Высоковольтные реле: Реле контроля высоковольтных сетей | Электротехническая Компания Меандр

Разное

Содержание

виды, принцип работы, устройство реле



Реле – одно из наиболее распространенных устройств, применяемых для автоматизации процессов в электротехнике. По факту, это автоматический выключатель, который соединяет или разъединяет электроцепи при достижении установленных значений или под внешним воздействием. Реле применяются в промышленности для автоматизации технологических процессов, в бытовой технике, которая есть в каждом доме, например в холодильниках и стиральных машинках, для защиты сети от слишком высоких или слишком низких параметров тока. Выбор нужного устройства упрощает классификация реле по различным признакам.

Содержание статьи

Общее описание конструкции


Понятие «реле» объединяет целое семейство устройств разной конструкции. Но в общем случае реле состоит из трех основных функциональных элементов:

  • Воспринимающий. Это первичный элемент, который воспринимает контролируемую величину и преобразует ее в другую физическую величину.
  • Промежуточный. Сравнивает полученное значение с заданным параметром. Если это значение выше или ниже заданного параметра, то на исполнительный элемент передается первичное воздействие.
  • Исполнительный. Этот элемент передает воздействие в цепи, управляемые реле. В результате такого воздействия может произойти: размыкание или соединение управляемой цепи, переключение параметров тока.


Исполнение и принцип действия первичного элемента зависят от того, какое назначение имеет реле и на какую физическую величину (сила тока, напряжение, свет, тепло и т.п.) оно настроено.

Основные характеристики реле


Независимо от вида и принципа действия реле, выделяют несколько параметров, на которые обращают внимание при выборе этого прибора:

  • Время срабатывания – промежуток времени между поступлением управляющего сигнала и воздействием на управляемые цепи.
  • Коммутируемая мощность – допустимая мощность электроцепи или электроустановки, которой будет управлять реле.
  • Уставка – обычно это регулируемый параметр, который определяет величину поступающего параметра (тока, напряжения, частоты, давления, температуры), при которой происходит срабатывание реле.

Виды реле: контактные и бесконтактные


По устройству исполнительного компонента реле делят на контактные и бесконтактные.

Контактные


Воздействуют на управляемую цепь с помощью электрических контактов. Их размыкание или замыкание полностью разъединяет или замыкает электроцепь. Для изготовления контактов используются: медь, серебро, вольфрам. Количество контактов – до 10 штук. Четырех- и пятиконтактные реле используются в электрических схемах автомобилей для включения и переключения цепей.

Бесконтактные


Такие реле воздействуют на управляемую цепь способом изменения электрических параметров выходных электроцепей – емкости, сопротивления, индуктивности, величины тока или напряжения.

Классификация реле по способу включения

Первичные


Эти устройства включаются непосредственно в цепь элемента, для защиты которого они предназначены. Их преимущества – не требуются измерительные трансформаторы, источники оперативного тока, контрольные кабели.

Вторичные


Подключаются в цепь с использованием вторичных трансформаторов. Это наиболее распространенный вид реле. Их преимущества – изоляция от высокого напряжения, возможность расположить устройство в месте, удобном для обслуживания. Вторичные реле выпускаются стандартными. Они рассчитаны на ток 5 (1) А и напряжение 100 В и могут устанавливаться в любые электроцепи, независимо от их тока и напряжения.

Виды реле по назначению


По назначению эти устройства бывают трех типов – управления, защиты, сигнализации.

Реле управления


Эти реле являются первичными. Монтируются непосредственно в электроцепь. Их роль – включение и выключение отдельных элементов схемы. Могут использоваться самостоятельно или в качестве комплектующих низковольтных комплектных устройств – ящиков, панелей, шкафов.

Реле защиты


Выполняют функции включения, отключения и защиты устройств, имеющих термические контакты – электродвигателей, вентиляторов. При превышении температуры термические контакты размыкаются. Оборудование может восстановить работу только после остывания термоконтактов до установленной температуры.

Сигнализации


Такие реле устанавливают в охранных системах автотранспорта, предприятий, придомовых территорий. Служат для формирования сигнала при достижении установленной величины параметра, который находится под контролем (ток, напряжение, частота, давление, температура, акустические параметры и другие).

Разновидности электромеханических реле


Наиболее распространенный вид электрических реле – электромеханические. К ним относятся: электромагнитные, индукционные, электротепловые устройства.

