Реле электрические

В обозначениях реле произошли наибольшие изменения. Поэтому эти обозначения рассматриваются более подробно.

Катушки изображают так, как показано на рис. 2.6.2, где поз. 1 и 2 отличаются только направлениями выводов.

В устройствах автоматики, телемеханики, телефонии применяют реле как однообмоточные, так и с катушками, имеющими несколько обмоток. Если нужно подчеркнуть, что катушка является однообмоточной, то применяют обозначение 3, т.е. рисуют наклонную черту. Двухобмоточные катушки обозначают 4 или 5. Если же обмотки двухобмоточных реле разносят по схеме (т.е. изображают их в разных ее местах), то на их принадлежность к двухобмоточной катушке указывают две наклонные черты 6. Буква п, заменяющая цифры в обозначении 7, указывает на то, что катушка имеет п обмоток.

Числа, написанные около прямоугольника 8 или в прямоугольниках 9, - это сопротивления обмоток. В нашем примере сопротивление одной обмотки 50, а другой 990 Ом.

Некоторые реле имеют катушки 10 с двумя встречными обмотками; одна из них намагничивает магнитопровод, другая – размагничивает. Если встречные обмотки одинаковы, то катушка 11 бифилярна – она равносильна проволочному безындуктивному сопротивлению. Раньше бифилярные обмотки изображали просто как резистор 12, цифры над которым указывали его сопротивление, в нашем примере 800 Ом.

Обмотка трехфазного тока – 13. Если обмотка имеет отвод, то ее изображают, пользуясь обозначением 14.

Рис. 2.6.2 Обозначения катушек реле, не обладающих специальными свойствами

Если нужно конкретизировать обозначение катушки, то в дополнительные графические поля вписывают буквы. Катушка с одним дополнительным полем – 15, с двумя – 16. Линию между дополнительными полями допускается опускать (не показано). Примеры использования дополнительных полей: 17 – катушка переменного тока; 18 или 19 – катушка с обмоткой напряжения (обозначение 19 тремя полуокружностями устарело); 22 или 23 – катушка с токовой обмоткой (обозначение 23 двумя полуокружностями устарело).

Возможна еще большая конкретизация: так, 20 и 21 – катушки с обмотками минимального напряжения, а 24 и 25 – максимального тока.

В схемах релейной защиты нередко применяют обозначение 26, но оно стандартом не предусмотрено.

В некоторых случаях приходится применять реле, конструкция катушек которых придают этим реле специальные свойства. Рассмотрим эти обозначения, воспользовавшись рис. 2.6.3.

На этом рисунке показаны: 1 и 2 – катушки поляризованного реле, т.е. такого реле, которое срабатывает только при определенном направлении тока, на что указывает изображение магнита в дополнительном поле обозначения 1 или буква Р в обозначении 2. Обратите внимание: в примерах применения обозначения 2 вывод катушки, но которую должен быть подан «+», чтобы реле сработало (т.е. чтобы контакт переключился), отмечен точкой (3) или черточкой (4). Обозначение 4 устарело.

Катушку, обладающую остаточным магнетизмом, обозначают по 5, имеющую механическую блокировку – по 6, нечувствительную к переменному току – по 7, воспринимающую часть электротеплового реле (т.е. биметаллическую пластину или ее нагреватель) – по 8. Если же электромеханическое устройство работает с механическим резонансом, то для обозначения катушки устройства пользуются обозначением 9, где надпись 400 Нz (в нашем примере) – это резонансная частота.

Особое внимание обратите на обозначения 10 – 17. Здесь: 10 и 15 – катушка электромеханического устройства, работающего с ускорением при срабатывании; 11 – то же при срабатывании и возврате; 12 – с замедлением при срабатывании; 13 и 16 – то же при возврате; 14 и 17 – при срабатывании и возврате.

Рис. 2.6.3 Обозначения катушек реле, обладающих специальными свойствами

Важные особенности современных обозначений 10 – 14 и устаревших 15 – 17 состоят в следующем. 1. Обозначения претерпели значительные изменения (ср. 10 и 15; 13 и 16; 14 и 17). 2. В первом стандарте, который установил эти обозначения (1955 г.), было подчеркнуто, что они служат для указания «выдержки времени на обмотке», т.е. с помощью медных гильз или шайб, надеваемых на сердечник реле, специальным исполнением магнитопровода, якоря и т.п. Для реле, в которых замедление достигается другими способами, например с помощью часового механизма, пневматики, электродвигателя с редуктором и т.д., - обозначения 10 – 17 применять не следует.

Не следует также применять эти обозначения, если ускорение (замедление) получают путем введения в цепь катушки (или присоединения параллельно ей) резисторов, конденсаторов, диодов, т.е. «внешних элементов», не относящихся к самой катушке.

На рис. 2.6.3 18 – реле, которое не имеет деталей для создания выдержки времени. У реле 19 и 20 такая деталь есть. Это медная гильза Г (или набор медных шайб). Но в одном случае (19) она расположена вблизи якоря, в другом (20) – со стороны, противоположной якорю.

При включении катушки 19 (пока ток в ней возрастает от нуля до установившегося значения) в гильзе индуктируются вихревые токи. Создаваемое или в это время магнитное поле вытесняет магнитный поток из якоря. Поэтому его движение (и, следовательно, переключение контактов К) начинается позже, чем включают реле 18. Иными словами, получается замедление при срабатывании – его иногда называют прямым замедлением.

У реле 20 гильза находится далеко от якоря; она практически не влияет на время срабатывания. Но когда катушку отключают, в гильзе возникают вихревые токи. Созданный или магнитный поток удерживает якорь притянутым еще некоторое время. Так создается замедление при возврате – так называемое обратное замедление.

Рекомендации по применению обозначений. Для обозначения катушек рекомендуется применять общее обозначение (рис. 2.6.2, 1 или 2). Выдержка времени в любых случаях, независимо от способа ее получении, обозначается в изображении контактов (см. рис. 2.6.4).

Контакты. На рис. 2.6.4 показаны общие обозначения контактов, т.е. такие обозначения, которые можно применять во всех без исключения случаях. Если же требуются уточнения, то пользуются более сложными обозначениями, которые приведены ниже на рис. 2.6.5 и 26.3.

Рисунок 2.6.4 разделен вертикальными линиями на четыре части.

В первой, считая слева, даны эскизы, поясняющие, как переключаются контакты, причем для облегчения изложения контактные пружины (контакты) на рисунке условно перенумерованы, а именно: контакты 2 и 3 замыкаются при срабатывании, но размыкаются при возврате; контакты 1 и 2 размыкаются при срабатывании, но замыкаются при возврате. Под эскизами помещены диаграммы переключений, где прямоугольник показывает, что контакт замкнут. Прямоугольники, расположенные над осью времени, соответствуют контактам 2 – 3, под осью – контактам 1 – 2.

Правее показаны современные обозначения контактов. А еще правее – отмененные; они обведены волнистой линией. Заметим, что форма I употреблялась редко, а форма II весьма распространена. Дело в том, что форма I требует такой ориентации схемы, чтобы воображаемая сила (она условно изображена стрелками) действовала на контакт либо сверху вниз (при горизонтальном расположении цепей), либо слева направо – при вертикальном расположении, что крайне неудобно. Современные обозначения сво бодны от этого недостатка: контакты на чертеже можно располагать как угодно.

Перейдем к рассмотрению обозначений.

На рис. 2.6.4, а показаны возможные варианты изображений замыкающих контактов, которые при описании схем обозначают буквой з.

Рис. 2.6.4 Общие обозначения контактов

Все варианты равноценны, но в одной и той же схеме надо, понятно, пользоваться каким-нибудь одним из них. На рис. 2.6.4, б даны обозначения размыкающих контактов р.

Переключающий контакт п (рис. 2.6.4, в) представляет собой сочетание замыкающего 2 – 3 и размыкающего 1 – 2 контактов с общей пружиной 2. Особенность переключающего контакта состоит в том: в процессе переключения оба контакта никогда не бывают одновременно замкнутыми, что явствует из диаграммы: между двумя прямоугольниками виден разрыв.

Контакт, переключающий без разрыва цепи, бр показан на рис. 2.6.4, г. При срабатывании раньше соединяются пружины 2 и 3, а затем пружина 2 приподнимается. В результате между нею и пружиной 1 образуется разрыв. При возврате явления протекают в обратной последовательности. Но, так или иначе, в процессе переключения оба контакта некоторое время одновременно замкнуты. Образуется как бы мостик, откуда и происходит распространенное название: мостящий контакт.

Обозначения замедления на контактах иллюстрирует рис. 2.6.5. Познакомимся сначала с системой обозначений; ее поясняет рис. 2.6.5, а. Суть дела сводится к следующему.

Замедление происходит при движении в направлении от дуги к ее центру. Значит, на рис. 2.6.5, а 1 изображает замедление при движении вправо, 2 – при движении влево, 3 – при движении в обоих направлениях.

Графическую связь дуги с изображением контакта показывают либо штриховой линией, либо двумя параллельными линиями.

Значение замедления, если нужно, можно проставлять около изображения замедлителя, в нашем примере 0,7 s.

Замедлитель (дугу) допускается изображать с любой стороны контакта, но, понятно, направлять дугу нужно с учетом воображаемого направления движения, которое на рис. 2.6.5, б показано стрелками. Стрелки на схемах, конечно, не изображают. Следовательно, на рис. 2.6.5, б: 4 и 5 – это замыкающие контакты, которые замыкаются с замедлением; 6 и 7 – замыкающие контакты, размыкающиеся с замедлением; 8 – размыкающий контакт, замыкающийся с замедлением; 9 – размыкающий контакт, размыкающийся с замедлением.

Следуя этой условности, легко понять, что замедление при срабатывании замыкающих контактов показано на рис. 2.6.5, в, размыкающих – на рис. 2.6.5, г. Замедление при возврате замыкающих и размыкающих контактов иллюстрируют рис. 2.6.5, д и е соответственно. Замедление в обоих направлениях, т.е. при срабатывании и при возврате, показано на рис. 2.6.5, ж и з соответственно.

Обратите внимание: волнистой линией обведены устаревшие, но еще широко применяющиеся обозначения.

Рис. 2.6.5 Обозначение замедления на контактах

Обозначения последовательности переключений контактов. Обратим внимание читателей на то, что ускорение на контактах никогда не обозначается. Однако если контакты собраны в общий конструктивный узел, например в контактную группу, и она устроена так, что один контакт переключается раньше другого, то это может быть отражено на схеме. Рассмотрим этот вопрос, обратившись к рис. 2.6.6.

На рис. 2.6.6, а справа показана контактная группа из трех контактов. При срабатывании раньше замыкается нижний контакт, затем средний и наконец размыкается верхний. На последовательность переключений указывают черточки. Так, например, замыкающий контакт 1 замыкается раньше, а 2 позже по отношению к другим контактам в группе. Аналогично размыкающий контакт 3 размыкается раньше, а контакт 4 позже по отношению к другим контактам.

Рис. 2.6.6 Обозначения последовательности переключений контактов в группе

Запомнить эти обозначения трудно, тем более, что они употребляются крайне редко. Но усвоить систему построения обозначений легко. Применительно к замыкающим контактам ее иллюстрирует рис. 2.6.6, б, к размыкающим – рис. 2.6.6, в. За основу принято изображение контакта, показанное на рис. 2.6.6, б в центре. Его «ход», т.е. графическое расстояние, которое необходимо пройти для замыкания цепи равен l, чему соответствует время t. Опережающий контакт показан левее. Его ход l ₁ < l, следовательно, время замыкания t ₁< t. Справа показан отстающий контакт. Его ход l ₂ > l, а время замыкания t ₂> t. Такие же соображения справедливы и для размыкающих контактов – рис. 2.6.6, в. Левый контакт размыкается при срабатывании раньше, а правый позже среднего. Это явствует из того, что l ₃ < l < l ₄ и, следовательно, t ₃ < t < t ₄.

Обратите внимание на условность. Она состоит в том, что речь идет не о фактическом расстоянии между подвижной и неподвижной частями контакта, а о графическом ходе, т.е. о расстоянии на чертеже. Заметим, кстати, что это далеко не единственная условность в обозначениях. Так, мы говорим, что контакт замыкается (размыкается) с замедлением. Но это же противоречит здравому смыслу, так как если контакт будет переключаться медленно, то он сгорит. На самом деле контакт переключается быстро. Однако его переключение начинается не сразу после включения (отключения) катушки, а позже, т.е. только после того, как переместится якорь.

Рис. 2.6.7 Импульсные контакты (а – к). Обозначение эксплуатационных особенностей контактов (л)

Импульсные контакты – по старой терминологии проскальзывающие – обозначают, как показано на рис. 2.6.7, а – е. Но прежде чем рассматривать эти обозначения, уточним область их применения. Дело в том, что далеко не любой контакт, кратковременно замыкающийся является импульсным. Так, например, контакт реле пульспары, который при срабатывании замыкается, а при возврате размыкается, - это обычный, а не импульсный контакт. Но контакты программного реле, которые в процессе одного цикла замыкаются и размыкаются, подавая импульсы в заданной последовательности для включения (отключения) управляемых механизмов, – это действительно контакты импульсные.

Рассмотрим типичный пример, обратившись к эскизу, который показан на рис. 2.6.7 в центре. При включении реле начинает работать его механизм (например, по типу часового), а поводок, перемещаясь в направлении стрелки, замыкает импульсный контакт А, который затем, как только на него перестает давить поводок, тотчас же размыкается. В конце хода поводка замыкается обычный контакт Б; он будет замкнут до тех пор, пока катушка реле включена. При возвращении поводка в исходное положение, хотя поводок и проходит мимо контакта А, он его больше не переключает.

Есть и другие устройства импульсных контактов. Рассмотрим их обозначения.

На рис. 2.6.7, а показан импульсный контакт, замыкающийся при срабатывании, на рис. 2.6.7, в – при возврате, на рис. 2.6.7, д – при срабатывании и возврате.

Импульсные контакты, размыкающиеся при срабатывании, возврате, при срабатывании и возврате показаны на рис. 2.6.7, б, г и е соответственно. Обратите внимание: размыкающие контакты называют импульсными условно, так как они не замыкают цепь (не подают импульс), а кратковременно размыкают.

На рис. 2.6.7, а и б волнистой линией обведены устаревшие обозначения.

Рассмотрим простой прием, с помощью которого можно безошибочно определить, относится обозначение к срабатыванию или к возврату. Для этого достаточно мысленно провести линии (см. рис. 2.6.7, ж, з, и, к). Если эти линии параллельны, то контакт замыкается (рис. 2.6.7, ж) или размыкается (рис. 2.6.7, з) при срабатывании. Если же линии пересекаются, то контакт замыкается (рис. 2.6.7, и) или размыкается (рис. 2.6.7, к) при возврате.

Другие обозначение, подчеркивающие свойства контактов, если на них нужно заострить внимание, приведены на рис. 2.6.7, л. Здесь 1 – 4 – замыкающие, а 5 – 8 - размыкающие контакты, но 1 и 5 – это контакты без самовозврата; 2 и 6 – с самовозвратом; 3 и 7 – для коммутации силовой цепи; 4 и 8 – дугогасительные контакты.