ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus

Реле тока. РТ- 40 и РТ- 140 - реле максимального тока

Реле тока. РТ-40 и РТ-140 - реле максимального тока

1. Технические характеристики реле тока РТ-40
2. Принцип действия электромагнитных реле тока и напряжения с поперечным движением якоря
3. Выполнение реле тока и напряжения. Реле максимального и минимального действия
4. Вибрация подвижной системы реле РТ и РН и способы ее устранения
5. Конструкция и основные данные реле РТ и РН
6. Наладка и проверка реле тока
а) Назначение, виды и объем проверок реле РТ-40
б) Внешний осмотр и оценка общего состояния реле
в) Внутренний осмотр, проверка и регулировка механической части реле РТ-40
г) Проверка изоляции реле РТ
д) Регулировочные устройства и схемы для настройки реле. Измерительные приборы
е) Проверка и настройка электрических характеристик реле
ж) Повторная проверка реле
7. Проверка и наладка реле тока РТ-40 по Масуэляну
8. Циркуляр об изменении конструкции реле максимального тока серии РТ-40 и реле направления мощности серий РБМ-170 и РБМ-270. УДК 621.316.925.2.004(044)
9. Нормы времени на техническое обслуживание реле тока и напряжения РT-40, РН-50, ЭТ-520, ЭТД-551, ЭН2520, РТВК, РНВК

3. Выполнение реле тока и напряжения. Реле максимального и минимального действия

В практике релейной защиты используются реле, реагирующие как на изменение тока в цепи защищаемого элемента (токовые реле), так и на изменение напряжения на вводах или сборных шинах электроустановки (реле напряжения).
Включение обмоток токовых реле последовательно в фазы сети (или во вторичные токовые цепи) не может повлиять на значение тока сети, поскольку сопротивление обмоток реле ничтожно мало по сравнению с общим сопротивлением тех цепей, в которые они включены.
Термическая стойкость обмоток рассчитана на длительное прохождение токов нагрузки и на кратковременное прохождение тока короткого замыкания (в заводских параметрах дается односекундный ток, допустимый по термической стойкости).
Основное принципиальное отличие реле напряжения от токовых реле заключается в выполнении обмоток, которые у реле напряжения включаются не последовательно в цепь, а на междуфазное или фазное напряжение сети (параллельное включение). Чтобы подключение обмоток реле напряжения не влияло на подведенное напряжение Uр, сопротивление обмотки должно быть значительно больше общего сопротивления сети, в которую реле включается. Поэтому обмотки реле напряжения имеют большое число витков из провода значительно меньшего диаметра по сравнению с обмотками токовых реле.
Ток в обмотке реле зависит от напряжения Uр и сопротивления обмотки Zp:  

Ip= Uр/Zр,

где — Zр полное сопротивление обмотки реле, состоящее из индуктивной Хр и активной Rp частей.
При подведении переменного напряжения в сопротивлении катушки Zр с большим числом витков преобладает индуктивное сопротивление

Хр = wL,

где w = 2πf - угловая частота переменного тока сети; L - индуктивность катушки.
Если бы у реле напряжения цепь обмотки состояла только из многовитковых катушек, насаженных на полюса сердечника, то его поведение в условиях срабатывания характеризовалось бы следующими явлениями. В момент срабатывания из-за уменьшения воздушного зазора и соответствующего уменьшения магнитного сопротивления реле увеличивалось бы индуктивное сопротивление обмотки Хр. Это приводило бы к снижению тока Iр при неизменном напряжении Uр и, как следствие, к уменьшению Mэл.
В результате при втягивании якоря не получалось бы достаточного для надежного замыкания контактов избыточного момента, вследствие чего в условиях срабатывания и возврата подвижная система реле начала бы «плавать». Поэтому для получения необходимого избыточного момента в реле напряжения последовательно с обмоткой включается добавочное активное сопротивление Rд, величина которого в несколько раз больше сопротивления обмотки. При этом изменение индуктивного сопротивления Хр уже не оказывает заметного влияния на Iр в момент срабатывания или возврата реле. Кроме обеспечения нарастания Мэл при ходе якоря Rд исключает влияние на уставку реле изменений температуры обмотки и частоты w.
Таким образом, электромагнитный момент Мэл, пропорциональный в электромагнитном реле квадрату тока, применительно к реле напряжения можно записать:

