Pojęcie „przekaźnika prądowego” jest szeroko rozpowszechnione w elektrotechnice, a sama ta jednostka jest obowiązkowym elementem większości urządzeń ochronnych: wyłączników, odłączników i tym podobnych. Ważne jest, aby znać i rozumieć cechy konstrukcyjne oraz zasadę działania takich przekaźników nie tylko dla początkującego, ale także dla doświadczonego specjalisty. Ale przede wszystkim musisz zrozumieć urządzenie tego elementu przełączającego, a także całą różnorodność jego typów i typów.
Urządzenie przekaźnika prądowego
Najwygodniej jest zapoznać się z cechami konstrukcyjnymi i zasadą działania przekaźnika prądowego (TR) na jego najpopularniejszym typie - urządzeniu elektromagnetycznym.
W przeciwieństwie do analogów indukcyjnych i elektronicznych, urządzenie urządzenia ochronnego e / m pozwala zwizualizować jego działanie.
Każdy półprzewodnikowy przekaźnik prądowy zawiera następujące obowiązkowe elementy:
- Obwód magnetyczny (rdzeń), składający się z 2 części i posiadający stałą lub regulowaną szczelinę powietrzną.
- Szpulka z cewką umieszczoną na nieruchomej części rdzenia.
- Sprężyna znajdująca się na jej ruchomej połówce i tworząca moment odwrotny przy zadziałaniu przekaźnika.
Oprócz wymienionych węzłów zawiera elementy pomocnicze zwiększające funkcjonalność systemu.
Zasada działania
Urządzenie elektromagnetyczne jest wyzwalane przez połączenie e / m utworzone przez przepływ prądu przemiennego przez cewkę i powodujące przyciąganie obu połówek rdzenia. Ta akcja, na pierwszy rzut oka prosta, zawiera pewne niuanse:
- sprężyna na części ruchomej przeciwdziała zbliżaniu się jej dwóch połówek;
- możliwe jest pokonanie jego oporu tylko przy określonej sile prądu w cewce;
- wartość ta jest głównym wskaźnikiem charakteryzującym działanie przekaźnika prądowego.
Kiedy w cewce pojawia się prąd, w rdzeniu indukuje się siła elektromotoryczna, dzięki czemu połówki są przyciągane, ale nie do końca - sprężyna uniemożliwia im to. Kiedy osiągnie określoną wartość, pole elektromagnetyczne staje się tak duże, że pokonuje swój opór.
Aby przywrócić system do pierwotnej pozycji, prąd w przekaźniku będzie musiał zostać zredukowany do określonej wartości, w zależności od współczynnika powrotu. Wskaźnik ten jest powiązany z cechami konstrukcyjnymi przekaźnika prądów i napięć i jest konfigurowany dla każdego z nich indywidualnie. Aby to zrobić, wystarczy wyregulować napięcie sprężyny, co możesz zrobić sam.
Cel i metody podłączenia
TP jest głównym elementem wszystkich urządzeń ochronnych instalowanych w obwodach elektroenergetycznych. Na tej podstawie należy wziąć pod uwagę cechy użytkowania urządzenia.
Jego głównym przeznaczeniem jest pełnienie funkcji elementu wykonawczego w składzie wyłączników, wyłączników różnicowoprądowych i wielu podobnych urządzeń. Zgodnie z tym zakres ich zastosowania jest określany w połączeniu z urządzeniami wskazanymi powyżej.
- Obwody elektroenergetyczne linii wysokiego napięcia i wyposażenie ochronne dostępne w ich składzie.
- Rozdzielnice rozdzielcze, do których TP wchodzą osobno lub jako część innych urządzeń.
- Domowe wejścia jednofazowe i urządzenia rozdzielcze (liniowe) instalowane w osłonach domowych.
Zgodnie z przeznaczeniem urządzeń przełączających wybiera się ich obwody przełączające.
Do podłączenia przekaźnika do istniejących sieci energetycznych lub innych obwodów można zastosować kilka metod. Różnią się rodzajem sprzętu, który ma być chroniony:
- trójfazowe silniki asynchroniczne;
- odbiorcy podłączeni do sieci energetycznych 380 Volt;
- obciążenia podłączone na wyjściu obwodów o napięciu zasilania 220 woltów.
