1.2. РЕЛЕ ВРЕМЕНИ РВ 01

.

Реле РВ01 имеют исполнения по напря­жению постоянного тока на 24, 48, 60, 110, 220 В и напряжению переменного тока на 100, 127, 220 и 380 В (с включением внешне­го резистора, входящего в комплект постав­ки). Реле имеет два диапазона регулирова­ния уставок: 0,1 — 5,0 с и 0,1 — 50,0 с, регули­рование уставок ступенчатое. Основная погрешность 2,2% от уставки в первом диапазоне и 3,6% — во втором. Дополнительная погрешность от изменения оперативного напряжения  в рабочем диапазоне 0,8— 1,1 от номинального не превышает 1,5%. Время возврата — 0,075 с. Время повторной готовности - 0,11 с. Мощность, потребляемая реле при номиналь­ном напряжении, приведена ниже.

 

Мощность, потребляемая реле

 

Номинальное напряжение, В	Постоянное 24  48  60  110  220	Переменное 100 127  220  380
Потребляемая мощность, Вт (ВА)	2,0  2,5  3,0  5,0  10,0	6,0  7,0  11,0  20,0

 

Реле имеет два исполнительных контак­та, переключающихся с одинаковой выдер­жкой времени, способных коммутировать напряжение постоянного и переменного тока от 24 до 250 В. Коммутационная способность контактов в цепи постоянного тока до 30 Вт с индуктивной нагрузкой при постоянной времени до 0,02 с или 50 Вт с индуктивной нагрузкой при постоянной времени до 0,05 с и до 250 В-А в цепи переменного тока при коэффициенте мощности выше 0,4. Мини­мальный ток контактов 0,01 А при напряже­нии от 24 до 110 В, длительно допустимый ток контактов — 2,5 А. Контакты реле спо­собны замыкать постоянный ток до 20 А на время 0,5 с при общем числе замыканий не более 100.

Размер цоколя реле — 152х81 мм, высо­та — 181 мм, масса — 1,2 кг. Структурная схема приведена на рис. 5. Для получения выдержки времени на срабатывание реле использован принцип счета импульсов ге­нератора стабильной частоты. Управление работой реле осуществляется подачей (сня­тием) напряжения. При пуске реле сраба­тывает пороговый элемент, разрешающий работу счетчика, и через выдержку, опре­деляющую первую уставку. разрешает ра­боту генератора.

 

Импульсы генератора заполняют счетчик. При совпадении числа импульсов, заполня­ющих счетчик, с числом, набранным с по­мощью переключателей уставок, прекраща­ется дальнейшая работа генератора и срабатывает выходное реле К1. При снятии напряжения пороговый элемент приводит схему в исходное положение. Регулировка выдержки времени осуществляется с помо­щью переключателей уставок 5В1-5В9. Уставка выдержки времени (с) определяется суммированием цифр, соответствующих зам­кнутым положениям переключателей и на­чальной уставки по формуле

 

Т_уст   = 0,1 + N,

где 0,1 - значение начальной уставки,  N - сумма чисел на шкале уставок, око­ло которых шлицы переключателей SВ1-SВ9 установлены горизон­тально.

 

Принцип действия и устройство

 

Принципиальная схема реле приведена на рис. 6. Стабилитрон VD1 предназначен для стабилизации напряжения и исключе­ния влияния возможных колебаний напряжения в сети на выдержки времени я на­пряжение срабатывания реле. Конденсатор С1 предназначен для сглаживания пульса­ций напряжения.

При подаче напряжения на входные вы­воды реле срабатывает пороговый элемент DD1.4, разрешающий работу счетчика DD2. и через выдержку, задаваемую элементами DD1.2, R7, RQ, C2 и определяющую первую уставку, разрешает работу генератора, вы­полненного на элементах DD1.1. DD1.3 R\ R2, R3, СЗ. При этом питание схемы осуще­ствляется по двум цепям: VD13. RIO и VT3, VD14, R11. Импульсы генератора заполня­ют счетчик DD2. При совпадении числа им­пульсов, заполняющих счетчик, с числом, набранным с помощью переключателей усатавок 5В1-5В9, открывается транзистор VT1 и через диод VD12 запрещает дальнейшую работу генератора. Током, протекающим через резистор R12, открывается транзис­тор VT2, при этом срабатывает выходное реле К1. Цепь, состоящая из VT3, R\5, слу­жит для стабилизации нагрузки входного делителя R16-R19 при срабатывании реле К1, что необходимо для нормальной работы по­рогового элемента напряжения. При пре­кращении работы генератора его потреб­ление падает и для питания схемы доста­точно одной цепи VD13, RIO. Цепь VT3, VD14 прекращает работу с закрытием транзис­тора VT3. При снятии напряжения порого­вый элемент напряжения приводит схему в исходное положение.

Выпрямительный мост V51 предназначен для обеспечения работы реле независимо от полярности напряжения питания на по­стоянном токе и для работы реле на пере­менном токе. Кроме того, для обеспечения работы на переменном токе и при кратков­ременных перерывах питания введены эле­менты VD13, С4. Элементы С5, Сб, R6, R7 предназначены для обеспечения помехоус­тойчивости схемы реле. Варистор RU слу­жит для защиты схемы реле от перенапря­жений.

 

 

1.3.  РЕЛЕ ВРЕМЕНИ РВ03

 

Реле времени предназначено для получе­ния выдержек времени на возврат после от­ключения напряжения для устройств релей­ной защиты и автоматики на переменном оперативном токе. Реле имеет на выходе один переключающий контакт без норми­руемой выдержки времени и по одному раз­мыкающему контакту на выходах каждой из двух цепей с независимо регулируемой вы­держкой времени на замыкание после от­ключения напряжения.