 

C:UsersсашаDesktopRT_RN7777777777777777777777777777777777777777.jpg

 

где k5 - коэффициент пропорциональности [см. выражение (5)].
Но так как Zр при наличии Rд мало изменяется при движении якоря, то электромагнитный момент зависит только от подведенного к зажимам реле напряжения Uр. При снижении Uр уменьшается Iр, и наоборот, так что изменение мэл у реле напряжения аналогично изменению Мэл у токовых реле (см. рис. 3).
Конструктивно Rд выполняется в виде отдельного резистора, установленного внутри реле.
Рассмотренные в § 1 реле действуют при возрастании тока в их обмотке и поэтому называются максимальными реле.
В практике используются также минимальные реле, действующие при уменьшении тока в обмотке. В нормальных условиях якорь минимального реле находится в притянутом положении. Условием срабатыва- ния минимальных реле принято считать отпадание якоря при уменьшении тока в обмотке.
Поэтому током срабатывания минимального реле Iср называют наибольший ток, при котором якорь возвращается в положение, соответствующее обесточенным обмоткам реле, а током возврата — наименьший ток, при котором якорь реле притягивается к полюсам.
Как и у максимальных реле, коэффициент возврата минимальных реле равен отношению Iв/Iср. У максимальных реле меньше Icр, поэтому меньше единицы, у минимальных реле больше Iс,р, поэтому больше единицы.
Реле напряжения также могут использоваться для действия как при повышении напряжения, так и при понижении напряжения. Особенностью реле минимального напряжения, так же как и токовых реле, является срабатывание при возврате якоря в начальное положение из конечного, в котором реле находится при нор мальной работе электроустановки под воздействием Uр=Uраб.
У реле максимального напряжения коэффициент возврата
kв = Uв/Uср меньше единицы, у реле минимального напряжения kв=Uв/Uср больше единицы.


4. Вибрация подвижной системы реле РТ и РН и способы ее устранения

Контакты реле должны четко работать на замыкание и размыкание цепи в схеме защиты или автоматики, обеспечивая надежность цепи и отсутствие дуги между подвижным мостиком и неподвижными контактами. Надежность работы контактов определяется четким однократным срабатыванием и возвратом промежуточного реле или реле времени, на которое действуют эти контакты в схеме.
У реле РТ, обмотки которого включаются непосредственно в цепь переменного тока, электромагнитная сила притяжения якоря имеет по значению переменный характер. В то же время противодействующая сила пружины имеет неизменное значение.
Из рис. 4 видно, что в течение одного периода якоря стремится 2 раза притянуться и 2 раза отпасть, т. е. при 50-периодном токе якорь может иметь 100 колебаний в секунду. Эти колебания, если не принять специальных мер, могли бы привести к вибрации контактов. В качестве устройств, предотвращающих или снижающих вибрацию контактной системы реле, применяют различные механические демпферы или выпрямители переменного тока.
Так, в реле РТ40 применено механическое демпферное устройство (гаситель колебаний), состоящее из пластмассового барабанчика с алюминиевой крышкой. Барабанчик разделен на шесть секций. Секции заполнены чистым просеянным песком. Действие этого устройства основано на поглощении энергии колебаний, которая переходит в работу трения песчинок.


Кривые изменения магнитного потока и силы притяжения якоря при включении обмотки реле в цепь переменного тока
Рис. 4. Кривые изменения магнитного потока и силы притяжения якоря при включении обмотки реле в цепь переменного тока.
Япр — противолсйствующсе усилие пружины прн втянутом под полюсы якоре; Рэл — электромагнитная сила; t — время.

Вибрация подвижной системы реле в значительной степени зависит от жесткости упора конечного положения якоря, поэтому этот упор должен быть достаточно надежно укреплен в стойке реле.
Опыт эксплуатации реле максимального тока показал, что несмотря на наличие демпферного устройства
они подвержены вибрации при работе на несинусоидальном токе, появляющемся в обмотках реле из-за значительного искажения формы кривой вторичного тока трансформаторов тока. Это случается при перегрузках последнего, когда токи короткого замыкания достигают больших значений.
При сильном искажении формы кривой тока (рис. 5) длительность бестоковой паузы в течение значительной части каждого полупериода увеличивается. Инерция подвижной системы вместе с демпфером становится недостаточной, чтобы удерживать якорь в подтянутом положении, и вследствие этого появляется вибрация. Проведенные в Союзтехэнерго и в ОЗАП Мосэнерго испытания показали, что увеличенный совместный ход контактов уменьшает возможность размыкания замкнувшихся контактов при сравнительно большой амплитуде колебаний подвижной системы. Так, при совместном ходе контактов 2 мм, кратностях тока в реле, равных 20- 25 Iс,р, и сильно искаженной форме кривой тока (см. рис. 5) наблюдалась такая вибрация подвижной системы, которая не приводила к разрыву цепи промежуточного реле, включенного через контакты испытуемого реле.


Форма кривой тока в обмотке реле РТ40 при значительных перегрузках трансформаторов тока
Рис. 5. Форма кривой тока в обмотке реле РТ40 при значительных перегрузках трансформаторов тока.

Для уменьшения вибрации подвижной системы проводились испытания реле РТ40 с уменьшенным сечением магнитопровода. У испытуемых образцов реле выполнялись два варианта уменьшения сечения магнитопровода: первый вариант — под катушками в магнитопроводе сверлились по два отверстия диаметром 10 мм, второй вариант - по три отверстия диаметром 10 мм. В обоих случаях по два отверстия диаметром 10 мм сверлились и на якоре.
Результаты испытаний позволили сделать следующие выводы.

  1. При погрешностях трансформаторов тока до 60% и кратности вторичного тока по отношению к току уставки до 15,5 все испытуемые образцы четко замыкали контакты и держали их замкнутыми.
  2. Размах колебаний подвижной системы находился в пределах 0,38—0,6 мм.
  3. У образцов с двумя отверстиями на магнитопроводе и у образцов с тремя отверстиями существенной разницы в размахе колебаний подвижной системы не было.
  4. Уменьшение сечения отдельных участков якоря и магнитопровода для ускорения их насыщения при больших кратностях тока в цепях с несинусоидальными токами по сравнению с реле серийного исполнения позволяет снизить размах колебаний подвижной системы в 2—3 раза.

Эффективным средством борьбы с вибрацией подвижной системы при наладке реле является увеличение совместного хода замыкающих контактов до 2 мм.
Кроме вибрации подвижной системы, обусловленной различиями в форме кривой электромагнитной силы притяжения якоря и характеристики противодействующей силы пружины, на электромагнитных реле с поворотным якорем наблюдается еще вибрация контактов.
Подвижный контакт, имеющий некоторую массу, к моменту касания подходит к неподвижному с определенной скоростью, т. е. обладает кинетической энергией. В момент касания возникает отскок неподвижных контактов, что приводит к неоднократному замыканию цепи.
При вибрации контактов вследствие многократно повторяющихся разрывов цепи происходит подгорание контактов, а из-за того что не фиксируется четко первый момент срабатывания, возможен сбой в работе схемы. Устранение этого явления достигается тщательной регулировкой контактной системы           (см. § 6,в).
Кривые изменения напряжения и токов в мостовой схеме выпрямителя с активной нагрузкиC:UsersсашаDesktop667766.jpg
У реле РН и тех реле РТ, исполнительные органы которых включаются в цепь через промежуточные насыщающиеся трансформаторы, ток через обмотки реле во всех возможных режимах работы относительно невелик, и для предотвращения вибрации применяется выпрямительная схема.
Принципиальная схема реле РН50 с двухполупериодной мостовой схемой выпрямления приведена на рис. 6. В схему входит резистор Rд и четыре диода Д1—Д4, включенных по схеме моста. К одной диагонали моста через резистор Rд подается переменное напряжение Uр, в другую диагональ включена обмотка реле Zp.

В один из полупериодов, когда потенциал точки 1 положителен, а потенциал точки 2 отрицателен, ток проходит ОТ ТОЧКИ 1 через резистор Rд, ДИОД Д1, обмотку реле Zp И ДИОД Д3 к точке 2. В следующий полупериод, когда полярность концов 1 и 2 поменяется, ток пройдет от точки 2 через диод Д2, обмотку реле Zp, диод Д4 и резистор Rд к точке 1. Направление тока через обмотку Zр в течение обоих полупериодов остается неизменным. Иначе говоря, в рассматриваемой схеме имеет место двухполупериодное выпрямление.


г)

 

Если бы обмотка реле имела чисто активное сопротивление, то процесс образования электромагнитной силы Fэл и соответственно электромагнитного момента Мэл протекал бы следующим образом.

 

Кривые изменения напряжения и токов в схемах напряжения с активно-индуктивной нагрузкой

  Рис. 8. Кривые изменения напряжения и токов в схемах напряжения с активно-индуктивной нагрузкой.
a - схема однополупериодного выпрямителя; б - кривые напряжения и токов в схеме однополупериодного выпрямителя; в - кривые напряжения и токов в схеме двухполупериодного выпрямителя;i' - периодическая составляющая тока; i" - апериодическая составляющая тока, обусловленная ЭДС самоиндукции индуктивности L.

Под воздействием переменного синусоидального напряжения в работу поочередно включаются диоды Д1, Д3 и Д2, Д4. Форма токов, проходящих через эти диоды, показана на рис.7, б и в. В результате через обмотку реле проходил бы пульсирующий ток (рис.7, г), и электромагнитные силы Fэл и момент Мэл также получались бы пульсирующими.
В действительности же при работе выпрямителя Д1 - Д4 на смешанную нагрузку Zр в которой преобладает индуктивная составляющая, происходит сглаживание пульсаций выпрямленного тока.
Процесс удобно пояснить на схеме с однополупериодным выпрямлением   (рис. 8,а). В течение положительного полупериода напряжения в цепи существует ток, который не прекращается в конце полупериода, так как ЭДС самоиндукции продолжает его поддерживать (см. рис. 8, б). Ток поддерживается до тех пор, пока возрастающее напряжение отрицательного полупериода не окажется больше ЭДС самоиндукции. Тогда ток прекращается и остается равным нулю до начала следующего положительного полупериода.
При двухполупериодной схеме график выпрямленного тока в обоих полупериодах должен иметь одинаковый вид. Результирующая кривая тока в схеме двухполупериодного выпрямления (ток в обмотке реле ip) имеет вид, показанный на рис. 8, в.           
Таким образом, индуктивность катушки реле резко уменьшает пульсации выпрямленного тока, что, в свою очередь, приводит к аналогичному снижению пульсации электромагнитного момента и практически к предотвращению вибрации контактов реле.

 

 

 

18 Март, 2008              234171              ]]>Печать]]>
10 / 41 ( Хорошо )

Последние комментарии : 13

Андрей             Добавлен: 22 Ноябрь, 2012 10:28       Ответить
Не разберусь с принципом работы реле - 1-е срабатывание происходит когда достигается ток уставки, а обратно когда Iном ? или ниже тока уставки становится?
Геннадий             Добавлен: 24 Ноябрь, 2012 17:24       Ответить
Срабатывает при токе уставки (так называемый параметр срабатывания), а назад (параметр отпускания) при токе меньшем, чем ток уставки, но не обязательно при номинальном.
Алексей             Добавлен: 11 Декабрь, 2012 12:09       Ответить
Можно ли подключить реле РТ 40/100 в первичную цепь с номинальным током двигателя 45 А? Или оно включается только через трансформатор тока?
гость             Добавлен: 4 Январь, 2013 14:12       Ответить
только через трансформатор тока
Антон             Добавлен: 16 Июль, 2013 09:32       Ответить
Хорошая замена и аналог РСТ-40, компании "Реон-Техно" сами пользуемся вполне довольны их заменой
Александр             Добавлен: 20 Ноябрь, 2013 07:02       Ответить
Можно ли использовать одно реле РТ40/1А в трёхфазной системе, тоесть защитить все три фазы
Владимир             Добавлен: 24 Ноябрь, 2014 12:09       Ответить

Это реле в основном используется контроля наличия тока в трехфазной цепи. Если не ошибаюсь, то оно замыкает свои контакты уже с 0,13А в любой из фаз при минимальной уставке и 0,65А при максимальной. И ему все равно симетричный ток или не симетричные. И если у Вас пксковые токи и ток нагрузки меньше чем 0,5А, то можете использовать smiley

Сергей             Добавлен: 30 Сентябрь, 2014 00:16       Ответить
А где-то есть такая же подробная информация, но интересуют реле промежуточные РЭК
Гость 1             Добавлен: 24 Ноябрь, 2014 10:55       Ответить

Почему при переключении обмоток реле тока с последовательного на параллельное соединение уставка увеличивается в два раза?

Владимир             Добавлен: 24 Ноябрь, 2014 12:00       Ответить

Потому что Вы этим самым уменьшаете количество витков ровно в 2 дара и соответственно магнитный поток также уменьшается в два раза. Поэтому для того чтобы выполнить тоже действие необходимо пропустить через реле в два раза больше тока. Это подробно описано на второй странице этой статьи.  

Вот небольшая выдержка: 2) При неизменном значении тока I увеличение числа витковw обмотки приводит к возрастанию, а уменьшение числа витков w- к снижению электромагнитной силы, причем сила Fэл прямо пропорциональна квадрату числа витковw.

Иначе говоря, для получения одной и той же величины Fэл нужно: при меньшем количестве витков w — подать в катушку больший ток I, при большем количестве витков w — подать в катушку меньший ток I.

Вова             Добавлен: 9 Декабрь, 2014 16:38       Ответить

Реле тока рт 40 работа в цепях постоянного напряжения?

Марат             Добавлен: 17 Апрель, 2018 18:31       Ответить
Не могу настроить возврат реле.выходит 0,6.расстояние уже минимальное между подвижными и неподвижным контактами так что нету хода,менее 2 мм.уже и нейтраль более 15 мм делаешь и менее 15мм.и упорный винт и всё перепробовал. И контакты гнешь и все равно максимальное кв=0,6.как влияет поведение реле в работе при таком маленьком возврате?я понимаю что чувствительность меняется при этом.вобщем дайте совет как настроить правильно реле.реле рт-40
Владимир             Добавлен: 18 Апрель, 2018 06:37       Ответить
Возможно у Вас пружина ослаблена? Проверка размаха шкалы и соответствия уставок шкалы действительному току (напряжению) срабатывания, а также проверка и регулировка коэффициента возврата на крайних и промежуточных точках шкалы являются предварительной регулировкой реле, облегчающей выполнение основной операции - настройку реле на заданную уставку. Вот здесь почитайте http://rza.org.ua/rele/read/Rele-toka--RT-40-i-RT-140---rele-maksimalnogo-toka_10-6.html#12

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Дva plus trи ? (цифрой)

Вверх страницы