Реле указательное типа РУ-1 (РУ-1А)

Назначение

Указательные реле РУ-1 и РУ-1А предназначены для применения в качестве вспомогательных промежуточных и сигнальных реле в разнообразных схемах релейной защиты, автоматики, сигнализации и блокировки.

Разработчик и производитель: Указательные реле РУ-1 (РУ-1А) были разработаны и производились на Харьковском электромеханическом заводе (ХЭМЗ).
В каком году реле были разработаны - точно неизвестно, но в соответствии с каталогом изделий завода [2], в мае 1932 года реле уже выпускались.
В каком году реле были сняты с производства, точно тоже пока неизвестно. Предположительно указательные реле РУ-1 и РУ-1А производили вплоть до начала Великой Отечественной Войны.
В каталоге завода за декабрь 1940 года информация о реле присутствует. Реальные образцы реле встречаются 1937-1941 годов выпуска.
Указательные реле РУ-1 и РУ-1А можно назвать одними из самых первых указательных реле, выпускавшихся в СССР для релейной защиты. Одновременно с реле РУ-1 и его разновидностью РУ-1А также выпускались указательные реле РУ-2 и РУ-2А, немногим отличающиеся от РУ-1.
Позже, предположительно в конце 1933 - начале 1934 года, на ХЭМЗ стали выпускать блинкеры серии ЭС-91 и ЭС-92, которые стали вторыми отечественными указательными реле.
Какие иностранные указательные реле послужили образцом для создания отечественного реле РУ-1 - неизвестно. В начале 30-х годов ХЭМЗ тесно сотрудничал с такими известными производителями устройств релейной защиты, как немецкая компания Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft (AEG) «Всеобщая электрическая компания» и швейцарская компания Brown, Boveri & Compagnie (BBC) «Браун, Бовери и Ко». Последняя в результате слияния в 1988 году со шведской компанией Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget (ASEA) «Всеобщая шведская электрическая акционерная компания» переродилась во всем известную сейчас фирму Asea Brown Boveri (ABB). Также ХЭМЗ имел деловые отношения с английской компанией Metropolitan-Vickers «Метрополитен-Виккерс».
В сентябре-октябре 1941 года в связи с приближением к Харькову вооружённых сил гитлеровской Германии оборудование цехов и большая часть рабочих и инженерно-технического персонала завода ХЭМЗ были эвакуированы в разные города СССР. Оборудование цехов реле (А-4), магнитных станций и щитов (А-6) и спецэлектроаппаратуры (А-7) были эвакуированы в город Чебоксары, где его разместили в зданиях бывшего клуба строителей, кооперативного техникума и Чувашского государственного педагогического института. На новом месте начался монтаж оборудования нового завода специальной электроаппаратуры (завод №654), в дальнейшем выросшего в Чебоксарский электроаппаратный завод, который к концу 50-х годов стал основным производителем устройств релейной защиты и автоматики в СССР.
Уже 6 декабря 1941 года была сдана в эксплуатацию первая очередь завода в Чебоксарах, а 8 декабря была выпущена первая партия продукции военного назначения.
Именно 8 декабря 1941 года считается днем рождения Чебоксарского электроаппаратного завода.

Аппаратура (техника), в которой применялось реле

-

Конструкция и принцип действия

Указательное реле РУ-1 и его модификация РУ-1А являются электромагнитными реле и по конструкции практически ничем не отличаются друг от друга. Разница между реле РУ-1 и РУ-1А заключается лишь в количестве и типе контактов.
Реле состоит из электромагнитной системы, контактной системы и указательного элемента, которые закреплены на изоляционном основании (цоколе). Для защиты элементов реле от попадания пыли они закрываются кожухом.
Кожух реле прямоугольной формы выполнен из металла и окрашен черной краской. На кожухе закреплен шильдик, на котором имеется логотип и название завода-изготовителя, тип реле, номинальное напряжение обмотки, заводской номер, год выпуска и схема внутренних соединений реле.
Также в передней части кожуха имеется застекленное окошко, в котором при срабатывании реле можно наблюдать указательный элемент.
В верхней части кожуха закреплена возвратная кнопка, при помощи которой реле возвращается в исходное положение.
На своем месте кожух удерживается за счет шпильки, закрепленной на основании, и гайки с накаткой, которая накручивается на шпильку после установки кожуха. В свободном конце шпильки имеется отверстие для пломбировки реле.
Основание (цоколь) указательного реле РУ-1 (РУ-1А) выполнено из пластмассы. В нем имеется 16 сквозных отверстий, два из которых используются для крепления реле на панели, а оставшиеся - для крепления на основание элементов реле.

