Реле — это прибор, который реагирует на дифференциацию каких-либо параметров установки и воздействует на исполнительный аппарат за счет местного источника.
Разновидности реле
1. Реле автоматики — устройство, которое реагирует на какое-либо определенное значение характеристики. Также реле проводит управление автоматизированным аппаратом через реакцию на данное значение характеристики. Реле автоматики монтируются в цепях автоматического контроля, а также в цепях управления какого-либо аппарата. По принципам действия и параметрам, на которые реагируют реле автоматики, они также делятся на защитные реле, начинающие свою работу в случае аварии или каких-либо серьезных отклонений от режима работы, на реле, контролирующие различные технологические процессы, происходящие во время включения или выключения какой-либо машины, и на реле, которые автоматически регулируют работу установки во время ее работы.
Реле автоматики могут быть разделены по своим признакам на электрические, механические, тепловые, акустические, оптические, жидкостные и газовые.
По типу применяемой энергии автоматические реле могут быть разделены на две большие группы: механические и электрические. К первым относятся центробежное, поплавковое, струйное, газовое, термическое, оптическое, мембранное, поршневое реле и многие другие. Ко вторым — частотное, индукционное, магнитоэлектрическое, поляризованное, магнитострикционное, фотоэлектрическое, электромагнитное, электродинамическое реле и многие другие виды реле. Среди огромного числа электрических реле наиболее часто применяются электромагнитные реле постоянного и переменного тока благодаря своей надежности и очень хорошим эксплуатационным показателям. Такие реле называются контакторами. Автоматические реле также могут быть разделены на максимальные, нулевые и минимальные. Принцип такого разделения состоит в том, что реле приходит в действие при достижении верхнего, нижнего пределов данного параметра или при исчезновении данного фактора. Разделение автоматических реле также может происходить на основе множества других факторов. Конструктивными частями автоматического реле являются рычажный механизм, клапан и электрическая контактная система.
2. Защитные реле — устройства, которые реагируют на предельно фиксированные значения характеристик аппаратов. Также они приводят в действие различные системы управления и сигнализирования. Это позволяет предотвратить переход аварийного максимума или минимума.
Защитные реле так же, как и автоматические, могут быть классифицированы по множеству признаков на целые ряды классов: по назначению, по признакам характеристик, по пределам, по принципам действия, устройству частей, по типу применяемой энергии, а также по многим другим признакам. Применяются защитные реле в мощных энергетических системах, в электрических промышленных системах и т. д. Везде их роль — защита основных частей от токов коротких замыканий, различных перегрузок, аварийных изменений напряжения, силы тока и т. д. В свою очередь защитные реле разделены на реле напряжения, реле направления мощности, дифференциальные реле, реле сопротивления и реле обратного тока:
1) реле напряжения используются для выключения электрических двигателей при резком уменьшении уровня напряжения, а также для защиты генераторов и линий электрической передачи. Они являют собой мгновенно действующие реле с рассчитанной на определенное напряжение обмоткой;
2) реле направления мощности используются в схемах защиты линий электрической передачи. Они реагируют на величину, фазу и силу тока, а также на его направление по отношению к направлению напряжения. Время срабатывания таких реле должно быть минимальным. В связи с этим условием наибольшее применение получили реле с барабаном. В таких реле время срабатывания доходит до 0,02—0,06 с. Катушки напряжения реле направления мощности начинают работать во вторичной цепи трансформатора напряжения, а катушки тока включаются во вторичные цепи трансформаторов тока.
Принцип работы реле направления мощности заключается в том, что при дифференциации тока и мощности происходит замыкание контактов реле;
3) реле сопротивления применяются для защиты линий электропередачи на расстоянии. Такое реле реагирует на реактивное и полное сопротивление. Сопротивление в этом случае представляет собой функцию характеристики линий и дистанции между местом расположения реле и местом короткого замыкания. Реле сопротивления срабатывает в случае короткого замыкания в контролируемом участке линии электропередачи, но не срабатывает, если короткое замыкание происходит за пределами данного участка. Значительная часть реле сопротивления сконструирована на основе индукционного принципа действия;
4) дифференциальные реле используются для защиты генераторов, линий электропередачи и трансформаторов. Чаще всего применяют реле для дифференциально-токовой защиты. Такие реле основаны на принципе сравнения параметров тока на разных этапах прохождения защищаемого участка. Дифференциальные реле конструируются чаще всего на основе электромагнитного и индукционного принципов действия;
5) реле обратного тока используют как защиту генераторов постоянного тока, когда последние взаимодействуют с каким-либо количеством других генераторов или источниками тока. Реле обратного тока срабатывают в случае повреждения или остановки устройства. Конструкция реле обратного тока основана на принципах действия поляризованного реле.
На вышеуказанных видах реле защиты их виды не ограничиваются, но все остальные являются редко применяемыми, так как принципы их работы ограничивают их применение по многим параметрам.
3. Исполнительное реле — гидравлическое, электрическое или пневматическое устройство, которое реагирует на воздействие сигнализации, а также на воздействие управляющего, измерительного или регулирующего устройства. Исполнительные реле конструируются с контактной системой или с особой частью, которая как раз и воздействует на какой-либо аппарат. Чаще всего исполнительные реле применяются для сигнализации. В таком случае происходит срабатывание сигнализации при резких перепадах давления, напряжения, силы тока, его фаз, температуры, уровня жидкости и газа. Для улучшения работы исполнительных реле их конструируют вместе с соответствующим прибором.
4. Промежуточное реле — электрический, пневматический или гидравлический прибор, который приводится в рабочее состояние даже слабыми импульсами управления, а также он приводит в рабочее состояние различную исполнительную аппаратуру, мощность которой может значительно превышать мощность импульсов. В неэлектрических промежуточных реле кинетическая энергия потока жидкости (газа), которая появляется при срабатывании управляющего устройства, воздействует на мембрану, которая открывает (закрывает) клапан в цепи механизма исполнения. Чаще всего промежуточные реле используются в автоматических системах управления машин и в регуляторах. Промежуточные реле ступенчато усиливают мощность управления, увеличивают количество исполнительных цепей при ветвлении процесса, а также замедляют передачу распорядительного импульса от одной цепи к другой. Промежуточные реле нужны тогда, когда необходимо установить взаимосвязь двух цепей дифференцированных напряжений. Среди электрических промежуточных реле наиболее часто используемыми являются электромагнитные реле, в частности реле с поворотными и втяжными якорями. Применяются такие промежуточные реле в системах телесигнализации, телеуправления, автоматического управления и в связи. Как и для других, для промежуточных реле очень важно время их срабатывания, так как в зависимости от ситуации могут быть необходимы как реле быстрого реагирования, так и реле замедленного действия. При помощи шунтования обмотки реле можно изменить время срабатывания данных реле до нескольких секунд.
5. Реле связи — электрическое устройство, которое реагирует на разносиловые импульсы тока и управляет цепями телефонных, телемеханических и телеграфных аппаратов. Реле связи в свою очередь подразделяются на телефонные, кодовые и телеграфные реле:
1) телефонные реле используются для управления различными цепями телефонных станций. По принципу действия делятся на две группы: электромагнитные и тепловые. Но наибольшее распространение получили электромагнитные реле. Контактная система реле составлена плоскими пружинами из нейзильбера, латуни или бронзы, а также серебряными или пластиковыми контактами.
Время срабатывания телефонных реле составляет 5— 30 м/с;
2) телеграфные реле используются для приема и обработки слабых сигналов с линии связи и их передачи в телеграфный аппарат. Делятся на нейтральные и поляризованные. Последние получили более широкое применение. Могут разделяться по таким признакам, как конструкция, быстрота воздействия и число обмоток;
3) кодовые реле применяются в телемеханике. В этой отрасли они выполняют телеуправление и телесигнализацию. Кодовое реле состоит из многоконтактного реле с обмоткой, напряжение которой составляет до 120 В.
