Рт 40 реле реферат

Обновлено: 07.07.2024

Немного ознакомившись с составными элементами реле и их назначением, разберемся в принципе работы устройства. Сам принцип можно увидеть на иллюстрации ниже.

В основе работы реле РТ40 лежит электромагнитная система с поперечным якорем. Ток проходит через обмотки реле и создает магнитный поток Ф. Магнитный поток замыкается через сердечник и якорь. Якорь при этом намагничивается. Магнитные полюса якоря и сердечника оказываются направлены в противоположные стороны. В результате возникает сила Fэл, которая притягивает якорь к сердечнику.

Если изменить направление тока на противоположное, то якорь все равно притянется, так как изменятся полюса как сердечника, так и якоря. То есть работа реле не зависит от направления тока и оно может работать как на постоянке так и на переменке.

Мпр — это момент противодействующий, который есть всегда и зависит от степени зажатия пружины. При пропускании тока создается электрический момент притягивающий якорь к сердечнику. Когда противодействующий и электрический моменты становятся равны, то якорь начинает движение и мостик с контактами двигается от замыкающих контактов к размыкающимся. То есть регулируя уставку в реле мы изменяем противодействующий момент и тем самым увеличиваем или уменьшаем требуемый ток для срабатывания реле.

Сопротивление реле значительно уступает сопротивлению сети, к которой оно подключено, поэтому рт40 не оказывает существенного влияния на величину тока.

Характеристики реле РТ40

Током срабатывания реле называют наименьший ток, при котором реле сработает.

Током возврата называют наибольший ток, при котором реле вернется в исходное положение.

То есть мы плавно подаем ток от нуля. При срабатывании контактов (это видно визуально, если снять крышку) мы фиксируем ток срабатывания. Затем опускаем ток плавно обратно к нулю и при отпадании реле мы регистрируем ток возврата. Так происходит у реле, которые называют максимальными.

Коэффициентом возврата (kв) называется отношение тока возврата к току срабатывания. Величина kв составляет: на минимальной уставке 0,8, а на остальных уставках не менее 0,85.

Если же реле действует не на увеличение тока, как это рассмотрено выше для максимальных реле, а на уменьшение тока, то эти реле называют минимальными реле. Для минимальных реле нормальным режимом является, когда реле подтянуто. Если ток уменьшается до величины уставки, то реле отпадает — этот ток будет током срабатывания. При увеличении тока реле вновь подтянется и это значение тока будет током возврата. А kв для минимальных реле будет больше 1.

Другие типы реле РТ-40

Кроме простых реле РТ40 и РТ140 встречались и встречаются следующие типы:

РТ40/1Д — используется при длительном протекании по реле тока выше номинального тока срабатывания. Для этих целей используется насыщаемый трансформатор, который находится в корпусе реле.Простое реле рт40 с этими функциями не справляется из-за нагрева обмоток, которые не проходят по условиям термической стойкости
РТ40/Ф — используется в цепях, где необходимо отфильтровать третьи гармоники
РТ40/Р — данное реле используется в сетях, где применяется уров. Назначение этого трехфазного реле в контроле наличия и отсутствия тока в фазе

Реле РТ40 является каким-то родным, потому что оно распространено и в распредустройствах и на лабораторных стендах учебных заведений. Да и в универе его изучали. В новых распредах его уже не встретишь, но, так как модернизация не делается за один день, то мы еще долго будем их встречать, налаживать. Вспоминаю одну из первых работ на объекте, так там были электромеханические реле в сборке РТЗО чтоли. Снимаешь крышку, достаешь бумажку, выставляешь уставку. Хотя возможно это было не рт40, а рп. В общем, всем желаю, чтобы меньше током било!

Описание и принцип действия реле тока РТ-40/Р

С принципом выполнения и работы реле РТ-40 на базе которого выполнен исполнительный орган РТ-40/Р можно ознакомится в следующих разделах:

В электроустановках напряжением 35-750 кВ широко применяются устройства резервирования отказа выключателей УРОВ. Назначение УРОВ – ликвидация коротких замыканий при отказе в отключении одной, двух или трех фаз выключателя поврежденного элемента путем отключения присоединений, смежных с поврежденным. Для выявления неотключившихся от релейной защиты фаз выключателя в схемах УРОВ применяют токовые трехфазные реле типа РТ40/Р. Благодаря наличию суммирующего трансформатора тока для контроля положения трех фаз выключателя одно реле РТ40/Р заменяет три однофазных реле.

Кроме УРОВ реле РТ40/Р применяется и в других схемах релейной защиты и автоматики, где требуется контроль наличия или отсутствия тока. Реле РТ40/Р по принципу выполнения аналогично реле РТ40/1Д, обладает повышенной чувствительностью и сравнительно небольшим потреблением при больших кратностях тока.

Как и у реле РТ-40/1Д, обмотка исполнительного органа питается от насыщающегося трансформатора ТТН через выпрямительный мост ВМ, защищенный от пиков напряжения фильтром R и С. Насыщающийся трансформатор имеет три раздельные первичные обмотки, одна из которых (5—7) имеет в 2 раза больше витков, чем каждая из остальных. Одна из обмоток с меньшим числом витков включается встречно по отношению к остальным двум. Такое включение обмоток обеспечивает срабатывание реле при любом виде короткого замыкания. Векторная диаграмма токов, м. д. с. и напряжений на входе реле при симметричном трехфазном токе з режиме срабатывания приведена на рисунке. Токи I_a I_b и I_с создают в обмотках м. д. с. F_a, F_b и F_c. Магнитодвижущая сила F_c имеет обратный знак по отношению к току в соответствии с полярностью включения обмотки. Наведенный в сердечнике магнитный поток Ф пропорционален геометрической сумме м.д. с. 9 первичных обмоток.

