Unitas.ru

Сантехника водопровод
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Применение фотореле для уличного освещения

Применение фотореле для уличного освещения

Световое реле для уличного освещения – это удобное приспособление для автоматизации осветительного оборудования. Оно постоянно измеряет уровень освещённости на улице и включает лампу при падении этого показателя ниже запрограммированной величины. Выгода от установки фотореле обусловлена не только комфортом, но и экономическими соображениями – электроэнергия на освещение тратится только тогда, когда это действительно необходимо.

Освещение с использованием фотореле

Назначение и принцип работы

Во многих отраслях промышленности, тем более энергетической, переключение источников электроэнергии и потребителей выполняется постоянно — как автоматикой и защитой, так и непосредственно персоналом. Каждое из таких переключений требует учета, контроля и тщательного анализа для предотвращения нештатных ситуаций и повышения эффективности управления работой системы.

Указательное реле (область применения, виды, подключение)

Указательное реле РУ-21 в климатическом исполнении У4 выпускаются со времен СССР

Органы чувств оператора не способны уловить колебания алгоритмов в электрической схеме, которые требуется определить для принятия того или иного оперативного решения. От таких решений часто зависит надежность и бесперебойность электроснабжения.

Для улавливания отклонений в сети в цепях устанавливаются указательные реле, изменяющие начальное состояние при изменении определенной величины в подлежащем контролю приборе. Такие реле получили название указательных (сигнальных), существует и специальное обозначение — блинкер.

Блинкеры способны указать на происходящую внутри контролируемого прибора операцию. Контакты таких устройств используются в цепях связи и коммуникаций с ограничением по току, сила которого не должна превышать 2А.

Указательные приборы позволяют оператору либо диспетчеру следить за функционированием систем и входящих в них защитных схем и автоматических приборов по:

  • индикаторам;
  • аудиосигналам;
  • расположению указателей.

Элемент, служащий для сбора и подачи данных — указательное реле. Посредством него осуществляется контроль появления напряжения либо тока на конкретном интервале схемы. После прихода к вставке происходит срабатывание устройства, перевод контактов в определенную позицию и подача команды для перемещения указателя.

В такой позиции деталь будет располагаться до осмотра реле оператором и фиксации выполненной операции. Затем элемент возвращается в первоначальное положение.

Реле указательное выполняет такие функции:

  • включается при переключении в подлежащую контролю схему обмотки поднятием груза либо натяжкой возвратной пружины элемента сигнализации;
  • срабатывает при выявлении в подлежащей контролю системе каких-либо нарушений;
  • возвращается к нормальному рабочему положению вручную после обращения внимания на сработку контролирующего систему оператора.

Реле тока

Rele toka

В электрических промышленных сетях часто возникают чрезмерные нагрузки и короткие замыкания. Все компоненты цепи, начиная от обычного проводника, и заканчивая потребителями нагрузки со сложной конструкцией, рассчитаны на допустимый максимальный нагрузочный ток. Превышение этой величины приводит к пробою изоляции, либо нарушению целостности проводов из-за расплавления жил, а также межвитковому замыканию обмотки двигателя, перегрузке трансформатора. Все эти факторы являются аварийными режимами эксплуатации, ведущими к неисправностям и выходу из строя сети питания.

Читайте так же:
Светильник для ванной комнаты настенный с выключателем

Для обеспечения надежной защиты агрегатов, трансформаторов, приводов электромоторовприменяется релейная защита, включающая в себя один из основных элементов в виде реле тока, которое предотвращает эксплуатацию электрооборудования в аварийном режиме.

Виды

Реле тока классифицируются по различным признакам, основные из которых рассмотрим подробнее.

Первичные чаще всего встроены в конструкцию выключателя, и являются его частью. Они применяются в основном в электрических сетях напряжением до 1000 В.

Вторичные включаются в цепь посредством трансформатора тока, который подключается к питающей шине или кабелю. Трансформатор снижает ток до значения, которое подходит для функционирования реле. В качестве примера можно рассмотреть трансформатор тока, имеющий кратность 100 : 5. Он способен контролировать значение тока до 100 ампер, применяя для этого реле с допускаемой величиной наибольшего тока всего в 5 ампер.