Электромагнитные


Один из видов электрических реле электромагнитное. В конструкции этого устройства имеются: обмотка со стальным сердечником, группа подвижных контактов, замыкающих и размыкающих управляемую электроцепь. Рассмотрим принцип их действия:

  • На катушку сердечника подается управляющий ток.
  • В сердечнике под воздействием электрического тока создается магнитное поле, притягивающее контактную группу.
  • В зависимости от типа реле, контакты замыкают или размыкают электрическую цепь.


Разновидность электромагнитных реле – поляризованные, которые отличаются от нейтральных способностью реагировать на полярность управляющего сигнала. Размыкание или замыкание контактов зависит от полярности подключения электромагнита. Обладают более высокой чувствительностью, по сравнению с нейтральными реле. Такие устройства могут использоваться только в цепях постоянного тока.

Электротепловые (термические)


Тепловые реле представляют собой комплекс биметаллических пластин, для изготовления которых используются металлы с разным коэффициентом расширения при нагреве. Такие реле могут использоваться в качестве защитных устройств: при превышении температуры, установленной регулятором, контакты разъединяются, и поступление тока на потребителя прекращается.


Обычно тепловые реле используются в бытовых одно- и трехфазных сетях при подключении электрических двигателей. При увеличении нагрузки на двигатель выше установленной величины происходит нагрев биметаллического реле, которое при достижении определенной температуры размыкает электрическую цепь. Двигатель прекращает работу. После остывания биметаллических пластин цепь замыкается и двигатель возобновляет работу. Термические устройства могут оснащаться колесиком, с помощью которого регулируется температура отключения двигателя, и кнопкой принудительного запуска.


Существует разновидность термических реле, в которых биметаллические пластины заменены легкоплавящимся сплавом. Они срабатывают практически мгновенно – при достижении определенной температуры металл расплавляется и цепь размыкается. Принцип действия таких устройств похож на принцип действия предохранителей. После срабатывания такое реле, установленное непосредственно на оборудовании в качестве последней защиты от перегорания, подлежит замене.

Индукционные


Принцип действия этих устройств основан на взаимодействии между переменными магнитными потоками и токами, которые формируют переменные магнитные потоки. Индукционные приборы рассчитаны только на использование в цепях переменного тока. Существуют три типа индукционных реле – с рамкой, диском, цилиндрическим ротором («стаканом»). Эти устройства широко востребованы в системах релейной защиты и автоматики.

Другие виды электрических реле

Твердотельные


Эти электронные устройства компактны и долговечны, благодаря отсутствию трущихся механических частей. Работу механики здесь выполняют полупроводниковые элементы – биполярные и МОП-транзисторы, тиристоры, симисторы. По сравнению с твердотельными, они имеют следующие преимущества:

  • Низкий уровень шума при работе.
  • Очень высокая наработка на отказ, которая в 100 раз и более превышает ресурс электромагнитных устройств.
  • Быстродействие, составляющее доли миллисекунд, у электромагнитных 50 мс – 1с.
  • Электропотребление ниже на 95 %.


Однако твердотельные реле имеют не только достоинства, но и недостатки. Одним из них является слабая устойчивость к импульсным перенапряжениям, которые электромагнитным реле практически не страшны. При использовании твердотельных реле необходимо предусмотреть схемотехническое решение, которое ограничивает эти импульсы. Есть и еще минусы – нагрев при работе, наличие токов утечки, приводящих к наличию напряжения на фазном проводе даже при отключенном реле.


Твердотельные реле применяют в системах регулирования температуры, в которых в качестве нагревателей используются ТЭНы, в промышленной автоматике, телеметрии, механизмах оборудования, используемого в металлургической и химической индустрии, в медоборудовании, военной электронике.

Герконовые


Реле этого типа представляют собой герконовую катушку. Это баллон, заполненный инертным газом, или внутри которого создан вакуум. Внутри баллона располагают соединительные элементы из пермаллоя – прецизионного сплава (сплава с точно заданным химическим составом), включающего железо и никель. Эти соединительные элементы имеют вид проволоки с контактами. Их покрывают серебряным или золотым напылением. Геркон размещают в середине электрического магнита или в пределах действия его поля. При подаче тока на обмотку электромагнита образуется магнитный поток, который запирает контакты. Герконовые реле могут выполнять функции: замыкающие, переключающие, размыкающие. Преимущества этих устройств – компактные габариты, доступная цена, отсутствие трущихся частей, что продлевает срок службы. Тот факт, что контактная группа располагается в инертном газе или вакууме и надежно защищена от влаги, повышает надежность реле.


При использовании герконовых реле следует избегать:

  • близкого присутствия источника ультразвука, который будет негативно влиять на работоспособность;
  • воздействия постороннего магнитного поля;
  • механических повреждений.


