Il principio di funzionamento del relè di corrente: dispositivo e scopo

Relè di corrente elettromeccanico

Cos'è un relè corrente? Una tale domanda si pone spesso tra gli studenti e gli elettricisti autodidatti. La risposta è abbastanza semplice, ma nei libri di testo e in molti articoli su Internet contiene una quantità enorme di formule e riferimenti a varie leggi. Nel nostro articolo cercheremo di spiegare cosa è e come funziona letteralmente sulle dita.

Dispositivo relè di corrente

Per prima cosa, diamo un'occhiata al principio del relè corrente e del suo dispositivo. Al momento esistono relè elettromagnetici, a induzione e elettronici.

Smonteremo il dispositivo dei più comuni relè elettromagnetici. Inoltre, forniscono l'opportunità di comprendere più chiaramente il loro principio di funzionamento.

Dispositivo relè di corrente elettromagnetica

• Iniziamo con gli elementi di base di qualsiasi relay corrente. Ha necessariamente un nucleo magnetico. Inoltre, questo nucleo magnetico ha un'area con un traferro. Ci possono essere 1, 2 o più di tali spazi vuoti a seconda del design del circuito magnetico. Nella nostra foto ci sono due lacune di questo tipo.
• Sulla parte fissa del circuito magnetico c'è una bobina. E la parte mobile del circuito magnetico è fissata da una molla, che contrasta la connessione delle due parti del circuito magnetico.

Il principio di funzionamento del relè di corrente elettromagnetica

• Quando compare una tensione sulla bobina, l'EMF viene indotto nel circuito magnetico. A causa di ciò, le parti mobili e stazionarie del circuito magnetico diventano come due magneti che vogliono connettersi. La primavera non permette loro di farlo.
• All'aumentare della corrente nella bobina, la fem aumenterà. Di conseguenza, l'attrazione della sezione mobile e fissa del circuito magnetico aumenterà. Quando viene raggiunto un certo valore di forza corrente, la FEM sarà così alta da superare la resistenza della molla.
• Il traferro tra le due sezioni del circuito magnetico inizierà a diminuire. Ma come dicono le istruzioni e la logica, minore è il divario d'aria, maggiore diventa la forza attrattiva e più veloce è il collegamento dei nuclei magnetici. Di conseguenza, il processo di commutazione richiede centesimi di secondo.

Esistono relè attuali di diversi tipi di prestazioni

• I contatti mobili sono rigidamente fissati alla parte mobile del circuito magnetico. Si chiudono con contatti fissi e segnalano che la corrente sulla bobina del relè ha raggiunto il valore impostato.

Ripristino corrente Regolazione corrente

• Per tornare alla sua posizione originale, la corrente nel relè dovrebbe diminuire come nel video. Quanto dovrebbe diminuire dipende dal cosiddetto coefficiente di ritorno del relè.

Dipende dal design e può anche essere personalizzato individualmente per ciascun relè a causa della tensione o dell'indebolimento della molla. È del tutto possibile farlo da soli.

Scopo e metodi per collegare il relè di corrente

I relè di corrente e tensione sono gli elementi principali di quasi tutte le protezioni di base. Pertanto, diamo un'occhiata più da vicino al loro scopo e schema elettrico.

Scopo del relè corrente

E prima di tutto, vediamo, ma perché in realtà bisogno di questo relè corrente? Per rispondere a questa domanda, dovremmo tuffarci un po 'in teoria. Ma cercheremo di renderlo il più superficiale e accessibile possibile.

• Qualsiasi installazione elettrica ha due parametri principali del suo funzionamento: è la corrente e la tensione. Controllando questi due parametri, è possibile valutare le prestazioni dell'apparecchiatura e possibili malfunzionamenti.
• Il relè di corrente, come si può intuire, controlla la corrente. E se la sua diminuzione parla solo di una riduzione del carico, allora il suo aumento nella maggior parte dei casi indica un grave malfunzionamento. Per non considerare il problema in modo più dettagliato, prendiamo come esempio il motore elettrico.

Circuito di protezione del motore del relè

• Il motore ha una corrente nominale, ad esempio 50A. Un leggero aumento di corrente, diciamo fino a 55 A, segnala un sovraccarico. In questo caso, il motore non deve essere spento immediatamente, poiché il sovraccarico può essere temporaneo e, secondo l'EI, la maggior parte dei motori elettrici può essere periodicamente sovraccaricata.
• Ma il funzionamento continuo con una corrente nominale più elevata può segnalare guasti meccanici o altri problemi. Pertanto, dopo il carico, dopo un certo periodo di tempo, il motore deve essere spento.

Circuito di protezione da sovraccarico

• Il circuito relè di corrente e tempo fornisce tale protezione. Quando la corrente aumenta oltre il valore nominale di 50A, viene attivato il relè di corrente. Con i suoi contatti, avvia un relè orario che conta il tempo di funzionamento consentito del motore nello stato di spegnimento. Se durante questo periodo di tempo il relè di corrente non scompare, il relè di tempo viene attivato e spegne il motore elettrico.

Fai attenzione! La protezione da sovraccarico deve essere ricostruita dal momento dell'avvio del motore. Come sapete, all'avvio la corrente di avviamento può arrivare fino a dieci volte nominali (di solito cinque o sei volte). Pertanto, per evitare il falso innesco della protezione da sovraccarico, il ritardo deve essere più lungo del tempo di inversione del motore.

Interruzione corrente

• Ora prendiamo un'altra situazione . C'è un corto circuito sul nostro motore. Deve essere disabilitato il prima possibile. Un corto circuito è caratterizzato da un forte aumento della corrente. A seconda del tipo di cortocircuito, queste correnti possono superare 10 volte il valore nominale.
• Sulla base di questo, abbiamo bisogno di mettere un relè di corrente, il cui circuito reagirà a tale corrente, e immediatamente lo spegnerà. Tale protezione è definita interruzione di corrente. Quando la protezione spegne istantaneamente le apparecchiature elettriche quando viene raggiunto un determinato valore corrente.

Relè di corrente temporizzati

• Ma ci sono cortocircuiti che non hanno grandi correnti. In questo caso, il relè di corrente e il suo schema di cablaggio cambiano leggermente. Il suo principio di funzionamento è simile alla protezione da sovraccarico, solo maggiore è la corrente, più veloce spegnerà il nostro motore elettrico. Ciò si ottiene combinando in un dispositivo e il relè di tempo e corrente. Tale protezione è chiamata sovracorrente.

Protezione corrente integrata nell'interruttore

• Esistono anche protezioni contro guasti di terra monofase, protezione da correnti di sequenza negative, protezione differenziale, protezione a distanza e molti altri circuiti di relè che utilizzano un relè di corrente.

Ma queste sono già difese più specifiche che richiedono una comprensione più profonda dei processi. Pertanto, nel nostro articolo non li considereremo.

Schemi di collegamento del relè di corrente

Dopo aver esaminato il dispositivo e lo scopo del relè corrente, è possibile passare alla domanda relativa alla connessione. Ci sono due opzioni principali: direttamente o tramite un trasformatore di corrente.

Diamo un'occhiata a ciascuna di queste opzioni:

• I relè possono essere collegati direttamente a impianti elettrici con tensione fino a 1000V. Ciò è dovuto al fatto che con una tensione più elevata, le dimensioni del relè dovrebbero essere notevolmente aumentate al fine di garantire un adeguato isolamento e il flusso di grandi correnti. E a causa di ciò, aumenterebbe anche il prezzo del relè.

Relè di corrente collegato direttamente

• Solitamente i consumatori fino a 1000 V non sono i più responsabili, pertanto la protezione viene implementata in una o due fasi. Ma è possibile implementare la protezione su tutte e tre le fasi. Per fare ciò, semplicemente in serie con il carico, la bobina del relè di corrente viene attivata su una o più fasi.

Relè di corrente

• Molti relè di corrente contengono due bobine. Per loro possono essere utilizzati in serie o collegamento in parallelo degli avvolgimenti del relè di corrente. Questo è necessario per modificare i limiti operativi del relè.
• Ad esempio, prendi il relè PT 40. Quando le bobine sono collegate in parallelo, la corrente di risposta varia da 0,1 a 100A. Quando gli avvolgimenti sono collegati in serie, il limite di funzionamento può essere regolato nell'intervallo compreso tra 0,2 e 200A.

Fai attenzione! Se è necessario un limite di risposta di 0,1-100 A, in linea di principio non è possibile collegare il secondo avvolgimento.

Trasformatore di corrente 6 - 10kV

Trasformatore di corrente 110kV e superiore

• Più spesso, i circuiti elettrici per il collegamento dei relè di corrente implicano l'uso di trasformatori di corrente. Questi dispositivi consentono di convertire qualsiasi corrente in valori di 1 o 5 A.

Schema di cablaggio del relè di corrente attraverso il trasformatore di corrente

• Tali consumatori sono generalmente considerati responsabili, pertanto la protezione corrente viene implementata in ciascuna fase . Il principio di connessione è semplice. La bobina del relè è semplicemente collegata ai terminali del trasformatore di corrente.

Attenzione! Ma qui va ricordato che i trasformatori di corrente e tutti gli interruttori secondari funzionano nella modalità vicina al corto circuito. Pertanto, la rottura di tali circuiti è irta di danni al trasformatore di corrente, nonché gravi conseguenze per l'uomo. Pertanto, prima di effettuare qualsiasi cambio nei circuiti di corrente, dovrebbero essere cortocircuitati con un ponticello. O per attivare l'apparecchiatura elettrica, derivata in riparazione.

conclusione

Il relè di corrente e il circuito elettrico della sua connessione hanno molte sfumature. Se entri in ognuno, ottieni un libro di testo completo. Il nostro obiettivo era darti un'idea generale di questo relè nella lingua più accessibile. Pertanto, alcune domande nel nostro articolo non sono completamente divulgate o semplicemente. Maggiori dettagli su ciascun aspetto dovrebbero essere compresi sulla base delle condizioni esistenti.