ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus

Реле тока прямого действия с выдержкой времени типа РТВ

Реле тока прямого действия с выдержкой времени типа РТВ

 1. Технические характеристики реле тока прямого действия с выдержкой времени типа РТВ
2. Конструкция, описание и принцип действия реле прямого действия РТВ
3. Наладка, проверка и регулировка реле прямого действия РТМ, РТВ, РНВ и электромагнитов
4. Нормы времени на техническое обслуживание реле прямого действия и токовые электромагниты отключения типа РТВ
5. Протокол проверки при новом включении реле тока прямого действия РТВ

2. Описание, конструкция и принцип действия токового реле с зависимой от тока выдержкой времени РТВ

Конструкция токового реле с зависимой от тока вдержкой времени РТВ, разработанная заводом «Электроаппарат», показана на рис. 16. Между полками привода 1 помещается каркас 2 с обмоткой реле 3, которая имеет ответвления 4 для изменения тока срабатывания.
Эти ответвления выведены на переключатель числа витков 5 такой же, как у реле РТМ. Выдержка времени реле создается часовым механизмом 6, помещенным в корпус реле 7, который крепится к нижней полке привода. Внутри обмотки реле помещена латунная гильза 8, опирающаяся нижним концом на корпус реле. В верхней части завальцован контрполюс 9, который входит в расточку полки привода. В гильзе движется стальной полый сердечник реле 10. Внутри его находится пружина 11, которая нижним концом упирается в дно сердечника, а верхним в кольцо 12, укрепленное на бойке 13.

Конструкция реле РТВ

Рис. 16. Конструкция реле РТВ.

Боек промежуточным звеном 14 соединяется с рычагом 15, укрепленным винтом 17 на главном валу 16 часового механизма.
Соединение бойка, промежуточного звена и рычага выполнено шарнирным на винтах 18 и 19.
Для изменения выдержки времени служит поводок 20, закрепленный в корпусе реле гайкой 21.
Схема часового механизма реле приведена на рис. 1/. Промежуточное звено 4 винтом 5 крепится к рычагу 2, который в свою очередь винтом 3 закрепляется на главном валу 1 часового механизма. На этом валу свободно вращается втулка 6, на которой укреплены храповое колесо 8 и первая ведущая шестерня 7. Рычаг 9 укреплен на валу 1 неподвижно. На рычаге 9 установлен упор 10.

Схема часового механизма реле РТВ

Рис. 17. Схема часового механизма реле РТВ.

В крайних положениях механизма он упирается в стойки, на которых собраны основания часового механизма (на рис. 17 не указаны) и ограничивает угол поворота вала. На этом же рычаге установлена собачка 11, которая свободно вращается на своей оси 13, и пружина 12, прижимающая ее к зубцам храпового колеса.
При работе реле промежуточное звено 4 через рычаг 2 поворачивает вал 1, а вместе с ним и рычаг 9 по часовой стрелке, если смотреть со стороны рычага 2. Собачка захватывает храповое колесо и поворачивает его и шестерню 7. Через шестерни 14, 15, 16, 17, 18 движение передается анкерному колесу 19.
Передаточное число между валом 1 и анкерным колесом около 200.

