Обозначение реле на электрической схеме: Условные обозначения в электрических схемах: как читать схемы

6. Реле и соединители - Условные графические обозначения на электрических схемах - Компоненты - Инструкции

 Наряду с выключателями и переключателями в радиоэлектронной технике для дистанционного управления и различных развязок широко применяют электромагнитные реле (от французского слова relais). Электромагнитное реле состоит из электромагнита и одной или нескольких контактных групп. Символы этих обязательных элементов конструкции реле и образуют его условное графическое обозначение [4].

 
 Электромагнит (точнее, его обмотку) изображают на схемах в виде прямоугольника с присоединенными к нему линиями электрической связи, символизирующими выводы. Условное графическое обозначение контактов располагают напротив одной из узких сторон символа обмотки и соединяют с ним линией механической связи (пунктирной линией). Буквенный код реле — буква K (K1 на рис.6.1)

 

 Выводы обмотки для удобства допускается изображать с одной стороны (см. рис. 6.1, К2), а символы контактов — в разных частях схемы (рядом с УГО коммутируемых элементов). В этом случае принадлежность контактов тому или иному реле указывают обычным образом в позиционном обозначении условным номером контактной группы (К2.1, К2.2, K2.3).

 
 Внутри условного графического обозначения обмотки стандарт допускает указывать ее параметры (см. рис. 6.1, КЗ) или конструктивные особенности. Например, две наклонные линии в символе обмотки реле К4 означают, что она состоит из двух обмоток.

 

 Поляризованные реле (они обычно управляются изменением направления тока в одной или двух обмотках) выделяют на схемах латинской буквой Р, вписываемой в дополнительное графическое поле УГО и двумя жирными точками (см. рис. 6.1, К5). Эти точки возле одного из выводов обмотки и одного из контактов такого реле означают следующее: контакт, отмеченный точкой, замыкается при подаче напряжения, положительный полюс которого приложен к выделенному таким же образом выводу обмотки. Если необходимо показать, что контакты поляризованного реле остаются замкнутыми и после снятия управляющего напряжения, поступают так же, как и в случае с кнопочными переключателями (см. разд. 5): на символе замыкающего (или размыкающего) контакта изображают небольшой кружок. Существуют так же реле, в которых магнитное поле, создаваемое управляющим током обмотки, воздействует непосредственно на чувствительные к нему (магнитоуправляемые) контакты, заключенные в герметичный корпус (отсюда и название геркон — ГЕРметизированный КОНтакт). Чтобы отличить контакты геркона от других коммутационных изделий в его УГО иногда вводят символ герметичного корпуса — окружность. Принадлежность к конкретному реле указывают в позиционном обозначении (см.

рис. 6.1, К6.1). Если же геркон не является частью реле, а управляется постоянным магнитом, его обозначают кодом автоматического выключателя — буквами SF (рис. 6.1, SF1).

 
 Большую группу коммутационных изделий образуют всевозможные соединители. Наиболее широко используют разъемные соединители (штепсельные разъемы, см. рис. 6.2). Код разъемного соединителя — латинская буква X. При изображении штырей и гнезд в разных частях схемы в позиционное обозначение первых вводят букву Р (см. рис. 6.2, ХР1), вторых — S (XS1).

 

 Высокочастотные (коаксиальные) соединители и их части обозначают буквами XW (см. рис. 6.2, соединитель XW1, гнезда XW2, ХW3). Отличительный признак высокочастотного соединителя — окружность с отрезком касательной линии, параллельной линии электрической связи и направленной в сторону соединения (XW1). Если же с другими элементами устройства штырь или гнездо' соединены коаксиальным кабелем, касательную продляют и в другую сторону (XW2, XW3). Соединение корпуса соединителя и оплетки коаксиального кабеля с общим проводом (корпусом) устройства показывают присоединением к касательной (без точки!) линии электрической связи со знаком корпуса на конце (XW3).

 
 Разборные соединения (с помощью винта или шпильки с гайкой и т. п.) обозначают на схемах буквами XT, а изображают — небольшим кружком (см. рис. 6.2; ХТ1, ХТ2, диаметр окружности — 2 мм). Это же условное графическое обозначение используют и в том случае, если необходимо показать контрольную точку.

 
 Передача сигналов на подвижные узлы механизмов часто осуществляется с помощью соединения, состоящего из подвижного контакта (его изображают в виде стрелки) и токопроводящей поверхности, по которой он скользит. Если эта поверхность линейная, ее показывают отрезком прямой линии с выводом в виде ответвления у одного из концов (см. рис. 6.2, X1), а если кольцевая или цилиндрическая — окружностью {X2).

 

 Принадлежность штырей или гнезд к одному многоконтактному соединителю показывают на схемах линией механической связи и нумерацией в соответствии с нумерацией на самих соединителях (рис. 6.3, XS1, ХР1). При изображении разнесенным способом условное буквенно-цифровое позиционное обозначение контакта составляют из обозначения, присвоенного соответствующей части соединителя и его номера (XS1.1 — первое гнездо розетки XS1; ХР5,4 — четвертый штырь вилки ХР6 и т. д.).

 
 Для упрощения графических работ стандарт допускает заменять условное графическое обозначение контактов розеток и вилок многоконтактных соединителей небольшими пронумерованными прямоугольниками с соответствующими символами (гнезда или штыря) над ними (см. рис. 6.3, XS2, ХР2). Расположение контактов в символах разъемных соединителей может быть любым — здесь все определяется начертанием схемы; неиспользуемые контакты на схемах обычно не показывают.
Аналогично строятся условные графические обозначения многоконтактных разъемных соединителей, изображаемых в состыкованном виде (рис. 6.4). На схемах разъемные соединители в таком виде независимо от числа контактов обозначают одной буквой X (исключение — высокочастотные соединители). В целях еще большего упрощения  графики стандарт допускает обозначать многоконтактный соединитель одним прямоугольником с соответствующими числом линий электрической связи и нумерацией (см.

рис. 6.4, X4).

 
 Для коммутации редко переключаемых цепей (делителей напряжения с подборными элементами, первичных обмоток трансформаторов сетевого питания и т. п.) в электронных устройствах применяют перемычки и вставки. Перемычку, предназначенную для замыкания или размыкания цепи, обозначают отрезком линии электрической связи с символами разъемного соединения на концах (рис. 6.5, X1), для переключения — П-образной скобой (X3). Наличие на перемычке контрольного гнезда (или штыря) показывают соответствующим символом {X2).

 
 При обозначении вставок-переключателей, обеспечивающих более сложную коммутацию, используют способ для изображения переключателей. Например, вставка на рис. 6.5, состоящая из розетки XS1 и вилки XP1, работает следующим образом: в положении 1 замыкатели вилки соединяют гнезда 1 и 2, 3 и 4, в положении 2 — гнезда 2 и 3, 1 и 4, в положении 3 — гнезда 2 и 4. 1 и 3.

 

 

 

назначение, конструкция, обозначение на схеме, способы применения и типы

Содержание статьи:

Для бытовых и промышленных электросетей, управления ДВС и иллюминации используется специальный прибор. Реле – это прерыватель электромагнитного или электрического типа со срабатыванием при механическом, электронном либо электроимпульсе. Понимание принципов работы и особенностей конструкции устройства поможет самостоятельно решить ряд задач по электротехнике.

Содержание

История создания

Первое реле

Некоторые источники сообщают, что реле в качестве вызывного элемента на телеграф установил русский ученый П. Шиллинг (1830-1832 гг.). Существует другое мнение, приписывающее авторство регулятора Дж. Генри. Американский физик создал устройство контактного типа с электромагнитным принципом действия в 1835 году.

Если рассматривать значение слова, «реле» с французского переводится как передача эстафеты на соревнованиях или замена почтовых лошадей. Впервые регулятор как самостоятельный элемент упомянул С. Морзе, создавший телеграф.

Теория устройств релейного типа начала развиваться в 1925-1930 гг., но после того как в 1936-1938 гг. В. Шестаков, А. Накашима и К. Шеннон задействовали математическую логику для решения вопроса реле, теоретическая база получила старт.

На международных симпозиумах неоднократно поднимались проблемы теоретического значения релейного коммутатора, автоматов конечного типа. Первый консилиум провели в 1957 году в США, второй – в СССР (1962 г.).

Специфика релейных элементов

Под релейным элементом понимается совокупность узлов и связей, которая при воздействиях на вход изменяется в виде скачков. По этой причине для характеристики элементов используются критерии влияний на выход и вход:

  • Срабатывание – на входе воздействие минимальное, возрастает медленно, что приводит к изменению состояния элемента и одновременному воздействию на выход.
  • Отпускание – уменьшение минимального действия на вход так, чтобы элемент вернулся в изначальное состояние.
  • Возврат – параметр, определяющий максимальное влияние воздействия в случае возрастания, при котором релейный узел возвращается к первоначальному состоянию.
  • Быстродействие – зависит от соотношения времени срабатывания ко времени возврата или отпускания.

Под электрическим реле понимается элемент, тип действия которого зависит от протекания тока или проводимости.

Принцип работы коммутатора

Принцип работы реле

Реле – коммутационный прибор, соединяющий или разъединяющий цепь схемы при колебаниях токовых параметров. Аппарат активируется, когда достигнут предел значения условий (напряжения или тока), замыкая или размыкая линию.

Для понимания принципа действия реле требуется уточнить его составные узлы. Конструкция прибора включает катушку индуктивности, якорь и коммутационные каналы. При включении в цепь в катушки индуктивности с намагниченным проводом возникает ЭДС самоиндукции, т.е. фаза отстает от напряжения. В процессе подачи тока на катушку элементом притягивается якорь с контактами, замыкающий цепь.

Аппарат имеет цепи двух типов:

  • управляемая – замыкается якорем в момент срабатывания;
  • управляющая – через нее ток поступает на катушку.

Контроль больших токов в цепи управления осуществляется посредством слаботочной управляющей связи.

Релейный аппарат электромагнитного типа срабатывает по принципу гистерезиса – активации через некоторое время после поступления токового импульса. Ток в катушке нарастает петлеобразно, достигая необходимого значения. По причине гистерезиса релейные устройства не применяются для быстросрабатывающего оборудования.

Управляющие и управляемые контакты, допустимые параметры напряжения и тока указываются на корпусе.

Параметры чувствительности

Характеристики срабатывания минимальных реле сопротивления

Чувствительность – принцип работы реле, при котором прибор реагирует даже на незначительные отклонения показателей и быстро возвращается в стандартный режим.

Высокочувствительные модели воспринимают показатели меньше 10 мВт, нормальные – от 1 до 5 Вт, низкочувствительные – от 10 до 20 Вт.

Разновидности реле

Для решения практических задач применяются виды реле, отличающиеся по характеристикам действия, включения и наличия защиты.

По принципу работы

Герконовое реле

К данным типам реле относятся:

  • Электромагнитные – модели электромеханического типа, работающие от магнитного поля тока обмотки, воздействующего на якорь. Электромагнитный коммутатор бывает нейтральным с реакцией на параметры тока и поляризованным с реакцией на токовую величину и полярность.
  • Электронные – будут работать в условиях больших нагрузок. Конструкция представлена полупроводниковыми элементами для подачи и выключения напряжения.
  • Герконовые – выполняются в виде баллона с вакуумной или заполненной инертным газом катушки. Геркон расположен по центру магнита или подвергается воздействию поля. Эта разновидность активируется при подаче тока на обмотку. После образования магнитного потока и намагничивания пружин закрываются контакты.
  • Электротепловые – функционируют на основе разницы коэффициента расширения при нагреве биметаллических пластин. Тип назначения реле определяется количеством фаз сети.