Номинальное напряжение переменного тока 100; 127; 220; 380 В частоты 50 или 60 Гц. Реле выполняются на следующие диапазоны выдержек времени: 0,15—3,0с, 0,5— 10с и 1,0— 20,0 с. Разброс выдержек времени не превы­шает следующих значений: для первого диа­пазона 10%, для второго и третьего диапазо­нов — 7,5% и 5% соответственно. Регулирование выдержки времени выполняется с помо­щью переключателей уставок 5В 1 — 5В6. Вре­мя выдержки (с) определяется по формуле

 

Т_уст = Т_мин + N,

 

где N — сумма чисел на шкале уставок, око­ло которых шлицы переклю­чателей SВ1-SВ6 установлены в го­ризонтальное положение; Т_мин - минимальная уставка — 0,15 с для диапазона 0,15—3,0 с, 0,5 с для диапазона 0,5— 10 с, 1,0 с для диа­пазона 1,0—20 с.

Время размыкания размыкающих контак­тов реле при подаче номинального напря­жения не превышает 0,025 с. Время замыка­ния замыкающего контакта при подаче но­минального напряжения не превышает 0,03 с. Время размыкания замыкающего контакта при отключении номинального напряже­ния — не более 0,05 с. Время повторной готов­ности реле к возврату с заданной выдержкой времени — 0,1 с.

Коммутационная способность контактов реле в цепи постоянного тока до 30 Вт с индуктивной нагрузкой при постоянной вре­мени не более 0,02 с или 50 Вт с индуктив­ной нагрузкой при постоянной времени 0,05 с и до 250 В-А в цепи переменного тока при коэффициенте мощности не ниже 0,4. По­требляемая мощность при номинальном на­пряжении — 3 В-А. Размер цоколя реле — 152х81 мм, высота — 181 мм, масса реле — 1,2 кг.

Принципиальная схема реле приведена на рис. 7. Схема содержит два идентичных времязадающих контура, снабженных вы­ходными реле с магнитной памятью, а так­же элементами регулировки уставок, общий блок питания и реле без нормируемой вы­держки времени.

Каждая из схем выдержки времени со­стоит из времязадающего контура С1(С5); R1-R7 (R21-R27), конденсатора памяти С2 (С6), делителя опорного напряжения в цепи заряда конденсатора памяти R13-Rl5 (R33-R35), разделительных диодов VD1, VD2, (VD5, VD6), пороговой схемы на транзисторах VT1, VT2 (VT4, VT5) противоположных типов про­водимости и выходного каскада на транзис­торе VT3 (VT6), накопительного конденсато­ра С4 (С8) и реле с магнитной памятью К1 (К2). На схемы выдержки времени подается выпрямленное, но несглаженное напряже­ние и срабатывает реле К1 (К2) по цепи ре­зистора RIQ (.R38) и размыкающего контак­та К 1 (К2). После размыкания этого контак­та через обмотку реле продолжает протекать ток заряда накопительного конденсатора С4 (С8) и обеспечивается четкая фиксация реле в положении после срабатывания даже при плавном подъеме напряжения. Одновремен­но происходит заряд времязадающего кон­денсатора Cl (C5) до напряжения, ограни­ченного стабилитроном VD10, и несколько более медленный заряд конденсатора памя­ти С2 (С6) до напряжения, зависящего от положения движка потенциометра R13 (R34) и параметров резисторов R13-R15 [R33 — R35] делителя напряжения стабилизации. Все транзисторы при этом заперты.

При срабатывании реле К1 и К2 размы­каются их размыкающие контакты К1 и К2 во внешних цепях. В дальнейшем при на­личии питания состояние элементов схемы не изменяется, а подводимая из сети энер­гия расходуется на намагничивание транс­форматора, питание катушки реле без нор­мируемой выдержки времени, питание де­лителей стабилизированного напряжения и на создание тока стабилизации стабилит­рона VD10.

Для того, чтобы напряжение на конден­саторе памяти С2 (С6) с течением времени не возрастало под влиянием тока утечки за­пертого перехода база-эмиттер транзистора VT1 (VT4), в схему реле введена цепь VD3-R12 (VD7-R32} и VT7.

Если мгновенное зна­чение напряжения на выходе моста превы­шает напряжение стабилизации стабилитро­на VD10, то по цепи базы транзистора VT7 протекает ток и он находится в режиме на­сыщения. При этом открыт диод VD3 (VD7) и через резистор Я12 (R32) протекает ток, превышающий обратный ток перехода эмит­тер-база транзистора VT1 (VT4), благодаря чему диод VD2 (VD6) открыт и фиксирует требуемый уровень напряжения на конден­саторе памяти С2 (Сб).

При отключении напряжения или сни­жении его ниже напряжения возврата реле разделительные диоды VD1, VD2 (VD5, VD6) запираются, транзистор VT7 переходит в режим отсечки и конденсатор Cl (C5) полу­чает возможность разряжаться на резисто­ры RI-R7 [R21-R27). Напряжение на конден­саторе памяти С2 (С6) не изменяется, по­скольку все пути разряда отделены запер­тыми р-п переходами транзисторов и дио­дов. По мере разряда конденсатора Cl (C5) запирающее напряжение на переходе база-эмиттер транзистора VT1 (VT4) уменьшает­ся и в некоторый момент времени изменяет знак и становится открывающим. Появляю­щийся в цепи эмиттера транзистора VT1 (VT4) ток разряда конденсатора С2 (Сб) пере­дается в цепь базы транзистора VT2 (VT5) и усиливается им, благодаря чему появляется ток в цепи резистора R9'[R29}. Это приводит к большему снижению потенциала базы транзистора VT1 (VT4), чем снижение напряжений конденсаторов Cl (C5) и С2 (С6) в начальной стадии открытия транзисторов j VT1, VT2 (VT4, VT5). Ток базы транзистора VT1 (VT4) лавинообразно нарастает, что приводит к насыщению всех транзисторов VT1-VT6 токами разряда конденсаторов Cl, С2 (С5.С6) на резисторы R9, R\0 (R29, R30) и сопротивления р-н переходов насыщенных транзисторов.

При насыщении транзистора VT3 (VT6) конденсатор С4 (С8) разряжается на обмот­ку реле К1 (К2), причем полярность тока разряда противоположна полярности тока в обмотке реле при его срабатывании. Импульс разрядного тока наводит в обмотке реле МДС, компенсирующую МДС постоянного магнита, и под влиянием противодействую­щей пружины якорь реле К1 (К2) отпадает, а размыкающие контакты реле замыкают­ся. При этом остаток энергии, накопленной конденсатором С4 (С8), гасится на сопро­тивлении резистора R18 (Я38), подключаемо­го параллельно конденсатору, размыкающим контактом К1 (К2), подготавливая схему реле к повторному срабатыванию при последую­щей подаче напряжения питания.

Насыщенное состояние транзисторов VT1-VT3 (VT4-VT6) сохраняется в течение времени разряда конденсаторов Cl, С2 (C5, С6), причем выбором значений сопротивле­ния резистора R9 (R29] и емкости конденса­тора С2 (С6) длительность насыщения тран­зистора VT3 (VT6) задана заведомо превы­шающей время, необходимое для возврата реле KL1 и KL2 при любом исполнении реле по диапазону уставок.

Резисторы R\6, R17 (R36, R37} ограничива­ют кратность тока через обмотку реле с маг­нитной памятью на уровне сохранения поля­ризованных свойств в диапазоне допустимых колебаний напряжения питания. Совместно с конденсатором СЗ (С7) эти резисторы обра­зуют фильтр для защиты транзистора VT3 (VT6) от перенапряжений, возможных при со­впадении момента возврата реле К1 и К2 с моментом повторной подачи напряжения пи­тания и возникающим в связи с этим ревер­сом тока в обмотке реле. При этом резистор R16 (R36) ограничивает на допустимом уровне амплитуду тока разряда конденсатора СЗ (С7) на транзистор VT3 (VT6). Защита выпрями­тельного моста V51 и разделительных диодов VD4, VD8, VD11 от перенапряжений, возника­ющих в сети, обеспечивается за счет междуобмоточных емкостей и сопротивлений рас­сеяния обмоток трансформатора TV1.

При совпадении момента разряда конден­саторов С1, С2 (С5, С6) с моментом повтор­ной подачи напряжения питания транзисто­ры реле с минимальным замедлением (прак­тически мгновенно) запираются, а поведе­ние выходных реле Kl, K2 и состояние кон­денсатора С4 (С8) будет зависеть от того, успело ли реле к этому моменту вернуться и замкнуть свой размыкающий контакт в цепи разряда конденсатора или не успело. В пер­вом случае реле Kl (K2) повторно срабаты­вает, как было описано выше. Во втором случае конденсатор С4 (С8) опять переклю­чается на заряд. Такое построение схемы реле исключает возможность нахождения реле в неправильном коммутационном по­ложении, не соответствующем режиму на­личия напряжения питания.

 Работоспособность реле и все нормиру­емые параметры точности обеспечиваются при полном отключении цепи питания реле времени (например, при контактном управ­лении) либо при скачкообразном уменьше­нии напряжении ниже 10% номинального. Возврат реле без нормируемой выдержки (KL3) обеспечивается при снижении напря­жения до (10 — 55)% номинального.

Блок питания реле времени содержит трансформатор напряжения TV1 с секцио­нированными обмотками, обладающими по­вышенным сопротивлением рассеяния, вып­рямительный мост VS\, стабилитрон VD\0, диод смещения VD9 и балластный резистор R19. Включение перехода база-эмиттер тран­зистора VT7 последовательно со стабилит­роном VD10 обеспечивает компенсацию тем­пературных изменений напряжения на раз­делительном диоде VD1 (VD6).

 

1.4.  РЕЛЕ ВРЕМЕНИ РСВ13

 

Реле предназначено для при­менения в схемах защиты и автоматики на переменном оперативном токе. Реле изготав­ливаются на номинальный ток 2 А или 5 А. Минимальный ток срабатывания в зависи­мости от соединения секций первичной об­мотки трансформатора последовательно или параллельно составляет 1 или 2 А и 2,5 или 5 А. Номинальная частота 50 и 60 Гц. Реле имеет выходные цепи с выдержками времени, две из них с "проскальзывающими" контактами (время замкнутого состояния 0,4 с) и одна — с конечным замыкающим. Регулировка выдержек времени — ступенчатая с интер­валом 0,1 с. Диапазон регулирования уставок - 0,1-9,9 с.

Разброс выдержек времени в допусти­мом диапазоне температур не превышает 0,05 с. Время повторной готовности — не более 0,08 с. Время возврата не превышает 0,08 с. Предусмотрено автоматическое под­держание последовательности работы кон­тактов, исключающее их одновременную работу. Последовательность срабатывания контактов следующая: первый — временно замыкающий (проскальзывающий) контакт уставки Т1, второй — временно замыкающий (проскальзывающий) контакт уставки Т2, тре­тий — конечный замыкающий контакт ус­тавки ТЗ.            

Для правильной работы реле выбор уставок ( выдержки времени) должен удовлет­ворять следующему условию: '

Т1 < Т2 = Т1 + 0,4 с < ТЗ = Т2+ 0,4 с.

 

При любой уставке Т2, меньшей или рав­ной Т1 + 0,4 с , выходной орган цепи Т2 сработает только через время, равное Т1 + 0,4 с, не раньше. Точно так же работает и цепь ТЗ только по отношению к цепи Т2.

Длительно допустимый ток реле при па­раллельном соединении обмоток трансфор­матора и температурах от минус 40 до плюс 40°С составляет 10 А. Кратковременно, в течение 10 с, реле допускает ток 200 А. Ди­намическая стойкость — 400 А в течение 1 с. Для реле исполнения на 2 А приведенные значения токов должны быть уменьшены в 2,5 раза. Мощность, потребляемая реле при удвоенном номинальном токе, не превыша­ет 7 В-А для каждой входной цепи.

Коммутационная способность контактов при напряжении от 24 до 242 В в цепях по­стоянного тока с постоянной времени ин­дуктивной нагрузки не более 0,02 с составля­ет 50 Вт при токе не более 0,23 А, а в цепях переменного тока при коэффициенте мощ­ности 0,4 составляет 110 В-А при токе не бо­лее 0,5 А. Минимальный ток контактов — 0,05 А при напряжении не ниже 24 В. Длительно допустимый ток контактов — 5 А.

Размер цоколя реле — 157х118 мм, высо­та — 168 мм, масса — 2,5 кг. Схема электри­ческих соединений приведена на рис. 9. Обозначение выводов на рисунке дано ус­ловно. В действительности выводы реле обо­значения не имеют. Входные цепи реле со­стоят из двух насыщающихся трансформа­торов, первичные обмотки которых вклю­чаются во вторичные цепи измерительных трансформаторов тока любых двух фаз трех­фазной системы, полупроводниковой схемы и выходных электромагнитных реле.

                     

Токовые характеристики полного сопро­тивления входных трансформаторов реле РСВ 13 приведены на рис. 9. Включение полупроводниковой схемы в работу произ­водится контактами других реле (выводы 9, 11, 13). Реле правильно работает при подаче тока только в одну из токовых цепей.

Принцип действия реле основан на под­счете тактовых импульсов задающего гене­ратора и сравнении их числа с заданной уставкой. Структурная схема реле приведе­на на рис. 10. Она содержит следующие функциональные элементы: 1 — насыщаю­щийся трансформатор тока; 2 — элемент выпрямления и стабилизации напряжения;

3 — пусковой орган; 4 — задающий генера­тор с делителем частоты; 5, 6 — десятичные счетчики импульсов с дешифраторами; 7, 8, 9 — переключатели уставок; 10, 11 — формирователи длительности замкнутого положения "проскальзывающих" контактов;

12 — формирователь однократного включе­ния конечного контакта; 13, 14, 15 — усили­тели; К1, К2, КЗ — выходные реле; К — кон­такт внешнего пускового реле.

Принципиальная схема реле РСВ 13 при­ведена на рис. 12 (см. вклейку). Промежуточ­ные трансформаторы тока ТА1 и ТА2 име­ют по две первичные обмотки Wl, W2, вклю­чаемые во вторичные цепи измерительных трансформаторов тока любых фаз трехфаз­ной системы. Параллельно вторичным об­моткам трансформаторов включены резис­торы RI и R2, которые ограничивают амп­литуду пиков напряжения, возникающих при насыщении трансформаторов тока при ра­зомкнутом положении контактов управляю­щих реле.

Трансформаторы тока не насыщаются во всем диапазоне рабочих токов, и перенап­ряжения на их вторичных обмотках не воз­никают благодаря работе импульсного ста­билизатора напряжения, состоящего из выпрямительного моста, выполненного на диодах VD1-VD4, транзисторов VT1-VT2, ди­одов VD5-VD7, резисторов R3-R5, R7, RQ, эле­ментов DD1.1, DD1.2 и конденсатора С2. Вто­ричный ток трансформатора тока (ТА1 или ТА2) выпрямляется и через диоды VD5, VD7 заряжает конденсатор С2 до напряжения, при котором переключается триггер Шмид­та, выполненный на элементах DDl.l, DD1.2, R4, R5, R7, RQ. Выходной сигнал триггера, усиленный транзистором VT2, открывает транзистор VT1. Насыщенный транзистор VT1 закорачивает выход моста, диод VD7 за­пирается, а конденсатор С2 с бо.\ьшой по­стоянной времени разряжается на входное сопротивление схемы реле. При снижении напряжения на конденсаторе С2 до напря­жения возврата триггер возвращается в ис­ходное состояние, транзистор VT1 запирает­ся и процесс заряда конденсатора С2 повто­ряется.

Таким образом, среднее значение напря­жения на конденсаторе С2 поддерживается постоянным, конденсатор С1 обеспечивает защиту от помех, возникающих в цепи пус­ка. Напряжение на конденсаторе С2 непосредственно используется лишь для питания выходных реле Kl — КЗ. Для пита­ния интегральных микросхем используется напряжение, дополнительно стабили­зированное стабилитроном VDQ. Цепь ста­билитрона VD8 служит также для организа­ции пускового органа, в который дополни­тельно входят: элементы DD1.3, DD\A рези­сторы R9, RIO, R15 транзистор VT3 и кон­денсатор С4.

В момент пуска при напряжении на кон­денсаторе С2, меньшем напряжении стаби­лизации стабилитрона VDS, к базе транзис­тора VT3 приложен потенциал и транзистор находится в закрытом состоянии, при этом с резистора RIO снимается единичный сиг­нал, который подается на один из входов триггера, выполненного на элементах DD1.3, DD1.4. На второй вход этого триггера пода­ется нулевой потенциал с выхода триггера Шмидта, в результате чего с его выхода сни­мается единичный сигнал, который через резистор R15 подается на входы: установки "нуля" — задающего генератора и счетчика импульсов; установки "единицы" — форми­рователей длительности замкнутого положе­ния "проскальзывающих" контактов, форми­рователя однократного включения конечно­го контакта, и запрещает их работу. При до­стижении напряжением на конденсаторе С2 уровня напряжения стабилизации стабилит­рона VD8 последний открывается, что при­водит к открытию транзистора VT3, однако триггер при этом сохраняет предшест­вующую ориентацию. При дальнейшем уве­личении напряжения на конденсаторе С2 до порога срабатывания триггера Шмидта, за­данного резистором R5, происходит его пе­реключение, что приводит к изменению со­стояния триггера на элементах DD1.3, DD1.4 с последующим его запоминанием за счет открытого транзистора VT3. Нулевой разре­шающий сигнал с выхода триггера на эле­ментах DD1.3, DD1.4 через резистор R15 по­дается на входы задающего генератора, счет­чика импульсов, формирователей длительно­сти замкнутого положения "проскальзыва­ющих" контактов и формирователя одно­кратного включения конечного контакта.

