Het concept van "stroomrelais" is wijdverbreid in de elektrotechniek en deze eenheid zelf is een verplicht onderdeel van de meeste beveiligingsapparaten: stroomonderbrekers, ontkoppelingsapparaten en dergelijke. Het is belangrijk om de ontwerpkenmerken en het werkingsprincipe van dergelijke relais te kennen en te begrijpen, niet alleen voor een beginner, maar ook voor een ervaren specialist. Maar eerst en vooral moet u het apparaat van dit schakelelement begrijpen, evenals met alle verschillende soorten en typen.
Huidig relaisapparaat:
Het is het gemakkelijkst om kennis te maken met de ontwerpkenmerken en het werkingsprincipe van een stroomrelais (TR) op het meest voorkomende type - een elektromagnetisch apparaat.
In tegenstelling tot inductie en elektronische analogen, kunt u met het apparaat van een e / m-beveiligingsapparaat visualiseren hoe het werkt.
Elk solid-state stroomrelais bevat de volgende verplichte elementen:
- Magnetisch circuit (kern), bestaande uit 2 delen en met een constante of instelbare luchtspleet.
- Spoel met een spoel op het vaste deel van de kern.
- Een veer die zich op de beweegbare helft bevindt en een tegenmoment creëert wanneer het relais wordt geactiveerd.
Naast de vermelde knooppunten bevat het hulpelementen die de functionaliteit van het systeem vergroten.
Operatie principe
Het elektromagnetische apparaat wordt geactiveerd door een e / m-verbinding die wordt gecreëerd door de stroom van wisselstroom door de spoel en die de aantrekking van beide helften van de kern veroorzaakt. Deze actie, die op het eerste gezicht eenvoudig is, bevat enkele nuances:
- de veer op het beweegbare deel gaat de nadering van de twee helften tegen;
- het is mogelijk om de weerstand ervan alleen te overwinnen bij een bepaalde stroomsterkte in de spoel;
- deze waarde is de belangrijkste indicator die de werking van het huidige relais kenmerkt.
Wanneer een stroom in de spoel verschijnt, wordt een EMF in de kern geïnduceerd, waardoor de helften worden aangetrokken, maar niet volledig - de veer verhindert 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 zijn oorspronkelijke positie, moet de stroom in het relais worden teruggebracht tot een bepaalde waarde, afhankelijk van de retourcoëfficiënt. Deze indicator is gekoppeld aan de ontwerpkenmerken van het relais van stromen en spanningen en is voor elk afzonderlijk geconfigureerd. Om dit te doen, volstaat het om de veerspanning aan te passen, wat u zelf kunt doen.
Doel en verbindingsmethoden
TP is het hoofdbestanddeel van alle beveiligingsapparatuur die in stroomcircuits is geïnstalleerd. Op basis hiervan moeten de kenmerken van het gebruik van het apparaat worden overwogen.
Het belangrijkste doel is om als uitvoerend element te dienen bij de samenstelling van stroomonderbrekers, aardlekschakelaars en vele soortgelijke apparaten. In overeenstemming hiermee wordt het toepassingsgebied bepaald in combinatie met de hierboven aangegeven apparaten.
- Stroomcircuits van hoogspanningslijnen en de beschermende uitrusting die beschikbaar is in hun samenstelling.
- Schakelverdeelborden, waarin TP afzonderlijk of als onderdeel van andere apparaten is opgenomen.
- Huishoudelijke enkelfasige ingangen en distributie (lineaire) apparaten geïnstalleerd binnen huishoudelijke schilden.
In overeenstemming met het doel van de schakelinrichtingen worden hun schakelcircuits geselecteerd.
Er kunnen verschillende methoden worden gebruikt om de relaismachine aan te sluiten op bestaande elektriciteitsnetten of andere circuits. Ze verschillen in het type apparatuur dat moet worden beschermd:
- driefasige asynchrone motoren;
- verbruikers aangesloten op 380 Volt stroomnetten;
- belastingen aangesloten aan de uitgang van circuits met een voedingsspanning van 220 volt.
In overeenstemming met de eerste van deze paragrafen worden TR gebruikt als e / m-releases die het circuit uitschakelen wanneer de bedrijfsstromen het toegestane niveau overschrijden. Wanneer ze in driefasige circuits worden geïnstalleerd, vervullen ze dezelfde functie, maar met een breder scala aan functionaliteit. Als releases maken ze deel uit van krachtige contactor-apparaten en e / m-starters.
