12.3 Вибір реле

До всіх реле без винятку пред’являється вимога – бути надійними. До реле захисту пред’являються вимоги по термічній і динамічній стійкості.

Коефіцієнт запасу по спрацюванню – найважливіша характеристика реле.

Він визначається за формулою:

– усталене значення величини x, під дією якої сприймаючий елемент без перегрівання може знаходитись тривалий час.

– значення діючої на реле величини, при якому реле спрацьовує. Наприклад, установка реле по струму (тобто значення струму, при якому реле спрацьовує) повинно бути І_уст≥(1.3–1.5)І_пуск. Де І_пуск – пусковий струм двигуна.

Для захисту двигунів із фазним ротором І_спр вибирається із умови І_уст≥(2.25–2.5)І_ном двигуна.

Теплові реле доцільно застосовувати при тривалості вмикання двигуна більше 30 хв. Номінальним значенням напруги при цьому U можна вважати, те max U сітки при якому реле можна застосовувати. Номінальним струмом реле і нагрівача є найбільший струм, тривале протікання якого не викликає спрацювання реле.

До реле керування і автоматики пред’являється підвищена вимога відносно комутаційної і механічної стійкості. Як правило, в таких реле комутаційна стійкість нижча механічної.

Крім того, конструкція реле повинна:

• забезпечувати достатній коефіцієнт запасу по спрацюванню;

• мати мінімальне значення X спрацювання при максимальній потужності керування;

• мати мінімально-можливу масу і габарити;

• бути простим у виробництві та в експлуатації.

Спостерігається тенденція заміни контактних реле на безконтактні, на основі тиристорів, мікроелектронних пристроїв. Там, де контакти неможливо усунути, створюють реле із штепсельним приєднанням, для швидкої заміни апаратів.

Марки розповсюджених в даний час реле:

РТ – реле струму;

РН – реле напруги;

РП – проміжні реле (для керування струмами 1...4А)

РТП – теплові реле;

РВ – реле часу.

13.Запобіжники

13.1 Призначення та основні елементи запобіжника

Запобіжники – це електричні апарати, призначені для захисту електричних кіл від струмових перевантажень і короткого замикання. Це – найпростіші і найпоширеніші електричні апарати, що захищають систему від перевантажень.

Запобіжники спрацьовують, як правило, від струмів, що мають величину від мА до 1000 А. В історії електротехніки це – перші електричні апарати для захисту від короткого замикання.

Вони поділяються на:

1. запобіжники низької напруги (до 660 В при I= до 1000 A);

2. запобіжники високої напруги(до 35 кВ при I= до 15кА).

Основними елементами запобіжника є:

- плавка вставка, що включається послідовно із колом, яке захищається;

- дугогасильний пристрій;

Запобіжники при спрацюванні проходять через декілька стадій:

1. нагрівання вставки до температури плавлення;

2. плавлення і випаровування вставки;

3. поява і гасіння дуги.

На рис. 13.1 показано різновиди запобіжників низької напруги:

а) 1 – цинкова пластина (вставка); б) 1 – вставка;

2 – фібротрубка; 2 – фарфорова трубка;

3 – електроди. 3 – електрод;

4 – захисний ковпачок.

Найбільш розповсюджені матеріали вставок: Cu, Zn, Al, Pl, Ag.

Срібні вставки найбільш стабільні , але дорогі.

Zn і Pb мають високу чутливість, але і великий опір.

Якщо треба забезпечити тривалу витримку часу, наприклад, при перевантаженнях, то застосовують плавкі вставки із Zn і Pb. Вони є стабільні і мають великий потенціал іонізації, що сприяє гасінню дуги. Їх негативна сторона – значний питомий електричний опір, а значить, великі затрати матеріалу, щоб отримати потрібне невелике значення опору вставки.

Al – вставки застосовують для економії дорогих матеріалів. Великий опір окисної плівки Al затрудняє реалізацію роз’ємних контактів на цьому матеріалі.

Cu – вставки покривають шаром олова, щоб зберегти стабільність їх перерізу, інакше він зменшиться за рахунок окислення, а значить, стабільність характеристики понизиться.

Конструкція плавкої вставки

Плавкі вставки роблять у вигляді набору окремих дротів або у вигляді пластин із фігурними вирізами, – які забезпечують необхідну конфігурацію температурного поля. Наприклад, на звужених ділянках вставки виділяється більше теплоти, чим на ширших.

Така форма сприяє дугогасінню; вона необхідна для того, щоб теплота виділялася в цих звужених областях, і при перевантаженнях запобіжник перегоряв або розплавлявся в зазначених місцях.

Можлива також така конструкція запобіжника, що при певних формах плавкої вставки електродинамічні сили розривають її раніше, ніж вона розплавиться.