Устройство и принцип действия реле минимального тока

Реле минимального тока — это защитное устройство, которое помогает предотвратить резкие перепады в сети и уберечь различные электрические приборы от поломок. Принцип его действия основан на контроле напряжения и отключении всей цепи в случае снижения этого показателя ниже установленного значения. Это приспособление используется для защиты трансформаторов, приводов электромоторов и прочих дорогостоящих устройств.

Общие сведения об устройстве

Перед тем как устанавливать токовое реле, необходимо подробно изучить его составные части, принцип действия и разновидности. Вся эта информация поможет выбрать максимально эффективный вариант для каждого конкретного устройства.

Это защитное приспособление считается одним из наиболее эффективных и надёжных. Свою популярность оно получило благодаря простой конструкции и лёгкости установки. Реле качественно выполняет свои функции и помогает предотвратить поломку оборудования в случае возникновения аварийной ситуации.

Реле тока состоит из следующих элементов:

• электромагнит, имеющий один или несколько участков с воздушным зазором;
• катушка;
• пружина;
• возвратная пружина;
• колодка;
• полюсный наконечник;
• якорь;
• корончатая гайка;
• регулировочный винт;
• контакты.

Принцип действия

Токовое реле, как и любая другая защитная конструкция, используется для аварийного отключения цепи от источника питания. Оно помогает продлить срок службы оборудования и избежать негативного воздействия различных факторов.

Принцип работы устройства:

1. Регулируется величина тока срабатывания путём изменения силы натяжения возвратной пружины. Делается это при помощи корончатой гайки и винта, определяющего величину воздушного зазора в электромагните.
2. Катушка подключается к цепи возбуждения аппарата, на котором установлено реле минимального тока.
3. Как только ток в цепи достигнет величины срабатывания (минимально допустимого значения), сила притяжения якоря к полюсному наконечнику станет больше противодействующей силы пружины, закреплённой в колодке.
4. Всё это приведёт к включению приспособления, а также замыканию и размыканию контактов.

Разновидности приспособлений

В бытовых и промышленных приборах используется большое количество различных реле тока (максимального и минимального). Все они выполняют одни и те же функции, но обладают рядом отличительных характеристик. Благодаря этому можно подбирать оптимальную конструкцию для каждого конкретного устройства.

Индукционные реле — эта разновидность токового реле применяется для защиты устройств, работающих на переменном токе. Принцип их действия основывается на взаимодействии электрического тока, индуцированного в проводнике, и переменного магнитного потока.

Специалисты разделяют все индукционные реле на 3 основные группы:

1. С диском. Это наиболее распространённые и часто используемые приспособления. Широкое применение они получили благодаря простоте конструкции и большому моменту вращения. Главная их деталь представляет собой диск из алюминия с контактной системой, закреплённой на его оси. Кроме этого, реле содержит стальной магнитопровод с обмоткой. При прохождении по нему переменного тока возникает магнитный поток, замыкающийся на полюсах. В результате этого образовывается электродвижущая сила и проходит ток, создающий ещё один магнитный поток. Оба они взаимодействуют между собой и позволяют реле отключать цепь.
2. С рамкой. Это устройство используется немного реже, но также обладает рядом достоинств. Среди них выделяется максимальная скорость срабатывания и повышенная чувствительность к резким падениям напряжения. Недостаток у него один — слабый момент вращения. В индукционных реле такого типа магнитный поток способствует созданию тока в рамке (замкнутой обмотке), находящейся в магнитном поле другого потока, сдвинутого по фазе. Всё это приводит в действие защитный механизм и позволяет ему сработать в нужное время.
3. Со стаканом. Это приспособление оснащено специальным подвижным элементом (стаканом). Он совершает вращательные движения в магнитном поле потоков системы, расположенных под прямым углом по отношению друг к другу. Стакан оснащён небольшой цилиндрической деталью из стали, предназначенной для уменьшения показателей магнитного сопротивления. Такое защитное устройство хоть и имеет сложную конструкцию, но позволяет достичь максимально быстрого времени срабатывания защитного механизма (примерно 0,02 секунды).

Приборы электромагнитного действия

Электромагнитные реле тока разделяются на несколько подвидов. Все они имеют похожую конструкцию, но немного отличаются по принципу действия.

Среди них выделяются следующие:

1. Нейтральные. Эти приспособления отличаются способностью эффективно работать при постоянном токе, проходящем во всех направлениях. Профессионалы выделяют 2 вида нейтральных реле: с втягивающим якорем и с угловым его перемещением. Принцип их работы примерно одинаковый и заключается в противодействии силе натяжения пружины, которая мешает прижиманию якоря к сердечнику. Этот процесс происходит только в том случае, если на обмотку поступает сигнал управления.
2. Поляризованные. В отличие от нейтральных реле, у поляризованных имеется дополнительная обмотка и сердечник, а также контактная тяга, постоянный магнит. Устройство срабатывает только при поступлении сигнала управления нужной полярности. Всё это позволяет изменять направление тока на обмотке.
3. Переменного тока. Исходя из названия можно понять, что это реле работает от стандартной электросети. Из-за этого величина его силы будет значительно меньше, чем у конструкций, функционирующих на постоянном токе.

У электромагнитных реле тока и напряжения, как и у любого подобного приспособления, имеются свои преимущества и недостатки. С их помощью можно выбрать наиболее подходящий вариант, который надёжно защитит аппарат от аварий и поломок.

К преимуществам относят:

• сравнительно низкая стоимость;
• отсутствие необходимости охлаждения;
• падение напряжения на контактах практически не наблюдается;
• высокая степень электрической изоляции;
• способность работать при больших нагрузках;
• отсутствие восприимчивости к различным помехам и импульсным нагрузкам.

Несмотря на большое количество преимуществ, у электромагнитных реле есть и несколько недостатков. Их обязательно нужно брать во внимание перед установкой приспособления и началом его использования. В противном случае можно столкнуться с различными непредвиденными ситуациями, которые затруднят работу прибора и приведут к возникновению поломок.

Среди недостатков выделяются:

• появление радиопомех, возникающих во время работы силовых контактов;
• довольно низкая скорость работы;
• недолговечность;
• неспособность работать при постоянном токе высокого напряжения;
• проблемы при подключении индуктивных потребителей.

Дифференциальные и электронные

В большинстве случаев дифференциальные токовые реле используются для обеспечения безопасной работы силовых трансформаторов. При нормальной работе цепи показатели тока на входе и выходе будут примерно одинаковыми, но при появлении каких-либо проблем этот баланс нарушится. Реле фиксирует значения тока и в случае выявления отклонений от нормы замыкает контакты. Следствием этого становится подача команды на отключение аварийного участка от электроснабжения.

Довольно часто такие реле используются в бытовых и промышленных приборах. Они помогают уберечь такие устройства:

• бойлеры;
• оргтехника;
• различные бытовые аппараты;
• осветительные приборы.

Кроме этого, дифференциальные реле защищают человека от поражения электрическим током, которое может произойти из-за контакта с корпусом неправильно работающего устройства.

Электронные реле, работающие на интегральных микросхемах, производят из полупроводниковых элементов. Они используются только в промышленности, где требуется стабильная работа устройств в условиях повышенной вибрации.

Критерии выбора

Для того чтобы надёжно защитить какое-либо устройство, необходимо правильно подобрать для него реле тока (минимального и максимального). При этом важно руководствоваться основными факторами, которые могут повлиять на работу всего механизма.

Основные критерии, которые следует учитывать при выборе защитного устройства:

• минимальное значение тока, при котором оборудование будет работать эффективно;
• показатели напряжения и силы тока в электросети;
• условия помещения, в котором будет установлен механизм;
• назначение устройства;
• наличие дополнительных элементов конструкции (механизм задержки срабатывания реле);
• диапазон показателей, которые можно настроить.

Все разновидности приспособлений имеют небольшие габариты, поэтому их легко можно установить практически на любое оборудование.

Купив требуемую модель, необходимо правильно её настроить. Эту процедуру можно выполнить при помощи специально встроенных деталей. Токовое реле легко подобрать не только для первичного монтажа, но и для замены вышедшего из строя прибора.

Техника безопасности

Токовое реле может не только защищать устройство от поломок, но и причинять вред здоровью. Это происходит в тех случаях, когда люди пренебрегают правилами техники безопасности и не берут во внимание рекомендации опытных специалистов.

Необходимые меры безопасности:

• Любые работы по регулировке или проверке токового реле следует выполнять с соблюдением мер предосторожности.
• Ремонтные или профилактические мероприятия имеют право проводить только высококвалифицированные сотрудники, имеющие большой опыт подобной работы.
• Выполнять установку реле могут только люди, ознакомленные с инструкцией прибора и правилами техники безопасности.
• Запрещается проводить ремонт при включённом в сеть устройстве. В противном случае есть высокая вероятность поражения электрическим током, который может стать причиной серьёзных проблем со здоровьем.
• Нельзя использовать в работе устройство, имеющее видимые повреждения одного или нескольких элементов.
• Перед включением оборудования необходимо проверить все контакты токового реле на наличие повреждений и каких-либо дефектов. В случае их обнаружения следует аккуратно устранить проблему при помощи специальных инструментов или их аналогов.
• Любая износившаяся деталь конструкции должна быть сразу же заменена на новую.
• Запрещается использовать защитное устройство при сильных вибрациях и чрезмерной запылённости.
• Нельзя применять приспособление для защиты оборудования, работающего в помещениях с высокой влажностью или большой вероятностью попадания какой-либо жидкости.
• Некоторые активные химические пары и газы способны разрушить изоляционный слой. Из-за этого не рекомендуется подключать реле в потенциально опасных помещениях.
• Запрещено использовать защитное реле в помещениях, где хранятся легковоспламеняющиеся и взрывоопасные материалы.
• Защитное устройство может работать только при температуре от -20 до +40 градусов по Цельсию и влажности не более 80%.
• Все составные части конструкции должны соответствовать стандартам и быть правильно промаркированными. Если используется какой-либо несоответствующий элемент, то может возникнуть аварийная ситуация, которая повлечёт за собой множество дополнительных проблем.

Реле минимального тока — это эффективное защитное устройство, которое помогает избежать эксплуатации оборудования при заниженных показателях в сети. При правильном использовании и соблюдении всех рекомендаций специалистов можно значительно увеличить продолжительность работы приспособления и избежать каких-либо проблем.