Полное сопротивление и его угол у каждой из обмоток зависят от токов, проходящих в соседних обмотках. Значения полных сопротивлений для трехфазного симметричного режима приведены ниже. Конструкция реле аналогична реле РТ-40/1Д. Реле выпускаются двух исполнений, отличающихся номинальным током.

После прохождения больших токов (до 30 I_ном) по любой из обмоток ТТН ток срабатывания может на некоторое время увеличиться на 15% по сравнению с током срабатывания в размагниченном состоянии.

Замыкающие контакты реле выводятся на основные выводы цоколя, размыкающие — на дополнительные выводы и поэтому могут быть использованы только при заднем присоединении проводов.

Первичные обмотки ТТН у реле РТ-40/Р1, подключенные к зажимам 2—4 и 5—8, имеют по 115 витков, а подключенные к зажимам 5 и 7 — 230 витков провода ПЭВ-2/0,93. Первичные обмотки у реле РС-40/Р5 имеют соответственно 23 и 46 витков провода ПБД-1,81. Вторичные обмотки ТТН у обоих типов реле имеют по 800 витков провода ПЭВ-2/0,23. Катушки исполнительного органа имеют по 3250 витков провода ПЭТВ/0,18. В качестве добавочного использован резистор ПЭВ-15 с сопротивлением 100 Ом±10%, конденсатор МБГЧ-1 емкостью 4 мкФ на напряжение 250 В. Во всем остальном реле полностью идентичны реле РТ-40/1Д.

Реле, схема внутренних соединений которого показана на рис.16, а, состоит из насыщающегося трансформатора тока с тремя первичными (1-3) и одной вторичной (4) обмотками, от последней через выпрямительный мост питается обмотка исполнительного органа – реле РТ40. Емкость С и резистор Rд, так же как и в реле РТ40/1Д, служат для защиты диодов выпрямительного моста от импульсов перенапряжений, возможных при значительных кратностях токов в первичных обмотках трансформатора Две первичные обмотки 2 и 3 имеют одинаковое количество витков, третья 1 – в 2 раза больше. Включение реле в токовые цепи защиты или автоматики производится с учетом полярности первичных обмоток суммирующего трансформатора реле (полярные концы обозначены точками). На рис. 16,б, в приведены примеры включения реле РТ40/Р.

Рис. 17. Векторные диаграммы МДС реле РТ40/Р.

а – при трехфазном коротком замыкании и симметричной нагрузке; б – при отказе в отключении фазы выключателя, в цепь которой включена обмотка 7-5 (с большим числом витков).

Конструкция и принцип работы реле РТ-40, РТ-140

Реле РТ-40 (140) смонтировано в корпусе, состоящем из пластмассового цоколя и кожуха из прозрачного материалаАлюминиевая стойка 23 крепится к пластмассовому цоколю двумя винтами М4. Пластмассовый цоколь имеет восемь зажимов — по четыре с каждой стороны. На левую сторону (вид спереди) выводятся замыкающие контакты (зажимы 5—7) и размыкающие контакты (зажимы 9—11), на правую сторону цоколя выводятся обмотки каждой катушки: на зажимы 6 10 верхняя обмотка, на зажимы 8—12 нижняя. На алюминиевой стойке с помощью трех винтов МЗ укреплен П-образный сердечник 1. Для снижения потерь стали, возникающих из-за вихревых токов, сердечник набирается из пластин электротехнической стали, изолированных друг от друга. Отверстия в сердечнике под крепящие винты имеют диаметр несколько больший, чем диаметр винтов, что позволяет перемещать сердечник на 1—1, 2 мм, приближая либо удаляя его от якоря. На сердечнике располагаются пластмассовые каркасы, заполненные обмоточным проводом. Спереди на алюминиевой стойке расположена пластмассовая колодка 9, несущая на себе одну пару замыкающих и одну пару размыкающих контактов (см. рис. 9,б ). Колодка имеет возможность перемещаться в горизонтальной плоскости в пределах 2 мм. Это перемещение позволяет изменять в сравнительно небольших пределах расстояние между контактами, совместный ход (провал) контактов, а также угол подхода подвижного контакта по отношению к неподвижным.

Рис. 9. Конструктивное выполнение реле РТ-40 (РТ-140).

а — конструкция реле РТ-40; б — изоляционная колодка с неподвижными контактами; в ■— регулировочный узел; г — контактный узел; 1 — сердечник; 2 — каркас катушки с обмоткой; 3— якорь; 4— спиральная пружина; 5 — подвижный контакт; 6 — левый упор; 7 — правая пара контактов; 8 — левая пара контактов; 9— изоляционная колодка; 10— пружннодержатель; 11— фасонный вннт; 12 — шестигранная втулка; 13 — шкала уставок; 14 — указатель уставкн; 15 — верхняя полуось; 16 — хвостовик; 17 — фасонная пластинка; 18 — пружинящая шайба; 19— бронзовая пластинка с серебряной полоской; 20 — передний упор; 21 — задний гибкий упор; 22 — гаситель колебаний; 23 — алюминиевая стойка.

