Wtórny przekaźnik nadprądowy — RTM i RTV

Przekaźniki bezpośredniego działania, działające bezpośrednio na napędy wyłączników, są wbudowane w wiele typów napędów z dwóch do czterech lub więcej części i są realizowane z opóźnieniem czasowym lub bez niego.

Przekaźnik nadprądowy RTV

Przekaźnik nadprądowy z mechanicznym opóźnieniem PTV, wykonany na układzie elektromagnetycznym typu solenoid (rys. 1), ma ograniczoną charakterystykę czasową.

Gdy w cewce przekaźnika pojawi się wystarczająca siła, zwora jest przyciągana do nieruchomego bieguna. Siła działająca na sprężynę jest przenoszona na perkusistę jako sztywne ogniwo i popycha ją do góry. Ruch wybijaka jest hamowany przez mechanizm zegarowy, z którym jest on połączony pchnięciem. Prędkość ruchu jest określona natężenie w amperach w przekaźniku, który określa zależną część charakterystyki (rys. 2).

Po upływie opóźnienia zwalniany jest napastnik i uderzając w dźwignię zwalniającą rolkę, zwalnia mechanizm przełączający.

Począwszy od prądu około 3 razy większego od prądu roboczego, powstaje siła wystarczająca do ściśnięcia sprężyny, tak że rdzeń natychmiast się cofa. W tym przypadku prędkość ruchu wybijaka jest określona przez właściwości sprężyny i działanie hamujące mechanizmu i nie zależy od natężenia prądu w przekaźniku, co stanowi niezależną część charakterystyki.

Ryż. 1 Wbudowany przekaźnik typu PTB: 1 — cewka; 2 — perkusista; 3 — słup stały (przystanek); 4 — rolka zatrzymująca; 5-dźwignia rolki zatrzymującej; 6 — przełącznik obrotowy; 7 — pierścień ustalający; 8 — sprężyna spiralna; 9 — korbowód mechanizmu zegarowego i rdzeń; 10 — śruba regulacyjna do zmiany opóźnienia; 11 — płytka: 12 — dźwignia; 13 — mechanizm zegara; 14 — koperta zegarka; 15 — rdzeń.

Nastawę prądu roboczego Iу reguluje się poprzez zmianę liczby zwojów cewki przekaźnika za pomocą wtyczki lub przełącznika obrotowego. W razie potrzeby duże ustawienia uzyskuje się, wybierając niezbędne gałęzie z liczbą zwojów ωset = ωobliczona. W którym:

gdzie FM.C.R — siła magnetomotoryczna zadziałania przekaźnika.

Według danych technicznych dla przekaźnika RTV FM.C.R = 1500 A, dla RTM FM.C.R = 1350 A.

Ustawienie opóźnienia czasowego jest regulowane za pomocą śruby ustalającej zegara.

Przekaźniki RTV charakteryzują się dużym poborem prądu (20…50 V • A) oraz znacznymi błędami prądowymi (±10%) i opóźnieniami czasowymi (±0,3…0,5 s w części niezależnej).

Szybkość opadania przekaźnika zależy od czasu pracy przekaźnika.Obliczenia uwzględniają współczynnik powrotu na końcu sprzężenia zegarowego: 0,5 przy maksymalnym ustawieniu opóźnienia czasowego, 0,7 … 0,8 przy minimalnym.

Opcje wykonania.

Przekaźniki PTB różnią się ustawieniami limitów i charakterystyką czasową.

Przekaźniki RTV wbudowane w napędy PPM-10 i napędy wyłączników VMP-10P mają limity nastaw prądu 5…10 (po 1 A), 11…20 (po 2 A) i 20…35 A.. .

Przekaźniki napędowe PP-61 i PP-67 mają trzy modyfikacje: PTB-I i PTB-IV z nastawą 5; 6; 7,5 i 10 A; Przekaźniki RTV-II i RTV-V-10; 12,5; 15; 17,5 A; Przekaźniki PTB-III i PTB-VI-20, 25, 30 i 35 A. W tym przypadku w odróżnieniu od opisanych wcześniej charakterystyk czasowych przekaźników PTB-I, PTB-II i PTB-III posiadają niezależną część z mnożnikiem prądu w przekaźniku 1,6…1,8 lub więcej.

