Как помагат релетата за защита при прегузване в индустриалните контролни системи

Реле са електромагнитни ключове, широко използвани в индустриалните контролни системи за управление на отваряне и затваряне на вериги. От гледна точка на защитата при преграждане, релетата засичат промени в тока, температурата или други параметри и незабавно прекъсват захранването или активират защитни механизми, за да предотвратят повреди на оборудването поради преграждане. По-долу са основните начини, по които релетата осъществяват защита при преграждане в индустриалните контролни системи:

1. Термично реле 

Термичното реле е едно от най-често срещаните устройства за защита при преграждане, особено за електродвигатели. То работи, базирайки се на топлината, генерирана от тока, за да активира защитния механизъм.

Принцип на действие:

• Термичното реле съдържа биметална лента, направена от два метала с различни коефициенти на термично разширение.

• Когато токът на двигателя надхвърли неговата номинална стойност, токът, минаващ през термичното реле, нагрява биметалната лента, причинявайки й деформация и отваряне на контактите, като така прекъсва захранването на двигателя.

• Отговорното време на термичното реле е обратно пропорционално на степента на преграждане: колкото по-голямо е преграждането, толкова по-бързо деформира биметалната лента, а контактите се отварят по-бързо.

Характеристики:

• Симулира Характеристиките на Нагряване на Двигателя: Термичното реле е проектирано да имитира характеристиките на нагряване на обмотките на двигателя, точно отразявайки реалното му състояние на работа.

• Подходящо за Дългосрочна Защита при Преграждане: То е много чувствително към продължителни, леки преграждания, което го прави идеално за защита на двигатели от прегряване при дългосрочно преграждане.

• Автоматично Възстановяване: След решаване на ситуацията на преграждане, термичното реле се охлажда, а контактите автоматично се възстановяват, възстановявайки захранването.

Приложения:

Широко използвано в процесите на стартиране и работа на двигатели, особено в приложения с често стартиране, спиране или вариращи натоварвания.

2. Електронно реле за преграждане

Електронното реле за преграждане е модерно устройство, използвано за защита при преграждане в индустриалните контролни системи. То използва електронни вериги за мониторинг на параметри като ток, температура и предоставя защита въз основа на предварително зададени прагове.

Принцип на действие:

• Електронното реле за преграждане използва трансформатор за ток или сензор за ток, за да наблюдава постоянно тока на двигателя.

• Когато засечената стойност на тока надхвърли предварително зададения праг на преграждане, релето изпраща сигнал, за да прекъсне захранването на двигателя или да активира други защитни мерки.

• Електронните релета могат също да наблюдават допълнителни параметри като температура на двигателя, фактор на мощност, несъответствие на фази и да предоставят комплексна защита.

Характеристики:

• Висока Точност и Бърз Отговор: Електронните релета предлагат по-висока точност и по-бързи реакции, позволявайки им да засичат преграждания и да предприемат действия бързо.

• Програмируеми Настройки: Потребителите могат да регулират праговете за защита при преграждане, забавяния и методи за възстановяване, в съответствие с конкретния тип двигател и условията на натоварване.

• Множество Функции за Защита: Освен защитата при преграждане, електронните релета могат да предоставят защита срещу загуба на фаза, несъответствие на фази и заключен ротор.

• Интерфейси за Комуникация: Много електронни релета разполагат с интерфейси за комуникация (например Modbus, Profibus) за интеграция с PLC или други контролни системи, позволявайки дистанционно наблюдение и управление.

Приложения:

Подходящо за приложения, изискващи високо ниво на защита, като автоматизирани производствени линии, големи индустриални машини и помпни системи.

3. Комбинация от предпазни пръстени и релета за защита при преграждане

Предпазните пръстени са прости устройства за защита при прекомерен ток, които бързо се топят, когато токът надхвърли техните номинални стойности, прекъсвайки веригата. Въпреки че предпазните пръстени предоставят бърза защита при краткосрочно замыкание, те не могат да различават между нормални входни токове и токове при преграждане, затова често се използват в комбинация с релета за комплексна защита.

Принцип на действие:

• Предпазните пръстени защитават веригата от краткосрочно замыкание и моментни високи токове, докато релетата наблюдават дългосрочните преграждания.

• В случай на краткосрочно замыкание, предпазният пръстен незабавно се топи и прекъсва захранването; в случай на преграждане, релето прекъсва захранването въз основа на зададените праг и забавяне.

• Тази комбинация гарантира ефективна защита както срещу краткосрочно замыкание, така и срещу преграждане.

Характеристики:

• Двойна Защита: Предпазните пръстени предоставят бърза защита при краткосрочно замыкание, докато релетата предлагат дългосрочна защита при преграждане, формирайки двойна защитна система.

• Стойност за Парична Сума: Предпазните пръстени са прости и евтини, което ги прави подходящи за малки устройства или приложения, чувствителни към цената.

Приложения:

Подходящо за малки до средни двигатели, домашни апарати, системи за осветление и други приложения с ниска мощност.

4. Координирана защита с контактори и релета

Контакторът е високомощен електромагнитен ключ, използван за контрол на стартиране и спиране на електродвигатели. Контакторите често се използват в комбинация с релета, за да формират пълна система за защита при преграждане.

Принцип на действие:

• Контакторът контролира главната верига на двигателя, докато релетата наблюдават за преграждания.

• Когато релето засече преграждане, то изпраща сигнал, за да демагнетизира обмотката на контактора, прекъсвайки захранването на двигателя.

• Координираната работа на контактори и релета гарантира, че захранването бързо се прекъсва при преграждане, защитавайки двигателя и друго оборудване.

Характеристики:

• Висока Способност за Обработване на Ток: Контакторите могат да обработват високи токове, което ги прави подходящи за високомощни двигатели.

• Дистанционно Управление: Контакторите могат да бъдат управлявани дистанционно чрез PLC или други контролни системи, облекчавайки автоматизираните операции.

• Безопасни и Надеждни: Комбинацията от контактори и релета предоставя надеждна защита при преграждане, гарантирайки безопасна работа на оборудването.

Приложения:

Подходящо за големи индустриални машини, автоматизирани производствени линии, лифтови системи и други приложения с висока мощност.

Резюме

Релетата помагат за осъществяване на защита при преграждане в индустриалните контролни системи чрез различни методи, включително:

• Термични Релета: Чрез имитация на характеристиките на нагряване на двигателя, те предоставят дългосрочна защита при преграждане, особено за процеси на стартиране и работа на двигатели.

• Електронни Релета за Преграждане: Използвайки електронни вериги за мониторинг на ток, температура и други параметри, те предлагат високоточна, бързодействаща защита при преграждане с множество допълнителни функции за защита.

• Комбинация от Предпазни Пръстени и Релета: Предпазните пръстени предоставят бърза защита при краткосрочно замыкание, докато релетата предлагат дългосрочна защита при преграждане, формирайки двойна защитна система.

• Координирана Операция на Контактори и Релета: Контакторите обработват високи токове, докато релетата наблюдават за преграждания, гарантирайки бързо прекъсване на захранването в случаи на преграждане.