Вторичные реле тока в свою очередь разделяются на виды:

  • Индукционные реле.
  • Электромагнитного действия.
  • Дифференциальные модели.
  • Реле на интегральных микросхемах.

Рассмотрим подробнее конструктивные особенности основных видов реле и их принцип действия.

Индукционные

Такой вид реле работает на основе взаимодействия между током, индуцированным в некотором проводнике, и переменным магнитным потоком. Вследствие этого они используются на переменном токе в качестве защитного реле косвенного действия.

Имеющиеся виды индукционных реле делятся на 3 группы:

Rele toka induktsionnye

В моделях с рамкой (рисунок «а») поток Ф2 создает ток в замкнутой обмотке, выполненной в виде рамки в магнитном поле второго потока Ф1, который сдвинут по фазе. Такие реле обладают повышенной чувствительностью и максимальной реакцией в отличие от других реле. В качестве недостатка можно отметить слабый момент вращения.

Образцы с диском имеют широкую популярность. Схема такого реле изображена на рисунке «б». Такие реле обладают большим моментом вращения диска, имеют простое устройство.

Образцы реле со стаканом (рисунок «в») оснащены подвижным стаканом, который может вращаться в магнитном поле потоков магнитной системы, состоящей из четырех полюсов. Потоки расположены под прямым углом между собой в пространстве.

В стакане 5 находится стальной цилиндр 1, который предназначен для снижения магнитного сопротивления. Эта конструкция более сложная, в отличие от реле с диском. Это дает возможность получения короткого времени реакции на срабатывание (0,02 с), что является значительным преимуществом, и обеспечивает широкую популярность в использовании реле тока со стаканом.

4-полюсная магнитная система дает возможность получать без значительных доработок разные по назначению реле, и унифицировать их изготовление.

Электромагнитные

Нейтральные реле реагируют одинаково на постоянный ток, проходящий в обмотке, в любом направлении. По типу движения якоря реле делятся на два вида: с угловым перемещением якоря, и с втягивающим якорем.

Rele toka elektromagnitnye

Если нет сигнала управления, то якорь удерживается на наибольшем расстоянии от сердечника с помощью воздействия пружины. При поступлении сигнала на обмотку образуется магнитная сила, прижимающая якорь к сердечнику. Тем самым одни контакты замыкаются, а другие размыкаются.

Поляризованные реле включают в себя аналогичные элементы, однако отличаются наличием двух обмоток, двух сердечников, постоянным магнитом и контактной тягой. Поляризованные реле срабатывают в зависимости от того, какой полярности пришел сигнал управления.

Rele toka poliarizovannye

Сердечник изготавливается из листовой электротехнической стали. Это позволяет повысить скорость срабатывания устройства. При отсутствии тока на катушках, реле находится в исходном состоянии. При этом в реле уже есть магнитный поток, который образован постоянным магнитом. Силовые линии замыкаются на два контура.

Первый контур включает в себя магнит, левый сердечник, ярмо, якорь и другой магнит. А второй контур проходит по магниту и ярму к правому сердечнику и якорю. Далее он снова приходит в первоначальное положение.

Между левым сердечником и якорем нет воздушной прослойки. В этом случае правый сердечник и якорь разделены большим воздушным зазором. Воздух имеет большое сопротивление, поэтому величина магнитного потока в правом контуре будет намного меньше левого. Якорь притянется к левому сердечнику под действием более мощного магнитного потока.

Так функционирует поляризованное реле. Его работа происходит на основе магнитных свойств. Это дает возможность менять направление тока на обмотке, при разных полярностях.

Реле переменного тока имеет отличие от модели постоянного тока в том, что работает от переменного тока непосредственно от сети. При равных размерах конструкции, величина силы у реле переменного тока в два раза ниже, чем у реле, работающего на постоянном токе.

Такие реле действуют по принципу сравнивания значения тока до потребителя и после него. Таким потребителем обычно бывает силовой трансформатор В обычном режиме эксплуатации ток до трансформатора и после него практически одинаков. Однако при появлении короткого замыкания на трансформаторе такой баланс нарушается. В этом случае реле замыкает контакты и подает команду на обесточивание неисправного участка цепи.