Колба изготавливается обычно из стекла, поэтому ее нужно всячески оберегать от механических воздействий. При разбитой колбе контактная группа срабатывать не будет. Герконовые реле можно использовать только в системах, в которых параметры электропитания находятся в пределах, установленных в технической документации. При подаче слишком высоких токов произойдет размыкание контактов. Нарушения в работе герконовых реле наблюдаются и в случаях подачи тока слишком низкой частоты.

Фотоэлектронные (фотореле)


Основой фотоэлектронного реле является полупроводниковый элемент – фоторезистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от изменения освещенности. Фотореле – прибор, широко применяемый коммунальными службами. Он надежен в работе и обеспечивает существенную экономию электроэнергии и безопасность на улицах. При повышении освещенности все осветительное оборудование отключается, а при наступлении темноты – включается. Большинство таких приборов оснащено регулятором порога срабатывания и механическим выключателем.

Виды реле по типу поступающего параметра


По этому параметру разделяют реле: тока, мощности, частоты, напряжения, давления, акустических величин, количества газа. Устройства могут быть максимальными и минимальными. Реле, которые срабатывают при превышении заданной величины, называют «максимальными», а при ее падении ниже заданного уровня – «минимальными».

Реле тока


Реле тока реагируют на резкие перепады тока и при необходимости отключают отдельную нагрузку или всю систему электроснабжения. Величина максимального тока, при которой необходимо отключить потребителей, устанавливается регулятором.

Реле напряжения


Реле напряжения реагируют на величину напряжения и включаются через трансформаторы напряжения. Используются для контроля фаз напряжения в электросетях и защиты электроприборов. Основой такого реле является контроллер быстрого реагирования, отслеживающий отклонения напряжения за установленные пределы. Общепринятый стандарт срабатывания таких реле – ниже 170 В и выше 250 В.

Реле частоты


Служат для контроля частоты переменного тока, которая должна быть равна 50 или 60 Гц в одно- и трехфазных сетях. Обычно имеют фиксированные задержки срабатывания. Пороги размыкания цепи, которая находится под контролем, можно регулировать. Режим работы этого устройства может предусматривать наличие «памяти» аварии.

Реле мощности


Устройство, ограничивающее мощность, действует аналогично ограничителю тока нагрузки. При превышении установленного порога мощности происходит отключение потребителя. Реле ограничения мощности часто оснащаются функцией автоматического повторного включения. То есть, после снижения нагрузки работа оборудования возобновляется автоматически.

Реле давления


Реле давления – важнейший прибор, используемый в насосном оборудовании для контроля перепадов давления воды, масла, нефти, воздуха. Различают два основных типа таких приборов – электромеханические и электронные.


Электромеханические реле имеют в конструкции особый элемент, реагирующий на изменение давления в системе, – гибкую мембрану, которая изгибается под напором жидкости (воздуха) в системе. Она соединяется с двумя пружинами, одна из которых настраивается на минимально допустимый напор, а вторая – на разницу между верхней и нижней границами давления в системе. При снижении давления в системе ниже минимального порога реле включает насосное оборудование, при превышении верхнего порога – отключает. Это простые и надежные устройства, но не очень удобные в эксплуатации. Оператору приходится регулярно проверять настройки и при необходимости их корректировать.


Электронные устройства имеют более сложную конструкцию. Пределы можно устанавливать очень точно и при эксплуатации контролировать их не требуется. Электронные приборы чувствительны к гидроударам, поэтому их оснащают небольшими гидробаками (объем – примерно 400 мл). Электронное реле давления устанавливается между насосным оборудованием и первой точкой водоразбора.

Реле акустические


Акустические реле реагируют на изменение акустических величин – частоты звуковой волны, ее давления или акустических характеристик материалов – коэффициентов поглощения и отражения. Принцип действия может быть механическим или электрическим. В акустических приборах механического действия предусмотрена мембрана, которая прогибается под давлением звуковых волн, и при достижении определенной величины давления происходит замыкание контакта. В состав электрических акустических приборов входят: воспринимающий орган (микрофон, фильтр), усилитель, выходное электрическое реле.


Устройства, срабатывающие на любой шум, часто используются совместно с системой освещения. Они реагируют на любой возникающий шум в помещении и дают сигнал на включение света. Обычно их устанавливают в коридорах и на лестничных площадках. Также акустические реле широко используются в охранных системах, «интеллектуальных» игрушках.

Газовые реле


Эти приборы применяются для обеспечения газовой защиты. Они представляют собой металлический корпус, врезанный в маслопровод. Реле в нормальном состоянии заполнено маслом, а его контакты находятся в разомкнутом состоянии. При повышении содержания газов они заполняют верхнюю часть реле с одновременным вытеснением масла. Поплавок, имеющийся в конструкции, с понижением уровня масла опускается, поворачивается вокруг своей оси и вызывает замыкание контактов в сигнальной цепи. Сформированный сигнал предупреждает о высокой загазованности среды.

Промежуточные реле


«Промежуточным» называют реле, которое играет в цепи не главную, а вспомогательную роль. Рассчитано на установку в автоматических схемах и цепях управления. Его функции – увеличение числа контактов основного реле, когда необходимо замкнуть или разомкнуть несколько цепей, замкнуть одну и одновременно разомкнуть другую цепь, выполнить другие задачи. Они используются в схемах усиления и преобразования электрических сигналов, запоминания информации и программирования, распределения электрической энергии с управлением работой отдельных элементов, сопряжения элементов радиоэлектронной аппаратуры с разными принципами действия.


Часто функции промежуточных выполняют электромагнитные реле, в которых в зависимости от конструкции и области применения имеются контакты следующих типов:

  • Нормально разомкнутые (замыкающие). При отсутствии электропитания находятся в разомкнутом состоянии. При подаче напряжения происходит их замыкание.
  • Нормально замкнутые (размыкающие). В нормальном состоянии такие контакты находятся в замкнутом состоянии, а при поступлении электропитания контакты размыкаются.
  • Перекидные. В таких реле при отсутствии напряжения имеется средний контакт, замкнутый с одним из неподвижных контактов. При подаче тока средний контакт разрывает связь с первым неподвижным контактом и замыкается со вторым неподвижным контактом.

Обозначение реле на схеме


Обозначение реле на принципиальной схеме


На электрических схемах реле обозначается прямоугольником, от наибольших сторон которого показаны выводы питания. Функциональное назначение реле указывается на схеме буквами:

  • KA – тока;
  • KV – напряжения;
  • KB – блокировки;
  • KBS – блокировки от многократного включения;
  • KH – указательное;
  • KL – промежуточное;
  • KQ – фиксации положения выключателя;
  • KSV – контроля цепи напряжения;
  • KSP – контроля давления;
  • KSH – контроля напора;
  • KSL – контроля уровня жидкости;
  • KSR – скорости;
  • KSQ – состава вещества;
  • KW – мощности;
  • KZ – сопротивления.

Была ли статья полезна?

Да

Нет

Оцените статью

Что вам не понравилось?


Другие материалы по теме





Анатолий Мельник


Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.











SIL HV — серия высоковольтных герконовых реле от Standex-Meder

26 февраля 2013

Компания Standex-Meder Electronics запустила в производство новую серию высоковольтных герконовых реле — SIL HV (High Voltage), выполненную в компактном 4-х выводном корпусе. Предлагаемые изделия могут коммутировать нагрузки мощностью до 100 Вт (при максимальных значениях напряжения и тока: 1000 В и 1 A соответственно), и обеспечивают защиту от напряжения пробоя до 4000 В.

По сравнению с другими типичными реле класса коммутации 1 кВ и развязки 4 кВ, реле SIL HV имеют миниатюрные габаритные размеры 24.13×6.35×8.13 мм, что приводит к существенной экономии свободного места на печатной плате и снижает размеры конечного устройства.

Способность выдерживать импульсные токи до 5 А, наличие внутреннего магнитного экрана и срок службы, исчисляемый сотнями миллионов переключений, позволяют использовать данные реле в устройствах контроля изоляции кабеля, медицинском и хирургическом оборудовании, системах высоковольтного тестирования и внутрисхемных анализаторах.

Особенности и технические характеристики

  • Конфигурация контактов: 1A (1N/O)
  • Номинальная мощность: 100 Вт
  • Максимальное коммутируемое напряжение: 1000 В (AC/DC)
  • Максимальный коммутируемый ток: 1 A
  • Диэлектрическая прочность изоляции: 4000 В
  • Срок службы: 500 млн. циклов
  • Внутренний магнитный экран
  • Соответствие требованиям RoHS

Большая часть высоковольтных герконовых реле SIL HV поставляется под заказ.

Дополнительные материалы/Техническая документация

•••

Наши информационные каналы
О компании Standex-Meder Electronics

Компания Standex-Meder Electronics является мировым лидером в области проектирования, разработки и производства стандартных и нестандартных электромагнитных компонентов, в том числе герконов и решений на их основе.

