Способы подключения реле тока

Принцип действия реле тока – упрощенный вариант

Что такое реле тока? Такой вопрос часто возникает у студентов и электриков самоучек. Ответ на него достаточно прост, но в учебниках и многих статьях в интернете он содержит огромное количество формул и отсылок к разнообразным законам. В нашей статье мы постараемся объяснить, что это такое, и как оно работает буквально на пальцах.

Устройство реле тока

Для начала давайте разберем принцип реле тока и его устройство. На данный момент существуют электромагнитные, индукционные и электронные реле.

Мы будем разбирать устройство наиболее распространенных электромагнитных реле. Тем более, что они дают возможность наиболее наглядно понять их принцип работы.

• Начнем с основных элементов любого реле тока. Оно в обязательном порядке имеет магнитопровод. Причем, этот магнитопровод имеет участок с воздушным зазором. Таких зазоров может быть 1, 2 или более — в зависимости от конструкции магнитопровода. На нашем фото таких зазора два.
• На неподвижной части магнитопровода имеется катушка. А подвижная часть магнитопровода закреплена пружиной, которая противодействует соединению двух частей магнитопровода.

• При появлении на катушке напряжения, в магнитопроводе наводится ЭДС. Благодаря этому, подвижная и неподвижная части магнитопровода становятся как два магнита, которые хотят соединиться. Не дает им это сделать пружина.
• По мере увеличения тока в катушке, ЭДС будет нарастать. Соответственно, будет нарастать притяжение подвижного и неподвижного участка магнитопровода. При достижении определенного значения силы тока, ЭДС будет настолько велико, что преодолеет противодействие пружины.
• Воздушный зазор между двумя участками магнитопровода начнет сокращаться. Но как говорит инструкция и логика, чем меньше воздушный зазор, тем больше становится сила притяжения, и тем с большей скоростью магнитопроводы соединяются. В результате, процесс коммутации занимает сотые доли секунды.

• К подвижной части магнитопровода жестко прикреплены подвижные контакты. Они замыкаются с неподвижными контактами и сигнализируют, что сила тока на катушке реле достигла установленного значения.

• Для возврата в исходное положение, сила тока в реле должна уменьшиться как на видео. Насколько оно должно уменьшится, зависит от так называемого коэффициента возврата реле.

Оно зависит от конструкции, а также может настраиваться индивидуального для каждого реле за счет натяжения или ослабления пружины. Это вполне можно сделать своими руками.

Назначение и способы подключения токового реле

Реле тока и напряжения, являются основными элементами практически всех основных защит. Поэтому, давайте более детально разберемся с их сферой применения и схемой подключения.

Назначение токового реле

И в первую очередь, давайте разберемся, а зачем собственно говоря нужно это токовое реле? Для ответа на этот вопрос нам следует немного погрузиться в теорию. Но мы постараемся сделать это максимально поверхностно и доступно.

• Любая электроустановка имеет два основных параметра своей работы — это ток и напряжение. Контролируя эти два параметра, можно оценить работоспособность оборудования и вероятные неисправности.
• Реле тока, как несложно догадаться, контролирует ток. И если его уменьшение говорит лишь о снижении нагрузки, то его увеличение в большинстве случаев говорит о серьезных неисправностях. Дабы не рассматривать вопрос более детально, давайте возьмем в качестве примера электродвигатель.

• Электродвигатель имеет номинальный ток, например, 50А. Незначительное увеличение тока, допустим до 55А, сигнализирует о перегрузе. В этом случае, двигатель не должен отключаться немедленно, ведь перегруз может носить временный характер, и согласно ПУЭ, большинство электродвигателей допускается периодически перегружать.
• Но длительный режим работы с повышенным номинальным током может сигнализировать о неисправности механической части или других проблемах. Поэтому, после нагрузки, через определенный промежуток времени, двигатель должен быть отключен.

• Схема реле тока и реле времени позволяет обеспечить такую защиту. При увеличении тока выше номинального значения в 50А, срабатывает токовое реле. Своими контактами оно запускает в работу реле времени, которое отсчитывает допустимое время работы двигателя в перегаженном состоянии. Если за этот период времени токовое реле не отпало, то реле времени срабатывает и отключает электродвигатель.

Обратите внимание! Защита от перегруза должна быть отстроена от времени пуска двигателя. Как известно, при пуске пусковой ток может доходить до десятикратного номинального (обычно пяти- или шестикратное). Поэтому, для исключения ложного срабатывания защиты от перегруза, время срабатывания реле времени должно быть больше времени разворота двигателя.

• Теперь возьмем другую ситуацию. На нашем двигателе происходит короткое замыкание. Его необходимо отключить в максимально сжатые сроки. Короткое замыкание характеризуется резким возрастанием тока. В зависимости от вида короткого замыкания, эти токи могут превышать значения 10-кратного номинального значения.
• Исходя из этого, нам нужно поставить реле тока, схема которого будет реагировать на такой ток, и сразу же отключать его. Такую защиту называют токовой отсечкой. Когда защита мгновенно отключает электрооборудование при достижении определенного значения тока.

• Но бывают короткие замыкания, которые имеют не такие большие токи. В этом случае, реле тока и схема его подключения несколько изменяется. Ее принцип действия похож на защиту от перегруза, только чем больше ток, тем быстрее она отключит наш электродвигатель. Достигается это за счет объединения в одном устройстве и реле времени и тока. Такая защита называется максимальной токовой.

• Существуют так же защиты от однофазных замыканий на землю, защиты от токов обратной последовательности, дифференциальные защиты, дистанционные защиты и множество других релейных схем, которые используют реле тока.

Но это уже более специфические защиты, которые требуют более глубоко понимания процессов. Поэтому в нашей статье мы не будем их рассматривать.

Схемы подключения токовых реле

Разобрав устройство и назначение реле тока, можно перейти к вопросу их подключения. Существует два основных варианта – непосредственно или через трансформатор тока.

Давайте рассмотрим каждый из этих вариантов:

• Непосредственно могут подключаться реле к электроустановкам напряжением до 1000В. Это связано с тем, что при большем напряжении размеры реле пришлось бы значительно увеличивать для обеспечения соответствующей изоляции и протекания больших токов. А из-за этого увеличилась бы и цена реле.

• Потребители до 1000В обычно не самые ответственные, поэтому защита реализуется на одной или двух фазах. Но возможен вариант реализации защит и на всех трех фазах. Для этого просто последовательно с нагрузкой включается катушка токового реле на одной или нескольких фазах.

• Многие токовые реле содержат две катушки. Для них может применяться последовательное или параллельное соединение обмоток реле тока. Это необходимо для изменения пределов срабатывания реле.
• В качестве примера, возьмем реле РТ 40. При параллельном подключении катушек, ток срабатывания варьирует в пределах 0,1 – 100А. При последовательном подключении обмоток, предел срабатывания можно регулировать в пределах 0,2 – 200А.

Обратите внимание! Если вам необходим предел срабатывания в 0,1 – 100А, то в принципе вы можете вовсе не подключать вторую обмотку.

• Значительно чаще, электрические схемы соединения реле тока предполагают использование трансформаторов тока. Эти устройства позволяют преобразовать любой ток до значений в 1 или 5 А.

• Такие потребители обычно относятся к ответственным, поэтому токовые защиты реализуются по каждой фазе. Принцип подключения прост. Катушка реле просто подключаются к выводам трансформатора тока.

Внимание! Но тут следует помнить, что трансформаторы тока и вся вторичная коммутация работают в режиме близком к короткому замыканию. Поэтому разкорачивание таких цепей чревато повреждением трансформатора тока, а также серьезными последствиями для человека. Поэтому прежде чем выполнять какие-либо переключения в токовых цепях их следует закоротить перемычкой. Или же производить переключения на электрооборудовании, выведенном в ремонт.

Вывод

Реле тока и электрическая схема его подключения имеет множество нюансов. Если вдаваться в каждый, то получится полноценный учебник. Наша же цель была дать вам общие представления о данном реле максимально доступным языком. Поэтому некоторые вопросы в нашей статье раскрыты не полностью или же упрощенно. Более детально по каждому аспекту следует разбираться, исходя из существующих условий.

Источник

Как подключить реле тока?

При помощи реле тока можно ограничить мощность, потребляемую удаленным оборудованием и снимать питание с него при превышении. Реле тока позволяет ограничивать работу электродвигателя при отсутствии нагрузки (холостой ход), контролировать уровень максимальной нагрузки и прекращать работу оборудования при возникновении перегрузки.

Реле тока торговой марки RBUZ выпускаются с двумя типами реле: электромагнитными (I25, I32) и поляризованными (I40, I50, I63). Особенностью последних является то, что они не отключают нагрузку при исчезновении напряжения питания, а производят эту операцию исключительно в случае превышения установленных пределов по току.

Реле тока подключаются по стандартной процедуре в соответствии со схемой 1 . Одной из особенностей является исключение применения для этого любых контакторов, даже если ток нагрузки больше его паспортных значений для реле. Важно, чтобы вся нагрузка была запитана через реле тока, т.к. именно его внутренний датчик контролирует величину этого параметра (тока).

Как правильно подключить реле контроля тока ?

Цепи питания (напряжение 100 – 420 В, 50 Гц) сети, где реле контролирует ток, подсоединяют к клеммам 1 и 2. При этом фазу (L) определяют с помощью индикатора и подключают ее к клемме 2, ноль (N) – на клемму 1. Комплект соединительных проводов от нагрузки подключают через клемму 3 и так называемый нулевой клеммник.

ВНИМАНИЕ: Подключение нагрузки к сетевому нулю (клемма 1) не допускается!

Монтируют реле контроля тока внутри здания. Возможность попадания влаги либо жидкости в место его установки нужно свести к минимуму. Если монтаж осуществляется в помещениях с повышенной влажностью воздуха, устройство следует поместить в оболочку степени защиты от IP55 и более (частично от пыли, в полной мере от забрызгивания влагой с любого из направлений). Температуры воздуха в помещении на момент установки должны быть (—5…+45) º С.

Токовое реле устанавливается внутрь специально предусмотренного шкафа, гарантирующего удобство его монтажа и эксплуатации. Шкаф комплектуется стандартной монтажной рейкой (DIN-рейка, ширина 35 мм). Реле занимает на рейке место, по ширине равное трем модулям по 18 мм.

Реле контроля тока нужно монтировать на высоту в пределах 0,5. 1,7 м от уровня пола. Его монтируют и подключают только после окончания монтажа и проверки электрических приборов, являющихся нагрузкой.

Чтобы защитить нагрузку от коротких замыканий и возможного превышения мощности в ее цепях обязательно установите перед реле автоматический выключатель (АВ). Его следует подключить в разрыв фазному проводу ( схема 2 ). АВ рассчитывают на номинальный ток нагрузки соответствующего реле. Людей от поражения током утечки предохранит устройство защитного отключения (УЗО) (см. схему 2 ).

Порядок работ при подключении реле тока:

• Зафиксируйте устройство на DIN-рейку.
• Подведите к нему все провода.
• Сделайте их подключение в соответствии с паспортом реле.

ВНИМАНИЕ: Категорически запрещено применять реле тока при защите электрооборудования, имеющего запитку от сетей с модифицированной синусоидой либо бесперебойного источника питания с выходным напряжением несинусоидальной формы. Продолжительная (свыше 5 минут) эксплуатация с такими источниками напряжения ведет к повреждениям реле тока и отнесению таких поломок к не гарантийным случаям.

Клеммные соединения реле тока рассчитаны на провода с токопроводящей жилой сечением до 16 мм 2 . Эта величина зависит от тока, потребляемого нагрузкой. Чтобы снизить нагрузку на клеммы, предпочтительнее применять жилы из относительно мягких материалов. Все провода зачищают от изоляции на длину 10 ± 0,5 мм. Большая величина может привести к возникновению короткого замыкания, а меньшая — делает электрическое соединение менее надежным. Предпочтительнее использовать кабельные наконечники. Открутите винты клемм и вставьте в них зачищенные жилы. Зажмите винт с усилием 2,4 Н•м с помощью отвертки с лезвием шириной до 6 мм. Недостаточное усилие делает контакт слабым и заставит провода с клеммами излишне нагреваться, а перетяжка приведет к повреждению клемм и проводов. Жало отвертки шире 6 мм может сломать клеммы и привести к снятию реле с гарантии.

Источник