Het concept van "stroomrelais" wordt veel gebruikt in de elektrotechniek en deze eenheid zelf is een essentieel onderdeel van de meeste beveiligingsinrichtingen: automatische apparaten, uitschakelapparaten en dergelijke. De ontwerpkenmerken en het werkingsprincipe van dergelijke relais zijn belangrijk om niet alleen voor een beginner, maar ook voor een ervaren specialist te kennen en te begrijpen. Maar in de eerste plaats moet u zich bezighouden met het apparaat van dit schakelelement, evenals met de hele verscheidenheid aan soorten en typen.
Huidig relaisapparaat
Het is het handigst om kennis te maken met de ontwerpkenmerken en het werkingsprincipe van het stroomrelais (TR) op de meest voorkomende variant - een elektromagnetisch apparaat.
In tegenstelling tot inductie en elektronische analogen, kunt u met het apparaat van het elektronische beveiligingsapparaat visualiseren hoe het werkt.
Elk solid state-stroomrelais bevat de volgende vereiste elementen:
- Magnetische kern (kern), bestaande uit 2 delen en met een constante of verstelbare luchtspleet.
- Frame met een spoel op een vast deel van de kern.
- Een veer die op zijn bewegende helft is geplaatst en een reactiemoment creëert wanneer het relais wordt geactiveerd.
Naast deze knooppunten bevat het extra elementen die de functionaliteit van het systeem vergroten.
Operatie principe
Het elektromagnetische apparaat wordt geactiveerd door de elektronische verbinding die wordt gecreëerd door de doorgang van wisselstroom door de spoel en waardoor beide helften van de kern worden aangetrokken. In deze ogenschijnlijk eenvoudige actie zijn enkele nuances verborgen:
- de veer die beschikbaar is op het bewegende deel gaat de convergentie van de twee helften tegen;
- Het is mogelijk om zijn weerstand alleen te overwinnen met een bepaalde stroomsterkte in de spoel;
- deze waarde is de belangrijkste indicator die de werking van het huidige relais kenmerkt.
Wanneer er een stroom in de spoel in de kern verschijnt, wordt een EMF geïnduceerd, waardoor de helften worden aangetrokken, maar niet volledig - de veer voorkomt dat ze dit doen. Wanneer het een bepaalde waarde bereikt, wordt het EMF zo groot dat het zijn weerstand overwint.
Om het systeem terug te brengen naar de oorspronkelijke positie, moet de stroom in het relais worden verlaagd tot een bepaalde waarde, afhankelijk van de retourcoëfficiënt. Deze indicator wordt geassocieerd met de ontwerpkenmerken van stroom- en spanningsrelais en is voor elk afzonderlijk geconfigureerd. Om dit te doen, volstaat het om de veerspanning aan te passen, wat onafhankelijk kan worden gedaan.
Doel en verbindingsmethoden
TR is het belangrijkste onderdeel van alle beschermende apparaten die zijn geïnstalleerd in stroomcircuits. Op basis hiervan is het noodzakelijk om de kenmerken van de toepassing van het apparaat te overwegen.
Het belangrijkste doel is om te dienen als een uitvoerend element in de samenstelling van stroomonderbrekers, aardlekschakelaars en vele vergelijkbare apparaten. In overeenstemming hiermee wordt de reikwijdte van hun toepassing in combinatie met de bovenstaande apparaten bepaald.
- Stroomkringen van hoogspanningslijnen en hun beschermende uitrusting.
- Schakelende schakelborden, waarin TR's afzonderlijk of als onderdeel van andere apparaten worden meegeleverd.
- Huishoudelijke enkelfasige ingangen en distributie (lineaire) apparaten die zijn geïnstalleerd in de huisschermen.
In overeenstemming met het doel van de schakelapparaten, worden schema's voor hun opname geselecteerd.
Er kunnen verschillende methoden worden gebruikt om de relaisstroomonderbreker aan te sluiten op bestaande netten of andere circuits.Ze verschillen in het type apparatuur dat moet worden beschermd:
- driefasige asynchrone motoren;
- consumenten opgenomen in 380 Volt stroomnetwerken;
- belastingen aangesloten op de uitgang van circuits met een voedingsspanning van 220 volt.
In overeenstemming met de eerste van deze alinea's worden TP's gebruikt als elektronische uitschakeleenheden die het circuit ontkoppelen wanneer de bedrijfsstromen een acceptabel niveau overschrijden. Bij installatie in driefasige circuits vervullen ze dezelfde functie, maar met een breder scala aan functionaliteit. Als releases maken ze deel uit van krachtige contactor-apparaten en elektronische starters.
Relais geïnstalleerd in inleidende (lineaire) machines en aardlekschakelaars hebben een iets ander doel. Hier vervullen ze de functie van gevoelige elementen die zorgen voor triggering door de huidige cutoff (setpoint). Wanneer ingeschakeld, zijn ze afgestemd op extreme bedrijfsmodi zoals overstroom, kortsluiting en lekkage.
Volgens de in de elektrotechniek geaccepteerde terminologie zijn ze in de eerste twee gevallen logisch gepositioneerd als een maximaal stroomrelais.
In de beveiligingscircuits van elektromotoren worden, samen met scheidingsrelais, bi-stabiele thermische elementen geïnstalleerd op bipolaire veren. Ze bieden enige vertraging, waardoor de stroomtoevoer niet kan worden verwijderd van de wikkelingen in startomstandigheden.
Soorten TR
Alle bekende stroomrelaismonsters worden geclassificeerd volgens de volgende criteria:
- volgens de installatiemethode (aansluitschema);
- voor het beoogde doel;
- bij uitvoering (wijziging).
In overeenstemming met de eerste van deze functies zijn bestaande TP-modellen onderverdeeld in apparaten voor directe montage en indirecte schakelaars (via stroomtransformatoren). Door hun ontwerp zijn ze onderverdeeld in ingebouwde apparaten en uitgevoerd als een afzonderlijke module geïnstalleerd op een DYN-rail.
Zoals bedoeld, worden ze geproduceerd in de vorm van producten die voor de volgende doeleinden worden gebruikt:
- bescherming tegen enkelfasige kortsluitingen;
- stroombeperking in omgekeerde volgorde;
- als differentiële bescherming;
- in de vorm van op afstand bestuurde onafhankelijke modules.
Voor directe en indirecte inclusie
Apparaten die bedoeld zijn voor directe aansluiting, worden volgens de gebruiksinstructies in het netwerk geïnstalleerd met een effectieve spanning tot 1000 volt en met een beperkte stroomwaarde. Met zijn aanzienlijke amplitude is opname in een stroomonderbreking onaanvaardbaar, omdat het relais niet is ontworpen voor stroomvoorziening. In dit geval is een stroomtransformator nodig, waardoor de waarde van de geregelde waarde meerdere keren kan worden verlaagd. In driefasige netwerken worden dergelijke relais in elke fase in serie geïnstalleerd met een reeds aangesloten belasting.
Met deze circuitoplossing werkt het systeem in een modus dichtbij een kortsluiting die gevaarlijk is voor gebruik.
Als u het relais moet demonteren, kan de stroomtransformator beschadigd raken en bestaat het gevaar voor personeel dat aan de lijn werkt. Daarom moet, voordat operationeel wordt geschakeld in dergelijke circuits, een jumper worden geplaatst in plaats van het apparaat. Een andere optie is om het netwerk volledig los te koppelen en de apparatuur in de revisie-modus te zetten.
Differentiële bescherming en stroombeperking
De werking van stroomrelais als onderdeel van aardlekschakelaars en stroomonderbrekers is een klassiek voorbeeld van de implementatie van hun functies. In dit geval werken ze in de gebruikelijke modi voor elektrische systemen die zijn geassocieerd met het reageren op de kleinste stroomlekkage (RCD) en struikelen tijdens overbelasting in de circuits. De laatste functie is geclassificeerd als stroombeperkend, waardoor de storing van de aangesloten apparatuur en het voedingscircuit zelf wordt geëlimineerd.
Moderne soorten huidige relais
De "geavanceerde" typen spannings- en stroomrelais zijn bekend, die volgens hun capaciteiten gewoonlijk worden geclassificeerd als intellectuele voorbeelden van regelapparatuur.Dergelijke apparaten hebben een aantal extra opties die hun functionaliteit aanzienlijk uitbreiden. Dit is een display waarmee u de werking van het apparaat kunt verifiëren en informatie kunt lezen over de waarden van spanning en stroom (ze worden weergegeven op de ingebouwde indicator van het apparaat).
Alle beschreven kenmerken hebben betrekking op de voordelen van huidige relais. Hun nadelen worden voor elk specifiek type opname afzonderlijk bepaald.