При работе реле с максимальной выдержкой времени 4 сек., храповое колесо поворачивается на угол около 60 или на одну шестую часть окружности. Анкерное же ко лесо за это время делает около 33 оборотов. В зубцы анкерного колеса входят зубцы анкера 20, регулирующего число его оборотов. Для увеличения массы анкера служит маховик 21. Ось анкера одним концом установлена в секторе 22, который может поворачиваться на своей оси 23 для регулировки зацепления анкера с анкерным колесом. В установленном положении сектор закрепляется винтом 24.
На другом конце собачки установлен ролик 32. При вращении рычага 9 ролик приближается к планке 26, подкатывается под нее и опускает свой конец собачки. Собачка поворачивается на своей оси, расцепляется с храповым колесом и освобождает вал часового механизма. Теперь боек не удерживается часовым механизмом и может действовать на отключающую планку привода. Планка 26 укреплена на поводке 25, свободно вращающемся на валу часового механизма. На конце планки установлен винт 31, который проходит через прорезь в корпусе реле 28 и через шкалу 29. Перемещением пинта 31 в прорези корпуса изменяется положение планки 26 относительно начального положения ролика 32. Этим изменяется путь, проходимый роликом от начального положения до подкатывания под планку 26, а следовательно, и момент расцепления храпового колеса с собачкой.
Таким образом, изменяется выдержка времени реле. В установленном положении винт 31 крепится гайкой 30.
Гарантируемый заводами разброс выдержки времени реле ±0,3 сек в независимой части характеристики объясняется конструкцией часового механизма.
После срабатывания реле его сердечник опускается вниз и ведет рычаг 9. Собачка 11 скользит по зубьям храпового колеса. После возврата сердечника собачка может занять положение а или б (рис. 17,6).
Если пружина займет положение а, то при последующей работе реле собачка сразу захватывает зубья храпового колеса и начинает его вести. Если же при возврате сердечника собачка займет положение б, то захватить храповик она сможет, только продвинувшись в положение в. В результате выдержка времени уменьшится.

При уставке выдержки времени 4 сек, главный вал часового механизма до расцепления поворачивается на угол около 60°, чему соответствует 20 зубьев храпового колеса. Каждый зуб храпового колеса дает выдержку времени 0,2 сек. Следовательно, пропуск одного зуба собачкой дает уменьшение выдержки времени на 0,2 сек, и наоборот — если в первый раз реле начало работать, когда собачка находилась в положении в, а после возврата реле она приняла положение а, то при последующей работе выдержка времени реле увеличится на 0,2 сек.
Этот разброс по времени определяется самой конструкцией зацепления собачки с храповым колесом, и уменьшить его можно лишь путем увеличения числа зубьев храпового колеса.
Для уменьшения погрешности реле по времени необходимо тщательно соблюдать определенные правила регулировки реле.
Очевидно, что первым условием является точный возврат сердечника реле и рычажной передачи от него к валу часового механизма в исходное положение. Достигается это сведением до минимума разницы в диаметрах винта 5 и отверстия для него в промежуточном звене 4 (рис. 17), разницы в диаметре заклепки 18, крепящей звено 14 к бойку реле 13 (рис. 16) и отверстия для нее в нижнем конце бойка.
При длительной работе реле отверстия в звене разрабатываются, диаметр их увеличивается. Диаметр же заклепки и винта от длительной работы уменьшается. Поэтому необходима отбраковка и ремонт реле по этому признаку.
Второй причиной неточного возврата реле является грязь, ржавчина и т. п. Поэтому при проверках необходимо реле разбирать и тщательно очищать.
Третьей причиной является пружина 12, прижимающая собачку к храповому колесу. Если эта пружина слаба, то собачка может пропускать зубья при работе реле на отключение. Если же пружина очень сильна, то при возврате реле она чрезмерно прижимает собачку к храповому колесу и этим препятствует полному возврату
Следующей причиной увеличенного разброса является износ шестеренок, зубьев, осей и подпятников часового механизма из-за вибрации сердечника реле под действием тока нагрузки. Лучшим способом уменьшения вибрации является максимально возможная отстройка тока срабатывания реле от тока нагрузки.
Одним из способов проверки часового механизма является его прослушивание при медленном и плавном проворачивании часового механизма рукой, за рычаг 2 или звено 4 (рис. 17) при прямом и обратном ходе. При этом необходимо учитывать, что при максимальной уставке по времени храповое колесо поворачивается лишь па 60°, поэтому чтобы проверить все его зубья, необходимо провернуть часовой механизм не менее 6 раз. Если уставка времени меньше, то соответственно увеличивается и число срабатываний часового механизма.
Важным условием правильной работы реле является правильная установка начального угла между рычагом 15 и горизонтальной осью часового механизма (см. рис. 16). По данным завода, этот угол должен быть 50°. Расцепление часового механизма происходит при повороте рычага примерно на 60° (при максимальной уставке выдержки времени). Полный угол поворота рычага 85° (рис. 16). В старых выпусках реле рычаг крепился к валу винтом диаметром 5 мм. Усилие, создаваемое затяжкой этого винта, оказывалось недостаточным, рычаг проворачивался на валу часового механизма, и реле отказывало или же работало без выдержки времени.
В последующих выпусках диаметр винта увеличен до 6 мм. Для надежного крепления рычага реле старых выпусков отверстие в рычаге рассверливается и нарезается под винт диаметром 6 мм. Иногда лучшие результаты дает засверливание рычага вместе с осью часового механизма и установка шпильки. Во всех случаях необходимо тщательно проверять начальный и конечный углы поворота рычага.
Из приведенного описания механизма реле и его неисправностей видно, что ремонт реле на месте очень труден, а во многих случаях вообще невозможен. Поэтому при проверке всегда следует иметь запасные реле, заранее проверенные и отрегулированные, и заменять ими неисправные реле, обнаруженные при проверке.
При определении разброса реле РТВ по времени следует учитывать схему проверки реле. Обычно электросекундомер, определяющий время работы реле, включается на выводы выключателя и измеряет сумму трех времен:

время работы самого реле, время работы отключающего механизма привода и время от момента освобождения приводом вала выключателя до начала размыкания его контактов.
Поэтому время, показываемое секундомером, в значительной степени зависит от правильности регулировки и состояния привода и выключателя. Опыт эксплуатации показывает, что при правильной эксплуатации действительный разброс при таких измерениях не превышает 0,2-0,25 сек. Поэтому ступень выдержки времени между
двумя защитами с реле РТВ можно принимать порядка 0,7 сек в независимой части характеристики и этим обеспечить селективность их работы.
Необходимо учитывать, что при работе реле в зависимой части характеристики разброс времени может доходить до 0,8—1 сек, а при токе срабатывания до нескольких секунд.
Селективность работы защиты с реле РТВ в этих условиях обеспечивается правильным согласованием защит по току срабатывания и по времени: защита, стоящая ближе к источнику питания, должна иметь ток срабатывания, по крайней мере в 1,2—1,3 раза больше тока срабатывания защиты, расположенной ближе к месту короткого замыкания, а ступень выдержки времени между ними должна быть порядка 0,7 сек в независимой части характеристики.
Реле РТВ работает следующим образом. При увеличении тока в обмотке реле сердечник его притягивается к контрполюсу. Если кратность тока в обмотке реле к его току срабатывания достаточно велика, то сердечник практически мгновенно (за 0,02 сек) притягивается и упирается в контрполюс, сжимая свою пружину. Пружина давит 'на боек реле, который через промежуточное звено поворачивает вал часового механизма. Усилие, создаваемое пружиной в этом режиме, а следовательно, и скорость вращения шестерен часового механизма не зависят от величины тока обмотки реле и определяются только упругостью пружины. Реле при этом работает в независимой от тока части характеристики.
По  истечении установленной выдержки времени часовой механизм расцепляется со своим валом, пружина толкает освобожденный боек, отключая выключатель.

Характеристика t=f(I) для реле РТВ завода «Электроаппарат»Характеристика t=f(I) для реле РТВ завода «Электроаппарат»

Рис. 18. Характеристика t=f(I) для реле РТВ завода «Электроаппарат».
1, 2, 3, 4 — уставка по времени в независимой части характеристики

Если кратность тока в обмотке реле невелика, то усилие, создаваемое сердечником, недостаточно, чтобы сжать пружину. Пружина в этом режиме работает как жесткая связь между сердечником реле, его бойком и часовым механизмом. Скорость вращения шестерен часового механизма и создаваемая им выдержка времени в этом режиме определяются величиной тягового усилия сердечника, которое примерно пропорционально квадрату тока, проходящего в обмотке реле.
В этом режиме выдержка времени реле зависит от величины тока в его обмотке — реле работает в зависимой от тока части своей характеристики. После расцепления часового механизма освобожденный сердечник реле толкает боек и отключает выключатель.
При работе реле в независимой части характеристики отключение выключателя производится пружиной реле, при работе же в зависимой части — отключение производится сердечником реле, как у реле РТМ.

Характеристика /=/(/) для реле РТВ Рижского опытного завода Латвэнерго. реле PTB-IV, PTB-V, РТВ-VI Характеристика /=/(/) для реле РТВ Рижского опытного завода Латвэнерго реле PTB-I,РТВ-II, PTB-III

Рис. 19. Характеристика /=/(/) для реле РТВ Рижского опытного завода Латвэнерго.

а —реле PTB-IV, PTB-V, РТВ-VI; б — реле PTB-I,
РТВ-II, PTB-III. 1, 2, 3, 4 -уставка по времени
в независимой части характеристики.

Тяговое усилие сердечника, особенно при токе срабатывания, или усилие пружины при работе в независимой части недостаточны для одновременного ведения часового механизма и отключения выключателя. Отсюда следует основное правило совместной регулировки реле и привода: часовой механизм всегда должен расцепляться раньше, чем боек реле коснется лапки отключающей планки.

характеристика реле РТВ и предохранителей

Рис. 20.

а — схема участка сети 6—10 кв; б — характеристика реле РТВ и предохранителей.

Таким образом, пружина в реле РТВ служит для трех целей: она отключает выключатель при работе реле в независимой части характеристики, предохраняет часовой механизм от поломки при больших токах и определяет форму основной характеристики реле — зависимости выдержки времени от тока. Изменяя упругость пружины, можно менять кратность тока, при которой начинается независимая часть характеристики. Такой способ использован Рижским опытным заводом Латвэнерго — он выпускает два варианта реле: у одного независимая часть характеристики начинается при кратности тока около 3, у другого — при кратности около 1,6—1,7. Эти

характеристики даны на рис. 18 и 19. Назначение двух вариантов характеристики реле можно пояснить следующим примером.
На рис. 20, а показана схема участка сети 6,6 кв. На выключателе установлена защита с реле РТВ, на выключателе — защита с реле косвенного действия ЭТ и ЭВ.
Трансформатор 2Т мощностью 320 ква защищен предохранителями ПК с плавкой вставкой на 50 а. Характеристика этой вставки по заводским данным дана на рис. 20,6 (кривая 1). Разброс времени горения вставки доходит до 50% заводских данных. Характеристика реле РТВ на рис. 20,6 (кривая 2) подобрана по условию селективности с характеристикой плавкой вставки, разность между временем горения вставки, увеличенным на 50%, и временем работы реле РТВ должна быть не менее 1 сек с учетом разброса по времени реле РТВ в зависимой части характеристики.
Время работы реле РТВ в независимой части принято 0,7 сек.
Характеристика защиты трансформатора 1 Т (кривая 3) подобрана по условию селективности с защитой выключателя IB: ступень по времени с характеристикой реле РТВ в независимой части должна быть не менее 0,7 сек. Характеристика защиты трансформатора согласована с характеристикой реле РТВ при трехкратном токе относительно его тока срабатывания, когда начинается независимая часть характеристики. У защиты трансформатора принят ток срабатывания порядка 750—-800 а и выдержка времени 1,4 сек.
Если на выключателе 1В установить реле с крутой характеристикой, тем же током срабатывания порядка 250 а и временем 0,7 сек в независимой части (кривая 4), то, как видно из рис. 20, б, селективность с предохранителем не обеспечивается. Для обеспечения селективности нужно установить ток срабатывания порядка 400 а при том же времени в независимой части (кривая 5), что значительно загрубляет защиту. Зато теперь можно повысить чувствительность защиты трансформатора, уменьшив ее ток срабатывания примерно до 600—650 а (прямая 6). Таким образом, для согласования с предохранителями следует применять реле РТВ с обычной характеристикой, а для согласования с вышестоящей защитой,

имеющей независимую характеристику, более под ходит реле РТВ с крутой характеристикой.
Типичный случай для согласования характеристик защит в сети 35 кв приведен на рис. 21. На выключателях 1В и 2В установлены защиты с независимой характера
стикой. На линиях 6—10 кв (выключатель 4В) по усло вию согласования с пред охранителями желательно установить реле РТВ с пологой характеристикой. На
выключателе же ЗВ по условию согласования с характеристиками питающих линий 35 кв желательно установить реле РТВ с крутой характеристикой. Таким образом, реле РТВ с крутой характеристикой является переходом от зашит с независимыми характеристика ми к защитам с зависимой характеристикой.
Для правильной совместной регулировки реле и привода необходимо знать статическую характеристику пружины реле. На рис. 22 в качестве примера приведены
характеристики пружин реле РТВ завода «Электроаппарат» в виде P=f(h), где Р — усилие, создаваемое пружиной, a h — путь, проходимый бойком реле при работе реле в независимой части характеристики. Прямая 1 соответствует характеристике заводской пружины.

Схема участка сети 35 и 6-10кВ

Рис. 21 Схема участка сети 35 и 6-10кВ


На этом же рисунке указаны различные моменты работы пружины. На участке хода от нуля до точки а пружина ведет часовой механизм реле. При максимальной
уставке по времени 4 сек расцепление бойка с часовым механизмом происходит в точке а, когда боек пройдет 10 мм. От а до б — свободный ход бойка, в точке б боек касается отключающей планки привода, от б до в поворачивается отключающая планка, а в точке в происходит отключение. Расстояние от в до г — свободный ход бойка после отключения Полный ход бойка— 16 мм. Статическое усилие, необходимое для отключения привода ПММ-10 Рот, равно 700±100 Г. Из рис. 22 видно, что в момент отключения пружина создает усилие около 1,4 кГ,  следовательно, запас по усилию пружины в момент отключения составляет в среднем около двух = 2.

Характеристики пружины реле РТВ завода «Электроаппарат»

Рис. 22. Характеристики пружины реле РТВ завода «Электроаппарат».
/ — с заводской пружиной; 2 — у заводской пружины отрезан один виток; 3 — у заводской пружины отрезано
два витка.

В ряде случаев необходимо пологую характеристику реле РТВ сделать более крутой.
В условиях эксплуатации изготовить новую, более слабую пружину достаточно высокого качества трудно, поэтому прибегают к укорачиванию заводской пружины, отрезая от нее 1—1,5 витка.
Характеристики таких укороченных пружин даны на рис. 22.
Характеристика t = f(I) для реле с пружиной, укороченной на два витка, дана на рис. 23, на этом же рисунке для сравнения приведена и заводская характеристика t=f(I). Следует иметь в виду, что время срабатывания реле с укороченной пружиной не совпадает со Шкалой выдержек времени реле в заводском исполнении.
Из кривых, приведенных на рис. 22, можно сделать следующие выводы:
а) Привод должен всегда регулироваться по статическому усилию на отключающей планке, чтобы обеспечить необходимый запас по усилию пружины.
б)  Чем раньше наступает отключение, тем больший запас по усилию имеет пружина.
в)   После отключения необходим запас хода бойка порядка 1—1,5 мм, для компенсации неизбежных отклонений механизма привода от установленного при регулировке.
д)   Укорачивание заводской пружины для создания более крутой характеристики допустимо в очень небольших пределах, примерно на 1—1,5 витка.
Запас по усилию пружины в момент отключения при этом снижается
е)  Для увеличения запаса по усилию пружины следует использовать то обстоятельство, что при укороченной пружине выдержка времени реле в независимой части увеличивается. Вызвано это тем, что укороченная ослабленная пружина ведет часвой механизм с меньшей скоростью. Следовательно, для получения прежней выдержки времени уставка по шкале времени должна быть меньше, чем при заводской пружине и ход бойка в зацеплении с часовым механизмом уменьшится, поэтому момент отключения наступит раньше, когда усилие пружины больше. Соответственно регулируется и отключающий механизм привода. Для этого нужно или увеличить длину бойка (например, установить на его конце гайку-головку) или подогнуть вниз лапку отключающей планки.
ж) При регулировке привода необходимо учитывать, что требования к моменту отключения при работе реле в зависимой и независимой части характеристики разные.

Характеристики t=f(I) для реле РТВ

Рис. 23. Характеристики t=f(I) для реле РТВ.

1—с нормальной пружиной; 2-е укороченной пружиной

Читайте на следующе странице продолжение главы "Описание и принцип действия реле прямого действия РТВ"

19 Октябрь, 2010              85029              ]]>Печать]]>
4 / 18 ( Отлично )

Последние комментарии : 9

Александр             Добавлен: 19 Июль, 2016 17:34       Ответить

 Интересует вопрос, магнитопровод ( позиция 10), его отсутствие может существенно сказатся на токе срабатывания.?

Поясню примером на приводе пп -67, катушка срабатывает на 10 А . На соседнем приводе катушка срабатывает на 5 амперах. Меняю катушки местами  и  все остается по прежнему на первом приводе новая катушка срабатывает на 10 амперах а на втором приводе снова на 5 .В чем прикол так и не понял может подскажете?

С уважением .

_Владимир             Добавлен: 23 Июль, 2016 14:24       Ответить

На срабатывание реле влияют много факторов в том числе и магнитопровод. Хотя в качестве магнитопровода служит также и корпус привода

Валериан             Добавлен: 20 Апрель, 2017 02:14       Ответить

Неужели такое оборудование еще где то эксплуатируется, это же прошлый век

_Владимир             Добавлен: 20 Апрель, 2017 21:51       Ответить

К сожалению да, но в основном только как электромагнит отключения или же как отсечка.

Стоят РТМ и РТВ на 95% эксплуатируемого мною оборудования

Константин             Добавлен: 6 Сентябрь, 2017 08:55       Ответить
Да много где стоят и работают как МТЗ и ТО, в основном это старые сельские подстанции (30-40 лет). Аграрный у нас край.
Артур             Добавлен: 16 Ноябрь, 2017 07:28       Ответить
Если бы только сельские сети.  К примеру, город областного значения, с населением в 710 567 чел., самый крупный город России, не являющийся центром субъекта федерации. Более 70% РП 10 кВ жилого сектора и промзоны наиболее населённого района — "нового города", оборудованы РТВ и РТМ в качестве МТЗ и МТО, соответственно. Да, и по 0,4кВ тоже около 60% вводных и секционных автоматов — это АВМ разных габаритов. Зато в прилегающих сёлах защита сетей возлагается в основном на реле косвенного действия серий РТ-80 и РТ-40. 
Вениамин             Добавлен: 25 Июль, 2018 01:25       Ответить

 Поверь мне, стоят!!

Кирилл             Добавлен: 11 Октябрь, 2018 05:28       Ответить

Москва, во всех Московских кабельных сетях эти чудовища стоят и работают как МТЗ

Юлия             Добавлен: 25 Апрель, 2019 13:43       Ответить

скажите, пожлуйста, а кто сейчас их производит - РТВ и РТМ?

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Дva plus trи ? (цифрой)


Вверх страницы