Ryż. 2 Charakterystyki czasu odpowiedzi przekaźnika typu PTB przy różnych nastawach czasowych

Przekaźnik nadprądowy RTM

Przekaźnik prądu maksymalnego chwilowego RTM nie posiada zegara i różni się od RTV szerokim zakresem nastaw prądu pracy (do 150 A). Istnieją konstrukcje przekaźników chwilowych, w których prąd roboczy jest płynnie regulowany poprzez zmianę początkowej odległości od rdzenia do nieruchomego bieguna.

Dzięki prostota układów zabezpieczeń z przekaźnikami RTM i RTV bezpośrednie działanie, przekaźniki te są używane do ochrony w wiejskich systemach zasilania.

Siłowniki elektromagnetyczne PS-10, PS-30 nie posiadają wbudowanych cewek przekaźników. W celu zapewnienia ochrony przy zasilaniu obwodów roboczych bezpośrednio z przekładników prądowych do napędu stosuje się specjalne urządzenie.

Oprócz wspomnianych wcześniej, stosowany jest przekaźnik podnapięciowy o działaniu natychmiastowym RNM i ze zwłoką czasową RNV.

Testowanie wtórnych przekaźników nadprądowych.

Podczas testowania przekaźnika PTB sprawdzana jest skala prądu roboczego i pobierana jest charakterystyka czasowa, która może się znacznie różnić nawet dla przekaźnika tego samego typu.

Cechą przekaźnika PTB, którą należy wziąć pod uwagę podczas testowania, jest silna zależność jego rezystancji od położenia rdzenia wewnątrz cewki oraz od przepływającego prądu. Z tego powodu zasilanie przekaźnika PTB w obwodzie testowym (rys. 3) realizowane jest przez uzwojenie wtórne przekładnika prądowego, którego wartość prądu wtórnego zmienia się nieznacznie wraz ze zmianą obciążenia wtórnego. W takim przypadku wartość prądu pierwotnego musi być utrzymywana na stałym poziomie. Uzwojenia wtórne przekładników prądowych są połączone równolegle, aby zmniejszyć przekładnię.

Prąd roboczy przekaźnika określa się poprzez stopniowe zwiększanie prądu w przekaźniku. Mierzona jest najwyższa wartość, przy której rdzeń zwalnia blokadę napędu.

Prąd wsteczny jest określany przez płynne zmniejszanie prądu w przekaźniku na końcu skoku uruchamiającego z mechanizmem zegarowym.

Ryż.3 Obwód testowy przekaźnika RTV: R — wyłącznik zasilania szafy; K — stycznik; Wielopasmowy laboratoryjny przekładnik prądowy LTT; TT — przekładnik prądowy wysokiego napięcia z dwoma rdzeniami; RTV — mechaniczny przekaźnik prądowy zwłoczny wbudowany w napęd wyłącznika; 1BK, 3VK — zamykanie styków pomocniczych napędu wyłącznika (otwarte, gdy pozycja «Wyłączona» i zamknięte, gdy zamknięte); 2VK — styki pomocnicze wyłącznika napędu przełącznika (przerwanie w pozycji „On”); LZ, LK — zielone i czerwone lampki do sygnalizacji pozycji „Wyłączone” i „Włączone”.

Czas zadziałania zabezpieczenia z przekaźnikiem PTB mierzony jest od momentu podania prądu na cewkę do momentu rozwarcia styków wyłącznika, do którego bezpośrednio podłączony jest przekaźnik czasowy. W obwodzie laboratoryjnym zastosowano styki pomocnicze napędu, otwierające w pozycji „Off” obwód cewki stycznika, który pełni rolę wyłącznika.

W zależności od dostępnego wyposażenia, zamiast styków K stycznika, styki główne łącznika sterowane przez napęd z przekaźnikiem PTB, który najdokładniej odpowiada rzeczywistym warunkom lub bezpośrednio styki pomocnicze otwarcia napędu w pozycji «Wyłączone» można użyć (np. 3VK i 4VK), co wprowadza mały błąd.