Дифференциальные реле широко используются в бытовых условиях, а также на производстве. Такие реле в виде защитных устройств предотвращают утечки тока в приборах и проводах. Защищаемыми приборами обычно бывают:

Тем самым осуществляется защита человека от удара электрическим током при касании корпуса устройства.

Реле на микросхемах (интегральные электронные)

Такие типы изготавливают на основе полупроводниковых элементов. Основным их преимуществом является постоянная стабильная работа при повышенной вибрации.

Применение и подключение

В нормальном эксплуатационном режиме любое реле тока должно обладать достаточной чувствительностью к превышению номинального значения тока в цепи входа. При повышении тока больше допустимых значений, осуществляется переключение контактов выхода, которые обесточивают силовые устройства от сети питания.

Если ток дальше продолжает снижаться и подходит к номинальной величине, то при этом цепь снова замыкается под действием сигнала на выходе, и подается ток.

Реле для защиты применяют в жилых домах, а также на производственных объектах. Многие современные квартиры оснащены мощными бытовыми электрическими устройствами. Если включить сразу все такие устройства, то это вызовет значительные нагрузки в электрической сети питания. Для предотвращения аналогичных случаев все устройства разделяют:

Приоритетными устройствами считаются те, отключение которых от сети создаст аварийную критическую обстановку. Такие внезапные отключения приводят к неисправностям и выходу из строя.

Второстепенными устройствами считаются те, которые можно отключить без всякого ущерба, не создавая аварийной ситуации или каких-либо неисправностей. Поэтому реле подключаются так, чтобы не допустить всевозможные перегрузки в сети питания.

Для примера рассмотрим реле максимального тока РМТ-101. Это устройство дает возможность настроить определенное время отключения нагрузки при перегрузке сети, а потом снова подает питание.

Основные технические характеристики

Что такое реле напряжения и для чего оно нужно в квартире

Большинство реле работают при напряжении в пределах от 50 до 400 Вт. Такой большой интервал позволяет использовать устройство как в однофазных, так и трехфазных сетах, а также гибко настраивать нужные границы срабатывания защитного прибора. Из основных технических характеристик следует выделить:

  • напряжение питания;
  • максимальная мощность нагрузки;
  • максимальный ток нагрузки;
  • степень защиты по корпусу;
  • коммутационная стойкость контактов реле;
  • время отключения нагрузки;
  • максимальное сечение подключаемых проводов;
  • время задержки на включение;
  • габаритные параметры.

Основные виды датчиков света

Различают внешние и внутренние датчики. По конструктивным особенностям фотоэлемент находится либо внутри корпуса, либо вне его:

  • Внешний датчик. Механизм прибора делится на две секции – переключатель и фотоэлемент, соединенные в единый контур. Такой датчик освещения используют в сложных конфигурациях, поэтому важно хорошо разбираться в схеме щитка, активирующего и регулирующего работу уличного освещения;
  • Внутренний датчик. Наиболее часто встречающийся стандартный тип фотореле, внутри которого расположены фотоэлемент и таймер активирования. Благодаря ему происходит настройка включения и отключения прибора. В результате работы таймера освещенность на улице активируется в установленное время, что дает возможность не только снизить затраты на электроэнергию, но и увеличить ресурс использования самого аппарата.

Принцип работы

  • Фоторезистор. При облучении светом происходит изменение уровня своего сопротивления
  • Фототранзистор. В зависимости от интенсивности естественного освещения происходит регулирование выходящего сигнала
  • Фотодиод. Преобразует естественный свет, попавший на чувствительную к нему область, в электросигнал
  • Фотосимистор. Синхронизирует токи и выполняет функции передачи их к рабочим электродам
  • Фототиристор. Под действием света подключает фотореле к постоянному электрическому току, включая уличное освещение

Виды фотореле с дополнительными функциями

  • Наименование устройства
  • Выполняемые функции
  • Комбинированный фотоэлемент с таймером
  • Устройство позволяет выполнять настройку работы реле по времени. Освещение включается и выключается в определенные часы
  • Световое реле с датчиком движения
  • Прибор включается только в случае движения
  • Программируемые датчики
  • В данном варианте применяются комбинированные настройки

Схема неполной звезды ТТ с реле в обратном проводе

Схема неполной звезды ТТ с реле в обратном проводе

В схеме неполной звезды с реле в обратном проводе (рис. 1, в) через реле 3КА, включенное в обратный провод, проходит сумма вторичных токов фаз А и С или (при междуфазных КЗ) ток фазы В с обратным знаком [Л1, с.42]:

Сумма вторичных токов через реле 3КА включенное в обратный провод

Схема обладает достоинством схемы неполной звезды (использование двух ТТ) и имеет такую же чувствительность при двухфазных КЗ за трансформатором У/Д-11, как и схема полной звезды. Коэффициент схемы kcx = 1.

