Construcția și funcționarea releelor de protecție electromecanice

1.Generalitati

- Releele reprezinta categoria cea mai importanta de aparate din cuprinsul unei instalatii de protectie si comanda automata.

In general, prin releu se intelege un aparat care fiind supus unei actiuni exterioare, realizeaza automat o operatie, pentru o gama data de valori ale marimii aplicate la intrare care provoca actionare acestuia.

In functionarea oricarui releu este caracteristica variatia brusca(in salt) a marimii de iesire cand marimea de intrare, de regula, atinge sau depaseste o valoare prescrisa, numita valoare de actionare (excitare).La scaderea marimii de intrare sub o anumita valoare, numita valoare de revenire are loc saltul invers al marimii de iesire.

Raportul intre valoarea de revenire si cea de actionare se numeste factor de revenire Krev.

- Marimile care caracterizeaza un anumit releu sunt urmatoarele:

-natura marimii de intrare (sau actionare )

-puterea ce trebuie absorbita la intrarea pentru ca releul sa actioneze (cu valori cuprinse intresub 1W si circa 40W);

-curentul (puterea) rezultat in circuitul de iesire, in conditile unei tensiuni admisibile date si in functie de natura sarcinii (de exemplu, se spune ca un contact rupe 2A la 110V si sarcina rezistiva, sau 0,5A la 220V si sarcina inductive)

-numarul si pozitia contactelor releului : Un releu poate avea un numar de contacte normal deschise si (sau) un numar de contacte normal inchise. Prin pozitia normala a unui contact se itelege pozitia acestuia cand releul este neexcitat (sau pozitia in stare de magazie a releului );

-domeniul de actionare sau gama de reglaj pentru marimea de intrare ;

-timpul propriu de actionare, care masoara timpul scurs intre momentul aplicarii marimii de actionare, pana la inchiderea contactelor (de la valoari de circa 10-50ms, la relee instantanee, la valorii de 0,1….10s si mai mult, in cazul releelor cu actionare temporizata prin constructia lor).

2.Clasificare

Rleele elecromecanice (cu contacte ) se pot clasifica in mai multe categorii.

- Dupa principiul de constructie si functionare a elementului sensibil al releului se deosebesc:

-relee electromagnetice (nepolarizate sau polarizate)

-relee electrodinamice (fara fier sau cu fier)

-relee magnetoelectrice

-relee magnetice (cu circuite magnetice saturabile sau cu amplificatoare magnetice)

-relee electronice (cu tuburi cu vid sau cu gaz si element de executie electromecanic)

- Dupa natura marimilor aplicate la intrare se deosebesc:

-relee de curent (pt curent continu sau alternativ)

-relee de tensiune (pt tensiune continua sau alternativa)

-relee de putere (activa, reactiva, aparenta)

-relee de impedanta (de rezistenta, reactanta, impedanta)

-relee de frecventa (sau de alunecare)

-relee de defazaj (de succesiune a fazelor )

- Dupa felul variatie marimii de actionare, adica a marimii de la intrarea releului, se deosebesc:

-relee maximale, a caror actionare se produce atunci cand marimea de intrare depaseste o anumita valoare maxima, dinainte stabilita;

-relee minimale, a caror actionare se produce atunci cand marimea de intrare scade sub o anumita valoare minima, dinainte satabilita;

-relee directionale, a caror actionare se produce numai la schimbarea sensului marimii de intrare (de exemplu, schimbare sensului unei puteri electrice, in cazul releelor directionale;

-relee diferentiale, a caror actionare se produce atunci cand diferenta valorilor sunt doua marimi aplicate la intrare devine, in valoare absoluta, mai mare decat o valoare dinainte stabilita.

Definirea releelor de protecţie. Funcţii. Cerinţe.

Un sistem de protecţie prin relee este alcătuit din totalitatea dispozitivelor şi aparatelor destinate să asigure, în mod automat, deconectarea unei instalaţii la apariţia unui defect sau regim anormal de funcţionare periculos pentru instalaţie, sau cel puţin să semnaleze aceasta.

Dezvoltarea tehnicii de protecţie prin relee şi etapele parcurse

Prin separarea automată a unei instalaţii defecte se urmăresc trei obiective:

- să împiedice dezvoltarea defectului şi extinderea acestuia asupra altor instalaţii;

- să preîntâmpine distrugerea izolaţiei şi aparatelor ca urmare a şocului electrodinamic şi electrotermic, întrerupând rapid toate posibilităţile de alimentare a locului de defectare;

- să contribuie la restabilirea funcţionării normale pentru continuitatea alimentarii consumatorilor de energie electrică.

Releul electric de protecţie este, deci, un aparat electric care execută închiderea, deschiderea sau comutarea unuia sau mai multor contacte la variaţii ale unor marimi electrice aplicate la intrarea acestuia.

În cazul releelor fără elemente mobile , respectiv fără contacte, are loc o basculare a valorii de ieşire la producerea unei variaţii în salt la intrare.

Releul transmite comanda de declanşare la mecanismul (dispozitivul) de declanşare al întreruptorului.

In figura 1.1 este reprezentată sintetic dezvoltarea tehnicii de protecţie prin relee şi etapele parcurse.

Structura releului de protecţie:

În figura 1.2, a, b şi c sunt reprezentate: schema bloc, schema desfăsurată şi simbolul general pentru releul de protecţie.

Scheme ale releelor şi simbolizarea lor:

a.)schema bloc; b.)schema desfăşurată; c)simbol pentru releul de protecţie

ES - Element Sensibil (de intrare);

EC - Element de Comparaţie sau prelucrare logică a informaţiei şi de Decizie;

EE - Element de Execuţie.

Caracteristica intrare – ieşire (statică) a unui releu de protecţie