Конденсатор С4 обеспечивает защиту от помех. Задающий генератор выполнен на микросхеме D51, резисторах Rl i-R 14, кон­денсаторе СЗ. Микросхема D51 служит так­же делителем частоты тактовых импульсов. Вход Kl микросхемы D51 используется для блокировки работы генератора и установки его и делителя частоты в исходное состоя­ние. Подстроечный резистор R14 служит для регулировки частоты генерации. Прямо­угольные импульсы выхода 10 микросхемы D51 через R17, С 16 поступают на входы V счетчиков формирователей длительности замкнутого состояния "проскальзывающих" контактов, а с выхода 9 — на счетный вход микросхемы D53. Импульсы переноса с вы­хода 13 микросхемы D53 поступают на счет­ный вход микросхемы D52. Выходы D52 и D53 через переключатели уставок 5А1.1 -5А1.6 и дешифраторы (диоды VD9-VD14) соедине­ны со входами схем формирования длитель­ности замкнутого положения "проскальзы­вающих" контактов и схемы однократного включения конечного контакта.

Регулирование уставок осуществляется по методу суммирования интервалов. При этом обеспечивается дискретное изменение уставок в диапазоне от 0,1 до 9,9 с со ступе­нями 0,1 с. С целью снижения потребляе­мой мощности принята следующая последо­вательность срабатывания реле: Kl, K2, КЗ. Кроме того, первая и вторая ступени с регу­лируемой выдержкой времени имеют на выходе временно замыкающий контакт, ана­логичный "проскальзывающему" контакту реле РВМ 12, РВМ 13. Для реализации этой функции и заданной последовательности срабатывания выходных реле в схему введены блоки формирования длительности положения после срабатывания реле КЗ функционирует следующим образом. После пуска реле триг­гер D54.4 работает аналогично триггеру D54.1. На его выходе устанавливается сиг­нал "I", который подается на один из вхо­дов элемента "2ИЛИ-НЕ" DD2.1,где постоян­но присутствует сигнал "О", на второй его вход подается сигнал "О" с выхода счетчика DS5.2, при этом на его выходе присутствует сигнал "I". Этот сигнал с выхода элемента DD2.1 подается на второй вход элемента DD2.4, при этом на его выходе присутствует сигнал "О", транзистор VT6 закрыт и реле К не срабатывает.

Возможно два случая работы органа фор­мирования однократного срабатывания реле КЗ. Первый случай, когда сначала сработа­ет счетчик DS5.2 и на его выходе появится сигнал "I", который инвертируется эле­ментом DD2.1. Сигнал "О" с выхода элемен­та DD2.1 подается на вход элемента DD2A, при этом состояние элемента DD2A не из­меняется, так как на его втором входе при­сутствует сигнал "I". Через промежуток вре­мени t_уст.1 соответствующий набранной пе­реключателями SA1.5, 5А1.6 уставке, срабо­тает триггер D54.4. Сигнал "О" на его выходе инвертируется элементом DD2A, и сигнал "1" с выхода элемента DD2A включает тран­зистор VT6 током базы через резистор R24, и реле КЗ срабатывает. В этом случае реле КЗ срабатывает с выдержкой времени ( „.

Второй случай, когда сначала срабатыва­ет триггер D54.4 и сигнал "О" с его выхода подается на вход элемента DD2A, при этом элемент DD2A не изменяет своего состоя­ния, так как на его втором входе присутс­твует сигнал "I". Через промежуток времени, на выходе счетчика DS5.2 появляется сигнал "I", который инвертируется элементом DD2.1. Сигнал "О" на входе элемента DD2.1 инвертируется элементом DD2.4, и сигнал "1" с выхода элемента DD2.4 включает транзис­тор VT6 током базы через резистор R24, и реле КЗ срабатывает. Таким образом обес­печивается требуемая последовательность работы реле К1-КЗ независимо от набран­ных переключателями уставок. Однократ­ность срабатывания реле КЗ обеспечивает­ся за счет использования триггера D54.4 и придания триггерных свойств счетчику D55.2 при подаче его выходного сигнала на вход С.

Интегрирующие цепи R15, С4, R17, С16, Д18, С8 и конденсаторы С6, С7, С9-С11 обес­печивают правильную работу и защиту от помех счетчиков и триггеров. Обмотки вы­ходных реле за шунтированы диодами VD15-VD17 для защиты транзисторов от перенап­ряжений при резком запирании транзисто­ров. Каждое из выходных реле имеет по два замыкающих контакта.

Контакты реле для повышения их надеж­ной работы включены последовательно. При размыкании цепи управления конденсатор С2 начинает разряжаться и при напряже­нии, примерно равном напряжению стаби­лизации стабилитрона VD8, транзистор VT3 закрывается. Появившийся на его кол­лекторе единичный сигнал устанавливает все элементы схемы в исходное состояние и зап­рещает их работу. Применение указанной схемы пуска с высоким порогом срабатыва­ния и более низким порогом возврата по­зволило отстроиться от емкости проводов в цепи пуска при любом входном токе и обес­печить требуемые характеристики реле.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5. РЕЛЕ ВРЕМЕНИ РСВ 14

 

Реле времени РСВ 14 предназначено для использования в схемах устройств релейной защиты и системной автоматики для селек­ции управляющих сигналов по длительнос­ти либо для передачи их в исполнительные цепи с установленной выдержкой времени. Реле РСВ 14 имеют исполнения по нап­ряжению постоянного тока на 24, 48, 60, 110 и 220 В и переменного тока на 100, 127, 220 и 380 В частоты 50 или 60 Гц. Потребляемая мощность реле постоянного тока находится в пределах 2— 15 Вт, а реле переменного тока — в пределах 9-30 В-А, причем большая по­требляемая мощность соответствует испол­нению реле на большее напряжение.

Реле имеет три независимые выходные цепи: мгновенный переключающий контакт, временнозамыкающий контакт (проскальзы­вающий) с регулируемой выдержкой време­ни на срабатывание и замыкающий (конеч­ный) контакт с регулируемой выдержкой времени на срабатывание. Напряжение срабатывания реле составляет в процентах номинального: не более 75% А\я реле пере­менного тока, 55-75% для исполнения реле на 110 и 220 В постоянного тока, не более 80% для исполнения реле на 24, 48 и 60 В постоянного тока. Напряжение возврата реле

— не менее 25% номинального. Реле имеют четыре исполнения по диапазону регулиро­вания уставок. Основные технические дан­ные приведены ниже:

 

Номинальный диапазон уставок, с	0,05 – 3	0,15 – 9	0,5 – 30	6 – 90
Ступень регулирования, с	0,025	0,075	0,25	0,75
Средняя основная погрешность в % от уставки	7,5	2,25	2,75	2,25

 

Время замкнутого положения временно-замыкающего контакта 0,3-0,15 с. Время за­мыкания мгновенного контакта, а также вре­мя возврата реле не превышает 0,04 с. Пре­дусмотрена возможность плавного регули­рования уставки в пределах ступени регу­лирования от двойной минимальной до мак­симальной выдержки времени каждого диа­пазона. Имеется возможность изменения времени замкнутого положения временно-замыкающего контакта на 0,6 и 0,9 с.

Коммутационная способность контактов реле при напряжении от 24 до 250 В, не более 50 Вт в цепях постоянного тока с посто­янной времени индуктивной нагрузки не более 0,02 с и токе до 0,23 А или 110 В-А в 1 цепях переменного тока при коэффициенте  мощности не менее 0,4 и токе не более 0,5 А. Минимальный ток контактов 0,01 А при напряжении не ниже 110 В или 0,05 А при напряжении не ниже 24 В. Длительно допус­тимый ток контактов 2,5 А.

Размер цоколя реле — 138 х 66 мм, высота — 181 мм, масса — 1 кг. Структурная схема реле приведена на рис. 12. Реле состоит из следующих функциональных узлов: блока питания и управления (БП), схемы пуска (СП), генераторов с переключателями уста­вок выдержек времени и делителями часто­ты (Г1, Г2), схемы управления исполнитель­ными органами (СУ), исполнительных орга­нов (И01-ИОЗ). Для получения выдержки времени использован принцип счета числа импульсов от генератора частоты. Уставка выдержки времени (с) каждой цепи: Tl — временнозамыкающего и Т2 — конечного контактов определяется по формулам:

 

Tl = К₁ х t₁;    Т2 = К₂ х t₂,

 

где t₁, t₂ — сумма чисел на шкале уставок соответствующих   перек­лючателей, шлицы которых ус­тановлены в горизонтальное по­ложение. Уставки, задаваемые отдельными переключателями, имеют значения: 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 8,0 и 16 с;

К1 и К2 — коэффициенты, определяющие диапазон регулирования уста­вок, задаются перемычками XN1-XN3, XN6-XN8 в соответ­ствии с данными табл. 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

Задание диапазона регулирования уставок реле

 

Номинальный диапазон, с	К1	Положение перемычек			К2	Положение перемычек
		XN1	XN2	XN3		XN6	XN7	XN8
0,5-3	0,1	2-5	3-5	4-5	0,1	2-5	3-5	4-5
0,15-9	0,3	2-5	3-5	4-1	0,3	2-5	3-5	4-1
0,5-30	1	2-5	3-5	4-5	1	2-5	3-1	4-5
6-90	3	2-1	3-1	4-5	3	2-1	3-5	4-5

 

Время замкнутого положения временно-замыкающегося контакта определяется по­ложением перемычек XN4, XN5 в соответ­ствии с данными табл. 6.

 

Таблица 6

Выбор времени замкнутого положения контакта КЗ

 

Время замкнутого положения контакта КЗ, с	Положение перемычек
	XN4	XN5
0,3	Установлена	Установлена
0,6	Снята	Установлена
	Установлена	Снята
0,9	Снята	Снята

 

Управление работой схемы осуществля­ется подачей или снятием напряжения. Принципиальная схема реле РСВ 14 приве­дена на рис. 14 (см. вклейку). Порог сраба­тывания схемы пуска выполнен на микро­схеме DD1.1, а порог возврата задан соотно­шением резисторов R3-R6 и R3-R5 соответ­ственно. При подаче на реле напряжения схема пуска срабатывает и на ее выходе (вы­вод 1 DD1.1) появляется сигнал "О", разре­шающий работу генераторам и делителям ча­стоты, выполненным на микросхемах D51 и D52. С этого момента начинается отсчет вы­держки времени. Одновременно схема пус­ка через DD1.2 действует на схему управле­ния исполнительным органом К1, работаю­щим без выдержки времени. Схема управ­ления выполнена на микросхемах DD2.1 и

DD2.2, транзисторах VT1, VT2, резисторах R7, R8, R9, RIO, RH, диоде VD4 и конденса­торе С4.

При срабатывании схемы пуска и появле­нии единичного сигнала на выводе 13 DD1.2 он повторяется элементами DD2.1, DD2.2 и пода­ется на базу VT1. Транзисторы VT1 и VT2 от­крываются и реле К1 срабатывает. Одновре­менно начинается заряд конденсатора С4, и напряжение на выводе 5 элемента DD2.2 начи­нает уменьшаться. Когда напряжение достига­ет порога переключения элемента DD2.2, он срабатывает и на его выводе появляется нуле­вой сигнал. При этом напряжение, приложен­ное к базе транзистора VT1, уменьшается (его значение определяется соотношением соп­ротивлений резисторов RQ и R9) и, следователь­но, уменьшается ток в обмотке реле К1 до зна­чения, достаточного для удержания реле в поло­жении после срабатывания. Таким образом достигается снижение тока потребления реле.

Генератор с делителем частоты цепи про­скальзывающего контакта выполнен на мик­росхеме D51, резисторах R\4,R26, конденса­торах С5, Сб. Работа генератора начинается с момента подачи на схему напряжения. Счетчик делителя начинает работу с момен­та получения разрешающего сигнала с вы­хода схемы пуска. С этого момента начина­ется отсчет времени. Частота генератора, а следовательно, и выдержка времени регули­руются ступенчато изменением сопротивле­ния в RC- цепи с помощью переключателей SB1-SB7. Плавное регулирование частоты мож­но производить с помощью резистора R24.

При заполнении счетчика заданным ко­личеством импульсов на выходе DSI (вы­вод 9) появляется сигнал логической еди­ницы, который попадает на вход схемы уп­равления исполнительным органом К2, ко­торая выполнена на элементах DD2.3, DD2A, резисторах R2Q, R33, конденсаторах С8. С9, транзисторах VT3 и VT4. Логическая еди­ница с выхода счетчика попадает на вход элемента DD2.3, повторяется им и по цепи:

С8, R28, DD2A подается на базу транзисто­ра VT3. Транзисторы VT3 и VT4 откры­ваются и реле К2 срабатывает. Одновремен­но начинается заряд конденсатора С8. При этом напряжение на выводе 9 элемента DD2A уменьшается и при достижении по­рога срабатывания микросхемы элемент DD2A срабатывает, на его выходе появля­ется логический нуль и транзисторы VT3 и VT4 закрываются. Якорь реле К2 при этом отпадает. Таким образом образуется временнозамыкающий контакт, время замкнутого положения которого определяется временем заряда конденсатора С8. Это время регулируется изменением значения сопро­тивления цепи заряда конденсатора с по­мощью перемычек XN4 и XN5.

Генератор и делитель частоты цепи замы­кающего контакта КЗ выполнены на микро­схеме DS2, резисторах R35-R46, конденсато­рах С10, СИ. Их работа аналогична работе схемы генератора цепи проскальзывающего контакта. Схема управления замыкающим контактом выполнена на элементах DD2.5, DD2.6, резисторах R4Q-R52, транзисторах VT5, VT6, конденсаторе С 12, диоде УД9. Взаимо­действие элементов схемы аналогично схеме управления мгновенного контакта.

 

МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

 

Работы по техническому обслуживанию релейной аппаратуры должны производить­ся специально обученным персоналом, име­ющим квалификационную группу по техни­ке безопасности не ниже группы III.

Сборка и изменение схем для проверки и испытания реле, а также изменение уставок реле должны производиться при отклю­ченном напряжении.

В том случае, когда требуется измерение электрических параметров устройств РЗА, находящихся под напряжением, необходимо:

установить измерительные приборы на устойчивую основу;

заземлить металлические корпуса изме­рительных приборов и аппаратуры для про­верки;

использовать специальные щупы или со­единительные проводники, а также инстру­мент с изолирующими рукоятками.

Организацию и проведение работ по техническому обслуживанию устройств РЗА следует проводить в строгом соответ­ствии с [З].

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ РЕЛЕ

 

Виды и периодичность технического об­служивания релейной аппаратуры установ­лены [I]. Организация производства работ проводится в соответствии с [2].

Проверка релейной аппаратуры может производиться на месте ее установки или в лабораторных условиях. Для проверки обыч­но используются переносные испытательные устройства или стенды для проверки реле. Проверка может быть также выполнена с помощью отдельных приборов.

Аппаратура и приборы, необходимые для

проверки промежуточных реле и реле вре­мени:

мегаомметры на 1000 и 500 В;

омметр на напряжение до 15 В;

амперметр электромагнитной, системы с пределами измерения на 1 и 5 А;

измерительный трансформатор тока на 50/5 А;

вольтметр электромагнитной системы на напряжение до 300 В;

лабораторный автотрансформатор ЛАТР на 9 и 2 А;

трансформатор ОСО-0,25 напряжением 220/12 В;

лабораторный реостат 600 — 800 Ом на ток 0,6-0,8 А;

лабораторный реостат 200 — 300 Ом на ток 1-2 А;

электрический секундомер ПВ53 или миллисекундомер Ф209.

При внешнем осмотре проверяют отсут­ствие механических повреждений деталей реле и элементов схемы. При необходимос­ти удаляют пыль. Проверяют надежность контактных соединений. Проверяют пра­вильность регулировки и чистоту контактов выходного промежуточного реле при нажа­тии на якорь реле отверткой. Зазор между контактами должен быть не менее 1,8 мм, а совместный ход контактов — 0,5-0,8 мм. При этом необходимо убедиться, что ходу якоря ничто не мешает. Чистка контактов выполняется при необходимости и произво­дится с помощью острого лезвия или над­филя с мелкой насечкой (воронила). Для протирки контактов и других элементов реле применяются меткие кисточки и чистая тон­кая ветошь.

Измерение сопротивления изоляции реле, содержащих электронные элементы, производится мегаомметром на 500 В. Со­противление изоляции должно быть не ниже 5 МОм. Предварительно следует проверить отсутствие замыкания на землю в цепях реле омметром на напряжение до 15В. При испы­тании изоляции вторичных цепей переменным напряжением 1000 В или мегаомметром на­пряжением 2500 В содержащие электронные элементы реле должны быть отключены.

Схемы для проверки промежуточных реле и реле времени приведены на рис. 14. Схема рис. 14, а позволяет измерить напряжение срабатывания и возврата реле и время с мо­мента подачи напряжения на обмотку реле до замыкания замыкающего контакта. Напря­жение срабатывания и возврата измеряется вольтметром V с помощью потенциометра R при включенных рубильниках Р1 и РЗ и от­ключенном рубильнике Р2. Время срабаты­вания реле измеряется при номинальном на­пряжении. По цепи рубильника Р2 подается переменное напряжение в цепь секундоме­ра. Пуск секундомера и проверяемого реле осуществляется включением рубильника РЗ.

Схемы рис. 14, б и 14, в отличаются только включением секундомера. В схеме рис. 14, б замыканием рубильника РЗ осуществляется пуск реле и блокировка секундомера. Отсчет времени возврата реле начинается с момента размыкания рубильника РЗ. Секундомер ос­танавливается в момент возврата реле К и размыкания его контакта.

В схеме рис. 14, в использован однопо­люсный рубильник РЗ, им подается напря­жение на реле. Секундомер пускается при замыкании временно-замыкающего контак­та К и останавливается при его размыкании.

Схема рис. 14, г предназначена для изме­рения напряжения и тока срабатывания и возврата реле, а также тока удерживания реле. Напряжение и ток должны быть под­ведены к реле с учетом полярности обмо­ток. Это условие выполняется при объеди­нении временной перемычкой (показана пунктиром) однополярных выводов обмоток К1 и К2. Контакт реле К в цепи удерживаю­щей обмотки должен быть зашунтирован во избежание его подгорания при проверке. На­пряжение срабатывания и возврата измеря­ют с помощью потенциометра R1 при отклю­ченном рубильнике Р2. Для измерения тока удерживания реле потенциометром R1 уста­навливают номинальное напряжение. Реле при этом срабатывает. Реостатом R2 уста­навливают ток примерно равный номиналь­ному току удерживания реле. Затем отклю­чают напряжение обмотки К1 рубильником РЗ и плавно снижают ток реостатом R2 до отпадания якоря выходного реле. Минималь­ный ток удерживания отсчитывают по ам­перметру в момент возврата реле.

Каждую измеряемую величину проверя­ют три раза. В протокол проверки заносят среднее значение величины. Проверяется также работа реле при пониженном до 0,8 и повышенном до 1,1 значениях номинально­го напряжения. Проверку реле времени про­изводят на рабочей уставке, а также на уставках, которые могут быть выставлены в оперативном порядке при изменении режи­ма работы электроустановки.

В случае обнаружения неисправности реле следует отыскать поврежденный эле­мент схемы. При этом удобно пользоваться методом сравнения проверяемого реле с исправным. Оба реле одного типа .с одинаковыми уставками включают параллельно по цепям напряжения (по цепям тока — пос­ледовательно) и подводят к реле напряже­ние (ток) в пределах 0,5— 1,5 от уставки. Этим обеспечивается идентичность задаваемых режимов работы реле. В этих условиях производят измерения напряжений электрон­ным вольтметром в различных точках схемы обоих реле поочередно и сравнивают резуль­таты измерений. Этот способ облегчает вы­явление неисправного элемента схемы.

При отыскании поврежденного элемен­та может возникнуть необходимость провер­ки электромагнитного реле. Для его провер­ки регулируемое напряжение постоянного тока подводят непосредственно к обмотке реле. Напряжение срабатывания и возврата регулируют стопорным и упорным винтами якоря реле. После замены поврежденного элемента производится проверка параметров срабатывания и времени действия реле.

Результаты проведенных проверок зано­сят в протокол. Рекомендуемые формы про­токолов приведены в приложениях 1, 2.

Необходимо принять меры для предотвра­щения ложных срабатываний высокоомных промежуточных реле (РП 16, РП 18 и т.п.) при замыканиях на землю в цепях опера­тивного постоянного тока. Ложные сраба­тывания могут происходить при замыкании на землю между обмоткой реле и управляю­щим этим реле контактом, при этом через обмотку реле протекает ток разряда емкос­ти сети. Ложные срабатывания могут проис­ходить и при замыкании в любой точке по­ложительного и отрицательного полюсов сети при достаточно протяженной кабельной свя­зи между управляющим контактом и обмот­кой реле, по которой протекает ток разряда емкости жилы кабеля по отношению к зем­ле. После срабатывания высокоомные реле могут самоудерживаться через сопротивле­ние устройства контроля изоляции.

Для предотвращения ложных срабатыва­ний необходимо отрегулировать напряжение срабатывания в пределах 0,6—0,7 от номи­нального. Обмотки реле, срабатывание ко­торых приводит к действию коммутацион­ных аппаратов или устройств противоаварийной автоматики, должны быть зашунтированы резисторами: для номинального на­пряжения 220 В — 5,1 кОм, 10 Вт, для номи­нального напряжения 110 В — 1,2 кОм, 15 Вт. Резисторы должны устанавливаться вне кор­пуса реле.

При параллельном соединении двух и более реле РП 16, РП 17, а также реле этих типов с другими реле параметры шунтиру­ющего резистора выбираются исходя из не­обходимости обеспечить результирующее сопротивление не более 4 кОм при напря­жении 220 В и не более 1 кОм при напряже­нии 110 В.