Рисунок 1. Общий вид указательного реле РУ-1 (РУ-1А)
1 – кнопка возврата реле в исходное состояние; 2 – кожух; 3 – основание; 4 – стойки с внутренней резьбой (реле с задним присоединением проводников); 5 – шильдик; 6 – контактные пластины (реле с передним присоединением проводников); 7 – окошко; 8 – отверстия для крепления реле на панели; 9 – гайка с накаткой для фиксации кожуха на основании.

Контактная система указательных реле РУ-1 и РУ-1А мостикового типа.
Реле РУ-1 имеет два нормально разомкнутых контакта, а реле РУ-1А дополнительно имеет две нормально замкнутых контакта.
Неподвижные контакты выполнены в виде изогнутых шин. Крепление неподвижных контактов к основанию осуществляется при помощи винтов. Винты проходят сквозь отверстия, имеющиеся в нижней отогнутой под 90? части неподвижных контактов, и основания и вкручиваются в контактные пластины у реле с передним присоединением проводников или в стойки у реле с задним присоединением проводников. Для повышения жёсткости свободные концы неподвижных контактов изогнуты дугой. В центры дуг вклепаны серебряные контакты.
Подвижные мостиковые контактные пружины в количестве двух штук закреплены на изоляторе, который, в свою очередь, прикручен к якорю магнитной системы.
На концах контактных пружин закреплены серебряные пластины, непосредственно контактирующие с неподвижными контактами.
Контакты указательных реле РУ-1 и РУ-1А повышенной мощности, с двойным разрывом дуги, в связи с чем эти реле имеют двойное назначение, их использовали как промежуточные реле и одновременно как указательные реле. В каталоге завода-изготовителя за 1935 год [3] они уже так и называются «реле промежуточные указательные».
В руководящих указаниях по релейной защите 1939 года издания [6] в разделе защиты трансформаторов можно видеть пример использования реле РУ-1А в качестве выходного реле к газовому реле СУ-42.
Более современным аналогом указательных реле РУ-1 (РУ-1А) было промежуточное реле с указателем срабатывания типа РП-24, которое выпускалось на ЧЭАЗ с 1966 года.

Магнитная система указательного реле РУ-1 (РУ-1А) клапанного типа состоит из П- образного магнитопровода, якоря и катушки, содержащей одну обмотку.
Магнитопровод и якорь реле выполнены из штампованных пластин, собранных в пакеты и скрепленных заклепками. После сборки магнитопровод и якорь окрашены в черный цвет.
В торце сердечника имеется вырез, совпадающий с вырезом на торце якоря. В вырезе сердечника в отверстие забита медная клепка, которая предотвращает залипание якоря.
Якорь вращается на оси, проходящей сквозь латунную проушину, закрепленную между пластинами в ярме.
На якоре закреплены изолятор с подвижными мостиковыми контактами и указатель срабатывания реле.
Возврат якоря в исходное положение осуществляется за счет собственного веса якоря и закрепленных на нем элементов.
Для регулировки положения якоря в исходном состоянии предназначена металлическая пластина, которая фиксируется в выбранном положении теми же винтами, которыми крепится к основанию магнитная система.
Каркас катушки реле выполнен из электрокартона. Катушка одевается на сердечник и фиксируется на своем месте при помощи П-образной жестяной скобы, концы которой после установки катушки загибаются.

Рисунок 2. Схемы внутренних соединений указательных реле РУ-1 и РУ-1А

Изначально катушки указательных реле РУ-1 и РУ-1А изготавливались на напряжения 110 и 220 вольт постоянного тока, в дальнейшем катушки стали выпускать также и на напряжения 24 и 48 вольт постоянного тока.
Выводы обмотки выполнены жестким проводом, на основание проводники крепятся так же, как и неподвижные контакты, а к обмотке они припаяны.
Указатель срабатывания реле представляет собой металлическую прямоугольную пластину, которая закреплена специальным выступом на якоре. Примерно две третьих наружной части указателя окрашены серебряной краской, а оставшаяся часть - красной краской.
Рабочее положение указательных реле РУ-1 и РУ-1А горизонтальное, кнопкой возврата вверх.

К недостаткам указательных реле РУ-1 (РУ-1А) можно отнести большие габариты и отсутствие фиксации указательного элемента в сработанном состоянии после снятия напряжения с обмотки реле.
Кроме того, к релейной защите производства Харьковского электромеханического завода со стороны эксплуатации было очень много нареканий.
Центральными службами релейной защиты многих энергосистем даже выпускались целые инструкции [7] по выявлению и устранению дефектов в реле производства ХЭМЗ.
В инструкциях помимо всего прочего указывалось, что:
«Ввиду большого количества дефектов релейной аппаратуры, изготовляемой ХЭМЗом, новые реле не допускаются к установке в эксплуатацию, без предварительной тщательной ревизии их в лабораторных условиях.
Настоящая инструкция дает указания по способу выявления и устранения механических дефектов реле ХЭМЗ, имеющих массовый характер. Проверка является обязательной для всех вновь поступающих реле ХЭМЗа.»

Рисунок 3. Схема включения указательного реле РУ-1А

Указательное реле РУ-1А работает следующим образом.
При замыкании контактов главного реле на обмотку 9-10 указательного реле РУ-1А подается напряжение, его якорь притягивается к сердечнику и происходит размыкание нормально замкнутых контактов 1-2 и 3-4, а также замыкание нормально разомкнутых контактов 5-6, которые идут в цепь сигнализации, и контактов 7-8, за счет которых происходит самоподхват обмотки 9-10 указательного реле. В окошке кожуха реле появляется закрашенная красной краской часть указательного элемента, указывающая на его срабатывание.
Благодаря самоподхвату указательное реле РУ-1А остается в сработанном состоянии не зависимо от состояния контактов главного реле.
Возврат реле в исходное положение осуществляется путем нажатия кнопки возврата расположенной в верхней части кожуха.
При нажатии на кнопку её внутренняя часть, упираясь в изолятор с мостиковыми подвижными контактными пружинами, толкает его до того момента пока не произойдёт размыкание нормально разомкнутых контактов 7-8, цепь самоподхвата обмотки реле разрывается, якорь с указательным элементом и подвижными контактами возвращаются в исходное положение, происходит квитирование указательного реле.

Краткие технические характеристики

Входные параметры:
Номинальное напряжение обмотки: 24, 48, 110 и 220 В постоянного тока
Выходные параметры:
Мощность размыкания: 1000 ВА
Максимальный ток контактов: 15 А длительно и 25 А на время не более 2 сек.
Напряжение на разомкнутых контактах: не более 250 В постоянного и переменного тока
Габариты: 140 х 110 х 127 мм (В х Ш х Д) с креплением для переднего присоединения проводников, 140 х 85 х 177 мм (В х Ш х Д) с креплением для заднего присоединения проводников
Вес: не более 1 кг.

Дополнительная информация (источники информации)

1. Электромонтер релейной службы. Бригада ОРГРЭС Главэнерго И.Ф. Делов, В.К. Казанский, В.В. Майвалдов, В.К. Спиридонов. Л.-М.: Объединенное научно-техническое издательство, главная редакция энергетической литературы, 1936
2. Листы каталога «А» №7 Всесоюзного электротехнического объединения (ВЭО), изделия Харьковского электромеханического завода-школы им. т. Сталина. Реле вторичные, газовые, температурные и пр. А7112. Реле указательное типа РУ-1 и РУ-2. ОНТИ ГЭИ, май 1932 (DjVu, 260 кБ) >> скачать
3. Информационные листы каталога реле «Р». Харьковский электромеханический завод им. Сталина. Р10300-1. Реле промежуточное указательное типа РУ-1 и РУ-2. НКТП Главэнергопром СССР, 1935 (DjVu, 451 кБ) >> скачать
4. Очерки истории Харьковского электромеханического завода. Часть 2 (1918-1964 гг.). Х.: Прапор, 1965
5. История Чебоксарского электроаппаратного завода (ЧЭАЗ). Кузнецов И. Д., Петров Г. П. Чувашское книжное издательство, 1975 >> скачать
6. Руководящие указания по релейной защите. Том 2. М.-Л.: Государственное объединенное научно-техническое издательство, 1939
7. Инструкция П-2 по выявлению и устранению дефектов механического характера в реле ХЭМЗ. Азэнерго, Баку, 1941