 |
Рис. 16. 14. Реле тока: 1- сердечник, 2 - катушка, 3 - якорь, 4 - противодействующая пружина, 5 - контакты, 6 - рычажок регулирующий величину тока срабатывания реле.
|
|
|
|
Рис. 16. 14. Реле тока: 1- сердечник, 2 - катушка, 3 - якорь, 4 - противодействующая пружина, 5 - контакты, 6 - рычажок регулирующий величину тока срабатывания реле.
Предохранитель – это аппарат одноразового пользования. Это не очень удобно, особенно в производственных условиях, где короткие замыкания могут происходить довольно часто. В этих случаях применяют защитные быстродействующие реле тока (рис. 16. 14). Якорь такого реле имеет форму легкого лепестка, напоминающую латинскую букву Z. Якорь установлен на оси. Реле имеет намагничивающую обмотку с сердечником, собранным из листовой электротехнической стали. Контролируемый ток намагничивает сердечник, и якорь притягивается к полюсам сердечника, стремясь повернуть ось. Этому повороту препятствует спиральная пружина, установленная на конце оси. Когда ток превышает норму, якорь преодолевает противодействие пружины, ось поворачивается и контактный мостик, закрепленный на изолирующей шайбе рядом с якорем, замыкает неподвижные контакты. В систему управления электротехнической установкой посылается сигнал о недопустимой перегрузке.
Когда ток снизится до нормы, якорь реле вернется в исходное положение и будет готов для дальнейшей работы.
Ток срабатывания таких реле можно регулировать. Для этого достаточно повернуть рычажок, регулирующий начальное закручивание спиральной пружины.
Реле тока срабатывает очень быстро – всего за 0, 02 с. Это необходимо для аварийного отключения цепи при коротких замыканиях.
Кроме больших кратковременных перегрузок в электротехнических установках возможны перегрузки небольшие по величине, но длящиеся значительное время. Они также опасны для потребителей, но защититься от них при помощи плавких предохранителей или реле тока невозможно. Слишком часто будут происходить отключения. Защиту от перегрузок осуществляет тепловое реле его схема изображена на рисунке (Рис. 16. 15).
|
|
|
Рис. 16. 15. Тепловое реле: 1 - биметаллическая пластинка; 2 – контактная группа; 3 – нагреватель
Основой реле является биметаллическая пластинка, т. е. пластинка, выполненная из спая двух разнородных металлов. Известно, что при нагревании металлы расширяются. Один слой пластинки сделан из металла, который сильно изменяет свои размеры при нагревании. Для другого слоя выбран материал с очень малым температурным расширением (это инвар – сплав железа и никеля). В результате при нагревании контролируемым током пластинка постепенно изгибается и размыкает контакты в цепи тока. Чем больше ток в цепи, тем быстрее срабатывает тепловое реле.
Если ток в цепи очень большой, его просто пропускают через биметаллическую пластинку. В цепях с малыми токами используют специальный нагреватель. Осуществляют косвенный подогрев биметаллической пластинки.
После срабатывания теплового реле биметаллическая пластинка не сразу возвращается в исходное положение. Необходимо некоторое время, чтобы она остыла. Это время используют для устранения перегрузки в электротехнической установке. Существуют также и управляемые аппараты, защищающие электрооборудование от перегрузок. К ним относится реле максимального тока (рис. 16. 16). Катушка реле 1 рассчитана на протекание тока в силовой цепи. Для этого она имеет обмотку, изготовленную из провода достаточного поперечного сечения. При токе, на который настроено реле, произойдет притяжение якоря 2 к сердечнику 3 катушки и с помощью контактного мостика 4 размыкаются контакты 5 в цепи управления магнитного пускателя. Это реле само прервет электроснабжение установки от источника тока.
|
|
|
Рис. 16. 16. Реле максимального тока
Для защиты электродвигателя от перегрузки в контактор монтируются два тепловых реле (на две фазы). В этом случае контактор называется магнитным пускателем.
Рис. 16. 17. Тепловое реле
Основной деталью теплового реле (рис. 16. 17) является биметаллическая пластинка 1, состоящая из двух сплавов с различными коэффициентами расширения. Пластинка одним концом жестко прикреплена к основанию прибора, а другим упирается в защелку 2, которая под действием пружины 3 стремится повернуться против часовой стрелки. Рядом с биметаллической пластинкой помещается нагреватель 4, включаемый последовательно с двигателем. Когда по силовой цепи потечет большой ток, то температура нагревателя повысится. Биметаллическая пластина прогнется кверху и освободит защелку 2. Под действием пружины 3 защелка поворачивается и через изоляционную пластину 5 размыкает контакты 6 в цепи управления пускателем. Возврат реле возможен только после остывании пластины 1. Он осуществляется нажатием кнопки 7.
Основные сложности возникают при отключении электрических цепей, особенно если это отключение – аварийное. Существуют аппараты, которые специализируются на таких отключениях, — это автоматические выключатели или, более коротко, автоматы.
Автоматы применяют для защиты электрических цепей при коротких замыканиях, перегрузках и других недопустимых режимах работы. Автомат представляет собой комбинацию реле тока и теплового реле, и он позволяет вручную включать и выключать электрическую цепь. Автоматические выключатели строят на очень большие токи, составляющие сотни и тысячи ампер. Однако существуют и небольшие автоматы – автоматические пробки. Они стоят в наших квартирах вместо пробок с плавкими вставками и надежно защищают квартирную проводку. Схема такого автомата изображена на
|
|
|