Электротепловые модели подходят для производств или в качестве электродвигателя.

По типу включения воспринимающего элемента

Реле промежуточное РП-18-54 220В DC

Существуют модификации:

  • Первичные – подключаются в цепь элемента. Могут применяться без трансформаторов измерения, кабелей, источников быстрых токов.
  • Вторичные – подсоединяются посредством трансформаторов с реакцией на колебания тока и напряжения.
  • Промежуточные – ставятся в качестве вспомогательного устройства, усиливают или трансформируют сигналы вторичных моделей.

Тип воспринимающего элемента зависит от устройства реле. Это может быть электромагнит, магнитоэлектрическая, индукционная, электродинамическая система.

По способу воздействия

В зависимости от того, как исполнительный элемент действует на управляемый показатель, бывают приборы:

  • прямого действия – исполнительный элемент воздействует непосредственно на управляющую цепь;
  • косвенного действия – для воздействия на цепь применяются вспомогательные аппараты.

В качестве исполнительного элемента электромеханических устройств применяется активная система контактов.

Устройства защиты

Цифровое реле задержки отключения нагрузки

Автоматика срабатывает при колебаниях сопротивления, мощности и напряжения. Бывают реле таких типов:

  • максимальной защиты по току – МТЗ срабатывают по достижению током установленного предела;
  • направленной защиты – помимо тока осуществляется контроль мощности;
  • дифференциальной защиты – устройства реагируют, когда резко изменяется напряжение оборудования или на неисправности в самой сети;
  • дистанционные приборы – защита осуществляется на стандартной и высокой частоте при обнаружении снижения сопротивления или коротких замыканий;
  • дифференциально-фазные аппараты – ДФЗ контролируют фазы с двух концов линии запитки.

В бытовых условиях допускается применение МТЗ-устройств электромагнитного типа.

Обозначение на схемах

Условное обозначение реле на схемах

Международный классификатор позволяет починить или сконструировать оборудование. Схема отличается буквенно-графическими маркерами:

  • прямоугольник с горизонтальными линиями по бокам, отмеченные буквами А и А1 – обмотка соленоида с выводами питания; иногда обозначается литерой К;
  • контакты переключателей – контакты стабилизатора;
  • прямоугольник с жирной точкой на одном контактном выводе или буква Р внутри фигуры – поляризованная модификация;
  • прямоугольник с двумя наклонными линиями – наличие двух обмоток.

На схемах обозначения бытового реле также указывается тип контактов, особенности размыкания и наличие самовозврата.

Сферы использования

Реле времени экономит электроэнергию

Контактный прибор эксплуатируется с целью:

  • управления электросистемами – можно поставить стабилизатор постоянного, переменного тока или защиты;
  • предотвращения влияния перепадов напряжения на узлы бытовой техники – коммутатор создает устойчивый тип связи;
  • бесперебойности работы промышленного и производственного оборудования;
  • автоматизации электроприборов, применяемых в быту;
  • усиления сигналов управления на схемах.

Коммутационный аппарат настраивается изготовителем так, чтобы он мог сработать при определенных ситуациях.

Требования к стабилизатору

Диаграммы работы реле времени

Вне зависимости от способа воздействия, включения и наличия защиты при выборе нужно учитывать технические характеристики:

  • время срабатывания – период с поступления сигнала управления на вход до момента влияния на параметры сети;
  • мощность коммутации – допустимый предел мощности для оборудования или сети;
  • мощность по срабатыванию – минимальный показатель, при котором аппарат начнет работать;
  • уставку – изменяемый параметр, обозначающий величину тока срабатывания.

Модели современных производителей имеют простой тип конструкции либо оснащаются микропроцессорами, системами управления, датчиками.

Соблюдая требования по выбору и зная сферы применения реле, легко обеспечить бесперебойность функционирования электросети в условиях колебания напряжения и мощности.

виды, принцип работы, устройство реле

Реле – одно из наиболее распространенных устройств, применяемых для автоматизации процессов в электротехнике. По факту, это автоматический выключатель, который соединяет или разъединяет электроцепи при достижении установленных значений или под внешним воздействием. Реле применяются в промышленности для автоматизации технологических процессов, в бытовой технике, которая есть в каждом доме, например в холодильниках и стиральных машинках, для защиты сети от слишком высоких или слишком низких параметров тока. Выбор нужного устройства упрощает классификация реле по различным признакам.

Содержание статьи

Общее описание конструкции

Понятие «реле» объединяет целое семейство устройств разной конструкции. Но в общем случае реле состоит из трех основных функциональных элементов:

  • Воспринимающий. Это первичный элемент, который воспринимает контролируемую величину и преобразует ее в другую физическую величину.
  • Промежуточный. Сравнивает полученное значение с заданным параметром. Если это значение выше или ниже заданного параметра, то на исполнительный элемент передается первичное воздействие.
  • Исполнительный. Этот элемент передает воздействие в цепи, управляемые реле. В результате такого воздействия может произойти: размыкание или соединение управляемой цепи, переключение параметров тока.

Исполнение и принцип действия первичного элемента зависят от того, какое назначение имеет реле и на какую физическую величину (сила тока, напряжение, свет, тепло и т.п.) оно настроено.

Основные характеристики реле

Независимо от вида и принципа действия реле, выделяют несколько параметров, на которые обращают внимание при выборе этого прибора:

  • Время срабатывания – промежуток времени между поступлением управляющего сигнала и воздействием на управляемые цепи.
  • Коммутируемая мощность – допустимая мощность электроцепи или электроустановки, которой будет управлять реле.
  • Уставка – обычно это регулируемый параметр, который определяет величину поступающего параметра (тока, напряжения, частоты, давления, температуры), при которой происходит срабатывание реле.

Виды реле: контактные и бесконтактные

По устройству исполнительного компонента реле делят на контактные и бесконтактные.

Контактные

Воздействуют на управляемую цепь с помощью электрических контактов. Их размыкание или замыкание полностью разъединяет или замыкает электроцепь. Для изготовления контактов используются: медь, серебро, вольфрам. Количество контактов – до 10 штук. Четырех- и пятиконтактные реле используются в электрических схемах автомобилей для включения и переключения цепей.

Бесконтактные

Такие реле воздействуют на управляемую цепь способом изменения электрических параметров выходных электроцепей – емкости, сопротивления, индуктивности, величины тока или напряжения.

Классификация реле по способу включения

Первичные

Эти устройства включаются непосредственно в цепь элемента, для защиты которого они предназначены. Их преимущества – не требуются измерительные трансформаторы, источники оперативного тока, контрольные кабели.

Вторичные

Подключаются в цепь с использованием вторичных трансформаторов. Это наиболее распространенный вид реле. Их преимущества – изоляция от высокого напряжения, возможность расположить устройство в месте, удобном для обслуживания. Вторичные реле выпускаются стандартными. Они рассчитаны на ток 5 (1) А и напряжение 100 В и могут устанавливаться в любые электроцепи, независимо от их тока и напряжения.

Виды реле по назначению

По назначению эти устройства бывают трех типов – управления, защиты, сигнализации.

Реле управления

Эти реле являются первичными. Монтируются непосредственно в электроцепь. Их роль – включение и выключение отдельных элементов схемы. Могут использоваться самостоятельно или в качестве комплектующих низковольтных комплектных устройств – ящиков, панелей, шкафов.

Реле защиты

Выполняют функции включения, отключения и защиты устройств, имеющих термические контакты – электродвигателей, вентиляторов. При превышении температуры термические контакты размыкаются. Оборудование может восстановить работу только после остывания термоконтактов до установленной температуры.

Сигнализации

Такие реле устанавливают в охранных системах автотранспорта, предприятий, придомовых территорий. Служат для формирования сигнала при достижении установленной величины параметра, который находится под контролем (ток, напряжение, частота, давление, температура, акустические параметры и другие).

Разновидности электромеханических реле

Наиболее распространенный вид электрических реле – электромеханические. К ним относятся: электромагнитные, индукционные, электротепловые устройства.

Электромагнитные

Один из видов электрических реле электромагнитное. В конструкции этого устройства имеются: обмотка со стальным сердечником, группа подвижных контактов, замыкающих и размыкающих управляемую электроцепь. Рассмотрим принцип их действия:

  • На катушку сердечника подается управляющий ток.
  • В сердечнике под воздействием электрического тока создается магнитное поле, притягивающее контактную группу.
  • В зависимости от типа реле, контакты замыкают или размыкают электрическую цепь.

Разновидность электромагнитных реле – поляризованные, которые отличаются от нейтральных способностью реагировать на полярность управляющего сигнала. Размыкание или замыкание контактов зависит от полярности подключения электромагнита. Обладают более высокой чувствительностью, по сравнению с нейтральными реле. Такие устройства могут использоваться только в цепях постоянного тока.

Электротепловые (термические)

Тепловые реле представляют собой комплекс биметаллических пластин, для изготовления которых используются металлы с разным коэффициентом расширения при нагреве. Такие реле могут использоваться в качестве защитных устройств: при превышении температуры, установленной регулятором, контакты разъединяются, и поступление тока на потребителя прекращается.

Обычно тепловые реле используются в бытовых одно- и трехфазных сетях при подключении электрических двигателей. При увеличении нагрузки на двигатель выше установленной величины происходит нагрев биметаллического реле, которое при достижении определенной температуры размыкает электрическую цепь. Двигатель прекращает работу. После остывания биметаллических пластин цепь замыкается и двигатель возобновляет работу. Термические устройства могут оснащаться колесиком, с помощью которого регулируется температура отключения двигателя, и кнопкой принудительного запуска.

Существует разновидность термических реле, в которых биметаллические пластины заменены легкоплавящимся сплавом. Они срабатывают практически мгновенно – при достижении определенной температуры металл расплавляется и цепь размыкается. Принцип действия таких устройств похож на принцип действия предохранителей. После срабатывания такое реле, установленное непосредственно на оборудовании в качестве последней защиты от перегорания, подлежит замене.

Индукционные

Принцип действия этих устройств основан на взаимодействии между переменными магнитными потоками и токами, которые формируют переменные магнитные потоки. Индукционные приборы рассчитаны только на использование в цепях переменного тока. Существуют три типа индукционных реле – с рамкой, диском, цилиндрическим ротором («стаканом»). Эти устройства широко востребованы в системах релейной защиты и автоматики.

Другие виды электрических реле

Твердотельные

Эти электронные устройства компактны и долговечны, благодаря отсутствию трущихся механических частей. Работу механики здесь выполняют полупроводниковые элементы – биполярные и МОП-транзисторы, тиристоры, симисторы. По сравнению с твердотельными, они имеют следующие преимущества:

  • Низкий уровень шума при работе.
  • Очень высокая наработка на отказ, которая в 100 раз и более превышает ресурс электромагнитных устройств.
  • Быстродействие, составляющее доли миллисекунд, у электромагнитных 50 мс – 1с.
  • Электропотребление ниже на 95 %.

Однако твердотельные реле имеют не только достоинства, но и недостатки. Одним из них является слабая устойчивость к импульсным перенапряжениям, которые электромагнитным реле практически не страшны. При использовании твердотельных реле необходимо предусмотреть схемотехническое решение, которое ограничивает эти импульсы. Есть и еще минусы – нагрев при работе, наличие токов утечки, приводящих к наличию напряжения на фазном проводе даже при отключенном реле.

Твердотельные реле применяют в системах регулирования температуры, в которых в качестве нагревателей используются ТЭНы, в промышленной автоматике, телеметрии, механизмах оборудования, используемого в металлургической и химической индустрии, в медоборудовании, военной электронике.

Герконовые

Реле этого типа представляют собой герконовую катушку. Это баллон, заполненный инертным газом, или внутри которого создан вакуум. Внутри баллона располагают соединительные элементы из пермаллоя – прецизионного сплава (сплава с точно заданным химическим составом), включающего железо и никель. Эти соединительные элементы имеют вид проволоки с контактами. Их покрывают серебряным или золотым напылением. Геркон размещают в середине электрического магнита или в пределах действия его поля. При подаче тока на обмотку электромагнита образуется магнитный поток, который запирает контакты. Герконовые реле могут выполнять функции: замыкающие, переключающие, размыкающие. Преимущества этих устройств – компактные габариты, доступная цена, отсутствие трущихся частей, что продлевает срок службы. Тот факт, что контактная группа располагается в инертном газе или вакууме и надежно защищена от влаги, повышает надежность реле.

При использовании герконовых реле следует избегать:

  • близкого присутствия источника ультразвука, который будет негативно влиять на работоспособность;
  • воздействия постороннего магнитного поля;
  • механических повреждений.

Колба изготавливается обычно из стекла, поэтому ее нужно всячески оберегать от механических воздействий. При разбитой колбе контактная группа срабатывать не будет. Герконовые реле можно использовать только в системах, в которых параметры электропитания находятся в пределах, установленных в технической документации. При подаче слишком высоких токов произойдет размыкание контактов. Нарушения в работе герконовых реле наблюдаются и в случаях подачи тока слишком низкой частоты.

Фотоэлектронные (фотореле)

Основой фотоэлектронного реле является полупроводниковый элемент – фоторезистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от изменения освещенности. Фотореле – прибор, широко применяемый коммунальными службами. Он надежен в работе и обеспечивает существенную экономию электроэнергии и безопасность на улицах. При повышении освещенности все осветительное оборудование отключается, а при наступлении темноты – включается. Большинство таких приборов оснащено регулятором порога срабатывания и механическим выключателем.

Виды реле по типу поступающего параметра

По этому параметру разделяют реле: тока, мощности, частоты, напряжения, давления, акустических величин, количества газа. Устройства могут быть максимальными и минимальными. Реле, которые срабатывают при превышении заданной величины, называют «максимальными», а при ее падении ниже заданного уровня – «минимальными».

Реле тока

Реле тока реагируют на резкие перепады тока и при необходимости отключают отдельную нагрузку или всю систему электроснабжения. Величина максимального тока, при которой необходимо отключить потребителей, устанавливается регулятором.

Реле напряжения

Реле напряжения реагируют на величину напряжения и включаются через трансформаторы напряжения. Используются для контроля фаз напряжения в электросетях и защиты электроприборов. Основой такого реле является контроллер быстрого реагирования, отслеживающий отклонения напряжения за установленные пределы. Общепринятый стандарт срабатывания таких реле – ниже 170 В и выше 250 В.

Реле частоты

Служат для контроля частоты переменного тока, которая должна быть равна 50 или 60 Гц в одно- и трехфазных сетях. Обычно имеют фиксированные задержки срабатывания. Пороги размыкания цепи, которая находится под контролем, можно регулировать. Режим работы этого устройства может предусматривать наличие «памяти» аварии.

Реле мощности

Устройство, ограничивающее мощность, действует аналогично ограничителю тока нагрузки. При превышении установленного порога мощности происходит отключение потребителя. Реле ограничения мощности часто оснащаются функцией автоматического повторного включения. То есть, после снижения нагрузки работа оборудования возобновляется автоматически.

Реле давления

Реле давления – важнейший прибор, используемый в насосном оборудовании для контроля перепадов давления воды, масла, нефти, воздуха. Различают два основных типа таких приборов – электромеханические и электронные.

Электромеханические реле имеют в конструкции особый элемент, реагирующий на изменение давления в системе, – гибкую мембрану, которая изгибается под напором жидкости (воздуха) в системе. Она соединяется с двумя пружинами, одна из которых настраивается на минимально допустимый напор, а вторая – на разницу между верхней и нижней границами давления в системе. При снижении давления в системе ниже минимального порога реле включает насосное оборудование, при превышении верхнего порога – отключает. Это простые и надежные устройства, но не очень удобные в эксплуатации. Оператору приходится регулярно проверять настройки и при необходимости их корректировать.

Электронные устройства имеют более сложную конструкцию. Пределы можно устанавливать очень точно и при эксплуатации контролировать их не требуется. Электронные приборы чувствительны к гидроударам, поэтому их оснащают небольшими гидробаками (объем – примерно 400 мл). Электронное реле давления устанавливается между насосным оборудованием и первой точкой водоразбора.

Реле акустические

Акустические реле реагируют на изменение акустических величин – частоты звуковой волны, ее давления или акустических характеристик материалов – коэффициентов поглощения и отражения. Принцип действия может быть механическим или электрическим. В акустических приборах механического действия предусмотрена мембрана, которая прогибается под давлением звуковых волн, и при достижении определенной величины давления происходит замыкание контакта. В состав электрических акустических приборов входят: воспринимающий орган (микрофон, фильтр), усилитель, выходное электрическое реле.

Устройства, срабатывающие на любой шум, часто используются совместно с системой освещения. Они реагируют на любой возникающий шум в помещении и дают сигнал на включение света. Обычно их устанавливают в коридорах и на лестничных площадках. Также акустические реле широко используются в охранных системах, «интеллектуальных» игрушках.

Газовые реле

Эти приборы применяются для обеспечения газовой защиты. Они представляют собой металлический корпус, врезанный в маслопровод. Реле в нормальном состоянии заполнено маслом, а его контакты находятся в разомкнутом состоянии. При повышении содержания газов они заполняют верхнюю часть реле с одновременным вытеснением масла. Поплавок, имеющийся в конструкции, с понижением уровня масла опускается, поворачивается вокруг своей оси и вызывает замыкание контактов в сигнальной цепи. Сформированный сигнал предупреждает о высокой загазованности среды.

Промежуточные реле

«Промежуточным» называют реле, которое играет в цепи не главную, а вспомогательную роль. Рассчитано на установку в автоматических схемах и цепях управления. Его функции – увеличение числа контактов основного реле, когда необходимо замкнуть или разомкнуть несколько цепей, замкнуть одну и одновременно разомкнуть другую цепь, выполнить другие задачи. Они используются в схемах усиления и преобразования электрических сигналов, запоминания информации и программирования, распределения электрической энергии с управлением работой отдельных элементов, сопряжения элементов радиоэлектронной аппаратуры с разными принципами действия.

Часто функции промежуточных выполняют электромагнитные реле, в которых в зависимости от конструкции и области применения имеются контакты следующих типов:

  • Нормально разомкнутые (замыкающие). При отсутствии электропитания находятся в разомкнутом состоянии. При подаче напряжения происходит их замыкание.
  • Нормально замкнутые (размыкающие). В нормальном состоянии такие контакты находятся в замкнутом состоянии, а при поступлении электропитания контакты размыкаются.
  • Перекидные. В таких реле при отсутствии напряжения имеется средний контакт, замкнутый с одним из неподвижных контактов. При подаче тока средний контакт разрывает связь с первым неподвижным контактом и замыкается со вторым неподвижным контактом.

Обозначение реле на схеме

Обозначение реле на принципиальной схеме Обозначение реле на принципиальной схеме

На электрических схемах реле обозначается прямоугольником, от наибольших сторон которого показаны выводы питания. Функциональное назначение реле указывается на схеме буквами:

  • KA – тока;
  • KV – напряжения;
  • KB – блокировки;
  • KBS – блокировки от многократного включения;
  • KH – указательное;
  • KL – промежуточное;
  • KQ – фиксации положения выключателя;
  • KSV – контроля цепи напряжения;
  • KSP – контроля давления;
  • KSH – контроля напора;
  • KSL – контроля уровня жидкости;
  • KSR – скорости;
  • KSQ – состава вещества;
  • KW – мощности;
  • KZ – сопротивления.

Была ли статья полезна?

Да

Нет

Оцените статью

Что вам не понравилось?


Другие материалы по теме


Обозначение реле на принципиальной схеме

Анатолий Мельник

Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.


Электромагнитное реле.

Устройство, обозначение и параметры реле

Для управления различными исполнительными устройствами, коммутации цепей, управления приборами в электронике активно применяется электромагнитное реле.

Устройство реле достаточно просто. Его основой является катушка, состоящая из большого количества витков изолированного провода.

Внутрь катушки устанавливается стержень из мягкого железа. В результате получается электромагнит. Также в конструкции реле присутствует якорь.Он закреплён на пружинящем контакте. Сам же пружинящий контакт закреплён на ярме. Вместе со стержнем и якорем ярмо образует магнитопровод.

Если катушку подключить к источнику тока, то образовавшееся магнитное поле намагничивает сердечник. Он в свою очередь притягивает якорь. Якорь укреплён на пружинящем контакте. Далее пружинящий контакт замыкается с другим неподвижным контактом. В зависимости от конструкции реле, якорь может по-разному механически управлять контактами.

Устройство реле.

В большинстве случаев реле монтируется в защитном корпусе. Он может быть как металлическим, так и пластмассовым. Рассмотрим устройство реле более наглядно, на примере импортного электромагнитного реле Bestar. Взглянем на то, что внутри этого реле.

Устройство реле

Вот реле без защитного корпуса. Как видим, реле имеет катушку, стержень, пружинящий контакт, на котором закреплен якорь, а также исполнительные контакты.

На принципиальных схемах электромагнитное реле обозначается следующим образом.

Обозначение реле на схеме

Условное обозначение реле на схеме состоит как бы из двух частей. Одна часть (К1) – это условное обозначение электромагнитной катушки. Она обозначается в виде прямоугольника с двумя выводами. Вторая часть (К1.1; К1.2) – это группы контактов, которыми управляет реле. В зависимости от своей сложности реле может иметь достаточно большое количество коммутируемых контактов. Они разбиваются на группы. Как видим, на обозначении изображены две группы контактов (К1.1 и К1.2).

Как работает реле?

Принцип работы реле наглядно иллюстрирует следующая схема. Есть управляющая цепь. Это само электромагнитное реле K1, выключатель SA1 и батарея питания G1. Также есть исполнительная цепь, которым управляет реле. Исполнительная цепь состоит из нагрузки HL1 (лампа сигнальная), контактов реле K1.1 и батареи питания G2. Нагрузкой может быть, например, электрическая лампа или электродвигатель. В данном случае в качестве нагрузки используется сигнальная лампа HL1.

Принцип работы реле

Как только мы замкнём управляющую цепь выключателем SA1, ток от батареи питания G1 поступит на реле K1. Реле сработает, и его контакты K1.1 замкнут исполнительную цепь. На нагрузку поступит напряжение питания от батареи G2 и лампа HL1 засветится. Если разомкнуть цепь выключателем SA1, то с реле K1 будет снято напряжение питания и контакты реле K1.1 вновь разомкнуться и лампа HL1 выключится.

Реле

Коммутируемые контакты реле могут иметь своё конструктивное исполнение. Так, например, различают нормально-разомкнутые контакты, нормально-замкнутые контакты и контакты на переключение (перекидные). Разберёмся с этим поподробнее.

Нормально разомкнутые контакты

Нормально разомкнутые контакты – это контакты реле, которые находятся в разомкнутом состоянии до тех пор, пока через катушку реле не потечёт ток. Говоря проще, когда реле выключено, контакты тоже разомкнуты. На схемах реле с нормально-разомкнутыми контактами обозначается вот так.

Обозначение реле с нормально-разомкнутыми контактами

Нормально замкнутые контакты

Нормально замкнутые контакты – это контакты реле, находящиеся в замкнутом состоянии, пока через катушку реле не начнёт течь ток. Таким образом, получается, что при выключенном реле контакты замкнуты. Такие контакты на схемах изображают следующим образом.

Обозначение реле с нормально-замкнутыми контактами

Переключающиеся контакты

Переключающиеся контакты – это комбинация из нормально-замкнутых и нормально-разомкнутых контактов. У переключающихся контактов есть общий провод, который переключается с одного контакта на другой.

Обозначение реле с переключающимися контактами

Современные широко распространённые реле, как правило, имеют переключающиеся контакты, но могут встречаться и реле, которые имеют в своём составе только нормально-разомкнутые контакты.

У импортных реле нормально-разомкнутые контакты реле обозначаются сокращением N.O. А нормально-замкнутые контакты N.C. Общий контакт реле имеет сокращение COM. (от слова common – «общий»).

Теперь обратимся к параметрам электромагнитных реле.

Параметры электромагнитных реле.

Как правило, размеры самих реле позволяют наносить на корпус их основные параметры. В качестве примера, рассмотрим импортное реле Bestar BS-115C. На его корпусе нанесены следующие надписи.

COIL 12VDC – это номинальное напряжение срабатывания реле (12V). Поскольку это реле постоянного тока, то указано сокращённое обозначение постоянного напряжения (сокращение DC обозначает постоянный ток/напряжение). Английское слово COIL переводится как «катушка», «соленоид». Оно указывает на то, что сокращение 12VDC имеет отношение к катушке реле.

Маркировка реле

Далее на реле указаны электрические параметры его контактов. Понятно, что мощность контактов реле может быть разная. Это зависит как от габаритных размеров контактов, так и от используемых материалов. При подключении нагрузки к контактам реле нужно знать мощность, на которую они рассчитаны. Если нагрузка потребляет мощность больше той, на которую рассчитаны контакты реле, то они будут нагреваться, искрить, "залипать". Естественно, это приведёт к скорому выходу из строя контактов реле.

Для реле, как правило, указываются параметры переменного и постоянного тока, которые способны выдержать контакты.

Так, например, контакты реле Bestar BS-115C способны коммутировать переменный ток в 12А и напряжение 120V. Эти параметры зашифрованы в надписи 12А 120VAC (сокращение AC обозначает переменный ток).

Также реле способно коммутировать постоянный ток силой 10А и напряжением 28V. Об этом свидетельствует надпись 10A 28VDC. Это были силовые характеристики реле, точнее его контактов.

Потребляемая мощность реле.

Теперь обратимся к мощности, которую потребляет реле. Как известно, мощность постоянного тока равна произведению напряжения (U) на ток (I): P=U*I. Возьмём значения номинального напряжения срабатывания (12V) и потребляемого тока (30 mA) реле Bestar BS-115C и получим его потребляемую мощность (англ. - Power consumption).

Таким образом, мощность реле Bestar BS-115C составляет 360 милливатт (mW).

Есть ещё один параметр – это чувствительность реле. По своей сути, это и есть мощность потребления реле во включённом состоянии. Понятно, что реле, которому требуется меньше мощности для срабатывания, является более чувствительным по сравнению с теми, которые потребляют большую мощность. Такой параметр, как чувствительность реле, особенно важен для устройств с автономным питанием, так как включенное реле расходует заряд батарей. К примеру, есть два реле с потребляемой мощностью 200 mW и 360 mW. Таким образом, реле мощностью 200 mW обладает большей чувствительностью, чем реле мощностью 360 mW.

Как проверить реле?

Электромагнитное реле можно проверить обычным мультиметром в режиме омметра. Так как обмотка катушки реле обладает активным сопротивлением, то его можно легко измерить. Сопротивление обмотки реле может варьироваться от нескольких десятков ом (Ω), до нескольких килоом (). Обычно самое низкое сопротивление обмотки имеют миниатюрные реле, которые рассчитаны на номинальное напряжение 3 вольта. У реле, номинальное напряжение которых составляет 48 вольт, сопротивление обмотки намного выше. Это прекрасно видно по таблице, в которой указаны параметры реле серии Bestar BS-115C.

Номинальное напряжение (V, постоянное) Сопротивление обмотки (Ω ±10%) Номинальный ток (mA) Потребляемая мощность (mW)
3 25 120 360
5 70 72
6 100 60
9 225 40
12 400 30
24 1600 15
48 6400 7,5

Отметим, что потребляемая мощность всех типов реле этой серии одинакова и составляет 360 mW.

Электромагнитное реле является электромеханическим прибором. Это, наверное, является самым большим плюсом и в то же время весомым минусом.

При интенсивной эксплуатации любые механические части изнашиваются и приходят в негодность. Кроме этого, контакты мощных реле должны выдерживать огромные токи. Поэтому их покрывают сплавами драгоценных металлов, таких как платина (Pt), серебро (Ag) и золото (Au). Из-за этого качественные реле стоят довольно дорого. Если ваше реле всё-таки вышло из строя, то замену ему можно купить здесь.

К положительным качествам электромагнитных реле можно отнести устойчивость к ложным срабатываниям и электростатическим разрядам.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Условные Обозначения В Электрических Схемах Гост

Также подразделяется на сухой и масляный, в зависимости от способа охлаждения.


Язык современных схем подчеркивает в символах подчеркивает основные функции, которые выполняет в схеме изображенных элемент. H — Соединение в месте пересечения.

Настоящий стандарт распространяется на схемы, выполняемые вручную или автоматизированным способом, изделий всех отраслей промышленности и строительства и устанавливает условные графические обозначения коммутационных устройств, контактов и их элементов.
Монтажные схемы и маркировка электрических цепей

Так, например, существует несколько равноценных вариантов обозначения переключающих контактов, а также несколько стандартных обозначений обмоток трансформатора. Их изображения помещают на щитовых.

Размеры отдельных условных графических обозначений и соотношение их элементов приведены в приложении. Эти схемы очень разнообразны, с различными функциями, однако, все графические условные обозначения приведены к единым формам и во всех схемах соответствуют одним и тем же элементам.

Определение понятия электрической схемы, согласно ГОСТ 2. Принципиальные чертежи создают как однолинейные, так и полные.

Принципиальные — на них указываются подробно связи, контакты и характеристика каждого элемента для сетей или приборов. Фильтр кварцевый ZQ Порядковые номера элементам следует присваивать, начиная с единицы, в пределах группы элементов, которым на схеме присвоено одинаковое буквенное позиционное обозначение, например, Q1, Q2, Q3, в соответствии с последовательностью их расположения на схеме сверху вниз и слева направо.

Для изображения основных базовых функциональных признаков коммутационных устройств применяют условные графические обозначения контактов, которые допускается выполнять в зеркальном изображении: 1 замыкающих 3 переключающих 4 переключающих с нейтральным центральным положением 1. Так, например, существует три типа контактов — замыкающий, размыкающий и переключающий.

Как читать электросхемы VAG, Часть 2

2. Примеры построения обозначений контактов коммутационных устройств

УГО магнитного пускателя на схеме Переключатели выполняют функцию коммутационного оборудования. Внутри окружности допускается размещение квалифицирующих символов и дополнительной информации, при этом диаметр окружности при необходимости изменяют G, M Генератор переменного трёхфазного тока с отмоткой статора, соединенной в звезду с параллельными ветвями G. План однолинейного построения передаёт изображение одних силовых цепей.


Интересное видео по теме: Буквенные Мы уже рассказывали Вам, как расшифровать маркировку проводов и кабелей. Для изображения основных базовых функциональных признаков коммутационных устройств применяют условные графические обозначения контактов, которые допускается выполнять в зеркальном изображении: 1 замыкающих 3 переключающих 4 переключающих с нейтральным центральным положением 1.

В нормативе с шифром 2. D — Отображение аккумуляторного или гальванического источника питания.

Общие правила построения обозначений контактов 1.

Дополнительные знаки позволяют найти на схеме контакты кнопок управления , реле времени, путевых выключателей и т.

Позиционные обозначения характеризуют взаимосвязь элементов, входящих в комплект устройства, с их обозначениями на схеме. Стандарт включает в себя 64 документа ГОСТ, которые раскрывают основные положения, правила, требования и обозначения.

Чертёж представляет определённое количество прямоугольников, между которыми проведены связующие линии. Провода и шины Способы укладки кабелей имеют довольно простую графику.
Как работает транзистор? Режим ТТЛ логика / Усиление. Анимационный обучающий 2d ролик. / Урок 1

Читайте дополнительно: Изучение сметы на электромонтажные работы осветительной сети

Виды и типы электрических схем

Группы каждого вида установки отмечены черточками на клавишах приборов.

Электрические параметры некоторых элементов могут быть отображены, непосредственно в документе, или представлены отдельно в виде таблицы. Примеры УГО в функциональных схемах Ниже представлен рисунок с изображением основных узлов систем автоматизации.


С помощью буквенного обозначения определяют название элемента, если этого не понятно из чертежа, технические параметры, количество. Специальным знаком отмечают функциональное назначение контактора. Обозначение условное графическое и буквенный код элементов электрических схем Наименование элемента схемы Буквенный код Машина электрическая.

Если они отсутствуют, то это означает бесконтактное пересечение проводников. Отключают и включают в работу определенные участки сети, по мере необходимости. Служит автоматической защитой электрической сети от аварий, короткого замыкания.

Пример такой схемы представлен ниже. Размещение объектов электроэнергетики на картах местности и на ситуационных картах, обозначение объектов и линий связи между ними рекомендуется выполнять в соответствии с графическими обозначениями ниже. Обозначения электромеханических приборов и контактных соединений Примеры обозначения магнитных пускателей, реле, а также контактов коммуникационных устройств, можно посмотреть ниже. Дополнительный буквенный код, указывающий номинал, модель, дополнительные данные прописывается в сопутствующих документах, либо выносится в таблицу на чертеже.


Провода и шины Способы укладки кабелей имеют довольно простую графику. Общие правила построения обозначений контактов 1. Их соединения отмечают точками. Отключают и включают в работу определенные участки сети, по мере необходимости. Они, в обязательном порядке, отображаются на всех чертежах в виде условных обозначений.

УГО элементов, входящих в состав основного изделия устройства допускается чертить меньшим размером в сравнении с другими элементами. Основу любой электрической схемы представляют условные графические обозначения различных элементов и устройств, а также связей между ними. В первом случае изображается контроль, управление элементами и сама силовая цепь; в линейной схеме ограничиваются только цепью с изображением остальных элементов на отдельных листах. Условные графические обозначения на электрических схемах и схемах автоматизации: ГОСТ 2. Когда строение приборов или устройств не представляют особую сложность, то чертежи объединяют в единый план, который называют полной схемой.

Это обозначение используют для ссылок в текстовых документах и для нанесения на объект. Изначальное состояние размыкателя это, когда элементы замкнуты. Общие правила построения обозначений контактов 1. В тексте норматива изложены четкие требования в подробностях к электросхемам всех видов. Стандарт включает в себя 64 документа ГОСТ, которые раскрывают основные положения, правила, требования и обозначения.
Как читать электрические схемы. Радиодетали маркировка обозначение

Токоведущее, коммутационное, осветительное оборудования

Последний ГОСТ, который вышел, дополнен многими новыми обознвачениями, актуальный на сегодня с шифром 2. На каждой схеме отображаются Соединения между отдельными элементами и проводниками.

Позиционные обозначения характеризуют взаимосвязь элементов, входящих в комплект устройства, с их обозначениями на схеме.

В тексте норматива изложены четкие требования в подробностях к электросхемам всех видов. Речь сейчас не об этом.

Линии связи Базовые элементы электрических соединителей представлены ниже. Для пояснения принципа работы коммутационных устройств при необходимости на их контакт-деталях изображают квалифицирующие символы, приведенные в табл. Условные графические обозначения образуются из простых геометрических фигур: квадратов, прямоугольников, окружностей, а также из сплошных и штриховых линий и точек. Обозначения в схемах Таблица.

См. также: Составление сметы на электромонтажные работы

УГО в однолинейных и полных электросхемах Для данных схем существует несколько групп условных обозначений, приведем наиболее распространенные из них. Источники питания. Позиционные обозначения проставляют рядом с условными графическими обозначениями элементов с правой стороны или под ними. Функциональный На плане указывают основные узлы электроустройства.

Фильтр кварцевый ZQ Порядковые номера элементам следует присваивать, начиная с единицы, в пределах группы элементов, которым на схеме присвоено одинаковое буквенное позиционное обозначение, например, Q1, Q2, Q3, в соответствии с последовательностью их расположения на схеме сверху вниз и слева направо. В — Коллекторные электродвигатели постоянного тока: 1 — с возбуждением обмотки от постоянного магнита 2 — Электрическая машина с катушкой возбуждения В связке с электромоторами, на схемах показаны магнитные пускатели, устройства мягкого пуска, частотный преобразователь.

D — Символ заземления. Включают в разработанные чертежи электрификации домов, квартир, производств. Для электриков представляет наибольший интерес среди всех вышеперечисленных типов и видов схем, а также самая востребованная и часто используемая в работе — электрическая схема. В — Токоведущая или заземляющая шина.

В данных документах применяются позиционные обозначения элементов, то есть указывается их место расположения на плате, способ и очередность монтажа. У замыкателя происходит всё наоборот. Условные графические обозначения образуются из простых геометрических фигур: квадратов, прямоугольников, окружностей, а также из сплошных и штриховых линий и точек.
Условные графические обозначения радиоэлементов

Условное обозначение реле

Как известно, что если через катушку индуктивности пропустить постоянный электрический ток, то вокруг нее образуется магнитное поле, которое начинает притягивать металлические предметы. Если около такого соленоида расположить одну или несколько подпружиненных контактных групп и их подвижные части жестко соединить с пластиной, изготовленной из металлического сплава, расположенной около одного из полюсов катушки, то получится электромагнитное коммутирующее устройство, которое называется «реле» от французского «relais».

При подключении катушки к источнику тока стальная пластинка начинает, притягивается к катушке и тем самым приводит в движение контакты, замыкающие или размыкающие электрическую цепь. Чтобы пластина реле вернулась в первоначальное положение, катушку необходимо обесточить.

Обозначение реле

 

 

На электрических схемах условное обозначение реле наносится в виде прямоугольника, от наибольших сторон которого отведены линии выводов питания соленоида.

Номера контактной группы К2.1 и К2.2

 

Контакты электромагнитного реле изображают аналогично, контактам выключателей и переключателей. Условное графическое обозначение реле, контакты которого расположены рядом с катушкой, соединяют штриховой линией, а если контакты расположены в различных местах, то около прямоугольного знака соленоида, ставят символ «К» и его порядковый номер, как и в первом случае, и около контактов реле помимо его номера, через точку пишут номер контактной группы.

Поляризованное реле

 

Работа обычных электромагнитных реле не требует полярности подключения источника напряжения, приложенного к концам катушки. Но есть реле, для которых обязательно нужно соблюдать это условие. Такие реле называют поляризованными.

При подаче напряжения на обмотку зависимого от полярности реле, его контакты приводятся в движение и могут быть зафиксированы в таком положении даже при разрыве цепи обмотки. Чтобы изменить положение контактов, необходимо поменять полярность подачи напряжения на обмотке.

Условное обозначение полярного реле, на электрической принципиальной схеме, наносится в виде прямоугольника с двумя выводами и жирной точкой у одного из разъёмов. Этот знак, в виде жирной точки, ставится так же у одного из неподвижного контакта, говорящего о том, что в данном положении состояние коммутирующего элемента будет зафиксировано при срабатывании реле. Латинский символ «Р» наносимый в прямоугольнике указывает на то, что это реле поляризованное.

Реле напряжения на однолинейной схеме


Это специализированный государственный стандарт по модульным аппаратам защиты, работа которых основана на действии реле, в котором для реле напряжения принято следующее схематическое обозначение:

Общее схематическое обозначение реле напряжения на однолинейных схемах

Оно складывается из нескольких символов:

- Общий графический знак всех реле - прямоугольник

- Измеряемой величины – «U» Напряжения

- Знаков больше «>» и меньше «<», которые показывают диапазон работы


Для более полных, детальных электрических схем, стандартом допускается добавлять численные единицы диапазона регулировки при превышении/понижении которого устройство сработает.

В качестве примера, на изображении ниже, показан модульный аппарат, который срабатывает при превышении напряжения в сети выше 250 Вольт или понижении уровня меньше 180 Вольт.

Реле срабатывающее при напряжении выше 250В и ниже 180В

Обозначение трехфазной модификации устройства , внешне немногим отличается от однофазного, а вот в принципе работы и подключения у них есть существенные различия.


однофазное и трехфазное реле напряжение на однолинейных схемах

В однофазной сети


Реле напряжения для однофазной сети само коммутирует фазный проводник. Пока параметры напряжения в сети находятся в допустимом диапазоне, контакты замкнуты и ток поступает к потребителям - электрическим розеткам, освещению и т.д. В случае, когда оно становится выше или ниже установленных величин, внутренним механизмом автоматически разрывается фазный проводник и потребители обесточиваются.

Однолинейная схема электрического щита с однофазным реле напряжения выглядит следующим образом:

Однолинейная схема электрического щита с однофазным реле напряжения

В трехфазной сети


Трехфазное реле напряжения, чаще не разрывает фазы, которые контролирует, а лишь даёт сухой контакт – нормально замкнутый или разомкнутый и изменяет его состояние.

К этому сухому контакту подключаются управляющие проводники контактора (или пускателя), функция которого коммутировать или разъединять фазные провода, защищая систему от опасных перепадов напряжения.

Однолинейная схема электрощита с трехфазным реле контроля напряжения и управляемым ей контактором показана ниже:


Однолинейная схема электрического щита с трехфазным реле напряжения


Буквенное обозначение реле напряжения

 

Правильное буквенное обозначение, которыми маркируются реле напряжения – KV.

Об этом сказано в действующем ГОСТ 2.710-81 «Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах» (ЧИТАТЬ В PDF) , где выделен персональный двухзначный код для них.

Подключение реле коэффициента мощности на стороне низкого и среднего напряжения (принципиальные схемы)

Принципиальная схема реле PF

Для измерения электрической мощности реле должно получать напряжение и ток в сети от трансформатора тока (ТТ), установленного вблизи точки измерения, если это возможно. Особенно для измерения реактивной мощности на реле коэффициента мощности необходимо убедиться, что векторы напряжения и тока смещены на 90 °.

Wiring of power factor relay on LV and MV side Проводка реле коэффициента мощности на стороне низкого и среднего напряжения (фото предоставлено: анурян.ком)

В трехфазных системах это легко реализовать путем измерения тока в фазе L1, и путь напряжения берется из двух других фаз L2 и L3. Так называемый токовый тракт реле коэффициента мощности стандартизирован либо для 5 А (в основном), либо для 1 А .

Необходимо учитывать, что коэффициент трансформатора тока адаптирован к ожидаемой нагрузке , и первичный ток будет пропорционально преобразован во вторичную сторону.

Превышение коэффициента, например, , например, при использовании 1000 А / 5 А, но ожидание не более 200 А, , приводит к неточности в управлении реактивной мощностью. Трансформатор тока должен захватывать как нагрузку потребителей, так и компенсационный банк.

На рисунке 1 показана упрощенная принципиальная схема , как подключить путь тока к клеммам k и l реле коэффициента мощности .

Simplified connecting diagram of the current path to the reactive power relay Simplified connecting diagram of the current path to the reactive power relay Рисунок 1 - Упрощенная схема подключения пути тока к реле реактивной мощности

Где:

  • В - нагрузки (потребители)
  • T - трансформатор тока (ТТ)
  • C - компенсационная (конденсаторная) батарея
  • Q - выключатель
  • N - реле коэффициента мощности
  • К - клеммы

Как правило, реактивная мощность трехфазной системы измеряется с помощью трансформатора тока в одной фазе, выбранной только по желанию, в основном L1 (или A).

Очень важна правильная установка трансформатора тока, показывающая на стороне K точку входа электропитания и ее сторону L для потребителей, включая банк (и) компенсации.

Согласно рисунку 2, существует возможность измерения нагрузки на стороне низкого или низкого напряжения на стороне .

В качестве альтернативы, существует метод смешанного измерения LV / MV, который используется редко. В этом методе путь напряжения для реле коэффициента мощности берется со стороны низкого напряжения.Однако путь тока берется из трансформатора тока, установленного на стороне среднего напряжения.

Circuit diagram of compensation taking the current and voltage path either from the LV or from the MV side Circuit diagram of compensation taking the current and voltage path either from the LV or from the MV side Рисунок 2 - Принципиальная схема компенсации по току и напряжению через низкое или среднее напряжение

Хотя смешанное измерение используется редко, его очень важно обсудить. Это относится в основном к крупным промышленным предприятиям, таким как автомобильные заводы или металлургические заводы . Этот метод считается , если трансформатор напряжения на стороне среднего напряжения недоступен .Между прочим, трансформаторы напряжения для измерения не допускаются.

Преимущество этого способа заключается в том, что компенсация всех потребителей (L-сторона) от трансформатора тока, включая силовой трансформатор (-ы) , осуществляется банком компенсации на стороне низкого напряжения .

В большинстве приложений используется метод низкого напряжения , поскольку отдельный трансформатор тока на стороне среднего напряжения не всегда доступен, не говоря уже о том, что стоит .

Само собой разумеется, что силовые трансформаторы не компенсируются банком автоматической компенсации на стороне низкого напряжения. Напомним, что требуемый коэффициент мощности cosφ , предварительно установленный на реле, должен быть достигнут только в месте расположения трансформатора тока, а потребители будут компенсированы только чуть ниже (сторона L трансформатора тока), что касается потока энергия.


Конденсаторы коррекции коэффициента мощности

Ссылка // Компенсация реактивной мощности Вт.Hofmann

,

% PDF-1.3 % 8006 0 объектов > endobj Xref 8006 221 0000000016 00000 n 0000004776 00000 n 0000006428 00000 n 0000006627 00000 n 0000006714 00000 n 0000006838 00000 n 0000006929 00000 n 0000007067 00000 n 0000007139 00000 n 0000007329 00000 n 0000007392 00000 n 0000007586 00000 n 0000007649 00000 n 0000007748 00000 n 0000007844 00000 n 0000007907 00000 n 0000008014 00000 n 0000008120 00000 n 0000008183 00000 n 0000008246 00000 n 0000008375 00000 n 0000008438 00000 n 0000008501 00000 n 0000008628 00000 n 0000008691 00000 n 0000008790 00000 n 0000008889 00000 n 0000009002 00000 n 0000009065 00000 n 0000009128 00000 n 0000009252 00000 n 0000009358 00000 n 0000009421 00000 n 0000009484 00000 n 0000009623 00000 n 0000009757 00000 n 0000009820 00000 n 0000009883 00000 n 0000010026 00000 n 0000010089 00000 n 0000010152 00000 n 0000010292 00000 n 0000010355 00000 n 0000010485 00000 n 0000010547 00000 n 0000010704 00000 n 0000010766 00000 n 0000010873 00000 n 0000010935 00000 n 0000011024 00000 n 0000011086 00000 n 0000011197 00000 n 0000011259 00000 n 0000011319 00000 n 0000011377 00000 n 0000012034 00000 n 0000012432 00000 n 0000012454 00000 n 0000012602 00000 n 0000012624 00000 n 0000012774 00000 n 0000012796 00000 n 0000012947 00000 n 0000012969 00000 n 0000013120 00000 n 0000013142 00000 n 0000013292 00000 n 0000013314 00000 n 0000013465 00000 n 0000013487 00000 n 0000013638 00000 n 0000013681 00000 n 0000013703 00000 n 0000013854 00000 n 0000013876 00000 n 0000014025 00000 n 0000014047 00000 n 0000014196 00000 n 0000014218 00000 n 0000014370 00000 n 0000014392 00000 n 0000014540 00000 n 0000014562 00000 n 0000014714 00000 n 0000014736 00000 n 0000014888 00000 n 0000014910 00000 n 0000015058 00000 n 0000015080 00000 n 0000015230 00000 n 0000015252 00000 n 0000015402 00000 n 0000015424 00000 n 0000015575 00000 n 0000015597 00000 n 0000015749 00000 n 0000015771 00000 n 0000015922 00000 n 0000015944 00000 n 0000016096 00000 n 0000016118 00000 n 0000016268 00000 n 0000016290 00000 n 0000016442 00000 n 0000016464 00000 n 0000016616 00000 n 0000016638 00000 n 0000016789 00000 n 0000016811 00000 n 0000016963 00000 n 0000016985 00000 n 0000017137 00000 n 0000017159 00000 n 0000017311 00000 n 0000017333 00000 n 0000017485 00000 n 0000017507 00000 n 0000017658 00000 n 0000017680 00000 n 0000017832 00000 n 0000017854 00000 n 0000018006 00000 n 0000018028 00000 n 0000018180 00000 n 0000018202 00000 n 0000018351 00000 n 0000018373 00000 n 0000018521 00000 n 0000018543 00000 n 0000018694 00000 n 0000018716 00000 n 0000018867 00000 n 0000018889 00000 n 0000019040 00000 n 0000019062 00000 n 0000019213 00000 n 0000019235 00000 n 0000019383 00000 n 0000019405 00000 n 0000019501 00000 n 0000019526 00000 n 0000061358 00000 n 0000061383 00000 n 0000102235 00000 n 0000102260 00000 n 0000150462 00000 n 0000150487 00000 n 0000198812 00000 n 0000198837 00000 n 0000228247 00000 n 0000228272 00000 n 0000244619 00000 n 0000244644 ​​00000 n 0000265927 00000 n 0000265952 00000 n 0000290268 00000 n 0000290293 00000 n 0000315500 00000 n 0000315525 00000 n 0000341181 00000 n 0000341206 00000 n 0000363758 00000 n 0000363783 00000 n 0000385255 00000 n 0000385280 00000 n 0000405717 00000 n 0000405742 00000 n 0000426279 00000 n 0000426304 00000 n 0000448980 00000 n 0000449005 00000 n 0000470202 00000 n 0000470227 00000 n 0000491512 00000 n 0000491537 00000 n 0000512253 00000 n 0000512278 00000 n 0000534361 00000 n 0000534386 00000 n 0000549427 00000 n 0000549451 00000 n 0000558925 00000 n 0000558950 00000 n 0000571206 00000 n 0000571231 00000 n 0000596022 00000 n 0000596047 00000 n 0000620929 00000 n 0000620954 00000 n 0000644652 00000 n 0000644677 00000 n 0000667583 00000 n 0000667608 00000 n 0000689070 00000 n 0000689095 00000 n 0000710423 00000 n 0000710448 00000 n 0000732681 00000 n 0000732706 00000 n 0000754324 00000 n 0000754349 00000 n 0000779183 00000 n 0000779208 00000 n 0000804355 00000 n 0000804380 00000 n 0000827500 00000 n 0000827525 00000 n 0000845645 00000 n 0000845670 00000 n 0000898873 00000 n 0000898898 00000 n 0000943964 00000 n 0000943989 00000 n 0000995371 00000 n 0000995396 00000 n 0001042235 00000 n 0001042260 00000 n 0001094804 00000 n 0001094829 00000 n 0000004879 00000 n 0000006404 00000 n прицеп ] >> startxref 0 %% EOF 8007 0 объектов > endobj 8225 0 объектов > поток Н Lgǟ ++] [R) Зуй $ 6 [# ч & S + V, A tҲECnlta, ФД.W = w

.
Чтение и понимание схем переменного и постоянного тока в реле защиты и управления

Схемы реле защиты и управления

Эта техническая статья объясняет схематическое представление AC / DC систем защиты и управления, используемых в электрических сетях. Это включает в себя схемы переменного тока и схемы постоянного тока, а также диаграммы, которые заметно показывают ретрансляцию.

Reading Guidelines For AC and DC Schematics In Protection And Control Relaying Руководство по чтению для схем переменного и постоянного тока в реле защиты и управления (на фото: панель защиты 110 кВ; кредит: eon -ести.CZ)

Существуют и другие не менее важные типы чертежей, которые не являются предметом данной статьи, включая логические схемы, таблицы данных и однолинейные схемы, электрические схемы, схемы передачи данных, а также те однолинейные схемы, которые не имеют существенного отношения к ретрансляции.

Содержание:

  1. AC схема
    1. Инструментальные трансформаторы
      1. Трансформаторы напряжения (VT) или потенциальные трансформаторы (PT)
      2. Трансформаторы тока (ТТ)
    2. Защитные реле
    3. Функции измерения
  2. DC схемы
      1. Общая практика
      2. уникальных стандартов
      3. Схема
      4. постоянного тока и микропроцессорное реле
      5. Схема постоянного тока
      6. и станция МЭК 61850

1.Схема переменного тока

Схемы

переменного тока, которые также называются элементарными схемами переменного тока или трехлинейными схемами , будут показывать все три фазы первичной системы по отдельности.

Примеры этого можно увидеть на рисунках 1, 2 и 3. Как и в одной строке, будет показано расположение всего значимого оборудования. Втулки обозначены на автоматических выключателях и силовых трансформаторах.

Чертеж также будет включать в себя оборудование с постоянными тепловыми характеристиками, автоматические выключатели в амперах, трансформаторы в МВА.Пример этой информации преобразователя можно увидеть на рисунке 2.

Также будут показаны подробные подключения ко всему оборудованию, использующему входы переменного тока . Эти подробные подключения часто включают номера клемм. Приведенные в качестве примера цифры не включают все номера клемм для удобства чтения.

Пример A - Схема AC

Example A of an AC Schematic Example A of an AC Schematic Рисунок 1 - Пример A схемы AC (нажмите, чтобы развернуть)

Пример B - Схема AC

Example B of an AC Schematic (click to expand) Example B of an AC Schematic (click to expand) Рисунок 2 - Пример B схемы AC (нажмите, чтобы развернуть)

Пример B - продолжение схемы AC

 Continuation of example B of an AC schematic  Continuation of example B of an AC schematic Рисунок 3 - Продолжение примера B схемы AC (нажмите, чтобы развернуть)

Вернуться к содержанию ↑


1.Инструментальные трансформаторы

трансформаторы напряжения (VT) или потенциальные трансформаторы (PT)

Схема переменного тока покажет точку в высоковольтной системе, к которой подключен каждый VT, и предоставит подробную информацию о первичном и вторичном соединении для каждой из фаз.

Подробности обычно включают в себя отношения обмоток, количество первичных и вторичных отводов, метки полярности, номинальные напряжения и конфигурацию обмоток (например, треугольник, заземленный контакт). Если используются вторичные предохранители, их расположение и размер также будут показаны.

Также распространенной практикой является включение имен вторичных проводов, например, P1, P2, P3 и P0 для трех вторичных напряжений и нейтрали заземленного источника Wye , как показано на рисунке 1. Это может использоваться в качестве источника для поставка защитного релейно-измерительного оборудования.

Вернуться к содержанию ↑


Трансформаторы тока (CT)

Трансформаторы тока с большим соотношением обычно используются для защитных реле. Расположение КТ, полное и подключенное соотношение, полярность и конфигурация обмотки (например,грамм. дельта или уай) будет указан на чертеже.

Номинальный номинальный ток вторичной обмотки (обычно 1A или 5A) также будет показан вместе с названиями вторичных проводов, например, C1, C2, C3 и C0 для набора трансформаторов тока, подключенных в конфигурации Wye на рисунке 1.

Вернуться к содержанию ↑


2. Защитные реле

Защитные реле, которые применяются для контроля изменений в системе переменного тока, будут показаны на схеме переменного тока, подключенной к вторичным выходам трансформатора тока и напряжения.На диаграммах должна быть показана подробная информация о подключении, соответствующая рекомендациям производителя, для обеспечения правильной работы.

Если цепь защищена несколькими однофункциональными устройствами (обычно это электромеханические реле), важно показать подключения тока и напряжения к каждому из элементов, которые составляют эти реле.

Это соединение с отдельными элементами тока можно увидеть на рисунке 3 между катушками 50 / 51TBU и 51 / 87TP в элементарных элементах переменного тока .Эта деталь должна включать номера клемм, метки полярности и любую другую важную информацию, которая относится к входам переменного тока. Это обеспечит ценную информацию относительно входных величин, конкретно используемых элементами реле, а также информацию о направленной чувствительности (если применимо).

При использовании микропроцессорных реле параметры программы внутреннего реле будут определять способ измерения вторичных входных величин, а также чувствительность по направлению конкретных элементов.На этом чертеже потребуется дополнительная информация, если необходимо подробно описать используемые функции.

Другая важная функция схемы переменного тока - показать , как цепи переменного тока и напряжения могут быть изолированы для тестирования . Подробная информация о подключении и работе этих тестовых переключателей включена в эти схемы, и пример можно увидеть в левом нижнем углу рисунка 1.

Здесь текущий тестовый переключатель 6 TC четко показывает номер клеммы и то, что каждый тестовый переключатель делает при работе.Например, тестовый выключатель 1-2 при размыкании замыкает цепь от точки 2 к точке 4.

Этот уровень детализации необходим , чтобы обеспечить простоту тестирования и избежать ошибок при тестировании .

Вернуться к содержанию ↑


3. Функции учета

Измерительная информация, обычно требуемая для коммунальных операций, может включать напряжение, ток, мощность (в ваттах и ​​ВАР), а также другие значения. Современные микропроцессорные реле часто способны предоставлять эту информацию с приемлемой точностью.

Дискретные измерительные устройства, включая щитовые измерительные приборы и преобразователи, часто более не требуются.

Если функции измерения должны быть включены в микропроцессорное реле, эти функции могут быть указаны на схематическом чертеже переменного тока или даже однолинейной схеме. Это то место, где можно увидеть влияние микропроцессорных реле на схематическое изображение.

При использовании этих реле для выполнения функций измерения больше нет необходимости тщательно детализировать все датчики, необходимые для выполнения тех же функций.

Вернуться к содержанию ↑


2. Схемы постоянного тока

Схемы

постоянного тока, часто называемые элементарными электрическими схемами , являются конкретными схемами, которые изображают систему постоянного тока и обычно показывают функции защиты и управления оборудованием на подстанции. Следует отметить, что иногда функции управления обеспечиваются переменным током и включены в элементарную диаграмму (см. Рисунки 6 и 8).

Одним из примеров схемы постоянного тока является схема управления автоматическим выключателем , которая показывает отключение и замыкание автоматического выключателя как от органов управления или защитных устройств, так и от аварийных сигналов для автоматического выключателя.

Примеры типичных элементарных диаграмм показаны на рисунках 4, 5, 6, 7 и 8.

Электроэнергетические компании использовали элементарные электрические схемы для демонстрации своих конструкций в течение многих лет. По мере роста опыта использования этих чертежей возникли общие для отрасли практики, в то же время коммунальные службы разработали множество стандартов, касающихся деталей элементарной схемы соединений, которая лучше всего подходит для них.

Example A: DC Schematic of Relays Operating Switcher in Figure 4 Example A: DC Schematic of Relays Operating Switcher in Figure 4 Рисунок 4 - Пример A: Схема постоянного тока реле, работающего Switcher на рисунке 5 (нажмите, чтобы развернуть)

Поскольку детали в этих стандартах часто немного, но значительно различаются в зависимости от полезности, важно понимать стандарты при рассмотрении чертежей этих типов .

За последние годы коммунальные услуги претерпели некоторые корпоративные изменения, такие как слияние различных компаний, поэтому выбор общего стандарта часто может быть сложным процессом.

Вернуться к содержанию ↑


Общая практика

Существует ряд распространенных практик, которые можно увидеть в схемах постоянного тока. Если сложность системы требует этого, устройства, управляющие оборудованием, , подобно двум реле, показанным на фиг.4, могут быть показаны на одном чертеже .

Управляемое оборудование будет показано на другом чертеже, например, переключатель на рисунке 5 ниже.

 Example A – DC Schematic of Switcher Operated by Relays of Figure 3  Example A – DC Schematic of Switcher Operated by Relays of Figure 3 Рисунок 5 - Пример A - Схема постоянного тока коммутатора, управляемого реле 4, нажмите (чтобы развернуть)

Цепь постоянного тока обычно отображается с положительной шиной ближе к верхней части страницы и отрицательной шиной ближе к нижней части. Общая схема этих чертежей такова, что источник постоянного тока обычно показан на левом конце чертежа, а инициирующие контакты показаны над рабочими элементами.

Например, на рис. 5, , когда контакты с маркировкой 51 / 87TP замыкаются, а контакты 89 / a замыкаются, тогда положительный постоянный ток в верхней части подключается «вниз» к катушке отключения (TC), и переключатель работает.

Существуют также функциональные сходства со схемами переменного тока. Подобно схемам переменного тока, схемы постоянного тока будут включать номинальные параметры для элементов схемы, таких как предохранители, нагреватели и резисторы.

Например, на рисунке 6 мы видим, что FU-1 рассчитан на 20 А, что HTR2 рассчитан на 300 Вт при 240 В и что резистор 7500 Ом необходим при подключении к 250 В постоянного тока .

И точно так же, как на схеме переменного тока, расположение тестовых переключателей показано подробно, поэтому выходы и входы могут быть изолированы для тестирования.

Обратитесь к рисункам 5 и тестовых переключателей для выходов реле 87TP и 50 / 51TBU .

Example B of a DC Schematic (click to expand) Example B of a DC Schematic (click to expand) Рисунок 6 - Пример B схемы постоянного тока (щелкните, чтобы развернуть)

На рисунке 6 приведены примеры перехода между функциональным дизайном и физическим дизайном. Рядом с центром рисунка находится число 13 прямо над текстом «79« NLR21U ».

Обратите внимание, что 13 повторяется справа рядом с контактом, помеченным R2, и слева рядом с контактом, помеченным C1. Повторение 13 на этой схеме не требуется для сообщения о том, что все эти точки электрически одинаковы, этот факт можно легко увидеть на чертеже.

Однако 13 также используется в физической конструкции, показанной на электрических схемах.

Клеммные блоки будут отмечены этим номером, и в этом приложении это означает, что все точки электрически одинаковы и могут быть идентифицированы одинаковыми 13 на этой схеме.

Вернуться к содержанию ↑


Уникальные Стандарты

На рисунке 6 приведены примеры стандартов, которые были разработаны в отношении деталей проекта. Например, черные треугольники и ромбы на всем чертеже имеют конкретные значения, касающиеся расположения проводов.

Они символизируют переходы из одного места в другое. Необходимо позаботиться о том, чтобы оценить разницу между символом черного треугольника, используемым для обозначения переходов, и символом черного треугольника, используемым в правом нижнем углу для обозначения диода.

Другие примеры из рисунка 6 уникальных стандартов включают в себя использование символа ~ для омов и использование круга с линией через него для конечных точек . Хотя эти символы можно объяснить ключом где-то на чертеже, это не всегда так.

Вернуться к содержанию ↑


Схема постоянного тока и микропроцессорное реле

Сегодня возникает новая проблема, поскольку коммунальные предприятия перешли от своих традиционных конструкций с использованием электромеханических реле к конструкциям с использованием микропроцессорных реле и современных систем связи.

Основой проблемы является то, что проект системы защиты переместился на из аппаратной системы в систему, основанную на программном обеспечении, с небольшим опытом в лучших методах документирования этих конструкций .

Документирование логики в микропроцессорных реле добавляет один уровень проблем, а появление схем, использующих реле для ретрансляции соединений и протоколов, таких как МЭК 61850, добавляет еще один уровень проблем.

Как и в традиционных проектах, утилиты будут продолжать документировать аппаратное соединение на элементарной электрической схеме.Поскольку микропроцессорные реле настолько мощные и гибкие, возникает новый акцент на том, чтобы показать не только то, что такое конструкция защиты, но и то, чем она не является.

Другими словами, документация должна охватывать ресурсы IED, доступные, если проект когда-либо изменяется и требуются новые ресурсы (входы и выходы IED).

Реле ввода / вывода

Одна полезная таблица, обычно включаемая в схему постоянного тока или однострочную, была бы таблицей входов и выходов микропроцессорного реле, указывающей, какие из них использовались (помечены соответствующей функцией) и какие были доступны.Эта таблица удобна для привязки требуемой функциональности настроек и логики к физической проводке и настройкам реле.

Эта таблица показана справа на рисунке 7. Другой подход, показанный на рисунке 8, состоит в том, чтобы показать все доступные релейные входы и выходы в графической форме на одном чертеже.

Example C of a DC Schematic Example C of a DC Schematic Рисунок 7 - Пример C схемы постоянного тока (щелкните, чтобы развернуть)

Соединения, показывающие выходные и входные контакты, будут показаны на принципиальных схемах, но проблема остается , как один документирует, что происходит в программировании .Будут представлены несколько альтернатив, которые сработали для других утилит.

Одна из этих альтернатив может показаться лучшим выбором, или может подойти комбинация подходов. Также отмечается, что эти альтернативы не являются всеобъемлющими, и может быть разработана лучшая идея. Альтернативы, которые будут кратко обсуждены, включают только документацию по аппаратному обеспечению, программное обеспечение, показанное как часть традиционной элементарной диаграммы, и показ логической схемы по элементарному элементу.

Первый подход - это для документирования только оборудования, которое подключено к реле .В дополнение к показу конкретных контактов, которые используются в конструкции, можно использовать метки, которые могут показывать небольшие детали относительно контакта, такого как «51» для контакта реле максимального тока.

Основная проблема с этим подходом - - возможное отсутствие достаточной информации относительно дизайна . Для простых конструкций может быть достаточно ярлыка контакта, но если этот подход выбран для сложных конструкций, то необходимо будет предоставить дополнительную документацию.

Одним из вариантов будет включение дополнительной информации в лист настройки реле или другой тип документации, прилагаемой к реле.

Example D of a DC Schematic Example D of a DC Schematic Рисунок 8 - Пример D схемы постоянного тока (щелкните, чтобы развернуть)

Дополнительный документ может включать в себя словесное описание логики реле, которое позволяет понять, когда сработает контакт. Логические диаграммы также могут быть использованы в качестве дополнительной документации, чтобы показать, как разрабатывается дизайн.

Одним из преимуществ этого подхода является то, что упрощает простую схему соединений для тех, кому не нужны детали . Для тех, кому нужны подробности, они могут получить его из дополнительной документации.

Еще одним преимуществом этого подхода является повышение гибкости для большинства организаций. Изменения элементарных электрических схем часто требуют получения одобрений, что часто затрудняет внесение изменений.

Одним из преимуществ использования микропроцессорных реле является то, что облегчает изменение конструкции, если можно улучшить . Если никаких изменений в проводке не производится, то использование дополнительной документации или таблиц настройки для документирования изменений часто менее трудоемко, чем изменение элементарных схем соединений.

Второй вариант - показать детали логики в виде элементарной схемы соединений. Таким образом, аналогично схеме соединений, если логика использует функцию «ИЛИ», переменные отображаются параллельно. Если используется функция «И», то переменные отображаются последовательно.

Сложность в этой альтернативе состоит в том, что проводит различие между аппаратными соединениями , которые имеют физические контакты, и логикой, которая изображает логические выходы в виде контактов.Поэтому может быть полезно использовать разные цвета или типы линий для программной логики.

Еще одной альтернативой является для использования логических схем на элементарной электрической схеме . Логические диаграммы представляют собой графический дисплей, который показывает, что происходит в логике реле или системы связи.

Вернуться к содержанию ↑


Схема постоянного тока

и станция МЭК 61850

Ранние применения протоколов ретрансляции предоставляли инженерам основные инструменты для автоматизации подстанций, но они часто были ограничены в функциональности.Некоторые из них являются собственностью, и по этой причине необходимо обратиться к руководствам реле производителя производителя для схематического представления методов.

МЭК 61850 отличается от других стандартов / протоколов тем, что содержит несколько стандартов, описывающих клиент / сервер и одноранговую связь, проектирование и настройку подстанции, а также тестирование .

МЭК 61850 предоставляет метод межоператорной совместимости между устройствами IED разных производителей. Благодаря открытой архитектуре он свободно поддерживает выделение C37.2 функции устройства.

Благодаря этой функции она исключает большинство выделенных управляющих проводов, которые обычно подключаются от реле к реле (то есть выходной контакт отключения от одного реле к входной катушке другого реле).

Из-за этой цифровой связи между реле одна типичная схема постоянного тока не является адекватным методом для описания системы.

Поэтому сообщения (сигналы) GOOSE по МЭК 61850 лучше всего представлять в виде списка 9001 «точка-точка» или в формате электронной таблицы (например,грамм. дифференциальное реле на шине подписывалось бы на все связанные реле защиты фидера на этой шине, или группа главных магистральных реле соединялась бы друг с другом для выполнения блокировки выключателя).

Этот список «точка-точка» (издатель / подписчик) не поддерживается компьютером в сети Ethernet, но вместо этого инженер-защитник использует программный инструмент System Configurator для программирования каждого устройства IED для подписки друг на друга в зависимости от схемы защиты ,

Возможно, что одно IED-устройство может одновременно передавать одно и то же защитное сообщение нескольким другим IED-устройствам.Устройства IED, однажды запрограммированные для связи друг с другом, будут управлять сообщениями, которые они были запрограммированы для приема и передачи.

Вернуться к содержанию ↑

Ссылка // Схематическое представление ретрансляции энергосистемы Комитетом по ретрансляции энергосистем IEEE Power Engineering Society

,
Семь проектных схем, которые каждый инженер подстанции высокого напряжения ДОЛЖЕН понимать,
Подстанция высокого напряжения

Инженер подстанции должен хорошо разбираться в электрическом оборудовании и компоновке высоковольтной подстанции. Также важно понимать взаимосвязь между защитой и другим оборудованием на подстанциях и распределительной системой. Помимо этого, также важно функционирование реле и критерии для их установки.