Zgodnie z pierwszym z tych paragrafów TR stosuje się jako wyzwalacze e/m, które wyłączają obwód, gdy prądy robocze przekraczają dopuszczalny poziom. Po zainstalowaniu w obwodach trójfazowych pełnią tę samą funkcję, ale z szerszym zakresem funkcjonalności. Jako wydania są częścią potężnych urządzeń stycznikowych i rozruszników e/m.
Przekaźniki zainstalowane w maszynach wejściowych (liniowych) i RCD mają nieco inne przeznaczenie. Tutaj pełnią funkcję elementów czujnikowych zapewniających działanie odcięcia prądu (wartości zadanej). Po włączeniu są ustawione na takie ograniczające tryby pracy, jak przetężenie, zwarcie i upływ.
Zgodnie z terminologią przyjętą w elektrotechnice, w dwóch pierwszych przypadkach są one logicznie pozycjonowane jako przekaźniki nadprądowe.
W obwodach ochronnych silników elektrycznych, wraz z przekaźnikami odłączającymi, zainstalowane są bistabilne elementy termiczne na sprężynach bipolarnych. Zapewniają pewne opóźnienie, które pozwala nie odłączać zasilania od uzwojeń w trybach rozruchu.
Rodzaje TR
Wszystkie znane próbki przekaźników prądowych są klasyfikowane według następujących kryteriów:
- metodą instalacji (schemat połączeń);
- zgodnie z przeznaczeniem;
- przez wykonanie (modyfikację).
Zgodnie z pierwszą z tych cech, istniejące modele TR dzielą się na urządzenia do montażu bezpośredniego i urządzenia pośrednie przełączające (poprzez przekładniki prądowe). Z założenia są podzielone na urządzenia do zabudowy i zaprojektowane jako osobny moduł do montażu na szynie DYN.
Zgodnie z ich przeznaczeniem wytwarzane są w postaci produktów wykorzystywanych do następujących celów:
- ochrona przed zwarciami jednofazowymi;
- ograniczenie prądów składowych przeciwnych;
- jako zabezpieczenie różnicowe;
- w postaci zdalnie sterowanych niezależnych modułów.
Do bezpośredniego i pośredniego włączenia
Urządzenia przeznaczone do bezpośredniego podłączenia, zgodnie z instrukcją użytkowania, są instalowane w sieci o efektywnym napięciu do 1000 V i ograniczonej wartości prądu. Przy znacznej amplitudzie włączenie do przerwy w obwodzie jest niedopuszczalne, ponieważ przekaźnik nie jest przeznaczony do pracy w trybie zasilania. W takim przypadku wymagany jest przekładnik prądowy, który umożliwia kilkukrotne obniżenie wartości kontrolowanej wartości. W sieciach trójfazowych takie przekaźniki są instalowane w każdej z faz szeregowo z już podłączonym obciążeniem.
Przy takiej konstrukcji obwodu system działa w trybie zbliżonym do zwarcia, co jest niebezpieczne dla działania.
W przypadku konieczności demontażu przekaźnika, przekładnik prądowy może ulec uszkodzeniu, a personel pracujący na linii może być zagrożony. Dlatego przed przełączeniem operacyjnym w takich obwodach należy założyć zworkę w miejsce urządzenia. Inną opcją jest całkowite wyłączenie sieci i wprowadzenie sprzętu w tryb remontu.
Zabezpieczenie różnicowe i ograniczenie prądu
Działanie przekaźników prądowych w ramach wyłączników RCD i wyłączników jest klasycznym przykładem realizacji ich cech. W tym przypadku działają w trybach typowych dla systemów elektrycznych związanych z reagowaniem na najmniejszy upływ prądu (RCD) i wyzwalanie podczas przeciążeń w obwodach. Ta ostatnia funkcja należy do kategorii ograniczania prądu, co wyklucza uszkodzenie podłączonego sprzętu i samego obwodu zasilania.
Nowoczesne typy przekaźników prądowych
Znane są „zaawansowane” typy przekaźników napięciowych i prądowych, które ze względu na swoje możliwości określa się zwykle mianem inteligentnych urządzeń sterujących. Urządzenia te zapewniają szereg opcji pomocniczych, które znacznie rozszerzają ich funkcjonalność. Jest to wyświetlacz, dzięki któremu można upewnić się, że urządzenie działa poprawnie, a także odczytać informacje o wartościach napięcia i prądu (są one wyświetlane na wbudowanym wskaźniku urządzenia).
Wszystkie opisane możliwości związane są z zaletami przekaźników prądowych. Ich wady określa się osobno dla każdego konkretnego rodzaju włączenia.