Каждый неподвижный контакт вместе с передним и задним упорами представляет собой контактный узел (рис. 9,г), собранный воедино. Неподвижный контакт представляет собой бронзовую пружинящую пластинку 19, на одном из концов которой приварена серебряная полоска длиной 6 и шириной 2,2 мм. Передний упор 20 необходим для предупреждения раскачивания контактной пластинки при вибрации панели или щита, на котором установлено данное реле. Задний гибкий упор 21 служит для увеличения жесткости контактной пластинки в конце совместного хода подвижного и неподвижных контактов. При необходимости контактный узел может перемещаться в пазу пластмассовой колодки на расстояние около 1,5 мм. Подвижная система реле опирается на верхнюю полуось 15, нижняя полуось является направляющей. Обе полуоси крепятся стопорными винтами в алюминиевой стойке. Полуось представляет собой латунный цилиндр высотой 9 и диаметром 3 мм, в который запрессована стальная шпилька диаметром 1 мм. Конец стальной шпильки заправлен на полусферу, боковая поверхность ее отполирована. Якорь 3 подвижной системы представляет собой Г- образную стальную пластинку, укрепленную путем сварки на П-образной скобе. К верхней части П-образ- ной скобы, являющейся верхним подпятником подвижной системы, приклепан пластмассовый барабанчик 22 с алюминиевой крышкой. Нижняя часть П-образной скобы имеет отверстие под нижнюю полуось и хвостовик 16, к которому припаивается наружный конец спиральной пружины 4. Пластмассовый барабанчик, наполненный чистым просеянным песком, является гасителем колебаний (вибрации) подвижной системы. К якорю жестко прикреплена изоляционная фасонная колодочка с подвижными контактами 5 мостиково- го типа. Серебряные мостики свободно поворачиваются вокруг своей оси на угол 5—8°. Угол поворота серебряного мостика определяется упорами, имеющимися на подвижном контакте, и может изменяться посредством отгибания упоров. Осевой люфт мостика составляет 0,1-0,15 мм.

Реле РТ-40, РТ-140

Устройство реле РТ-40, РТ-140

Реле РТ-40 и РТ-140 (далее РТ-40) представляет собой реле переменного тока, основными элементами которого являются:

П-образный шихтованный магнитопровод
две катушки (обмотки, размещенные на магнитопроводе)
Г-образный якорь (вращается на двух полюсах)
спиральная пружина (благодаря ей якорь удерживается в исходном положении)
указатель уставки
шкала уставки
пластмассовая колодка с подвижным контактным мостиком
нижняя рамка с неподвижными контактами
демпфирующий барабан (жестко связан с якорем)
рамка из алюминиевого сплава
пластмассовый цоколь
прозрачный колпак (см. на фото, на схеме условно не показан)

Принцип действия реле РТ-40, РТ-140

Реле РТ-40 подключается к токовым цепям (вторичные цепи трансформаторов тока).

В нормально режиме через две катушки реле РТ-40 протекают токи незначительной величины, которые создают электромагнитное поле. При этом, П-образный сердечник, на котором размещаются эти катушки, работает как электромагнит. Этот электромагнит пытается притянуть к себе Г-образный якорь. С другой стороны Г-образный якорь связан с пружиной, которая стремится сохранить исходное положение якоря за счет своей механической силы.

Если через катушки протекает незначительный ток и, следовательно, электромагнитное поле слабое, то Г-образный якорь остается неподвижным за счет работы пружины.

Если через катушки протекает ток выше определенного значения и сила электромагнитного поля достаточно большая, то Г-образный якорь притягивается к электромагниту. При этом, подвижный контактный мостик замыкает первую пару контактов реле и размыкает вторую.

Далее от указанных контактов и забираются сигналы, участвующие в схемах релейной защиты и автоматики, например, на отключение выключателя, сигнализацию срабатывания (сигналы множатся через промежуточное реле).

Влияние пружины можно изменять за счет изменения указателя уставки (затягивать или ослаблять пружину). Тем самым настраивается значение токов, при которых будет срабатывать реле.

Две катушки реле, при необходимости, могут быть соединены последовательно или параллельно, и тем самым можно изменять уставки реле в два раза.

Числа, указанные на шкале, соответствуют последовательному соединению обмоток. А при параллельно — требуется умножать их на два.

Т.к. электромагнит обладает переменной составляющей силы тяги, то для уменьшения дребезга контактов (вибрация подвижной системы) при срабатывании реле предусмотрен специальный барабан. Он имеет внутри радиальные перегородки и заполнен сухим кварцевым песком. При ускорении подвижной части реле песчинки приходят в движение, и часть сообщенной якорю энергии тратится на преодоление сил трения между песчинками.

Структура условного обозначения РТ-40

РТ — реле тока Х — если перед 40 проставлена цифра 1, то это означает, что реле в унифицированной оболочке 40 — номер разработки ХХ — ток максимальнойой уставки, А (0.2, 0.6, 2, 6, 10, 20, 50, 100, 200) Х4 — климатическое исполнение (УХЛ, О) и категория размещения (4)

Технические характеристики

соединение катушек
послед. 1 диап.	паралл. 2 диап.	послед. 1 диап.	паралл. 2 диап.
РТ 40/0,2	0,05-0,1	0,1-0,2	0,4	1,0	0,2
РТ 40/0,6	0,15-0,3	0,3-0,6	1,6	2,5	0,2
РТ 40/2	0,5 –1,0	1,0-2,0	2,5	6,3	0,2
РТ 40/6	1,5 –3,0	3,0-6,0	10	16	0,5
РТ 40/10	2,5 –5,0	5,0-10,0	16	16	0,5
РТ 40/20	5 ,0 -10,0	10,0-20,0	16	16	0,5
РТ 40/50	12,5-25,0	25,0-50,0	16	16	0,8
РТ 40/100	25,0-50,0	50-100	16	16	1,8
РТ 40/200	50-100	100-200	16	16	8
РТ 140/0,2	0,05-0,1	0,1-0,2	0,4	1,0	0,2
РТ 140/0,6	0,15-0,3	0,3-0,6	1,6	2,5	0,2
РТ 140/2	0,5 –1,0	1,0-2,0	2,5	6,3	0,2
РТ 140/6	1,5 –3,0	3,0-6,0	10	16	0,5
РТ 140/10	2,5 –5,0	5,0-10,0	16	16	0,5
РТ 140/20	5 ,0 -10,0	10,0-20,0	16	16	0,5
РТ 140/50	12,5-25,0	25,0-50,0	16	16	0,8
РТ 140/100	25,0-50,0	50-100	16	16	1,8
РТ 140/200	50-100	100-200	16	16	8