Линейка поставок магнитных компонентов включает планарные трансформаторы, кольца Роговского, токовые, НЧ и ВЧ трансформаторы. Номенклатура герконовых изделий состоит из герконов компаний Meder, Standex и OKI, широкой линейки герконовых реле, датчиков уровня, приближения, движения. …читать далее

Поиск по параметрам

Герконовые реле SILHV

Высоковольтные реле и контакторы фирмы GIGAVAC — Компоненты и технологии

Сфера применения высоковольтных реле достаточно широка. В первую очередь это различные радиочастотные приложения, приложения с большими бросками напряжения (до 70 кВ), где реле используют для коммутации емкостных и индуктивных нагрузок, измерительное оборудование (измерители напряжения пробоя и сопротивления изоляции), индустриальные коммутаторы постоянного тока (изделия во взрывозащищенном исполнении) и многое другое. Таким образом, можно сделать вывод, что эта продукция востребована во многих отраслях промышленности.

В перечень производимой продукции GIGAVAC входят:

  • Вакуумные реле — для радиочастотных приложений и «горячей» коммутации.
  • Газонаполненные реле — для приложений с большими бросками напряжения и разрядами емкостных нагрузок.
  • Высоковольтные герконовые реле — для маломощных приложений с большим сроком службы.
  • Герметичные контакторы постоянного и переменного тока — для низковольтных приложений и коммутации больших токов.

Впервые реле GIGAVAC были разработаны для применения в радиочастотных приложениях, где требуются реле как можно меньшего размера, имеющие малые радиочастотные потери, обладающие хорошими диэлектрическими свойствами при высоких напряжениях и способные работать под влиянием жестких климатических условий. Кроме того, широкое применение реле GIGAVAC нашли в контрольно-измерительной аппаратуре, высоковольтных источниках питания, оборудовании для проведения магнитно-резонансных исследований, а также в различных коммерческих приложениях.

На рис. 1 и 2 показаны две наиболее широко применяемые конструкции высоковольтных реле.

Высоковольтное реле с вращаемой арматурой: 1 — керамическая оболочка; 2 — вращаемая арматура; 3 — пружина; 4 — катушка в сборе

Рис. 1. Высоковольтное реле с вращаемой арматурой: 1 — керамическая оболочка; 2 — вращаемая арматура; 3 — пружина; 4 — катушка в сборе

Высоковольтное реле с диафрагмой

Рис. 2. Высоковольтное реле с диафрагмой

Для повышенной электрической прочности изоляции высоковольтные реле делают вакуумными или газонаполненными, так как диэлектрическая прочность вакуума или инертного газа выше, чем воздуха. В вакууме или в инертной среде не происходит окисления контактов, что делает возможным применение медных или родиевых контактов, способных выдерживать большие токи. Характеристики реле GIGAVAC приведены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики реле GIGAVAC

Герконовые

Вакуумные

Газонаполненные

«Холодная» коммутация «Горячая» коммутация (включение и отключение под нагрузкой) «Горячая» коммутация с ограничениями (включение под нагрузкой)

Рабочая частота

Рабочая частота

Рабочая частота

До 60 Гц До 32 МГц До 60 Гц До 32 МГц До 60 Гц До 32 МГц
Максимальное
рабочее
напряжение, кВ
Максимальный
рабочий ток, А
Максимальное
рабочее
напряжение, кВ
Максимальный
рабочий ток, А
Максимальное
рабочее
напряжение, кВ
Максимальный
рабочий ток, А
Максимальное
рабочее
напряжение, кВ
Максимальный
рабочий ток, А
Максимальное
рабочее
напряжение, кВ
Максимальный
рабочий ток, А
Максимальное
рабочее
апряжение, кВ
Максимальный
рабочий ток, А

15

5 8 6

25

110 7 15

70

30

Компания GIGAVAC, специализирующаяся на производстве высоковольтных реле и контакторов военного и аэрокосмического применения, продолжает расширять серию контакторов GX. Контакторы этой серии позволяют коммутировать токи до 600 А при напряжении до 750 В, силовые входы таких контакторов соответствуют по размерам стандартным монтажным панелям UL508, поэтому отпадает необходимость в подборе специальных силовых кабелей, шин или наконечников для проводников. Герметизация произведена по запатентованной технологии EPIC, которая гарантирует герметичность при температуре окружающей среды до +175 °С, что снижает риск возникновения пожара и плавления при перегрузке по току. Качество герметизации соответствует стандарту IP67, что допускает временную эксплуатацию (до 30 мин) под водой. Для облегчения монтажа предусмотрена возможность монтажа в любом положении (вертикальном или горизонтальном).