Seven design diagrams that every HV substation engineer MUST understand Семь проектных схем, которые ДОЛЖЕН понять каждый инженер ВП

Эта техническая статья, хотя и не предназначена для того, чтобы охватить проектирование подстанции, включает в себя некоторую базовую информацию о компоновке оборудования подстанции и другие важные проектные схемы, с которыми инженер подстанции должен уметь справляться без труда, чтобы обеспечить надежную и безопасную работу оборудование подстанции и лучшее понимание схем защиты и настроек реле, а также процедур эксплуатации.

Помимо чисто электрических аспектов, проект подстанции включает в себя несколько инженерных областей, среди которых гражданская, механическая и электронная.

В рамках функции проектирования электрооборудования используются следующие основные схемы:

  1. Однолинейная схема (SLD)
  2. Чертежи оборудования подстанции
  3. Схемы соединений переменного тока
  4. Схемы подключения постоянного тока
  5. Вторичные электрические схемы
  6. Логические схемы
  7. Списки кабелей

Краткое упоминание об этом дано в следующих параграфах.


1. Однолинейные схемы (СЛД)

Однолинейная схема показывает расположение оборудования на подстанции или в сети в упрощенном виде с использованием международно признанных символов для представления различных элементов оборудования, таких как трансформаторы, автоматические выключатели и разъединители, как правило, с одной линией используется для представления трехфазных соединений.

Часто основные данные для высоковольтного оборудования включены в диаграмму. Более подробные однолинейные схемы включают такие элементы, как измерительные трансформаторы и защитное, измерительное и контрольное оборудование и связанную с ними вторичную проводку.

Single line diagram of 110 kV Olympic substation Single line diagram of 110 kV Olympic substation Рисунок 1 - Однолинейная схема Олимпийской подстанции 110 кВ (нажмите, чтобы развернуть SLD)

Вернуться к содержанию ↑


2. Схемы расположения подстанций

Схемы компоновки подстанции

представляют собой чертежи в масштабе расположения каждого элемента оборудования на подстанции, как в плане, так и на высоте.

Несмотря на то, что отдельные утилиты могут иметь свой собственный формат, существует высокая степень стандартизации этих типов чертежей по всему миру для целей контракта и проведения торгов.

На Рисунках 2a и b показаны чертежи в плане и вертикальной проекции для типовой схемы двух отсеков на 115 кВ , один для линии электропередачи, а другой для стороны высокого напряжения местного трансформатора, подключенного к одной шине на 115 кВ. Эквивалентная однолинейная схема изображена на рисунке 2с.

General layout for two 115-kV bays: (a) general layout, (b) elevation A–A’ and (c) single-line diagram General layout for two 115-kV bays: (a) general layout, (b) elevation A–A’ and (c) single-line diagram Рисунок 2 - Общая схема двух отсеков на 115 кВ: (a) общая схема, (b) отметка A – A ’и (c) однолинейная схема

Хотя инженеры, занимающиеся защитной ретрансляцией, могут не иметь непосредственного отношения к схемам компоновки, на этих чертежах показана взаимосвязь между различными элементами основного оборудования и расположением этих элементов, связанных с системами защиты.

Например, трансформаторов тока и напряжения, которые могут быть расположены отдельно от других элементов оборудования или помещены в высоковольтное оборудование, такое как автоматические выключатели.

Таким образом, инженер по защите может обеспечить безопасное размещение защитного оборудования на подстанции.

Вернуться к содержанию ↑


3. Схемы соединений переменного тока

Схема соединений переменного тока обычно показывает трехфазное расположение силового оборудования подстанции и цепей переменного тока, связанных с оборудованием измерения, управления и защиты, в схематической форме.

Диаграммы переменного тока для типовой подстанции содержат информацию, соответствующую отсекам для входящих линий передачи, шинной секции и соединителям шин, силовым трансформаторам и цепям фидера среднего напряжения. Кроме того, будут также диаграммы, содержащие информацию о таких элементах, как двигатели и отопление, которые работают от сети переменного тока.

Схема соединений переменного тока должна выполняться с соблюдением следующих пунктов:

Каждая схема должна включать все оборудование, соответствующее отсеку, с выключателями, разъединителями и трансформаторами, представленными схематическими обозначениями .В цепях тока ТТ должны быть нарисованы только токовые катушки измерительных приборов и защитных реле, четко указывающие, какие катушки подключены к каждой фазе, а какие к нейтрали. Полярность оборудования должна быть указана на чертежах.

High voltage substation - AC-connections High voltage substation - AC-connections Рисунок 3 - Подстанция высокого напряжения - AC-соединения (нажмите, чтобы развернуть)

Полезно для обозначения оборудования, будущую установку которого можно предусмотреть с помощью пунктирных линий .

Твердотельные защитные реле должны быть схематично представлены квадратами, показывающими количество клемм и способ подключения проводки, несущей сигналы напряжения и тока.Точки, где есть соединение с землей, также должны быть указаны на этой диаграмме, например, когда нейтраль измерительных трансформаторов подключена в звезду.

Основные номинальные характеристики должны быть обозначены рядом с каждым элементом оборудования.

Protection relay settings and conditions Protection relay settings and conditions Рисунок 4 - Настройки и условия реле защиты

Например, для силовых трансформаторов должны быть указаны коэффициент напряжения, номинальная мощность и группа векторов; для силовых выключателей номинальный ток и ток короткого замыкания; коэффициенты преобразования для трансформаторов напряжения и тока, а также номинальное напряжение грозовых разрядников.

Цепи трансформатора напряжения должны быть физически отделены от остальных цепей , а также должны быть указаны соединения с катушками приборов, для которых требуется сигнал напряжения.

Как минимум, схема переменного тока трансформатора должна включать все оборудование в отсеке между высоковольтной шиной и вторичными вводами трансформатора.

Вернуться к содержанию ↑


4. Схемы подключения постоянного тока

Схемы соединений постоянного тока иллюстрируют цепей постоянного тока на подстанции и должны четко показывать различные соединения со вспомогательными службами постоянного тока.

Эти диаграммы содержат информацию, соответствующую оборудованию, например:

  • Автоматические выключатели и разъединители,
  • Системы защиты и управления для трансформаторов, шин, линий электропередач и питателей,
  • Системы оповещения,
  • Контуры двигателя и отопления, работающие от постоянного тока, и
  • Аварийное освещение и розетки.

Должна быть представлена ​​схема соединений для всего оборудования подстанции, которое получает питание от системы постоянного тока.

Положительные входы, как правило, отображаются вверху диаграммы, а отрицательные - внизу, и, насколько это возможно, оборудование, включенное в диаграммы, должно располагаться между положительной и отрицательной шинами.

Из-за значительного количества защитного и управляющего оборудования на подстанции, , как правило, удобно разделять соединения постоянного тока на различные функциональные группы, такие как управляющее и защитное оборудование , и другие цепи, такие как двигатели и отопление.

Circuit breaker control circuit (motor spring operated) Circuit breaker control circuit (motor spring operated) Рисунок 5 - Цепь управления автоматическим выключателем (с пружинным двигателем)

Обычная практика - рисовать пунктирные горизонтальные линии для обозначения разграничения между оборудованием, расположенным в распределительном устройстве, и оборудованием, расположенным на панелях реле защиты .

Полезно, если сигнальное и контрольное оборудование на реле и панели управления расположено в одной части схемы, а защитное оборудование - в другой части. Каждый терминал должен быть однозначно идентифицирован на чертеже.

Насколько это возможно, контакты, катушки, кнопки и переключатели каждого механизма должны быть собраны вместе и отмечены пунктирным прямоугольником, чтобы можно было легко идентифицировать соответствующее оборудование и его роль в цепи.

Внутренние цепи защитного оборудования не показаны, поскольку достаточно указать размыкающие контакты и точки соединения с другим оборудованием внутри пунктирного прямоугольника. Учитывая сложность дистанционных реле, может потребоваться составить отдельную диаграмму для указания их подключений к системе постоянного тока и взаимосвязи терминалов.Также возможно, что для дифференциальной защиты трансформатора и шин могут потребоваться отдельные схемы.

Каждый отсек силового оборудования должен иметь две цепи постоянного тока:

Один для питания защитного оборудования и отдельный для сигнализации и управления выключателями и разъединителями. Эти два источника должны быть независимы друг от друга, и следует соблюдать осторожность, чтобы не подключать какое-либо оборудование к двум источникам постоянного тока.

Вернуться к содержанию ↑


5.Электрические схемы

Электрические схемы показывают взаимосвязь многоядерных кабелей , например, между распределительным устройством и соответствующими панелями управления, и прокладку отдельных проводов к оборудованию, установленному в реле и панелях управления.

Эти диаграммы необходимы для облегчения подключения измерительного, защитного и контрольного оборудования на этапе строительства подстанции . Проводка должна быть выполнена в соответствии с компоновкой, показанной на схемах переменного и постоянного тока.

Protection logic schematic for 115-kV line bay Protection logic schematic for 115-kV line bay Рисунок 6 - Схема логики защиты для линейного отсека 115 кВ

Логично, что расположение различных устройств на электрических схемах должно быть таким, как видно на с задней стороны реле и панелей управления , как на практике. Каждое устройство должно быть представлено его схемой, причем каждый терминал расположен в соответствии с его фактическим положением на панели.

Каждый проводник должен быть помечен тем же идентификационным кодом, что и терминал, к которому он подключен, а также помечен на каждом конце расположением дальнего конца проводника в соответствии с заранее определенным кодом.

Control protection panel front view Control protection panel front view Рисунок 7 - Панель управления, вид спереди

Чтобы облегчить монтаж, расположение проводов на схеме должно соответствовать их предполагаемому расположению внутри реле и панели управления.

На электрических схемах должны быть однозначно идентифицированы следующие элементы: клемм и наборов клемм, многожильные кабели, которые идут к распределительному устройству, проводники, которые идут от отдельных клемм к оборудованию, расположенному на реле и панелях управления, и оборудование, установленное в реле и пульты управления.
Многоядерные кабели

Каждый многожильный кабель должен иметь идентификационный номер. Кроме того, каждый проводник в каждом кабеле должен быть пронумерован. Это полезно, если нумерация многожильных кабелей осуществляется последовательно по уровню напряжения. Имея это в виду, должен быть предоставлен широкий диапазон номеров, например, кратные 100 для каждого уровня напряжения, что гарантирует наличие достаточного количества свободных последовательных номеров для любых дополнительных кабелей в будущем.

Все проводники на электрической схеме должны иметь маркировку на каждом конце с указанием расположения дальнего конца проводника (двунаправленная маркировка) .

Вернуться к содержанию ↑


6. Логические схемы

Эти диаграммы представляют схемы защиты для различных отсеков подстанции посредством нормализованных логических структур , чтобы структурированным образом показать поведение системы защиты подстанции для любого непредвиденного случая.

Пример такой схемы для линейного отсека 115 кВ на подстанции показан на рисунке 2.

Protection logic schematic for 115-kV line bay Protection logic schematic for 115-kV line bay Рисунок 6 - Схема логики защиты для линейного отсека 115 кВ

Вернуться к содержанию ↑


7. Списки кабелей

Списки кабелей

содержат информацию о многожильных кабелях, которые проходят между различными элементами оборудования, и помогают упростить проверку электропроводки подстанции для работ по техническому обслуживанию.

Списки должны включать следующую информацию:

  • Количество, длина и тип многожильного кабеля;
  • Цвет или номер каждого проводника в многожильном кабеле;
  • Идентификация каждого конца проводника;
  • Идентификация оборудования на каждом конце проводника;
  • Функция проводника.

Вернуться к содержанию ↑

Ссылка // Защита распределительных электрических сетей Хуана М. Герса и Эдварда Дж. Холмса (Приобретение печатной копии у Amazon)

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *