Akım rölesi çalışma prensibi: cihaz ve amaç

Elektromekanik akım rölesi

Akım rölesi nedir? Böyle bir soru genellikle öğrenciler ve kendi kendini yetiştiren elektrikçiler arasında ortaya çıkar. Cevap oldukça basit, fakat ders kitaplarında ve İnternet'teki birçok makalede çok sayıda formül ve çeşitli yasalara atıfta bulunuyor. Makalemizde ne olduğunu ve tam anlamıyla parmaklar üzerinde nasıl çalıştığını açıklamaya çalışacağız.

Akım rölesi cihazı

İlk olarak, akım rölesi ve cihaz prensibine bakalım. Şu anda elektromanyetik, indüksiyon ve elektronik röleler var.

En yaygın elektromanyetik rölelerin cihazını sökeceğiz. Dahası, çalışma prensiplerini en açık şekilde anlama fırsatı sağlarlar.

Elektromanyetik akım rölesi cihazı

• Herhangi bir mevcut rölenin temel elemanları ile başlayalım. Mutlaka manyetik bir çekirdeği var. Dahası, bu manyetik çekirdek hava boşluğu olan bir alana sahiptir. Manyetik devrenin tasarımına bağlı olarak bu gibi boşluklar 1, 2 veya daha fazla olabilir. Fotoğrafımızda iki tane boşluk var.
• Manyetik devrenin sabit kısmında bir bobin var. Ve manyetik devrenin hareketli kısmı, manyetik devrenin iki bölümünün bağlantısını önleyen bir yay ile sabitlenir.

Elektromanyetik akım rölesi çalışma prensibi

• Bobin üzerinde bir voltaj göründüğünde, manyetik devrede EMF indüklenir. Bundan dolayı, manyetik devrenin hareketli ve sabit parçaları, bağlanmak isteyen iki mıknatıs gibi olur. Yay, yapmalarına izin vermiyor.
• Bobindeki akım arttıkça, emf artacaktır. Buna göre, manyetik devrenin hareketli ve sabit bölümünün çekiciliği artacaktır. Belirli bir akım gücü değerine ulaşıldığında, EMF, yayın direncinin üstesinden gelebilecek kadar yüksek olacaktır.
• Manyetik devrenin iki bölümü arasındaki hava boşluğu azalmaya başlayacaktır. Ancak talimat ve mantığın dediği gibi, hava boşluğu ne kadar küçük olursa, çekici kuvvet o kadar büyür ve manyetik çekirdekler o kadar hızlı bağlanır. Sonuç olarak, anahtarlama işlemi saniyenin yüzlerce saniyesini alır.

Farklı performans tiplerinde akım röleleri vardır.

• Hareketli kontaklar, manyetik devrenin hareketli kısmına sağlam bir şekilde tutturulmuştur. Sabit kontaklarla kapanırlar ve röle bobindeki akımın ayarlanan değere ulaştığını belirtirler.

Akım Sıfırlama Akım Ayarı

• Orijinal konumuna geri dönmek için rölenin içindeki akımın videodaki gibi düşmesi gerekir. Ne kadar düşmesi gerektiği rölenin geri dönüş katsayısına bağlıdır.

Tasarıma bağlıdır ve ayrıca yayın gerginliği veya zayıflaması nedeniyle her röle için ayrı ayrı özelleştirilebilir. Kendin yapmak oldukça mümkün.

Akım rölesi bağlamanın amacı ve yöntemleri

Akım ve gerilim röleleri hemen hemen tüm temel korumaların ana unsurlarıdır. Bu nedenle, kapsamı ve kablo şemasını daha yakından inceleyelim.

Akım rölesinin amacı

Ve her şeyden önce, hadi görelim, ama neden bu akım rölesine gerçekten ihtiyaç var? Bu soruyu cevaplamak için, biraz teori dalmalıyız. Ancak mümkün olduğunca yüzeysel ve erişilebilir olmasını sağlamaya çalışacağız.

• Herhangi bir elektrik tesisatının çalışmasının iki ana parametresi vardır - akım ve voltajdır. Bu iki parametreyi kontrol ederek, ekipmanın performansını ve olası arızaları değerlendirmek mümkündür.
• Akım rölesi, tahmin edebileceğiniz gibi akımı kontrol eder. Azalması yalnızca yükte bir azalmadan bahsediyorsa, çoğu durumda artması ciddi bir arıza olduğunu gösterir. Sorunu daha ayrıntılı olarak ele almamak için elektrik motorunu örnek olarak alalım.

Röle motor koruma devresi

• Motorun anma akımı vardır, örneğin 50A. Akımdaki hafif bir artış, yani 55A'ya kadar, bir aşırı yüke işaret ediyor. Bu durumda, motor derhal kapatılmamalıdır, çünkü aşırı yük geçici olabilir ve EI'ye göre çoğu elektrik motoru periyodik olarak aşırı yüklenebilir.
• Ancak daha yüksek bir anma akımına sahip sürekli çalıştırma, mekanik arızalara veya başka sorunlara işaret edebilir. Bu nedenle, yükten sonra, belli bir süre sonra motor durdurulmalıdır.

Aşırı yük koruma devresi

• Akım ve zaman rölesi devresi böyle bir koruma sağlar. Akım, 50A nominal değerinin üzerine çıktığında, akım rölesi etkinleştirilir. Kontakları ile, söndürülmüş durumda motorun izin verilen çalışma süresini sayan bir zaman rölesi başlatır. Bu süre zarfında akım rölesi kaybolmazsa, zaman rölesi etkinleştirilir ve elektrik motorunu kapatır.

Dikkat! Aşırı yük koruması, motorun çalıştırıldığı andan itibaren yeniden yapılmalıdır. Bildiğiniz gibi, başlangıçta, başlangıç ​​akımı nominal olarak on katına kadar ulaşabilir (genellikle beş veya altı kez). Bu nedenle, aşırı yük korumanın yanlış tetiklenmesini önlemek için, zaman gecikmesi motorun ters çevirme süresinden daha uzun olmalıdır.

Akım kesme

• Şimdi başka bir durum alalım . Motorumuzda kısa devre var. En kısa sürede devre dışı bırakılmalıdır. Kısa devre, akımda keskin bir artışla karakterize edilir. Kısa devre tipine bağlı olarak, bu akımlar nominal değerin 10 katını geçebilir.
• Buna dayanarak, devresi böyle bir akıma tepki verecek bir akım rölesi koymalı ve hemen kapatmalıyız. Bu korumaya akım kesme denir. Koruma anında belli bir akım değerine ulaşıldığında elektrikli ekipmanı kapatır.

Zamanlı akım röleleri

• Ancak bu kadar büyük akımları olmayan kısa devreler var. Bu durumda, akım rölesi ve bağlantı şeması biraz değişir. Çalışma prensibi aşırı yük korumasına benzer, sadece akım ne kadar büyük olursa elektrik motorumuzu o kadar hızlı kapatır. Bu, bir cihazda ve zaman rölesi ve akımı birleştirerek elde edilir. Böyle bir korumaya aşırı akım denir.

Şalter içine yerleştirilmiş akım koruması

• Tek fazlı toprak arızalarına karşı koruma, negatif dizi akımlarına karşı koruma, diferansiyel koruma, mesafe koruması ve bir akım rölesi kullanan diğer birçok röle devresine karşı da koruma vardır.

Fakat bunlar zaten süreçleri daha iyi anlamayı gerektiren daha spesifik savunmalardır. Bu nedenle, yazımızda bunları dikkate almayacağız.

Akım rölesi bağlantı şemaları

Aygıtı ve mevcut rölenin amacını inceledikten sonra, bağlantılarıyla ilgili soruya gidebilirsiniz. İki ana seçenek vardır - doğrudan veya bir akım trafosu üzerinden.

Şu seçeneklerin her birine bakalım:

• Röleler, 1000V'a kadar voltaj ile doğrudan elektrik tesisatlarına bağlanabilir. Bunun nedeni, daha yüksek bir voltajla, yeterli yalıtım ve yüksek akım akışı sağlamak için rölenin boyutlarının önemli ölçüde arttırılması gerekmesidir. Bu nedenle rölenin fiyatı da artacaktır.

Doğrudan bağlı akım rölesi

• 1000 V'a kadar olan tüketiciler genellikle en sorumlu değildir, bu nedenle koruma bir veya iki fazda gerçekleştirilir. Ancak korumanın her üç fazda da uygulanması mümkündür. Bunu yapmak için, sadece yük ile seri olarak, mevcut rölenin bobini bir veya birkaç fazda açılır.

Akım rölesi

• Birçok akım rölesi iki bobin içerir. Onlar için mevcut rölenin sarımlarının seri veya paralel bağlantılarında kullanılabilir. Bu rölenin çalışma sınırlarını değiştirmek için gereklidir.
• Örnek olarak, PT 40 rölesini alın. Bobinler paralel bağlandığında, tepki akımı 0,1 ila 100 A arasında değişir. Sargılar seri bağlandığında, çalışma sınırı 0,2 - 200 A aralığında ayarlanabilir.

Dikkat! 0.1-100 A'lık bir cevap sınırına ihtiyacınız varsa, o zaman prensip olarak ikinci sarımı hiç bağlayamazsınız.

Akım trafosu 6 - 10kV

110kV ve üzeri akım trafosu

• Daha sık olarak, akım rölelerini bağlamak için kullanılan elektrik devreleri, akım trafolarının kullanılmasını içerir. Bu cihazlar herhangi bir akımı 1 veya 5 A değerlerine dönüştürmenize izin verir.

Akım trafosundan geçen akım rölesinin bağlantı şeması

• Bu tür tüketiciler genellikle sorumlu olarak kabul edilir, bu nedenle her aşamada mevcut koruma uygulanmaktadır . Bağlantı prensibi basittir. Röle bobini, sadece akım trafosunun terminallerine bağlanır.

Uyarı! Fakat burada akım trafolarının ve tüm ikincil anahtarlamaların kısa devreye yakın modda çalıştığı unutulmamalıdır. Bu nedenle, bu tür devrelerin kırılması, mevcut trafodaki hasarın yanı sıra insanlar için de ciddi sonuçlarla doludur. Bu nedenle, akım devrelerinde herhangi bir anahtar yapmadan önce, kısa devre ile bir aktarma kablosu kullanılmalıdır. Veya onarımdan türetilen elektrikli ekipmanı açmak.

Sonuç

Akım rölesi ve bağlantısının elektrik devresi birçok nüansa sahiptir. Her birine girerseniz, tam bir ders kitabı alırsınız. Amacımız, bu geçiş hakkında size en erişilebilir dilde genel bir fikir vermekti. Bu nedenle, makalemizdeki bazı sorular tam olarak açıklanmamıştır ya da basit değildir. Her yönüyle ilgili daha fazla ayrıntı, mevcut koşullar temelinde anlaşılmalıdır.