ЗАЧЕМ НУЖНЫ РЕЛЕ

Реле это устройство, которое нужно для управления электрическими цепями. Управление осуществляется электрическим сигналом относительно небольшой, по сравнению с коммутируемым, мощностью.

Кроме того, существуют устройства, которые срабатывают под воздействием таких факторов как свет, температура или предназначены для включения (отключения) устройств через заданные промежутки времени.

В данной статье рассмотрены основные типы реле, их устройство и как они работают, причем описано это простыми словами и максимально доходчиво для начинающих электриков.

По назначению эти устройства можно разделить на две группы: коммутационные и защитные.

В зависимости от принципа действия коммутационные реле тоже могут быть нескольких типов:

• электромеханические (электромагнитные);
• электронные (твердотельные);
• герконовые.

Основные элементы электромагнитных реле: катушка, электрические контакты и привод для управления ими.

Как выглядит один из вариантов его исполнения показано на рисунке 1.

Герконовые реле тоже имеют в своем составе катушку и контакты, но в них отсутствует механический привод, поскольку контактная группа является магнитоуправляемой.

Конструкция этого типа обеспечивает высокое быстродействие и надежность. Как правило, герконовые исполнения используются в цепях автоматики и управления, и не предназначены для коммутации больших токов и напряжений.

Электронные или, как их еще называют, твердотельные реле являются полупроводниковыми изделиями. Принцип их работы заключается в том, что переключение осуществляется за счет изменения проводимости рабочего тела. В них нет катушки и контактов.

Последнее является плюсом, потому что при управлении нагрузкой большой мощности отсутствует искрообразование, что повышает безопасность и срок эксплуатации таких устройств.

Поскольку управление электронное, то быстродействие тоже является высоким.

Описанные типы применяются там, где требуется:

• обеспечить гальваническую развязку между цепями управления и коммутации;
• переключать большие мощности;
• одним сигналом управлять несколькими цепями.

Для реализации последней опции используется изделия с несколькими контактными группами, которые электрически независимы друг от друга.

В принципе, любое реле используется там, где требуется управление электрическими цепями (включение, выключение, переключение).

Однако, существуют различные исполнения, отличающиеся устройством и принципом действия:

• силовые (промежуточные);
• слаботочные;
• тепловые;
• света;
• времени.

Каждое из них нужно для решения своих задач, основные из которых рассмотрены ниже.

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ РЕЛЕ

Все реле объединяет одно: наличие коммутационных контактов или переключающих полупроводниковых элементов, поэтому они являются неотъемлемой частью практически всех устройств автоматики, например, УЗО.

Как работает тепловое реле.

Оно используется в устройствах защиты от перегрева приборов, электродвигателях, а также автоматических и дифференциальных выключателях тока.

Тепловое реле состоит из двух пластин, имеющих разный коэффициент теплового расширения. Пластины оборудованы контактами, по которым в замкнутом (рабочем) состоянии протекает ток.

При превышении температуры выше рабочей пластины изгибаются, происходит размыкание контактов и разрыв электрической цепи. После остывания контакт восстанавливается.

Это самый простой вариант. Существуют конструкции в которых рабочим телом является газ в герметичной трубке. При изменении температуры он расширяется (сжимается) и приводит в действие расцепитель.

Если использовать схему с термодатчиком, то тепловое реле можно сделать из любого электромагнитного или герконового.

Зачем нужно реле напряжения.

В электрической сети по различным причинам иногда возникают перепады напряжения. Это может вызвать выход из строя бытовых электроприборов (телевизоров, холодильников, стиральных машин и пр.).

Для предотвращения таких ситуаций используют реле напряжения, которое отключает цепь при увеличении или уменьшении напряжения при достижении им заданных значений.

Промежуточное (силовое) реле.

Нужно для коммутации мощных электрических цепей управляющим слаботочным управляющим сигналом.

Примером такого устройства может быть электромагнитный пускатель, который состоит из:

• катушки для управления;
• механического привода (ярма, промежуточных тяг);
• мощной контактной группы для подключения нагрузки.

Принцип работы аналогичен электромагнитному реле.

Реле контроля фаз.

Предназначено для работы в сетях трехфазного тока и нужно для того, чтобы:

Обнаруживать пропадание одной или нескольких фаз. При отсутствии хотя бы одной происходит отключение нагрузки.

Контролировать фазные напряжения. При их "перекосе" реле срабатывает.

Обнаружение изменения фазного угла. При его дисбалансе происходит размыкание электрической цепи.

Газовое реле, назначение и принцип работы.

Применяется для защиты масляных трансформаторов при возникновении следующих неисправностей:

• уменьшение уровня масла;
• изменение скорости его циркуляции;
• повышенное газообразование (закипание) в охлаждающей среде.

При обнаружении одной из перечисленных ситуаций формируются сигналы на отключение трансформатора.

Это основные типы устройств, предназначенных для управления и защиты электрических цепей и оборудования. Существуют и другие исполнения, как по принципу действия, так и области применения.

Описание всего их многообразия в рамках одной статья невозможно.