Благодаря высокоэффективной обмотке практически отсутствует генерация радиопомех (электромагнитная интерференция), это позволяет устранить перекрестные помехи в системах контроля питания. Одно из преимуществ этих контакторов — наличие встроенной системы гашения ЭДС самоиндукции, что позволяет экономить время и стоимость разработки, так как отпадает необходимость в изготовлении внешней системы гашения.

Изготовление монтажных элементов из нержавеющей стали является гарантией отсутствия коррозии в течение многих лет эксплуатации.

Основной критерий оценки работоспособности контакторов в аппаратуре — их надежность. В свою очередь надежность напрямую зависит от износостойкости. В таблице 2 представлены основные электрические характеристики контакторов GIGAVAC, в том числе количество коммутационных циклов включения и отключения нагрузки, характеризующих износостойкость.

Таблица 2. Характеристики контакторов GIGAVAC

Поскольку срок службы зависит от вида нагрузки (активная, индуктивная, емкостная или комбинированная), компания GIGAVAC предлагает покупателям протестировать контактор в своих изделиях, чтобы убедиться, что срок службы соответствует заявленному. Как известно, более длительный срок службы может быть достигнут при более низких токах переключения. Если принять срок службы при токе переключения 150 А за минимальный, то увеличение срока службы в 2 раза произойдет при снижении тока до 75 А, в 3 раза увеличится срок службы при 50 А, а при токе 30 А срок службы увеличится в 5 раз.

Сейчас запущена в производство серия поляризованных контакторов GXL14 (рис. 3), которые работают без постоянного питания катушки. Эта особенность играет большую роль при проектировании в таких областях, как солнечная энергетика, системы резервного питания, тяговое оборудование, работающее на энергии аккумулятора. Для поляризованного реле необходим лишь кратковременный импульс для коммутации контактов. В закрытом положении контакты удерживаются при помощи постоянного магнита. Эта опция позволяет реле работать непрерывно без тепловыделения катушки.

Внешний вид контактора серии GXL14

Рис. 3. Внешний вид контактора серии GXL14

Компания GIGAVAC регулярно проводит модернизацию своей линейки реле с целью улучшения их характеристик, кроме того, специализируется на доработке параметров своих стандартных продуктов под специфические требования клиентов. Российский рынок высоковольтных реле и контакторов был признан стратегически важным направлением развития компании GIGAVAC. Более подробную информацию можно получить на сайте www.gigavac.com. 

коммутация мощных нагрузок / Блог компании Unwired Devices LLC / Хабр

Привет, Geektimes!

Управление мощными нагрузками — достаточно популярная тема среди людей, так или иначе касающихся автоматизации дома, причём в общем-то независимо от платформы: будь то Arduino, Rapsberry Pi, Unwired One или иная платформа, включать-выключать ей какой-нибудь обогреватель, котёл или канальный вентилятор рано или поздно приходится.

Традиционная дилемма здесь — чем, собственно, коммутировать. Как убедились многие на своём печальном опыте, китайские реле не обладают должной надёжностью — при коммутации мощной индуктивной нагрузки контакты сильно искрят, и в один прекрасный момент могут попросту залипнуть. Приходится ставить два реле — второе для подстраховки на размыкание.

Вместо реле можно поставить симистор или твердотельное реле (по сути, тот же тиристор или полевик со схемой управления логическим сигналом и опторазвязкой в одном корпусе), но у них другой минус — они греются. Соответственно, нужен радиатор, что увеличивает габариты конструкции.

Я же хочу рассказать про простую и довольно очевидную, но при этом редко встречающуюся схему, умеющую вот такое:

  • Гальваническая развязка входа и нагрузки
  • Коммутация индуктивных нагрузок без выбросов тока и напряжения
  • Отсутствие значимого тепловыделения даже на максимальной мощности

Но сначала — чуть-чуть иллюстраций. Во всех случаях использовались реле TTI серий TRJ и TRIL, а в качестве нагрузки — пылесос мощностью 650 Вт.

Классическая схема — подключаем пылесос через обычное реле. Потом подключаем к пылесосу осциллограф (Осторожно! Либо осциллограф, либо пылесос — а лучше оба — должны быть гальванически развязаны от земли! Пальцами и яйцами в солонку не лазить! С 220 В не шутят!) и смотрим.

Включаем:

Пришлось почти на максимум сетевого напряжения (пытаться привязать электромагнитное реле к переходу через ноль — задача гиблая: оно слишком медленное). В обе стороны бабахнуло коротким выбросом с почти вертикальными фронтами, во все стороны полетели помехи. Ожидаемо.

Выключаем:

Резкое пропадание напряжения на индуктивной нагрузке не сулит ничего хорошего — ввысь полетел выброс. Кроме того, видите вот эти помехи на синусоиде за миллисекунды до собственно отключения? Это искрение начавших размыкаться контактов реле, из-за которого они однажды и прикипят.

