Реле тока с выдержкой времени, зависящей от тока

 

В таких реле используются и аналоговые, и дискретные схемы. На рис. 9.3.4 в качестве примера показана функциональная схема полупроводникового токового расцепителя автоматического выключателя. Hапряжения, пропорциональные токам в фазах, через промежуточные трансформаторы подаются на выпрямитель, после чего поступают на резисторы R1, R2, R4. Пропорциональный току сигнал U(I) с R1 подается на суммирующий блок U , на который приходит сигнал U(I), снимаемый с цепочки временной задержки R3, C1. Канал сигнала U(t) начинает работать, когда под действием тока перегрузки срабатывает полупроводниковое реле К1. Когда суммарный сигнал U достигает порога срабатывания полупроводникового реле КЗ, оно выдает сигнал на тиристорный усилитель А, воздействующий на обмотку электромагнита расцепителя К5.

 

Рис. 9.3.3. Реле тока с выдержкой времени

 

Рис. 9.3.4. Полупроводниковый расцепитель для управления автоматическим выключателем

 

Процесс срабатывания реле поясняется на рис.9.3.5. Пусть U_n — пороговое напряжение, при котором превосходит срабатывание реле КЗ. Это напряжение равно сумме напряжения U(I), пропорционального току, и напряжения U(t), получаемого от элемента задержки R3—C1 (см. pиc. 9.3.4). Пусть ток I₁< I₂, тогда U₁(I)< U₂(I). Соответственно кривая U ₁ = U(t) + U₁(I) идет ниже кривой

U ₂ = U (t) + U₂(I). При этом кривая U ₂ пересечет прямую U_n раньше (точка 2),

чем кривая U ₁ (точка 1). Соответственно получаем при токе I₁ выдержку времени t_C1 и при токе I₂ > I₁ выдержку времени t_C2< t_C1 Выдержка времени зависит от тока перегрузки. При токах КЗ работает канал R4, К2, R5, С2, К4.

 

 

Рис. 9.3.5. Графики к работе расцепителя с зависимой характеристикой времени срабатывания

 

Уровень тока срабатывания регулируется потенциометром R4, а время срабатывания — резистором R5. Недостатком реле является сложность регулировки.

 

Реле защиты от замыкания на землю

 

Реле применяется в схемах защиты при замыканиях на землю генераторов, двигателей и линий с малыми токами замыкания на землю. Основные параметры реле: ток срабатывания регулируется в пределах 0, 02—0, 12 А; коэффициент возврата не менее 0, 93; коммутируемое напряжение не более 250В; механическая износостойкость 10⁴ циклов; электрическая износостойкость не менее 10³ циклов.

 

 

Рис. 9.3.6. Реле защиты от замыканий на землю

 

Схема реле представлена на рис. 9.3.6.Измерительный орган реле содержит промежуточный трансформатор ТА и резисторы R2—R7, которые вместе с выключателями SB1—SB5 служат для дискретной регулировки тока срабатывания. При отключенных выключателях ток срабатывания реле минимален. По мере включения R3—R7 уменьшается напряжение на выходе операционного усилителя А1 и ток срабатывания увеличивается..Диоды VD1—VD4 служат для ограничения сигнала на входе А1. При большом входном сигнале

 

трансформатор ТА насыщается и его входное сопротивление падает. Резистор R1 ограничивает ток в цепи трансформатора. ТА.

 

 

Рис. 9.3.6. Реле защиты от замыканий на землю (продолжение)

 

Операционный усилитель А1 работает как активный фильтр. Многоконтурная отрицательная обратная связь с помощью резисторов R8, R9, R10 и конденсаторов CI, C2 позволяет отфильтровать высшие гармоники в сигнале и оставить основную частоту 50 Гц.

Сравнивающая часть реле состоит из порогового элемента на операционном усилителе А2, время-измерительной цепи VD5, R15, R16, С8 и триггера Шмидта на операционном усилителе A3. Конденсаторы СЗ—С10 служат для стабилизации работы усилителя, исключая его самовозбуждение. Резистор R17 создает положительную обратную связь. Выходной каскад реле выполнен на транзисторе VT1, в цепь коллектора которого включено быстродействующее электромагнитное реле К.

Питание схемы осуществляется от сети постоянного тока (контакты 4, 1 при напряжении 220 В и 4, 2 при напряжении 110 В) или от сети переменного тока 100 В (контакты 4, 3). С помощью стабилитронов VD6 и VD7 получаются два симметричных напряжения —15 В и +15 В для питания операционных усилителей.

Порог срабатывания порогового элемента определяется резисторами R11—R14.

Настройка реле на минимальную уставку производится резистором R11.

 

Реле защиты асинхронных двигателей (РЗД)

 

Реле (рис. 9.3.7) обеспечивает защиту асинхронных двигателей от больших перегрузок и неполнофазных режимов. В цепи вторичных обмоток трансформаторов тока через мосты VI—V3 включены нагрузочные резисторы, напряжения на которых пропорциональны токам двигателя. Конденсаторы С1—СЗ сглаживают пульсации напряжения. Эти напряжения через диоды VD1—VD3 приложены к потенциометру Rl, напряжение с которого поступает на пороговый элемент К1. Если токи в фазах

 

двигателя не превышают номинальное значение, то напряжение на входе К1 недостаточно для его срабатывания. Если токовая перегрузка превышает допустимую, то К1 срабатывает и запускает промежуточное реле К4, которое подает сигнал на цепь задержки R4, С4. Напряжение с конденсатора С4 подается на пороговый элемент КЗ, усилитель А и выходное электромагнитное реле К, контакты которого включены в цепь катушки пускателя или электромагнитного расцепителя автомата.

 

 

Рис. 9.3.7. Реле защиты асинхронных двигателей

 

Если длительность перегрузки меньше, чем время задержки в цепи R4, С4, то двигатель не отключается. При нормальном пуске или допустимой технологической перегрузке благодаря наличию цепи задержки двигатель не отключается. Если длительность перегрузки больше, чем время задержки, то двигатель обесточивается.

При обрыве одной фазы, например фазы А, пропадает напряжение на нагрузочном резисторе R3 этой фазы. Поскольку фазы В и С остались под током, то на выходе MN имеется напряжение U_ВЫХ указанной полярности. Под действием этого напряжения протекает ток через резистор R3, диод VD4, который открывается, и потенциометр R2. Напряжение с потенциометра R2 прикладывается к пороговому элементу К2, который срабатывает. После этого действует цепочка К4, R4, С4, КЗ, А, К и происходит отключение двигателя.

 

Трёхфазные реле напряжения

 

В схеме трехфазного реле напряжения (рис.9.3.8) напряжение срабатывания регулируется резистором R1. Реле может работать как максимальное (переключатель S в положении 1) и как минимальное (переключатель S в положении 2). Коэффициент возврата реле регулируется в широком диапазоне с помощью резистора R2, которым изменяется коэффициент положительной обратной связи в усилителях A1, A2, A3. Логический элемент И обеспечивает срабатывание реле в случае, когда напряжение хотя бы в одной фазе падает ниже допустимого (при S в положении 2).

Для защиты электродвигателей, тиристорных преобразователей, других трехфазных потребителей при недопустимом снижении симметричного напряжения, асимметрии междуфазных напряжений, обратном чередовании фаз

 

служит реле ЕЛ-10-1 (с выдержкой времени) и ЕЛ-10-2 (без выдержки времени). Структурная схема этого реле приведена на рис.9.3.9. На входе реле включены пороговые элементы ПЭ1, ПЭ2, ПЭЗ, образующие пороговый блок ПБ. С выхода ПБ система полученных в нем прямоугольных импульсов (рис. 9.3.10) поступает в логический блок ЛС, на триггеры Т1, Т2 и логический элемент И. Полученная в ЛС система прямоугольных импульсов через дифференцирующую цепочку RC подается на схему временной уставки СВУ, которая с выдержкой времени

 

Рис. 9.3.8. Трёхфазное реле напряжения

 

открывает транзистор VT выходного усилителя ВУ. Если контролируемое напряжение симметрично и близко к номинальному значению, то выходные импульсы ЛБ не приводят к срабатыванию СВУ и ВУ.

Когда изменения трехфазного напряжения или порядка чередования фаз выходят за пределы допустимых, на выходе ЛС исчезает показанная на рис.

9.3.10 последовательность импульсов. При этом по истечении выдержки времени в СВУ выдается сигнал на ВУ и выходное реле срабатывает. Допустим, исчезло напряжение в фазе А. При этом перестает работать триггер Т1 и на выходе логическогр элемента И появится логический 0. Триггер Т2 тоже перестает переключаться. На выходе RС-цепочки сигнал пропадает, на вход СВУ и ВУ не подается сигнал ЛС, и реле К отключает цепь. Реле срабатывает при снижении напряжения в одной из фаз до 55 —- 65 % U_НОМ при номинальном напряжении в остальных. При обрыве двух или трех фаз одновременно или при обратном следовании фаз реле срабатывает при напряжении 70 — 75% U_НОМ. Коэффициент

Рис. 9.3.9. Структурная схема реле напряжения

 

Рис. 9.3.10. К работе схемы рис. 9.3.9

 

возврата реле не менее 0, 9. Время срабатывания реле ЕЛ-10-1 не превышает 5 с; Реле не срабатывает при колебании симметричного напряжения в предела.

85—110% U_НОМ.

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: