1.1.7. Реле тока и напряжения

Основные сведения

Реле тока и напряжения применяют в электрических цепях для контроля величины тока и напряжения.

Например, реле тока применяют в узлах защиты электродвигателей постоянного и переменного тока от токов короткого замыкания и токов перегрузки ( ниже см. пп. 1.3.3, 1.3.4, 1.3.6 ). Реле напряжения применяют в узлах защиты электроприводов постоянного и переменного тока по снижению напряжения ( ниже см. пп. 1.3.2 ).

Реле тока

Реле тока представляют собой разновидность защитных реле. Они делятся на

3 вида:

1. реле максимального тока;

2. реле минимального тока;

3. реле обратного тока.

Устройство и принцип действия реле тока

В качестве примера рассмотрим устройство и принцип действия электромагнитно-

го реле тока ( токового реле ) на рис. 40.

Рис. 40. Устройство электромагнитного реле тока: 1 – катушка; 2 – сердечник катушки; 3 – якорь; 4 – регулировочный винт; 5 – регулировочная гайка; 6, 7, 10 и 11 – контакты; 8 – амортизирующие пружины контактов; 9 – изолирующие колодки; 12 – отключающая пружина

Катушка 1 из толстого провода надета на сердечник 2, закрепленный на Г- образ-

ной скобе. К верхней части скобы на призме прикреплен якорь 3 в виде изогнутой прямо-

угольной пластины. На правой части пластины расположены изолирующие колодки 9 с

амортизирующими пружинами 8 и подвижными контактами 7 и 10.

Исходное положение якоря фиксируется регулировочным винтом 4 и отключаю-

щей пружиной 12. Степень растяжения пружины 12 можно изменять при помощи регули-

ровочной гайки 5. Например, при вращении гайки по часовой стрелке пружина 12 растя-

гивается, т.е. усилие в ней, отрывающее якорь от сердечника, увеличивается.

В исходном положении подвижный контакт 10 соединяет между собой неподвиж-

ные контакты 11. В то же время подвижный контакт 7 и неподвижные 6 разомкнуты.

Если ток в катушке увеличивается, якорь 3, преодолевая противодействие пружины 12, притягивается к сердечнику 2. Правая часть якоря с контактами 7 и 10 приподымается,

при этом контакт 7 соединяет через себя контакты 6, а контакт 10, наоборот, размыкает цеь тока через контакты 11.

У реле на постоянном токе все участки магнитной цепи – якорь, сердечник и др., выполняется из литой электротехнической стали, на переменном токе – из отдельных ли-

стов стали толщиной 0,35…0,5 мм ( для уменьшения потерь на вихревые токи ). Кроме то-

го, в верхнюю часть сердечника реле переменного тока впрессовывают короткозамкну

тый виток. Устройство остальных деталей не зависит от рода тока.

Промышленные типы реле тока

Промышленность выпускает несколько серий токовых реле. Эти серии отличаются

номинальным током катушки, количеством и сочетанием замыкающих и размыкающих контактов и пределами регулирования тока срабатывания. К основным сериям относятся такие : РМ, РЭМ20, РЭМ65 и РЭМ650.

В качестве примера рассмотрим реле серии РЭМ20, предназначенного для защиты электродвигателей постоянного тока от недопустимых перегрузок ( рис. 41 ).

Рис. 41. Реле максимального тока: 1 – катушка; 2 – сердечник; 3 – якорь;

4 – магнитопровод; 5 – регулировочная гайка; 6 – отключающая пружина;

7 – шкала; 8 – мостиковый контакт

Катушка 1 реле надета на цилиндрический сердечник 2. Катушка включается в кон-

тролируемую цепь, например, цепь обмотки якоря, последовательно, поэтому она наматы-

вается толстым проводом и имеет небольшое число витков. К нижней части 3 якоря при-

креплена Г-образная скоба с подпружиненным мостиковым контактом 8. Эта же нижняя часть якоря механически связана с отключающей пружиной 6, натяжение которой можно изменять при помощи регулировочной гайки 5. Степень растяжения пружины 6 контроли

руется при помощи стрелки-указателя, скользящей по шкале 7. Шкала имеет метки, крат

ные номинальному току реле, например, 0,7; 1,0; 1,3 и т.д., до 3-х. Чем больше число, тем сильнее растянута пружина 6 и тем больший ток нужен для того, чтобы якорь притянулся к сердечнику. Иначе говоря, ток срабатывания реле тем больше, чем сильней растянута пружина.

При увеличении тока в катушке до уставки реле ( т.е. тока срабатывания ) якорь 3

притягивается к сердечнику 2, преодолевая противодействие пружины 6. Вместе с якорем поворачивается подвижный контакт 8, в результате чего цепь тока через него размыкает-ся. В результате контролируемая цепь отключается.

Ток уставки этих реле, в зависимости от типа, может составлять от 0,7 до 4 I .

Способы возврата якоря

После исчезновения тока в цепи катушки якорь реле ( рис. 41 ) возвращается в ис-

ходное положение сам, под действием отключающей пружины 6. Такое реле называют реле с самовозвратом.

На практике применяют еще два вида реле, отличающихся способом возврата яко-

ря в исходное положение:

1. реле с ручным возвратом;

2. реле с дистанционным возвратом.

Реле с ручным возвратом имеют дополнительную Г-образную скобу-защелку, ко-

торая при срабатывании реле поворачивается на оси и принудительно удерживает якорь в отключенном состоянии ( заклинивает якорь ). Для возврата якоря в исходное состояние надо нажать вручную на хвостовик скобы-защелки.

Аналогично защелкивается якорь в реле с дистанционным возвратом. У таких реле для возврата надо подать ток на электромагнитную катушку возврата. Защелка притя

гивается к сердечнику этой катушки и освобождает якорь реле.