Relais geïnstalleerd in (lineaire) invoermachines en aardlekschakelaars hebben een iets ander doel. Hier vervullen ze de functie van detectie-elementen die de werking van de stroomafsnijding (instelpunt) leveren. Bij het inschakelen zijn ze ingesteld op beperkende bedrijfsmodi zoals overstroom, kortsluiting en lekkage.
Volgens de terminologie die in de elektrotechniek wordt geaccepteerd, zijn ze in de eerste twee gevallen logisch gepositioneerd als overstroomrelais.
In de beveiligingscircuits van elektromotoren zijn, samen met ontkoppelingsrelais, bistabiele thermische elementen op bipolaire veren geïnstalleerd. Ze zorgen voor enige vertraging, waardoor de voeding niet uit de wikkelingen kan worden verwijderd in startmodi.
Soorten TR
Alle bekende voorbeelden van stroomrelais zijn geclassificeerd volgens de volgende criteria:
- door de installatiemethode (aansluitschema);
- voor het beoogde doel;
- door uitvoering (wijziging).
Overeenkomstig de eerste van deze kenmerken zijn de bestaande TR-modellen onderverdeeld in apparaten voor directe montage en indirecte schakelapparaten (via stroomtransformatoren). Door hun ontwerp zijn ze onderverdeeld in ingebouwde apparaten en ontworpen als een afzonderlijke module om op een DYN-rail te worden geïnstalleerd.
Afhankelijk van het beoogde doel worden ze geproduceerd in de vorm van producten die voor de volgende doeleinden worden gebruikt:
- bescherming tegen eenfasige kortsluiting;
- beperking van negatieve sequentiestromen;
- als differentiële bescherming;
- in de vorm van op afstand bestuurbare onafhankelijke modules.
Voor directe en indirecte opname
Apparaten die bedoeld zijn voor directe aansluiting, volgens de gebruiksaanwijzing, worden geïnstalleerd in een netwerk met een effectieve spanning tot 1000 Volt en een beperkte stroomwaarde. Met zijn aanzienlijke amplitude is opname in een stroomonderbreking onaanvaardbaar, omdat het relais niet is ontworpen voor vermogensmodi. In dit geval is een stroomtransformator nodig, die het mogelijk maakt om de waarde van de gestuurde waarde meerdere keren te verlagen. In driefasige netwerken worden dergelijke relais in elk van de fasen in serie met de reeds aangesloten belasting geïnstalleerd.
Met een dergelijk circuitontwerp werkt het systeem in een modus die dicht bij een kortsluiting ligt, wat gevaarlijk is voor de werking.
Als het nodig is om het relais te demonteren, kan de stroomtransformator beschadigd raken en kan het personeel dat aan de lijn werkt gevaar lopen. Daarom moet vóór het operationeel schakelen in dergelijke circuits een jumper op de plaats van het apparaat worden geplaatst. Een andere optie is om het netwerk volledig uit te schakelen en de apparatuur in de revisiemodus te zetten.
Differentiële bescherming en stroombegrenzing
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 modi die gebruikelijk zijn voor elektrische systemen die zijn gekoppeld aan het reageren op de geringste stroomlekkage (RCD) en uitschakeling tijdens overbelasting in de circuits. Deze laatste functie behoort tot de categorie van stroombegrenzing, wat schade aan de aangesloten apparatuur en het voedingscircuit zelf uitsluit.
Moderne soorten stroomrelais
Er zijn bekende "geavanceerde" typen spannings- en stroomrelais, die, afhankelijk van hun mogelijkheden, gewoonlijk worden aangeduid als intelligente regelapparatuur. Deze apparaten bieden een aantal extra opties die hun functionaliteit aanzienlijk uitbreiden. Dit is een display waarmee u ervoor kunt zorgen dat het apparaat goed werkt, evenals informatie over de waarden van spanning en stroom (ze worden weergegeven op de ingebouwde indicator van het apparaat).
Alle beschreven mogelijkheden hebben betrekking op de voordelen van stroomrelais. Hun nadelen worden voor elk specifiek type inclusie afzonderlijk bepaald.