Итак, «голым» реле коммутировать индуктивную нагрузку плохо. Что сделаем? Попробуем добавить снаббер — RC-цепочку из резистора 120 Ом и конденсатора 0,15 мкФ.

Включаем:

Лучше, но не сильно. Выброс сбавил в высоте, но в целом сохранился.

Выключаем:

Та же картина. Мусор остался, более того, осталось искрение контактов реле, хоть и сильно уменьшившееся.

Вывод: со снаббером лучше, чем без снаббера, но глобально проблемы он не решает. Тем не менее, если вы желаете коммутировать индуктивные нагрузки обычным реле — ставьте снаббер. Номиналы надо подбирать по конкретной нагрузке, но 1-Вт резистор на 100-120 Ом и конденсатор на 0,1 мкФ выглядят разумным вариантом для данного случая.

Литература по теме: Agilent — Application Note 1399, «Maximizing the Life Span of Your Relays». При работе реле на худший тип нагрузки — мотор, который, помимо индуктивности, при старте имеет ещё и очень низкое сопротивление — добрые авторы рекомендуют уменьшить паспортный ресурс реле в пять раз.

А теперь сделаем ход конём — объединим симистор, симисторный драйвер с детектированием нуля и реле в одну схему.

Что есть на этой схеме? Слева — вход. При подаче на него «1» конденсатор C2 практически мгновенно заряжается через R1 и нижнюю половину D1; оптореле VO1 включается, дожидается ближайшего перехода через ноль (MOC3063 — со встроенной схемой детектора нуля) и включает симистор D4. Нагрузка запускается.

Конденсатор C1 заряжается через цепочку из R1 и R2, на что уходит примерно t=RC ~ 100 мс. Это несколько периодов сетевого напряжения, то есть, за это время симистор успеет включиться гарантированно. Далее открывается Q1 — и включается реле K1 (а также светодиод D2, светящий приятным изумрудным светом). Контакты реле шунтируют симистор, поэтому далее — до самого выключения — он в работе участия не принимает. И не греется.

Выключение — в обратном порядке. Как только на входе появляется «0», C1 быстро разряжается через верхнее плечо D1 и R1, реле выключается. А вот симистор остаётся включённым примерно 100 мс, так как C2 разряжается через 100-килоомный R3. Более того, так как симистор удерживается в открытом состоянии током, то даже после отключения VO1 он останется открытым, пока ток нагрузки не упадёт в очередном полупериоде ниже тока удержания симистора.

Включение:

Выключение:

Красиво, не правда ли? Причём при использовании современных симисторов, устойчивых к быстрым изменениям тока и напряжения (такие модели есть у всех основных производителей — NXP, ST, Onsemi, etc., наименования начинаются с «BTA»), снаббер не нужен вообще, ни в каком виде.

Более того, если вспомнить умных людей из Agilent и посмотреть, как меняется потребляемый мотором ток, получится вот такая картинка:

Стартовый ток превышает рабочий более чем в четыре раза. За первые пять периодов — то время, на которое симистор опережает реле в нашей схеме — ток падает примерно вдвое, что также существенно смягчает требования к реле и продлевает его жизнь.

Да, схема сложнее и дороже, чем обычное реле или обычный симистор. Но часто она того стоит.

Реле высокого напряжения | Твердотельные реле высокого напряжения | Реле высокого напряжения

Реле высокого напряжения

Высоковольтные твердотельные реле

В этих реле от Behlke используются полупроводники в качестве высоковольтных переключающих элементов, и они обладают настоящими релейными характеристиками, за исключением превосходных характеристик, заключающихся в быстродействии и исключении дребезга. Доступны конфигурации SPST и SPDT. Номинальные параметры этих высокоскоростных реле находятся в диапазоне от 500 В до 120 кВ со временем нарастания до 1 нс.Токи варьируются от микроампер до ампер и килоампер.

Высоковольтные вакуумные реле

Конструкция реле высокого напряжения отличается от своих низковольтных компонентов тем, что переключающие контакты погружены в вакуум или в изолирующий газ. Методы проектирования сводят к минимуму искрение во время переключения и обеспечивают долгий срок службы. Мы можем помочь в выборе реле высокого напряжения для вашего применения. Пожалуйста, запросите расценки, если у вас есть приложение для одного из них.

