Реле — это ключевое коммутационное устройство, которое, реагируя на изменение определённых параметров (таких как ток, напряжение, давление, температура), замыкает или размыкает электрические цепи с помощью местного источника энергии, тем самым управляя работой исполнительных механизмов.
Классификация реле
1. Реле автоматики — это устройства, предназначенные для контроля заданного значения параметра и автоматического управления оборудованием при его достижении. Они являются основой систем автоматического контроля и управления. По своему функциональному назначению реле автоматики подразделяются на:
- Защитные реле, срабатывающие при аварийных ситуациях или значительных отклонениях от нормального режима работы.
- Реле контроля технологических процессов, управляющие последовательностью операций при запуске или остановке машин.
- Реле автоматического регулирования, поддерживающие заданные параметры установки во время её эксплуатации.
По типу воспринимаемой энергии и принципу действия реле автоматики делятся на множество видов: механические (центробежные, поплавковые, мембранные), тепловые, электрические (электромагнитные, индукционные, фотоэлектрические) и другие. Особенно широкое распространение благодаря надёжности получили электромагнитные реле (контакторы) постоянного и переменного тока. Также реле автоматики классифицируют на максимальные, минимальные и нулевые, в зависимости от того, при каком значении параметра (верхнем, нижнем или при его исчезновении) они срабатывают. Конструктивно такие реле обычно включают рычажный механизм, клапан и контактную группу.
2. Защитные реле — это специализированные устройства, предназначенные для непрерывного мониторинга параметров энергосистем и мгновенного реагирования на опасные отклонения (например, токи короткого замыкания, перегрузки, скачки напряжения). Их главная задача — предотвратить развитие аварии путём отключения повреждённого участка и подачи сигнала. Классификация защитных реле обширна и включает следующие основные типы:
- Реле напряжения. Защищают электродвигатели от работы при пониженном напряжении, а также генераторы и линии электропередачи. Представляют собой реле мгновенного действия с калиброванной обмоткой.
- Реле направления мощности. Применяются в схемах защиты линий электропередачи, реагируя на направление и величину мощности. Для достижения минимального времени срабатывания (до 0.02–0.06 с) часто используют конструкции с вращающимся барабаном. Их токовые катушки подключаются через трансформаторы тока, а катушки напряжения — через трансформаторы напряжения.
- Реле сопротивления (дистанционные). Осуществляют дистанционную защиту линий электропередачи, срабатывая при коротком замыкании в контролируемой зоне. Принцип действия основан на измерении полного сопротивления линии, которое прямо зависит от расстояния до места повреждения. Часто выполняются по индукционному принципу.
- Дифференциальные реле. Защищают генераторы, трансформаторы и линии путём сравнения токов на входе и выходе защищаемого объекта. Разница токов (дифференциальный ток) указывает на внутреннее повреждение. Конструкции чаще всего электромагнитные или индукционные.
- Реле обратного тока. Защищают генераторы постоянного тока, работающие параллельно, от перетекания тока в обратном направлении при их остановке или неисправности. Основаны на принципе поляризованного реле.
3. Исполнительное реле — это конечное звено в цепи управления, которое непосредственно воздействует на управляемый аппарат (например, включает насос, открывает клапан, запускает сигнализацию). Оно может быть электрическим, пневматическим или гидравлическим и приводится в действие сигналом от измерительного или управляющего устройства. Часто такие реле используются для аварийной сигнализации при выходе параметров (давления, температуры, уровня) за допустимые пределы. Для повышения эффективности их часто конструктивно объединяют с соответствующим датчиком.
4. Промежуточное реле выполняет роль усилителя и распределителя сигналов в системах автоматики. Его задача — принять слабый управляющий импульс и коммутировать более мощные цепи исполнительных устройств. Промежуточные реле также используются для гальванической развязки цепей, увеличения числа управляемых цепей и создания временных задержек. В электрических системах наиболее распространены электромагнитные реле с поворотным или втяжным якорем. Время их срабатывания можно регулировать в широких пределах (от миллисекунд до секунд), что делает их универсальным инструментом в телеуправлении, автоматике и системах связи.
5. Реле связи — это специализированные устройства для коммутации цепей в системах передачи информации (телефония, телеграфия, телемеханика). Они реагируют на слабые импульсные сигналы и делятся на три основные группы:
- Телефонные реле. Управляют соединениями на телефонных станциях. Преобладают быстродействующие электромагнитные реле (5–30 мс) с контактными группами из пружин и серебряных контактов.
- Телеграфные реле. Предназначены для приёма, усиления и ретрансляции слабых сигналов с линий связи. Наибольшее применение нашли высокочувствительные поляризованные реле.
- Кодовые реле. Используются в аппаратуре телемеханики для выполнения функций телеуправления и телесигнализации. Обычно представляют собой многоконтактные реле на рабочее напряжение до 120 В.