Примечание: * — Потребляемая мощность реле указана при токе минимальной уставки

Реле тока серии РТ40

Максимальные реле тока РТ40 предназначены для использования в схемах релейной защиты и автоматики. Эти реле реагируют на повышение тока в контролируемой цепи и являются реле косвенного действия. Конструкция реле максимального тока РТ40 показана ни рис. 1.

Реле состоит из следующих основных элементов: П – образного стального сердечника 1 с установленными на нем катушками тока 2, подвижной системы, состоящей из якоря 3, подвижного контакта 5 и гасителя колебаний (вибрации) 22, алюминиевой стойки 23, упоров левого 6 и правого (на рис. 2.4, а не показан), изоляционной колодки 9 с расположенными на ней двумя парами неподвижных контактов (рис. 1, б) 7 и 8, регулировочного узла (рис. 1, в), состоящего из пружинодержателя 10, фасонного винта 11 с насаженной на него разрезной шестигранной втулкой 12, противодействующей спиральной пружины 14 и пружинящей шайбы 18, шкалы уставок 13 и указателя уставки 14, контактный узел (рис.1, г), состоящий из неподвижного пружинящего контакта 19, на одном из концов которого приварена серебряная полоска, переднего упора 20 и заднего гибкого упора 21.

Рис. 1. Электромагнитное реле максимального тока серии РТ40: а - конструкция реле, б - изоляционная колодка с неподвижными контактами, в - регулировочный узел, г - контактный узел.

Реле тока РТ40 смонтировано в корпусе, состоящем из пластмассового цоколя и кожуха из прозрачного материала. Для снижения потерь в стали, возникающих из-за вихревых токов, сердечник набирается из пластин электротехнической стали, изолированных друг от друга.

Когда электромагнитная сила реле превышает механическую силу пружины, якорь притягивается к электромагниту. При этом подвижный контактный мост замыкает одну пару неподвижных контактов и размыкает вторую пару.

Реле предназначено для крепления в вертикальной плоскости, отклонение от вертикального положения из-за неуравновешенности подвижной системы реле приводит к дополнительной погрешности.

С осью якоря связан гаситель вибрации 22 (гаситель колебаний) в виде тороида, заполненного кварцевым песком. При любом ускорении якоря и связанной с ним подвижной системы часть кинетической энергии тратится на преодоление сил трения между песчинка ми. С помощью гасителя вибрации уменьшаются вибрации как всей подвижной системы, так и контактов при их включении.

Ток срабатывания регулируется за счет изменения натяга спиральной противодействующей пружины 4, которая прикреплена к якорю с помощью хвостовика 16. Натяг пружины фиксируется указателем 14.

Обмотка реле 2 разбита на две секции, которые при необходимости могут быть соединены последовательно или параллельно.

Уставка срабатывания реле серии РТ40 плавно регулируется натяжением пружины и ступенчато - переключением катушек обмотки с последовательной схемы на параллельную.

При переключении последовательного соединения секций обмоток на параллельное ток срабатывания увеличивается в два раза. Шкала уставок отградуирована для последовательного соединения секций катушек.

Реле выпускаются на токи от 0,1 до 200 А. Пределы уставок токов срабатывания реле при последовательном соединении катушек составляют 0,1 - 100 А, при параллельном соединении — 0,2 - 200 А. Технические характеристики реле тока серии РТ40 приведены в табл. 1

Время срабатывния не более 0,1 с при токе 1,2Iсраб и не более 0,03 с при 3Iсраб. Время возврата – не более 0,035 с. Масса реле не более 3,5 кг. Потребляемая мощность зависит от исполнения реле.

Контакты реле предназначены для коммутации в цепи постоянного тока мощностью 60 Вт, в цепи переменного тока нагрузки мощностью 300 ВА при напряжении от 24 до 250 В и токе до 2 А.

Рис. 2. Схемы соединения обмоток реле

В тех случаях, когда через реле может длительно протекать ток, многократно превышающий уставку срабатывания, применяют реле РТ40/1Д, в котором обмотка реле включается в контролируемую цепь через промежуточный трансформатор и выпрями тельный мост, смонтированные в общем корпусе. При опасных по термической стойкости токах сердечник трансформатора насыщается. Вследствие этого ток в обмотке реле остается неизменным, хотя в первичной обмотке трансформатора ток может продолжать расти.

В качестве органа, реагирующего на повышение тока в контролируемой цепи сверх допустимой величины при отстройке от внешних гармоник тока применяют реле РТ40Ф. В практике отклонение формы кривой переменного тока от синусоидальной может происходить как из-за искажения формы кривой э.д.с. генераторов, так и из-за наличия в цепях переменного тока нелинейных элементов. В реле РТ40Ф содержится специальный фильтр, не пропускающий в обмотку реле ток третьей и кратных ей гармоник. Фильтр подключен к вторичной обмотке промежуточного транс форматора.

На базе реле серии РТ40 выпускаются реле напряжения серии РН50. Конструктивно реле напряжения серии РН50 отличается от реле тока РТ40 тем, что в их конструкции отсутствует гаситель вибрации и другая схема включения обмоток. Сечение витков обмотки реле напряжения РН50 меньше чем у РТ40, т.к. реле РН50 включается параллельно контролируемой цепи и постоянно находится под напряжением, а реле тока - последовательно. Число витков одной катушки реле тока находится в пределах от единиц до сотен, а реле напряжения - от тысяч до нескольких тысяч.

Таблица 1. Технические характеристики реле тока серии РТ40

Тип реле	Пределы уставок, А	Последовательное соединение катушек
		Ток срабатывания, А	Термическая стойкость, А
		Ток срабатывания, А	длительно	в течении 1 с
РТ40/0,2	0,05. 0 ,2	0,05. 0 ,1	0,55	15
РТ40/0,6	0,15. 0 ,6	0,15. 0 ,8	1,75	50
РТ40/2	0,5. 2,0	0,5. 1,0	4,15	100
РТ40/6	1,5. 6,0	1,5. 3,0	11,0	300
РТ40/10	2,5. 10,0	2,5. 5,0	17,0	400
РТ40/20	5,0. 25	5,0. 10,0	19,0	400
РТ40/50	12,5. 50	12,5. 25	27,0	500
РТ40/100	25. 100	25. 50	27,0	500
РТ40/200	50. 200	50. 100	27,0	500

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Оказавшись в любом старом распредустройстве будь то 0,4, 6 или 10кВ, и открыв релейных отсек, Вы можете увидеть прямоугольник в полосатом оргстекле или черной пластмассе. И на нем будет написано РТ40. Под ним же может быть написано КА1. В общем, этот материал посвящен, знакомому каждому человеку, имеющему отношение к релейной защите, токовому реле РТ40.

Итак, наша рубрика расшифровка. Возьмем например РТ140/6.

РТ - реле тока
1 - выполнено в унифицированной оболочке
40 - номер разработки устройства (не ток)
6 - максимальная величина тока срабатывания

Что может означать унифицированная оболочка? В ответ на этот вопрос я обратился в интернет. Единственное различие я обнаружил в способе крепления крышки реле к корпусу. В реле рт140 крепление производится болтом. Не самое удобное, так как, когда откручиваешь крышку, болт с шайбой можно уронить. Но, если руки растут из того места, то проблем возникнуть не должно. В случае с рт-40 крепление происходит защелками.

Тут единственное обстоятельство, вновь же связанное с кривыми руками, при попытке отсоединить крышку можно нечаянно попасть одним из пальцев под оперток или напряжение, так как дергаются они непроизвольно. Думаю, кое-кто меня да поймет.

Устройство реле РТ40

Для того, чтобы разобраться в принципе работы любого реле, можно, но не обязательно, узнать, из чего же оно состоит. Для этого смотрим на картинку, приведенную ниже и изучаем. Источником картинки, как и основой для написания статьи является, кроме личного желания и опыта, выпуск №526 Библиотеки электромонтера (Л.С. Жданов, В.В. Овчинников - Электромагнитные реле тока и напряжения РТ и РН).

На рисунке выше: а - конструкция реле РТ-40; б - изоляционная колодка с неподвижными контактами; в - регулировочный узел; г - контактный узел; 1 - сердечник; 2 - каркас катушки с обмоткой; 3 - якорь; 4 - спиральная пружина; 5 - подвижный контакт; 6 - левый упор; 7 - правая пара контактов; 8 - левая пара контактов; 9 - изоляционная колодка; 10 - пружинодержатель; 11 - фасонный винт; 12 - шестигранная втулка; 13 - шкала уставок; 14 - указатель уставки; 15 - верхняя полуось; 16 - хвостовик; 17 - фасонная пластинка; 18 - пружинящая шайба; 19 - бронзовая пластинка с серебряной полоской; 20 - передний упор; 21 - задний гибкий упор; 22 - гаситель колебаний; 23 - алюминиевая стойка.

Реле состоит из П-образного сердечника, собранного из листов стали. Это сделано для уменьшения паразитных токов.

На сердечник надеты две катушки. Но не медью на сталь, а через пластмассовые каркасы, на которые намотаны эти самые катушки. Начала и концы обмоток катушек выведены на клеммную панель, которая расположена на пластмассовом корпусе.

Г-образный якорь выполнен из стальной пластины. Г-образная форма выбрана для уменьшения величины воздушного зазора при ходе контактов реле из одного положения в другое.

К якорю жестко прикреплена изоляционная колодка, на конце которой расположены подвижные контакты мостикового типа.

Г-образный якорь прикреплен к П-образной скобе. Сверху этой скобы прикреплен пластмассовый барабан с алюминиевой крышкой, заполненный просеянным песком. Данная деталь выступает в качестве гасителя вибрации подвижной системы.

Положение якоря ограничено левым и правым латунными упорами, которые представляют собой шпильки.

По бокам реле выведены контакты реле (открытый и закрытый) и начала и концы обмоток. Если смотреть лицом на реле, то слева будут нечетные (1, 3, 5, 7), справа четные (2, 4, 6, 8) номера. 1 и 3 - открытый контакт, 5 и 7 - закрытый контакт. Четные номера соответствуют выводам катушек. Обмотки можно соединять последовательно и параллельно. Этим регулируется максимальное значение уставки. Если перемычку установить на клеммы 4,6, то значение шкалы соответствует цифрам, нанесенным на нее. Если же поставить перемычку на 2-4, а вторую перемычку на 6-8, то значение шкалы следует умножать на два. Также стоит отметить, что цифровые обозначения, как на схеме, не нанесены на реле.

Принцип работы электромеханического реле РТ40

Мпр - это момент противодействующий, который есть всегда и зависит от степени зажатия пружины. При пропускании тока создается электрический момент притягивающий якорь к сердечнику. Когда противодействующий и электрический моменты становятся равны, то якорь начинает движение и мостик с контактами двигается от замыкающих контактов к размыкающимся. То есть регулируя уставку в реле мы изменяем противодействующий момент и тем самым увеличиваем или уменьшаем требуемый ток для срабатывания реле.

Характеристики реле РТ40

Током срабатывания реле называют наименьший ток, при котором реле сработает.

Током возврата называют наибольший ток, при котором реле вернется в исходное положение.

Если же реле действует не на увеличение тока, как это рассмотрено выше для максимальных реле, а на уменьшение тока, то эти реле называют минимальными реле. Для минимальных реле нормальным режимом является, когда реле подтянуто. Если ток уменьшается до величины уставки, то реле отпадает - этот ток будет током срабатывания. При увеличении тока реле вновь подтянется и это значение тока будет током возврата. А kв для минимальных реле будет больше 1.

Другие типы реле РТ-40

Кроме простых реле РТ40 и РТ140 встречались и встречаются следующие типы:

РТ40/1Д - используется при длительном протекании по реле тока выше номинального тока срабатывания. Для этих целей используется насыщаемый трансформатор, который находится в корпусе реле.Простое реле рт40 с этими функциями не справляется из-за нагрева обмоток, которые не проходят по условиям термической стойкости
РТ40/Ф - используется в цепях, где необходимо отфильтровать третьи гармоники
РТ40/Р - данное реле используется в сетях, где применяется уров. Назначение этого трехфазного реле в контроле наличия и отсутствия тока в фазе

2020 Electricalblog - электрика и электроэнергетика

Понятие и разновидности электромагнитных систем, применение системы с поперечным движением якоря. Изучение принципа действия и конструктивных особенностей электромагнитных реле максимального тока РТ-40 и напряжения РН-50. Основные характеристики реле.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	лабораторная работа
Язык	русский
Дата добавления	12.01.2012
Размер файла	999,6 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Направление - Электротехника, электромеханика и электротехнологии

Лабораторная работа № 8

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ МАКСИМАЛЬНОГО ТОКА РТ-40

студент группы 7А96 Покояков Р.А.

Цель работы. 1. Изучить принцип действия и конструктивные особенности электромагнитных реле максимального тока РТ-40 и напряжения РН-50. 2.Снять основные характеристики реле.

В реле РТ-40 (рис.1) использована одна из разновидностей электромагнитных систем, называемая системой с поперечным движением якоря.

Магнитная система реле состоит из П-образного шихтованного магнитопровода 1 рис.1,а и Г-образного якоря 12, выполненного из тонкой сплошной пластины, вращающегося на двух полуосях. На рисунке видно только верхнюю полуось 4. На магнитопроводе установлены две одинаковые катушки 2, которые можно соединить последовательно или параллельно. В выпускаемых реле они соединены последовательно. Якорь реле удерживается в начальном положении с помощью противодействующей спиральной пружины 10, один конец которой связан хвостовиком 11 с якорем, а другой с указателем уставки 8. Пружина крепится на держателе пружины 9.

При перемещении якоря перемещается и контактный мостик с подвижными контактами 6, жестко связанные с полуосью 4.

электромагнитное реле ток напряжение

Коэффициент возврата электромагнитного реле определяется по формуле:

Среднее значение параметра вычисляется по формуле

где - значение параметра, полученного при измерении;

Разброс исследуемой величины, % определяется по формуле

где , - максимальное и минимальное значение измерительного параметра.

Для коэффициента возврата: =0.832; =5%;

Cредняя основная погрешность по току срабатывания, % рассчитывается по формуле

Реле максимального тока РТ-40 применяются в схемах релейной защиты, системной и противоаварийной автоматики в качестве органа, реагирующего на повышение тока в контролируемой цепи.

Аппаратура (техника), в которой применялось реле

Конструкция и принцип действия

Основными элементами реле максимального тока РТ-40 являются: корпус, алюминиевая стойка, регулировочный узел со шкалой, контактная, магнитная и подвижная системы.
Корпус реле тока РТ-40 состоит из карболитового основания (цоколя) и кожуха из прозрачной пластмассы. Встречаются кожухи из белой и даже черной пластмассы. У более современных реле основание стали делать из пластмассы другого вида, а углы и некоторые ребра кожуха вместо скругленных стали острыми.
У старых реле между основанием и кожухом устанавливалась тряпочная прокладка, а у более современных реле тряпка была заменена резиной.

Рисунок 1. Электрическая схема реле максимального тока РТ-40
Номера зажимов указаны условно, на реле нумерация отсутствует. Первые четыре зажима не установлены.
а – последовательное соединение обмоток; б – параллельное соединение обмоток;
П1, П2, П3 – перемычки, устанавливаемые между зажимами; I – подводимы к реле ток.

Рисунок 2. Конструкция реле максимального тока РТ-40
1 – основание (цоколь); 2 – сердечник; 3 – катушки с обмотками; 4 – кожух; 5 – алюминиевая стойка; 6 – якорь; 7 – гаситель вибрации; 8 – контакты реле; 9 – упор конечного положения якоря (правый упор); 10 – зажимы выводов обмоток; 11 – крепление кожуха на основании; 12 – зажимы выводов контактов; 13 – указатель уставки; 14 – шкала; 15 – противодействующая пружина; 16 – упор начального положения якоря (левый упор); 17 – ушко для пломбировки (шплинт).

Все внутренние элементы реле зафиксированы на алюминиевой стойке, которая крепится к основанию при помощи двух винтов М4.
Магнитная система реле тока РТ-40 с поперечным движением якоря состоит из сердечника, катушек с обмотками и якоря.
Сердечник имеет П – образную форму и набран из пластин электротехнической стали, изолированных друг от друга. Сердечник крепится к алюминиевой стойке при помощи трех винтов МЗ.
Отверстия в сердечнике под крепящие винты имеют диаметр несколько больший, чем диаметр винтов, что позволяет перемещать сердечник в небольших пределах, приближая либо удаляя его полюса от якоря.
На сердечнике размещены две пластмассовые катушки, содержащие по одной обмотке каждая.
Подвижная система реле тока РТ-40 включает в себя П – образную скобу, якорь с закрепленной на нем фасонной колодкой с подвижными контактами и гаситель колебаний подвижной системы.
Подвижная система реле опирается на верхнюю полуось, нижняя полуось является направляющей. Обе полуоси крепятся стопорными винтами в алюминиевой стойке. Полуоси представляют собой латунные цилиндры, в которые запрессованы стальные шпильки. Концы шпилек заправлены на полусферу, боковые поверхности их отполированы.
Якорь реле РТ-40 представляет собой Г – образную стальную пластинку, укрепленную путем сварки на П – образной скобе. К верхней части скобы, являющейся верхним подпятником подвижной системы, прикреплен гаситель колебаний подвижной системы. Нижняя часть скобы имеет отверстие под нижнюю полуось и хвостовик, к которому припаивается наружный конец спиральной противодействующей пружины.
Начальное положение якоря (вид сверху) ограничивается левым упором, а конечное положение - правым.
Левый упор представляет собой латунную шпильку, которая вкручивается в пластину, закрепленную на алюминиевой стойке. Конец шпильки имеет форму конуса, а для фиксации положения упора используется бронзовая фасонная пластинка.
Правый упор также представляет собой латунную шпильку, которая вкручивается непосредственно в алюминиевую стойку, но дополнительно фиксируется гайкой, так как он воспринимает усилия вибрирующего под действием электромагнитного момента якоря.
В более современных реле левый упор заменили на латунную пластину, которая прикручивается одним винтом к алюминиевой стойке, а правый упор заменили на винт большего диаметра.
Гаситель колебаний (вибрации) реле РТ-40 представляет собой пластмассовый барабанчик с алюминиевой крышкой.
Внутри барабанчик разделен на шесть секций, каждая из которых заполнена чистым просеянным песком.

Рисунок 3. Подвижная система реле максимального тока РТ-40
1 – хвостовик подвижной системы; 2 – П – образная скоба; 3 – гаситель колебаний; 4 – фасонная колодка с подвижными контактами; 5 – Г – образный якорь.

Действие гасителя колебаний основано на поглощении энергии колебаний, которая переходит в работу трения песчинок.
Опыт эксплуатации реле, выпущенных до августа 1969 года, показал, что, несмотря на наличие демпферного устройства они подвержены вибрации при работе на несинусоидальном токе, появляющемся в обмотках реле из-за значительных искажений формы кривой вторичного тока трансформаторов тока.
Это случается при перегрузках последних, когда токи кратности замыкания достигают больших значений.
При сильном искажении формы кривой тока длительность бестоковой паузы в течение значительной части каждого полупериода увеличивается. Инерция подвижной системы вместе с демпфером становится недостаточной, чтобы удерживать якорь в подтянутом положении, и вследствие этого появляется вибрация.
В некоторых организациях, например, Союзтехэнерго, Опытном заводе средств автоматизации и приборов (ОЗАП) Мосэнерго, Новочеркасском политехническом институте и на самом ЧЭАЗ велись работы по исследованию причин и устранению этой проблемы.
В итоге в августе 1969 года для устранения вибрации реле серии РТ-40 по предложению Новочеркасского политехнического института Чебоксарский электроаппаратный завод в конструкцию сердечника реле ввел изменение, а именно: местное сужение сердечника до 5 мм на отрезке длиной 20 мм, находящемся под катушками реле. Это улучшение позволило значительно снизить вибрацию контактной системы реле РТ-40 при высоких кратностях подводимого тока.
Контактная система реле тока РТ-40 состоит из одного нормально замкнутого и одного нормально разомкнутого контактов.
Неподвижные контакты в количестве четырех штук расположены на пластмассовой колодке, которая одним винтом крепится на передней части алюминиевой стойки.

Рисунок 4. Конструкция неподвижных контактов реле максимального тока РТ-40
1 – неподвижные контакты; 2 – передний жесткий упор; 3 – неподвижный контакт; 4 – задний мягкий упор; 5 – пластмассовая колодка.

Колодку возможно перемещать в горизонтальной плоскости в небольших пределах, это позволяет изменять расстояние между контактами, совместный ход (провал) контактов, а также угол подхода подвижных контактов по отношению к неподвижным.
Каждый из четырех неподвижных контактов представляет собой единый контактный узел, состоящий из переднего и заднего упоров и самого неподвижного контакта.
Неподвижный контакт представляет собой бронзовую контактную пружину, на одном из концов которой приварена серебряная полоска, у более современных реле вместо полоски приварен отрезок серебряной проволоки.
Передний жесткий упор служит для предупреждения раскачивания контактной пружины при вибрации панели или щита, на котором установлено реле.
Задний гибкий упор служит для увеличения жесткости контактной пружины в конце совместного хода подвижных и неподвижных контактов.
При необходимости каждый контактный узел может перемещаться в пазу пластмассовой колодки в небольших пределах.
Подвижные контакты реле РТ-40 мостикового типа, они закреплены на держателе, который. в свою очередь, приклепан к изоляционной фасонной колодке. У старых реле колодка изготавливалась из карболита, у более современных реле она выполнена из другого вида пластмассы. Сама колодка зафиксирована на якоре при помощи заклепок.
Мостики выполнены из серебра и свободно вращаются вокруг своей оси на угол примерно 5-8 градусов. У более современных реле сами мостики выполнены из другого не цветного металла, и к ним приварены отрезки серебряной проволоки диаметром, меньшим чем у неподвижных контактов.
Угол поворота мостиков ограничивается упорами, имеющимися на держателе, и может изменяться посредством отгибания и подгибания этих упоров. Также контактные мостики имеют небольшой осевой люфт.
Регулировочный узел реле тока РТ-40 состоит из противодействующей спиральной пружины, разрезной втулки, фасонного винта, пружинящей шайбы, гайки и указателя уставки.
Все элементы регулировочного узла смонтированы на металлическом держателе, который двумя винтами крепится к алюминиевой стойке. В более современных реле винты сократили до одного.

Рисунок 5. Регулировочный узел реле максимального тока РТ-40
1 – спиральная пружина; 2 – разрезная втулка; 3 – держатель регулировочного узла; 4 – указатель уставки; 5 – фиксирующая гайка; 6 – фасонный винт; 7 – пружинящая шайба.

Пружина своим внутренним концом закреплена в шестигранной разрезной втулке, а наружным концом припаяна к хвостовику подвижной системы.
Втулка в натяг посажена на фасонный винт, на котором между пружинящей шайбой и фиксирующей гайкой крепится указатель уставки. Пружинящая шайба обеспечивает перемещение указателя по шкале с достаточным трением.
Шкала реле тока РТ-40 выполнена из алюминиевой пластины, имеет изогнутую форму и крепится к алюминиевой стойке при помощи двух винтов.
На шкале кроме значений уставок нанесены тип реле, его климатическое исполнение, логотип предприятия-изготовителя, максимальный допустимый ток, рабочая частота, схема установки перемычек, а также месяц и год выпуска реле.
На старых реле, кроме указанного выше, также указывались ГОСТ, которому реле соответствовало, и схема расположения выводов. В более новых реле эту информацию убрали, и сама шкала стала меньших размеров.
В обозначении типа реле число, находящееся под дробью, указывает на максимально возможный ток срабатывания при параллельно соединенных обмотках реле.
Шкала реле РТ-40 проградуирована при последовательно соединённых обмотках.
Для того чтобы получить шкалу уставок, увеличенную вдвое, необходимо установить перемычки на зажимах реле РТ-40 так, как это указано справа на шкале, то есть соединить обмотки параллельно, а сами значения необходимо умножать на 2.

Рисунок 6. Общий вид магнитной системы реле максимального тока РТ-40
1 – противодействующая возвратная пружина; 2 – якорь; 3 – сердечник; 4 – воздушный зазор; 5 и 7 – нормально разомкнутый контакт; 6 – упор конечного положения якоря; 8 – упор начального положения якоря (левый упор); 9 и 11 нормально замкнутый контакт; 12 – подвижный контакт.
I – подводимый к реле ток; Ф – магнитный поток создаваемый током; Fэл – электромагнитная сила притяжения якоря к полюсам сердечника; Мэл – электромагнитный вращающий момент; Мпр – противодействующий механический момент.

Принцип действия реле тока РТ-40 основан на взаимодействии магнитного потока Ф, создаваемого подводимым к обмоткам реле током I, с подвижным якорем.
В тот момент, когда обмотки реле обесточены, спиральная пружина прижимает якорь к левому упору. Нормально замкнутый контакт 9 – 11 замкнут, а нормально разомкнутый контакт 5 – 7 разомкнут.
При подаче на обмотки реле тока I создается магнитный поток Ф, который замыкается через сердечник, якорь и воздушные зазоры, образованные между полюсами сердечника и якорем. В результате сердечник и намагниченный якорь оказываются обращенными друг к другу разноименными полюсами, возникает электромагнитная сила Fэл, которая притягивает якорь к полюсам сердечника. Под действием электромагнитной силы Fэл якорь начинает вращаться вокруг своей оси, возникает вращающий момент Мэл.
Вращательному движению якоря противодействует механический момент Мпр, создаваемый спиральной пружиной, силами трения в подпятниках оси, а также массой подвижной системы.
Когда при увеличении тока в обмотках электромагнитный вращательный момент Мэл становится больше противодействующего механического момента Мпр, якорь начинает движение к полюсам сердечника, и происходит срабатывание реле.
При повороте указателя уставки изменяется противодействующий механический момент возвратной пружины и, соответственно, ток срабатывания реле.
При изменении направления тока в обмотках изменяется полярность как якоря, так и сердечника, и направление электромагнитной силы притяжения остаётся прежним. Это позволяет работать реле РТ-40 как на постоянном, так и на переменном токе.
В момент притяжения якоря к полюсам сердечника происходит размыкание нормально замкнутых контактов 9 – 11 и замыкание нормально разомкнутых контактов 5 – 7.
Положение якоря в притянутом состоянии ограничивается правым упором.
После обесточения обмоток реле якорь с подвижными контактами под действием противодействующей пружины возвращается в исходное положение, контакты 5 – 7 размыкаются, а контакты 9 – 11 замыкаются.

Краткие технические характеристики

Дополнительная информация (источники информации)

Читайте также: