Реле относится к приборам, обеспечивающим безопасность электрических систем. Устанавливается для защиты подключенных цепей от перегрузки, короткого замыкания. Монтаж реле тока (РТ) позволяет предотвратить негативные последствия, возникающие при эксплуатации оборудования в аварийном режиме, исключить превышение допустимого уровня нагрузки при одновременном включении мощных потребителей электроэнергии.
Работа реле тока
Электротехническое устройство срабатывает при достижении критических токовых параметров на линии. Релейный механизм коммутирует контакты, осуществляя обесточивание. Алгоритмы срабатывания различаются в зависимости от вида РТ, но основаны на общем принципе:
- Внутри аппарата находится магнитопровод, имеющий неподвижную часть с катушкой и подвижную. При нарастании напряжения создается электродвижущая сила (ЭДС). Неподвижная и перемещающаяся части начинают взаимодействовать как два магнита, притягиваясь друг к другу. Встроенная пружина оказывает противодействие, препятствуя соединению элементов.
- При увеличении токовой силы возрастает ЭДС. При критических значениях магнитное притяжение становится сильнее противодействия пружины. Воздушные интервалы сокращаются.
- По мере сближения элементов магнитопровода сила притяжения возрастает. При этом увеличивается скорость соединения. Коммутация контактов происходит стремительно, в течение сотых долей секунды.
При срабатывании механизма происходит отключение отдельных участков или всей линии. Максимально допустимая токовая величина контролируется регулятором.
Виды реле тока
Для защиты электроцепей используются аппараты постоянного и переменного тока. Также выделяют 2 категории приборов – первичные и вторичные. РТ из первой группы являются частью выключателя. Устанавливаются в сетях с напряжением до 1000 В. Вторичные РТ подключаются через трансформатор, который соединен с кабелем или питающей шиной. В такой схеме осуществляется регулировка токовых значений, обеспечивающих функционирование защитного устройства. Разновидности вторичных аппаратов:
- Электромагнитные. Используются в системах удаленного управления, при установке двигателей, нагревательного оборудования, промышленной автоматики. Внутри находится катушка, на которую подается напряжение. Создается электромагнитное поле, провоцирующее притяжение якоря к сердечнику и замыкание контактов. После прекращения подачи энергии пружина обеспечивает возврат перемычки в исходное положение.
- Индукционные. Востребованы во всех областях электроэнергетики, для защиты автоматизированных производственных систем. Применяются для контроля работы электрических двигателей. Принцип действия основан на взаимодействии двух магнитных потоков. Один из них создается катушкой, пропускающей ток. Второй поток формируется короткозамкнутыми завитками магнитопровода в результате нарастания ЭДС. Ротор устройства индуцирует вихревые токи, которые при взаимодействии с магнитными полями провоцируют запуск крутящего момента. Такой механизм обеспечивает высокую чувствительность и плавность срабатывания устройства.
- Дифференциальные. Используются на производствах и в бытовой сфере. Предотвращают токовые утечки. К защитным приборам с помощью кабелей подсоединяются трансформаторы. Принцип запуска реле основан на контроле уровня токов в начале и конце контролируемого участка. В стандартном рабочем режиме разница в показателях минимальна или почти отсутствует. При нарушении баланса контакты реле замыкаются, что является сигналом для обесточивания цепи. Дифференциальный механизм считается самым быстродействующим.
- Электронные. Широко используются на производственных объектах и в жилых домах. Не имеют взаимодействующих механических деталей. РТ оснащаются полупроводниковыми элементами – тиристорами, транзисторами (МОП и биполярные), симисторами.
Настройка устройств осуществляется изменением воздушных зазоров между подвижными и стационарными частями конструкции. Корректируется количество витков обмотки или натяжение пружины.
Советы по выбору реле тока
При выборе релейной защиты необходимо учитывать протяженность контролируемой цепи на объекте, номинальные показатели питания. Предельный ток прибора не может превышать максимальный уровень в сети. РТ подбирается с учетом предусмотренного производителем диапазона регулировки, наличия дополнительных функций (задержка отключения, индикация). Прибор должен соответствовать поставленным задачам, условиям эксплуатации, требуемой скорости срабатывания. Следует учитывать технические характеристики оборудования.
