Комбинированное полупроводниковое реле тока

В комбинированном реле с помощью электронного чаще всего транзисторного ключа (см. п. 4.2.4, п. 4.3.1)производится включение и отключение выходного электромагнитного реле напряжения, которое конструктивно объединяют с полупроводниковым реле.

Упрощенная функциональная схема комбинированного реле переменного тока показана на рис. 6.4 [10].

Измерительный преобразователь (ИП) релепеременного тока имеет на входе трансформатор тока (ТА), нагруженный на малое по величине активное сопротивление R. Падение напряжения на этом сопротивлении пропорционально первичному току в контролируемой цепи (ЭЦ1). Напряжение, снимаемое с сопротивления R, выпрямляется выпрямителем (UZ) и сравнивается в компараторе²⁹ (К) с опорным напряжением U_оп. В качестве компаратора обычно используют операционный усилитель (см. п. 4.8.5) с положительной обратной связью. Уставка тока срабатывания реле задается при помощи соответствующего выбора величины опорногонапряжения.

Сигнал с компаратора передается на формирователь импульсов управления (ФИУ – см. п. 4.7) электронным ключом (ЭК). Когда ток в контролируемой цепи превысит значение уставки, заданной опорным напряжением, электронный ключ откроется по сигналу с компаратора и включит электромагнитное реле (РЭМ) по электрической цепи (ЭЦ3). РЭМ произведет коммутаци.цепи (ЭЦ2) своими контактами.

Уменьшение тока в контролируемой цепи ЭЦ1 ниже определенного уставкой значения вызовет переход электронного ключа в непроводящее состояние, отключение реле РЭМ и коммутацию цепи ЭЦ2.

У реле постоянного тока в составе измерительного преобразователя вместо трансформатора тока ТА применяют шунт и специальную схему преобразования напряжения, снимаемого с шунта и подаваемого на компаратор.

Комбинированное полупроводниковое реле напряжения

Техническую реализацию комбинированного полупроводникового реле напряжения выполняют в соответствии со схемой на рис. 6.4. Вместо трансформатора тока применяется трансформатор напряжения или, возможно, делитель напряжения. С помощью опорного напряжения, подаваемого к компаратору, задается либо уставка напряжения отпускания для реле минимального напряжения, либо уставка напряжения срабатывания для реле максимального напряжения.

Для трехфазных электрических цепей применяют трехфазные реле минимального напряжения, с помощью которых можно осуществлять контроль трех линейных или трех фазных напряжений. Упрощенная функциональная схема одного из вариантов построения такого реле приведена на рис. 6.5 [10].

С помощью трехфазного реле минимального напряжения осуществляется защита трехфазных приемников электрической энергии при недопустимом снижении фазного или линейного напряжения в контролируемых цепях ЭЦ1_А, ЭЦ1_В, ЭЦ1_С.

Уставка напряжения отпускания реле U_от задается с помощью резистора R_о одинаковой для всех трех контролируемых напряжений U_А, U_В, U_С в электрических цепяхЭЦ1_А, ЭЦ1_В, ЭЦ1_С. Величины U_А, U_В, U_С сравниваются компараторами (нелинейными элементами) с уставкой U_от. По результатам сравнения каждый компаратор формирует на своем выходе сигнал, уровень которого соответствует логической единице или логическому нулю. Любой кратковременный сигнал на выходе компаратора, вызванный провалом напряжения, преобразуется в сигнал большей длительности и подается в логическую схему И-НЕ (см. п. 8.1, п. 8.2). Появление нулевого сигнала на входе схемы И-НЕ вызывается снижением напряжения U_А, U_В или U_С за порог U_от. Тогда по единичному сигналу с выхода логической схемы И-НЕ формирователь импульсов управления (ФИУ) откроет электронный ключ (ЭК). Выходное электромагнитное реле (РЭМ) получит сигнал от ЭК по цепи (ЭЦ3). РЭМ сработает и произведет коммутацию электрической цепи (ЭЦ2) своим коммутирующим контактом. Тем самым РЭМ подаст команду³⁰ на отключение приемника электрической энергии (электродвигателя) от питания по всем контролируемым цепям ЭЦ1_А, ЭЦ1_В, ЭЦ1_С.

Для защиты электродвигателей, тиристорных преобразователей или других трехфазных потребителей при снижении симметричного напряжения, асимметрии междуфазных напряжений и обратном чередовании фаз применяют комбинированные полупроводниковые реле ЕЛ-10-1, ЕЛ-10-2. В каждом из них предусматривается выходное электромагнитное реле, которое срабатывает, при снижении напряжения в одной из фаз до 55…65% U_ном. При обрыве двух или трех фаз одновременно или при обратном следовании фаз реле срабатывает при напряжении 70…75% U_ном. Коэффициент возврата реле не менее 0,9. Время срабатывания реле ЕЛ-10-1 не превышает 5 с. Реле не срабатывает при колебаниях симметричного напряжения в пределах (0,85…1,10)U_ном.

Реле времени