Схема неполной звезды с реле в обратном проводе или без него нашла широкое распространение в токовых защитах линий напряжением до 35 кВ включительно (т.е. в сетях с изолированной нейтралью).

Классификация производится по различным признакам. По типу переключений разделяют минимальные и максимальные реле, одни действуют на понижение какого-либо параметра, а другие на возрастание соответственно. По методике работы известны косвенные реле, работающие с помощью других устройств и прямые, которые сразу выполняют переключение.

Согласно назначению данные устройства делятся на комбинированные, логические и измерительные реле. Комбинированные представляют собой группу некоторого количества реле, которые соединены общей взаимосвязью. Логические реле действуют индивидуально и часто используются в дискретных цепях. Измерительные реле имеют регулировку работы в некотором диапазоне значений.

Место соединения

Приборы по месту соединения делятся на первичные и вторичные реле. При подключении напрямую в электрическую цепь используют первичные реле, а при подключении через индуктивную (или же емкостную) связь применяют вторичные реле.

Защитные реле

Также есть так называемые защитные реле, которые практически идентичны по своему назначению и подразделяются на полупроводниковые, магнитоэлектрические, поляризационные, индукционные и электромагнитные реле. Это обуславливает различие вспомогательных реле по принципу их работы.

Ранее в большинстве случаев использовали реле с электромагнитным принципом работы. Сейчас наиболее популярными стали полупроводниковые на основе полупроводниковых элементов.

Когда встает вопрос как выбрать промежуточное реле, в первую очередь стоит обратить внимание на его характеристики. Ведь по внешнему виду данный прибор практически не отличается. Это обусловлено тем, что структура данного электронного устройства приблизительно одинаковая, которая включает панель, катушку, магнитопровод, полюсный наконечник, якорь, регулировочные шпильки, пружинный механизм и контактный блок. Реле рассчитывают, как для постоянного, так и для переменного напряжения.

Выбор реле

Приведем основные характеристики промежуточного реле, на которые стоит обращать внимание: вид тока, степень вибраций, габариты, количество пыли, тип и число контактов, взрывоопасность среды, допустимые значение токов на контактах, влажность окружающей среды, ток коммутации, интервал температур при эксплуатации, мощности потребления и напряжение питания.

Вспомогательные реле, выполняющие необходимые функции в промышленности (например, в самолетах и машиностроении), зачастую снабжены специальными колодками для крепления на дин-рейку. Для крепления на этих рейках производятся колодки с большим диапазоном размеров разъемов, что позволяет более комфортно эксплуатировать прибор в рамках одного устройства для разных значений напряжения.

Одной из важнейших характеристик считается время переключения контактов из одного положения в другое. Судя по этим данным возможно сделать вывод об уровне защиты оборудования от негативных факторов среды. Если время переключения реле составляет меньше 0,06 с, то возможно уменьшение инерции за счет использования шихтованного сердечника, который состоит из тонких склеенных пластин из металла.

Работоспособность реле, как правило, колеблется в некотором диапазоне значений температур, при которых оборудование может выполнять сове функциональное назначение. К факторам, которые влияют на работоспособность реле можно причислить устойчивость сплавов к условиям окружающей среды (погоде) и уровень защиты корпуса.

Для реле с электромагнитным принципом работы габариты довольно важны. Механические устройства довольно часто применяются в цепях с повышенными напряжениями. Такие цепи постоянно имеют нужду в применении достаточно мощных контактов. Полупроводниковые ключи не выдерживают образующихся при такой работе температур.

При применении реле технике из промышленности очень важен критерий механических нагрузок. В связи с этим определенные типы промежуточных реле конструируются и проектируются для разных условий эксплуатации.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector