Przekaźniki indukcyjne
Przekaźniki indukcyjne opierają się na interakcji między prądem indukowanym w przewodzie a zmiennym strumieniem magnetycznym. Dlatego mają zastosowanie tylko do prądu przemiennego jako przekaźnik zabezpieczający system elektroenergetyczny… Z reguły jest to wtórna sztafeta akcji pośredniej.
Istniejące typy przekaźników indukcyjnych można podzielić na trzy grupy: przekaźnik ramkowy, przekaźnik dyskowy, przekaźnik szklany.
W przekaźnikach indukcyjnych z ramką (ryc. 1, a) jeden z przepływów (F2) indukuje prąd w zwarciu umieszczonym w postaci ramki w polu drugiego przepływu (F1), przesunięty w fazie. Przekaźniki mają wysoką czułość i najszybszą reakcję w porównaniu do innych przekaźników indukcyjnych. Ich wadą jest niski moment obrotowy.
Przekaźniki indukcyjne dyskowe są szeroko stosowane. Schemat najprostszego przekaźnika tego typu (ze zwarciem K i dyskiem) pokazano na ryc. 1, b. Przekaźniki mają stosunkowo prostą konstrukcję i wystarczająco dużą obrotową część ruchomą.
Przekaźniki indukcyjne ze szkłem (ryc. 1, c) mają ruchomą część w postaci szkła, obracającą się w polu magnetycznym dwóch strumieni czterobiegunowego układu magnetycznego.Strumienie F1 i F2 znajdują się w przestrzeni pod kątem 90 ° i przesuwają się w czasie pod kątem γ.
Stalowy cylinder 1 przechodzi wewnątrz szkła 5, aby zmniejszyć opór magnetyczny. Szklany przekaźnik jest bardziej złożony niż przekaźnik dyskowy, ale pozwala na czas odpowiedzi do 0,02 s. Ta znacząca zaleta zapewnia im szerokie zastosowanie.
Ryż. 1. Schemat urządzenia przekaźników indukcyjnych: a — z ramką, b — z tarczą, c — ze szkłem: 1 — cylinder stalowy, 2 — sprężyna śrubowa, 3 — łożyska, 4 — styki pomocnicze, 5 — aluminium szkło, 6 — oś, 7, 9 — grupy cewek, 8 — jarzmo, 10 — 13 — bieguny
Czterobiegunowy układ magnetyczny umożliwia uzyskanie przekaźników o różnym przeznaczeniu bez znaczących zmian oraz ujednolicenie ich produkcji. Na przykład, jeśli cewki prądowe 9 zostaną umieszczone na biegunach 11 i 13, a cewki napięciowe 7 zostaną umieszczone na jarzmie, utworzą one odpowiednio strumienie F1 i F2, proporcjonalne do prądu i napięcia.
Oddziaływanie tych przepływów z prądami indukowanymi w szkle 5 stworzy w ostatnim momencie moment obrotowy M = k1F1F2 sin γ = k2IUcos φ, czyli otrzymamy przekaźnik mocy.
Przy tej samej konstrukcji przekaźnik częstotliwości można uzyskać, jeśli cewki napięciowe 9 są umieszczone na biegunach 11 i 13 i połączone szeregowo z rezystorem, a cewki 7 są połączone szeregowo z kondensatorem. Jeżeli oba obwody (czynny indukcyjnie i indukcyjnie pojemnościowy) zostaną podłączone do tego samego napięcia, to moment powstały w szkle 5 będzie równy M = k3fФ1Ф2 sin γ, gdzie jest — częstotliwość prądu.
Indukcyjność cewek, pojemność i rezystancję dobiera się tak, aby przy zadanym ustawieniu częstotliwości strumienie pokrywały się w fazie, to znaczy kąt wynosił zero.Gdy zmienia się częstotliwość, strumienie nie będą zgodne w fazie, a znak ich przesunięcia kątowego będzie zależał od charakteru zmiany częstotliwości. Gdy częstotliwość wzrasta lub maleje, szkło obraca się w jednym lub drugim kierunku i zamyka (otwiera) niektóre styki.
Podobnie można w tym celu uzyskać różne kombinacje uzwojeń rdzenia i innych przekaźników.
Połączone przekaźniki prądowe
Kombinowany przekaźnik prądowy ma indukcyjny element czujnikowy, który działa z opóźnieniem czasowym, w zależności od prądu, oraz elektromagnetyczny element czujnikowy o natychmiastowym działaniu (przerwaniu), który działa przy dużych wartościach prądu.
Prądowe nadprądowe przekaźniki indukcyjne RT80
Rama obraca się wzdłuż osi 3 i jest utrzymywana w położeniu końcowym przez sprężynę 2, tj. sprężyna do ogranicznika 1. Na osi tarczy osadzony jest ślimak 18. W położeniu wyjściowym ramy segment 7, który ma zęby ślimaka, nie jest zazębiony ze ślimakiem, a styki 9 przekaźniki są otwarte.
Kiedy prąd przepływa przez cewkę przekaźnika Azp>Azcpp, tarcza zaczyna się powoli obracać pod wpływem momentu elektromagnetycznego wytworzonego przez prąd przekaźnika. Rama obraca się, ślimak zazębia się z zębami segmentu i zaczyna stopniowo się podnosić, pokonując siłę sprężyny 17 i zamyka styki przekaźnika specjalną szyną 10. Czas odpowiedzi przekaźnika jest regulowany od początkowego położenia segmentu zębatego za pomocą śruby, przymocowanej do skali czasu.
Ryż. 2.Przekaźnik indukcyjny maksymalnego prądu serii RT-80
Im większy prąd Azr w cewce elektromagnesu, tym szybciej będzie się obracał tarcza i tym krótszy będzie czas zwłoki styków. Prąd roboczy elementu indukcyjnego AzCPR jest regulowany, gdy zmienia się liczba zwojów cewek (po przesunięciu styku 13 do listwy), Azcp> (2 — 10) A, czas odpowiedzi 0,5 — 16 sek.
Przekaźniki nadprądowe RT81, RT82, RT83, RT84, RT85, RT86 służą do zabezpieczania maszyn elektrycznych, transformatorów i linii przesyłowych na wypadek zwarcia i przeciążenia.
Przekaźniki typu PT83, PT84, PT86 stosowane są w przypadkach gdzie wymagana jest sygnalizacja przeciążenia.
Przekaźniki typu PT81, PT82 posiadają jeden główny styk zwierny, działający natychmiast przy prądach zwarciowych i ze zwłoką czasową przy przeciążeniach w chronionych instalacjach elektrycznych. Poprzez przestawienie części, styk NO staje się stykiem NC.
Przekaźniki typu PT83, PT84 posiadają jeden styk główny zwierny, działający natychmiast przy prądach zwarciowych, oraz jeden styk sygnalizacyjny zwierny, działający ze zwłoką czasową w przypadku przeciążenia.
Przekaźniki typu RT85, RT86 przeznaczone do pracy na pomocniczy prąd przemienny posiadają wzmocnione styki do zwierania i rozłączania ze wspólnym punktem, a przekaźnik typu RT86 oprócz styków głównych posiada styk sygnalizacyjny zwarcia podobny do przekaźnika typu RT84. Wzmocnione styki zwierne i rozwierne w przekaźniku typu PT85 mogą działać zarówno natychmiastowo, jak iz opóźnieniem czasowym. W przekaźniku typu PT86 styki te mogą działać tylko chwilowo.
Indukcyjne przekaźniki nadprądowe RT90
Przekaźniki nadprądowe RT91, RT95 służą do zabezpieczania instalacji elektrycznych przed przeciążeniem i zwarciem.
Przekaźniki wykonane są na bazie przekaźników serii RT80 i różnią się od nich charakterystyką zależności opóźnienia czasowego od prądu.
Przekaźniki PT91 posiadają jeden główny styk zwierny działający natychmiast na prądy zwarciowe i ze zwłoką czasową na przeciążenia w chronionych instalacjach elektrycznych.
Przekaźnik RT95 ma wzmocnione styki zwierne i rozwierne ze wspólnym punktem i jest przeznaczony do pracy z pomocniczym prądem przemiennym. Wzmocnione styki zwierne i rozwierne w przekaźniku typu PT95 mogą działać zarówno natychmiastowo, jak iz opóźnieniem czasowym.