Технические характеристики, типы и применения быстродействующих реле

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторная работа

Цель работы: 1) Изучить устройство технических характеристик, типы и применения быстродействующих реле. 2) Приобрести навыки в измерении технических параметров реле.

Теоретическая часть:

Устройство простейшего герконового реле. Простейшее герконовое реле с замыкающими контактами состоит из двух контактных сердечников с высокой магнитной проницаемостью, размещенных в стеклянном герметичном баллоне, заполненном либо инертным газом, либо чистым азотом, либо сочетанием азота с водородом.

Стеклянный баллон герконового реле устанавливается внутри обмотки управления, питаемой постоянным током. При подаче тока в обмотку герконового реле возникает магнитное поле, которое проходит по контактным сердечникам через рабочий зазор, между ними и замыкается по воздуху вокруг катушки управления. Создаваемый при этом магнитный поток при прохождении через рабочий зазор образует тяговую электромагнитную силу, которая, преодолевая упругость контактных сердечников, соединяет их между собой. Для создания минимального переходного сопротивления контактов, поверхности касания герконов покрывают золотом, радием, паладием или (на худой конец) серебром. реле электромагнит геркон токовый

При отключении тока в обмотке электромагнита герконового реле сила исчезает, и под действием сил упругости контакты размыкаются.

В герконовых реле отсутствуют детали, подвергающиеся трению, а контакты сердечника многофункциональны, так как при этом выполняют одновременно функцию магнитопровода, пружины и токопровода. Все детали изготавливаются штамповкой, а соединяются сваркой или пайкой. Для уменьшения зоны включенного состояния в герконах применяются магнитные экраны. Пружины герконов не имеют предварительных натягов, поэтому включение их контактов происходит без периода трогания.

Если в герконах наряду с электромагнитом используется постоянный магнит, то герконы из нейтральных переходят в поляризованные.

Достоинства герконовых реле:

1. Полная герметизация контакта позволяет их использовать герконовые реле в различных условиях влажности, запыленности и т. д.

2. Простота конструкции, малая масса и габариты.

3. Высокое быстродействие, что позволяет использовать герконовые реле при высокой частоте коммутаций.

4. Высокая электрическая прочность меж контактного промежутка.

5. Гальваническая развязка коммутируемых цепей и цепей управления герконовых реле.

6. Надежная работа в широком диапазоне температур (-60+120°С).

Недостатки герконовых реле:

1. Низкая чувствительность у МДС управления герконовых реле.

2. Хрупкий баллон герконовых реле, чувствительный к ударам.

3. Малая мощность коммутируемых цепей у герконов и герсиконов.

4. Возможность самопроизвольного размыкания контактов герконовых реле при больших токах.

5. Недопустимое замыкание и размыкание контактов герконовых реле при питании переменным напряжением низкой частоты.

В основном герконовые реле конструктивно выполняются на базе геркона с обрезанными выводами, находящегося внутри обмотки управления, с герконом и катушкой, приваренными к выводам технологической рамки достаточно сложного контура, которые после опрессовки специальной пластмассой и вырубки перемычек на рамке образуют собственно реле (скажем, в стандартном корпусе DIP). Для защиты логической микросхемы от перенапряжений обмотка управления реле шунтируется демпфирующим диодом.

При едином производственно-технологическом цикле «геркон-реле» имеется возможность оперативного вмешательства в технологический процесс изготовления собственно геркона как по вопросам качества и надежности, так и для специального отбора «релейных» герконов по информативным параметрам, используемым при изготовлении герконов спецназначения.

Простое быстродействующее реле токовой защиты: При организации защит от перегрузок по току как низковольтных, так и высоковольтных потребителей электроэнергии и электрических сетей используют, обычно, реле тока с зависимой или не зависимой выдержкой времени. В более сложных случаях используют для той же цели быстродействующие дифференциальные реле или реле сопротивления (для защиты высоковольтных линий). Однако в некоторых ситуациях через защищаемый объект при коротких замыканиях могут протекать сверхтоки, способные вызвать разрушение объекта, даже снабженного одной из перечисленных видов защит. Для таких случаев предусмотрены специальные особо быстродействующие реле. Обычно, время срабатывания таких быстродействующих реле, как электромеханических, например, KO-1(АВВ) так и микропроцессорных, например, SEL-551C (SEL), регламентируется изготовителями в пределах 20 - 40 миллисекунд. Причем, электромеханические реле часто оказываются более быстродействующими (18 - 25 мс), чем микропроцессорные (25 - 40 мс).

Рис.1. Принципиальная схема одного из вариантов простого супер быстродействующего реле тока на герконе.

Такие малые времена срабатывания действительно могут быть иногда получены при подаче на вход микропроцессорного реле тока с определенной амплитудой и искусственно установленной фазой первого полупериода тока короткого замыкания. К сожалению, такие искусственно созданные условия крайне редко встречаются на практике, поэтому ко времени срабатывания менее 20 миллисекунд следует относиться скорее, как рекламному трюку, чем как реально обеспечиваемому в условиях эксплуатации параметру.

С учетом анализа реальных переходных процессов короткого замыкания с большой апериодической составляющей и сильным насыщением трансформаторов тока, некоторые исследователи пришли к выводу о невозможности создания реле защиты с быстродействием около одного полупериода (около 10 мс), основанного на контроле мгновенного значения тока.

Основным чувствительным элементом в этом устройстве является геркон, начинающий вибрировать с частотой 100 Гц при срабатывании. Первый же импульс открывает мощный тиристор, включающий отключающую катушку выключателя. Тиристор остается во включенном состоянии, несмотря на вибрацию геркона, до тех пор, пока цепь не будет разорвана собственным блок-контактом выключателя. Падение напряжения на резисторе R3, включенном последовательно с катушкой (около 3 Вольт) приводит к срабатыванию промежуточного электромагнитного реле, служащего для включения вспомогательных цепей сигнализации или автоматики.

Вывод

Изучил устройство технических характеристик, типы и применение быстродействующих и герконовых реле. Так же изучил их недостатки и преимущества и сделал вывод, что их можно широко применять в жизни, так как они не имеют серьёзных недостатков, малое трение и очень эффективны.

Размещено на Allbest.ru