ 'αρχήν δεν μπορείτε να συνδέσετε καθόλου το δεύτερο τύλιγμα.

Μετασχηματιστής ρεύματος 6 - 10kV

Μετασχηματιστής ρεύματος 110kV και άνω

• Πιο συχνά, τα ηλεκτρικά κυκλώματα για τη σύνδεση σημάτων ρεύματος περιλαμβάνουν τη χρήση μετασχηματιστών ρεύματος. Αυτές οι συσκευές σας επιτρέπουν να μετατρέψετε οποιοδήποτε ρεύμα σε τιμές 1 ή 5 A.

Σχέδιο συνδεσμολογίας του ρελέ ρεύματος μέσω του μετασχηματιστή ρεύματος

• Αυτοί οι καταναλωτές θεωρούνται συνήθως υπεύθυνοι, επομένως η τρέχουσα προστασία εφαρμόζεται σε κάθε φάση . Η αρχή της σύνδεσης είναι απλή. Το πηνίο ρελέ συνδέεται απλά στους ακροδέκτες του μετασχηματιστή ρεύματος.

Προσοχή! Αλλά εδώ θα πρέπει να θυμόμαστε ότι οι μετασχηματιστές ρεύματος και όλες οι δευτερεύουσες εργασίες μεταγωγής στη λειτουργία κοντά στο βραχυκύκλωμα. Ως εκ τούτου, το σπάσιμο τέτοιων κυκλωμάτων είναι γεμάτο με ζημιά στον μετασχηματιστή ρεύματος, καθώς και σοβαρές συνέπειες για τον άνθρωπο. Επομένως, προτού πραγματοποιήσετε οποιοδήποτε διακόπτη σε κυκλώματα ρεύματος, θα πρέπει να βραχυκυκλωθούν με έναν βραχυκυκλωτήρα. Ή για να ενεργοποιήσετε τον ηλεκτρικό εξοπλισμό που προέρχεται από την επισκευή.

Συμπέρασμα

Ο τρέχων ηλεκτρονόμος και το ηλεκτρικό κύκλωμα της σύνδεσης του έχουν πολλές αποχρώσεις. Αν εισέλθετε σε κάθε ένα, θα έχετε ένα πλήρες βιβλίο. Στόχος μας ήταν να σας δώσουμε μια γενική ιδέα αυτού του ρελέ στην πιο προσιτή γλώσσα. Επομένως, ορισμένες ερωτήσεις στο άρθρο μας δεν αποκαλύπτονται πλήρως ή απλά. Περισσότερες λεπτομέρειες για κάθε πτυχή πρέπει να γίνουν κατανοητές με βάση τις υπάρχουσες συνθήκες.