Устройство, схема и подключение промежуточного реле

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта . Промежуточные электромагнитные реле применяются во многих электронных и электрических схемах и предназначены для коммутации электрических цепей. Они используются для усиления и преобразования электрических сигналов; запоминания информации и программирования; распределения электрической энергии и управления работой отдельных элементов, устройств и блоков аппаратуры; сопряжения элементов и устройств радиоэлектронной аппаратуры, работающих на различных уровнях напряжений и принципах действия; в схемах сигнализации, автоматики, защиты и т.п.

Промежуточное электромагнитное реле представляет собой электромеханическое устройство, которое может коммутировать электрические цепи, а также управлять другим электрическим устройством. Электромагнитные реле делятся на реле постоянного

и
переменного тока
.

Работа электромагнитного реле основана на взаимодействии магнитного потока обмотки и подвижного стального якоря, который намагничивается этим потоком. На рисунке показан внешний вид промежуточного реле типа РП-21.

Устройство реле.

Реле представляет собой катушку

, обмотка которой содержит большое количество витков медного изолированного провода. Внутри катушки находится металлический стержень (
сердечник
), закрепленный на Г-образной пластине, называемой
ярмом
. Катушка и сердечник образуют
электромагнит
, а сердечник, ярмо и якорь образуют
магнитопровод реле
.

Над сердечником и катушкой расположен якорь

, выполненный в виде пластины из металла и удерживаемый при помощи
возвратной пружины
. На якоре жестко закреплены
подвижные контакты
, напротив которых расположены соответствующие пары
неподвижных контактов
. Контакты реле предназначены для замыкания и размыкания электрической цепи.

Настройка режимов работы

Настройка MP-63 DigiTOP
Установка пороговых значений РКН производится посредством потенциометров, вынесенных на переднюю панель и имеющих градуированную шкалу.

В некоторых образцах реле для этого используются кнопки с отображением параметров на электронном табло.

При выставлении требуемых пороговых значений точные их величины контролируются по дисплею, встроенному в лицевую панель прибора. После начальной настройки по этим показателям необходимости в их повторной установке, как правило, не возникает.

Как работает реле.

В исходном состоянии, пока на обмотку реле не подано напряжение, якорь под воздействием возвратной пружины находится на некотором расстоянии от сердечника.

При подаче напряжения в обмотке реле сразу начинает течь ток и его магнитное поле намагничивает сердечник, который преодолевая усилие возвратной пружины, притягивает якорь. В этот момент контакты, закрепленные на якоре, перемещаясь, замыкаются или размыкаются с неподвижными контактами.

После отключения напряжения ток в обмотке исчезает, сердечник размагничивается, и пружина возвращает якорь и контакты реле в исходное положение.

Схемы подключения РКН

Схема подключения однофазного реле
Перед тем как подключать реле напряжения потребуется внимательно изучить типовую схему электрического шкафа. При его монтаже реле напряжения нужно установить после электросчетчика в разрыв фазного провода, иногда между ними ставится УЗО, подключаемое по необходимости. При таком расположении прибор защиты от всплесков напряжения будет отсекать именно «фазу».

Для нормальной работы на его входные клеммы фаза и земля подаются одновременно.

Существует две схемы подсоединения однофазных и трехфазных реле к линии потребления:

• с прямой нагрузкой через РКН;
• с подсоединением потребителя через контактор, входящий в состав магнитного пускателя.

В каждом из этих случаев возможен вариант параллельного подсоединения нескольких приборов, к каждому из которых можно подключить свою группу потребителей.

При установке электрощитов в квартире или частном доме чаще всего применяется схема подсоединения с прямой нагрузкой через РКН.

Контакты реле.

В зависимости от конструктивных особенностей контакты промежуточных реле бывают нормально разомкнутые

(замыкающие),
нормально замкнутые
(размыкающие) или
перекидные
.

3.1. Нормально разомкнутые контакты.

Пока напряжение питания не подано на катушку реле, его нормально разомкнутые контакты всегда разомкнуты

. При подаче напряжения реле срабатывает и его контакты
замыкаются
, замыкая электрическую цепь. На рисунках ниже показана работа нормально разомкнутого контакта.

3.2. Нормально замкнутые контакты.

Нормально замкнутые контакты работают наоборот: пока реле обесточено, они всегда замкнуты

. При подаче напряжения реле срабатывает и его контакты
размыкаются
, размыкая электрическую цепь. На рисунках показана работа нормально разомкнутого контакта.

3.3. Перекидные контакты.

У перекидных контактов при обесточенной катушке средний

контакт, закрепленный на якоре, является
общим
и замкнут с одним из неподвижных контактами. При срабатывании реле средний контакт вместе с якорем перемещается в сторону другого неподвижного контакта и замыкается с ним, одновременно разрывая связь с первым неподвижным контактом. На рисунках ниже показана работа перекидного контакта.

Многие реле имеют не одну, а несколько контактных групп, что позволяет осуществлять управление несколькими электрическими цепями одновременно.

К контактам промежуточных реле предъявляются особые требования. Они должны иметь малое переходное сопротивление, большую износоустойчивость, малую склонность к привариванию, высокую электропроводность и большой срок службы.

В процессе работы контакты своими токоведущими поверхностями прижимаются друг к другу с определенным усилием, создаваемым возвратной пружиной. Токоведущая поверхность контакта, соприкасающаяся с токоведущей поверхностью другого контакта называется контактной поверхностью

, а место перехода тока из одной контактной поверхности в другую называется
электрическим контактом
.

Соприкосновение двух поверхностей происходит не по всей кажущейся площади, а лишь отдельными площадками, так как даже при самой тщательной обработке контактной поверхности на ней все равно будут оставаться микроскопические бугорки и шероховатости. Поэтому общая площадь соприкосновения

будет зависеть от материала, качества обработки контактных поверхностей и усилия сжатия. На рисунке показаны контактные поверхности верхнего и нижнего контактов в сильно увеличенном виде.

В месте перехода тока с одного контакта в другой возникает электрическое сопротивление, которое называется переходным сопротивлением контакта

. На величину переходного сопротивления существенное влияние оказывает величина контактного нажатия, а также сопротивление окисных и сульфидных пленок, покрывающих контакты, так как они являются плохими проводниками.

В процессе длительной работы поверхности контактов изнашиваются и могут покрываться налетами копоти, окисными пленками, пылью, непроводящими частицами. Также износ контактов может быть вызван механическими, химическими и электрическими факторами.

Механический износ происходит при скольжении и ударах контактных поверхностей. Однако главной причиной разрушения контактов являются электрические разряды

, возникающие при размыкании и замыкании цепей в особенности цепей постоянного тока с индуктивной нагрузкой. В момент размыкания и замыкания на контактных поверхностях происходят явления плавления, испарения и размягчения контактного материала, а также перенос металла с одного контакта на другой.

В качестве материалов для контактов реле применяют серебро, сплавы твердых и тугоплавких металлов (вольфрам, рений, молибден) и металлокерамические композиции. Наибольшее применение получило серебро, обладающее малым контактным сопротивлением, высокой электропроводностью, хорошими технологическими свойствами и относительно невысокой стоимостью.

Следует помнить, что абсолютно надежных контактов нет, поэтому для повышения их надежности применяют параллельное и последовательное включение контактов: при последовательном включении контакты могут разорвать большой ток, а параллельное включение повышает надежность замыкания электрической цепи.

Рекомендации по выбору

Из вышесказанного вытекает, что существует множество видов реле контроля напряжения. Подбор осуществляется с учетом конкретной ситуации, в которой РН предстоит работать. Наиболее значимые критерии выбора реле контроля напряжения таковы:

1. Однофазная или трехфазная сеть. Практикуется вариант, когда вместо одного трехфазного реле устанавливается 3 однофазных.
2. Тип исполнения реле. Подключаемые к розетке, рассчитаны на 1-3 потребителя. Они выдерживают ток до 16 А. Модификации под DIN рейку мощнее. Через них возможно подключить всю квартиру. Пропускаемый ток составляет 40-80 А.
3. Допустимый ток реле. Для обычной квартиры подойдет прибор, способный пропускать 30-40 А. Этот ток больше, чем позволит сечение бытовой проводки, но РН лучше брать с запасом по мощности в 1,5-2 раза. Так устройство прослужит заметно дольше.
4. Если реле приобретается для подключения одиночного бытового прибора, то перед покупкой следует узнать какой у него потребляемый ток. В этой ситуации достаточно делать запас в 30-50%.

Дополнительная информация. Существуют реле контроля напряжения, оснащенные встроенным амперметром. Эти приборы позволяют отслеживать потребляемый квартирой ток. На них возможно организовать защиту от короткого замыкания или перегрузки сети.

Почему происходят скачки напряжения?

В различных приборах, работающих от электросети есть ограничения по параметрам напряжения. Это касается даже ламп накаливания, правда чтобы вызвать их перегорание требуется значительное превышение заданных норм.

Пониженное сетевое напряжение, воздействующее, например, на холодильник, угрожает межвитковым замыканием и поломкой компрессора. Повышенное негативно сказывается как на компрессоре, так и на электронных элементах прибора, в результате они выходят из строя, а ремонт выливается в круглую сумму

Опять же, даже широкий диапазон параметров напряжения, не означает, что прибор будет работать при скачках, например, от 100 до 240 вольт. Это означает его жизнеспособность в заданном промежутке при условии стабильности электросети.

Генерирующие электроустановки спроектированы с автоматическим стабилизатором напряжения. При этом отклонение от нормы, согласно ГОСТ 721 и ГОСТ 21128, не должно быть более 10% при кратковременной сетевой неисправности и более 5% при длительной.

Однако как минимум 7 основных причин природного, аварийного, техногенного характера могут их спровоцировать:

1. Изношенность электропроводки в доме.
2. Отсутствие стабилизаторов на трансформаторной подстанции.
3. Перегрузка мощности потребления на линии.
4. Аварийная ситуация в передающих сетях.
5. Обрыв на линии нейтрали.
6. Обход приборов учета недобросовестными потребителями.
7. Природные факторы.

Потребитель отвечает за эксплуатацию электроприборов, грамотное распределение нагрузки на внутреннюю проводку и состояние этих сетей. При обнаружении неисправности или аварийной ситуации, необходимо сразу же вызвать спецслужбу.

Измерить напряжение можно при помощи специального устройства, мультиметра (тестера). При обнаружении отклонения от нормы выше чем на 10% рекомендуется незамедлительно обратиться в аварийную службу местной электросети для выявления причин скачков напряжения

Системные электросети полностью находятся на попечении поставщиков электроэнергии. Одна из их задач, как раз следить за отклонениями напряжения от нормы на закрепленном участке.

Но не смотря на разграничение обязанностей, даже при строгом контроле, перепады достаточно частое явление.

При установлении виновника скачков напряжения на линии можно добиться справедливости и полной компенсации за испорченное имущество или низкое качество оказываемых услуг.

Классификация переключателей и применение

Реле – это надежное устройство коммутации, поэтому оно получило распространение в различных сферах. Часто эти переключатели используют в промышленном оборудовании, бытовых электроприборах.

Каждое реле предназначается для выполнения той или иной задачи

По областям применения, устройства подразделяют на группы:

• контроль работы электронных и электрических систем;
• защита оборудования;
• автоматизация процессов.

Расположение переключателя в стиральной машине