Промежуточные реле. История, классификация, УГО
Введение
Промежуточные электромагнитные реле так же, как указательные реле (блинкера) и реле времени, относятся к вспомогательным реле. Основное назначение промежуточных реле – это расширение функций других реле в тех случаях, когда коммутационная способность и (или) количество контактов этих реле не достаточны.
Например, в релейной защите и автоматике промежуточные реле играют огромную роль в виде промежуточного звена между основными реле защиты (реле тока, реле напряжения, реле мощности и т.д.) и отключающими катушками коммутационных аппаратов, которые должны действовать при срабатывании основных реле защиты.
Также промежуточные реле применяют для управления различными электроприводами, такие реле называют промежуточные реле управления.
В статье в краткой форме изложена классификация электромагнитных промежуточных реле, расшифровка обозначения некоторых типов реле, условно-графическое обозначение контактов и катушек реле на электрических схемах и немного истории. Большее внимание в статье уделено промежуточным реле, применяемым в схемах релейной защиты и автоматики (РЗА).
Краткая историческая справка
Одним из первых отечественных промежуточных электромагнитных реле, которое применялось в релейной защите и автоматике, а кое-где применяется до сих пор, было реле серии РП-2 (РП-2, РП-2а, РП-2б), разработанное и освоенное в производстве на Харьковском электромеханическом заводе (ХЭМЗ) предположительно в 1934 году. Позже на ХЭМЗ были разработаны и выпускались вплоть до начала Великой Отечественной Войны (1941 год) промежуточные реле ЭП-231, ЭП-241, ЭП-242, ЭП-246, ЭП-247, и реле ЭП-401, ЭП-402, имеющие задержку при отпускании.
Изображение 1. Промежуточное реле постоянного тока РП-2а производства 1937 года, изготовитель Харьковский электромеханический и турбогенераторный завод имени товарища Сталина И.В. (ХЭТЗ) – фотография Анатолия Артемьева
После ВОВ уже на Чебоксарском электроаппаратном заводе (ЧЭАЗ) предположительно в 1947-1948 годах была разработана новая серия промежуточных реле ЭП-100 (ЭП-101-А, ЭП-103-А, ЭП-131, ЭП-132, ЭПВ-105, ЭПВ-107, ЭПВ-108, ЭПВ-11, ЭПВ-12, ЭПВ-32 и другие), которые пришли на смену ХЭМЗовским реле и производились вплоть до 1959 года, в том числе и на Харьковском заводе Реле и автоматика (1956-1959 года).
В 1957 году на ЧЭАЗ были освоены в производстве новые, более надежные, меньшие в габаритах и многоконтактные промежуточные реле постоянного тока РП-23, эти реле, учитывая тот факт, что они до сих пор производятся на ЧЭАЗ, и сейчас можно встретить практически на каждой панели релейной защиты.
Чуть позже на ЧЭАЗ были освоены в производстве различные промежуточные электромагнитные реле постоянного и переменного тока, среди которых РП-24, РП-25, РП-26, РП-251, РП-252, РП-253, РП-254, РП-210.
С 1960 года расширением номенклатуры реле и устройств релейной защиты, производимых ЧЭАЗ, стал заниматься вновь созданный Чувашский электротехнический научно-исследовательский институт (ЧЭТНИИ), который в 1969 году был переименован во Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (ВНИИР).
В 1983 – 1985 годах на смену промежуточным реле РП-23, РП-25, РП-250, РП-220, РП-230 ВНИИР были разработаны, а ЧЭАЗ стали выпускаться новые промежуточные реле типа РП-16, РП-17, РП-18 в унифицированных корпусах «СУРА».
После развала СССР ВНИИР стал сам выпускать свои собственные разработки промежуточных электромагнитных реле, например, РЭП-36, РЭП-37, РЭП-38.
Классификация промежуточных реле
Промежуточные реле классифицируются по различным признакам, рассмотрим основные из них.
По роду тока включающей обмотки промежуточные реле подразделяются на:
- реле постоянного тока;
- реле переменного тока.
По виду включающей обмотки промежуточные реле разделяются на:
- реле с обмоткой напряжения;
- реле с токовой обмоткой.
При этом дополнительная классификация осуществляется по номинальному напряжению и току этих обмоток:
- 12, 24, 48, 60, 110, 220 вольт постоянного напряжения;
- 12, 24, 36, 110, 220, 380, 660 вольт переменного напряжения;
- 0,2; 0,25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,2; 4,0: 5,0; 6,0; 8,0; 10 ампер.
Изображение 2. Классификация промежуточных реле
По наличию удерживающей обмотки промежуточные реле могут быть:
- без удерживающей обмотки;
- с одной удерживающей обмоткой;
- с несколькими удерживающими обмотками.
По виду удерживающих обмоток промежуточные реле могут быть
- с обмоткой напряжения;
- с обмоткой тока.
При этом дополнительная классификация так же, как и для включающих обмоток, осуществляется по номинальному току и напряжению этих обмоток:
- 12, 15, 24, 48, 110, 220 вольт постоянного тока;
- 1,0; 2,0; 4,0; 8,0 ампер постоянного тока.
Примерами реле с удерживающими обмотками являются реле РП-232, которое имеет токовую обмотку включения, а удержание якоря в притянутом состоянии осуществляется обмоткой напряжения и реле РП-233, которое срабатывает от обмотки напряжения, а удержание якоря в притянутом состоянии осуществляется токовой обмоткой.
По времени включения и отключения промежуточные реле подразделяются на:
- реле с замедлением при включении;
- реле с замедлением при отключении;
- незамедленные реле.
Например, реле РП-251 имеет замедление на срабатывание, а промежуточное реле РП-252 имеет замедление на возврат.
По виду возврата промежуточные реле разделяются на:
- одностабильные, то есть реле, которые после срабатывания возвращаются в исходное состояние после того, как с его включающей и(или) удерживающей обмотки будет снято напряжение или ток;
- двустабильные, то есть реле, которые после срабатывания и снятия управляющего сигнала с одной обмотки не изменяют своего состояния до подачи управляющего сигнала в другую обмотку.
Удержание двустабильных реле в одном из положений осуществляется двумя способами:
- при помощи дополнительных постоянных магнитов, у таких реле удержание якоря в одном из положений осуществляется за счет магнитного поля одного или нескольких постоянных магнитов, которые дополнительно установлены на магнитной системе.
Например, промежуточные двухпозиционные электромагнитные реле, применяемые в схемах релейной защиты и автоматики РП-8, РП-9, РП-11, РП-12, и слаботочные дистанционные переключатели ДП-12, РПС-24, РПС-28, РПС-34, ДП-10 и другие.
- при помощи защелки, у таких реле положение якоря фиксируется механическим путем (защелкиванием), например, дистанционные переключатели ДП-9, ДП-13, ДП-19, ДП-29.
Двустабильные реле с механической защелкой могут работать в более тяжёлых условиях эксплуатации, чем реле с постоянными магнитами.
Изображение 3. Работа механической защелки дистанционного переключателя ДП-29
По наличию указателя срабатывания промежуточные реле могут быть:
- с указателем срабатывания;
- без указателя срабатывания.
Хорошим примером промежуточного реле с указателем срабатывания служит электромагнитное реле постоянного тока РП-24.
По номинальному напряжению и току цепей контактов промежуточные реле бывают:
- 24-220 вольт;
- 24-400 вольт;
- 0,1; 0,13; 0,16; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0: 5,0; 6,0 ампер.
По типу и количеству контактов промежуточные реле могут быть:
- с замыкающими контактами;
- с размыкающими контактами;
- с переключающими контактами;
- с сочетанием разных видов контактов;
- с 2, 3, 4, 6, 8, 9, 10, 12 контактами.
По способу крепления вспомогательные реле разделяются на:
- реле с винтовым креплением;
- реле с креплением при помощи разъемного контактного соединения (реле, устанавливаемые в колодку);
- реле с креплением на колодке и фиксацией винтами;
- реле с безвинтовым креплением при помощи защелки, например, с креплением для установки на DIN-рейку.
По способу монтажа и виду присоединения внешних проводников промежуточные реле делятся на:
- реле для выступающего монтажа с передним или задним присоединением проводов;
- реле для утопленного монтажа с задним присоединением проводов.
По способу присоединения внешних проводников промежуточные реле делятся на:
- реле с винтовыми зажимами;
- реле с ламелями под пайку;
- реле с ламелями под гнезда контактного разъема.
По степени защиты промежуточные реле бывают:
- открытого исполнения;
- защищенного исполнения.
Это далеко не все признаки, по которым классифицируются вспомогательные реле, например, в соответствии с ГОСТ 17523-79 промежуточные реле управления еще классифицируются по категории применения А-11, А-12, Д-11, Д-12, а в следующей редакции этого Государственного стандарта ГОСТ 17523-85 к категориям применения еще добавились категории Д-14, Д-15. В то же время в соответствии с ГОСТ 12434-83 категорий применения коммутационных аппаратов, к которым естественно относится реле, уже гораздо больше, а именно АС-1, АС-2, АС-3, АС-4, АС-11, АС-20, АС-21, АС-22, АС-23, ДС-1, ДС-2, ДС-3, ДС-4, ДС-5, ДС-11, DC-20, DC-21, DC-22, DC-23.
Категория применения промежуточных реле указывает на характер нагрузки, которую могут коммутировать контакты реле при номинальных значениях тока и напряжения. При этом для каждой категории применения реле имеет свои номинальные значения тока и напряжения. Например, промежуточное электромагнитное реле РПУ-2 можно применять для коммутации слабоиндуктивных нагрузок постоянного тока (категория Д-12 по ГОСТ 17523-85), для управления электромагнитами постоянного тока (категория ДС-11 ГОСТ 12434-83), для коммутации активных нагрузок постоянного тока, включая умеренные перегрузки (категория ДС-21 ГОСТ 12434-83), для коммутации активных нагрузок переменного тока, включая умеренные перегрузки (категория АС-21 по ГОСТ 12434-83).
Также промежуточные реле бывают разных видов климатического исполнения, например, УХЛ4, О4.