Реле струму, види і застосування

Наши партнеры ArtmMisto

Реле струму - пристрої, найчастіше використовувані для сигналізації перевищення струму в контрольованому колі, а також для відключення електричних ланцюгів, у разі виникнення перевантажень і коротких замикань. Застосовувані рідше реле мінімального струму, навпаки, призначені для розмикання ланцюгів в разі досягнення в них певного мінімального його значення.

Існує багато різних типів струмових реле (надалі ТР), що відрізняються принципом дії і конструктивним виконанням. «Класичне» ТР являє собою котушку із залізним сердечником і підпружинений рухливий якір, керуючий контактами.
При проходженні струму по котушці створюється магнітне поле, під дією якого сердечник котушки намагнічується і притягує якір, викликаючи спрацьовування контактів.
На відміну від реле напруги котушка ТР містить невелику кількість витків дроту досить великого діаметра (залежить від величини струму, на який воно розраховане) За рахунок чого і досягається невелике падіння напруги на котушці, що важливо, так як котушка включається послідовно з контрольованою ланцюгом.
Деякі ТР мають регулювання струму спрацьовування, яка найчастіше здійснюється зміною натягу пружини якоря. Діапазон регулювання може становити десятки відсотків. Реле змінного струму (для контролю великих струмів) може бути включено через трансформатор струму.
Найважливішою характеристикою ТР є час його спрацьовування. У реле максимального струму, час спрацювання повинен бути якомога менше і може досягати десятків мілісекунд. Ці пристрої використовуються для захисту від коротких замикань.
Для захисту від тривалих перевантажень разом з цими пристроями використовують реле часу, що здійснюють затримку відключення захищається ланцюга. Це виключить можливі помилкові спрацьовування при короткочасних перевищення струму. Час спрацювання, зазвичай регулюється.
Теплове ТР являє собою біметалічну пластину з нагрівальним елементом з матеріалу з високим питомим опором (ніхром). Вона складається з двох матеріалів з різними коефіцієнтами теплового розширення. При нагріванні, пластина згинається, впливаючи на виконавчий механізм.
Час спрацювання теплового ТР залежить від величини струму, який перевищує номінальне значення уставки ТР. Виходить це внаслідок того, що чим більше струм, тим швидше відбувається розігрів біметалічні пластини і час спрацьовування, відповідно зменшується.
Така характеристика в більшості випадків є кращою. Тому через простоту конструкції і надійності в роботі, теплові ТР, як і реле електромагнітного типу, отримали дуже широке поширення.
Триполюсні теплові ТР, спільно з електромагнітними пускателями , Застосовуються, найчастіше для захисту електродвигунів. Вони мають регулювання струму спрацьовування (в межах +/- 5-10%) кнопку повернення.
Реле згаданих типів спільно застосовуються і в автоматичних вимикачах , Використовуваних як в побуті, так і в промисловості. У корпусі автоматичного вимикача розміщується електромагнітне реле максимального струму для захисту від коротких замикань і теплове ТР для захисту від перевантажень.
При установці керуючого прапорця автомата в положення «включено», замикаються контакти, які включають електричний ланцюг, зводиться пружина і спрацьовує фіксатор, що утримує це положення. Спрацювання будь-якого токового реле призводить до звільнення фіксатора і під дією поворотної пружини контакти автоматичного вимикача розмикаються (стан «вимкнено»).
Електронні ТР використовується для миттєвого або з мінімальною затримкою відключення обладнання при перевантаженні по струму. Електронна схема реле обробляє сигнал відповідно до заданими характеристиками. Як правило, можна встановити максимально допустимий струм і необхідний час затримки відключення при перевантаженні.
Крім того, можливо і повне відключення функції контролю при пуску обладнання на деякий час, щоб уникнути помилкових спрацьовування через виникнення в ланцюзі великих пускових струмів.
Електронні ТР можуть бути як змінного, так і постійного струму. Їх виходи, безпосередньо керуючі навантаженням, можуть бути виконані безконтактними. Це можуть бути тиристори, сімістори, IGBT, МОП транзистори, а так само їх оптоелектронні аналоги.
ТР може входити до складу деяких пристроїв (безконтактних пускачів, регуляторів потужності і т.п.). Так, в аналогових електроприводах це частина схеми, а в цифрових електроприводах це функція програми управління. Параметри захисту по струму задаються в налаштуваннях пристрою.