Герконовые реле высокого напряжения

Реле

Reed хорошо подходят для работы с высоким напряжением.Доступны модели до 15кВ. Как правило, это самый дешевый вариант. Наиболее распространенным герконовым реле высокого напряжения является SPST-NO. Если требуется конфигурация SPST-NC, эти герконовые реле часто содержат магнитное смещение для замыкания контактов, когда на катушки не подается питание. Редко встречается конфигурация SPDT. Если это необходимо, один из подходов состоит в том, чтобы взять два отдельных реле SPST и настроить схему драйвера катушки для поддержки действия SPDT. Необходимо следить за тем, чтобы отдельные контакты не проводились одновременно.Также доступны герконовые переключатели, где внешняя катушка может быть намотана на переключатель. Это полезно в необычных приложениях. Мы можем помочь в выборе герконового реле для вашего применения.

Дистрибьютор Behlke

В США, пожалуйста, свяжитесь с нами или запросите расценки. Мы также можем оказать помощь в подаче заявки и подборе.

Дополнительные продукты Behlke

.

Каталог высоковольтных реле и перекрестная ссылка на высоковольтные реле для Kilovac, Jennings, Cynergy3 Crydom Relays

Этот сайт предоставляет самую свежую информацию о ведущих мировых поставщиках реле высокого напряжения , вакуумных реле , RF Relays и газовых реле , используемых для испытательного, производственного, медицинского и исследовательского оборудования, и для радио, радаров, гидролокаторов и других приложений, где требуется переключение высокого напряжения и РЧ.На этом сайте есть каталог поставщиков и их номера деталей, информация о приложениях, ссылки, по которым вы можете сравнивать продукты, и некоторые советы, которые могут помочь вам в процессе выбора продукта.

Мы перечислили ведущих мировых поставщиков и планируем расширять
этот сайт, чтобы добавить больше о приложениях. Надеюсь, вы найдете это
информация полезная, и вы будете отправлять любые предложения по улучшению
в info @ hvrelays.com.

ПРЕДПРИЯТИЙ:

Ниже в алфавитном порядке перечислены основные поставщики высоковольтных реле в прошлом и настоящем. Если вам известны другие компании, которых, по вашему мнению, следует добавить, или если вы являетесь производителем и хотели бы, чтобы вас рассматривали для включения в список, отправьте нам свою информацию по адресу [email protected]

Cynergy3 (ранее Crydom) специализируется на различных полупроводниковых реле, реле уровня жидкости и высоковольтных вакуумных герконовых реле на напряжение до 15 кВ.Герконовые реле обычно не переключаются на мощность более 300 Вт и не так прочны, как керамические, но они превосходят по долгому сроку службы, быстрому времени работы и самой низкой стоимости. Торговая марка Cynergy3 была создана после того, как линейка твердотельных реле под маркой Crydom была продана компании Schneider Electric в 2006 году. Компания Cynergy3 находится в Великобритании и продает свои реле через представителей производителей и дистрибьюторов. Они также производят герконовые реле высокого напряжения для некоторых других производителей высоковольтных реле, перечисленных ниже.www.cynergy3.com

  • GIGAVAC (реле, полностью соответствующие требованиям RoHS)

GIGAVAC считается любимцем отрасли высоковольтных реле и пользуется девизом «Сегодняшний эксперт в высоковольтных реле», как некоторые называют себя. Они были основаны в 2002 году командой менеджеров, которая построила Kilovac до того, как бренд Kilovac был продан TE Connectivity.Их главный научный сотрудник, ныне покойный, был вице-президентом по инжинирингу компании Jennings Technology и обладал большинством патентов на реле, используемые сегодня в отрасли. GIGAVAC предлагает, возможно, самый большой выбор высоковольтных реле и герметичных контакторов постоянного и переменного тока в мире, почти все они полностью соответствуют требованиям RoHS и используют широкий спектр технологий, включая герконовые, вакуумные, керамические, газонаполненные и их эксклюзивную EPIC ™.

пломба для их контакторов. Продукция GIGAVAC производится в США, Великобритании и Китае, и они заявляют, что у них самые низкие затраты в отрасли.У них есть реальные люди, которые отвечают на звонки (если только они не закрыты), и поощряют пользователей бесплатно использовать свои обширные знания о приложениях. GIGAVAC находится недалеко от Санта-Барбары, Калифорния, и продает свои реле через представителей производителей, многие из которых уже много лет продают реле Kilovac или Jennings. GIGAVAC действует как собственный дистрибьютор и сообщает, что у них на складе имеется более 250 готовых деталей, и большинство заказов отправляется в тот же день, когда заказ получен. GIGAVAC не имеет минимальных требований к покупке и принимает большинство основных кредитных карт.www.gigavac.com

Реле высокого напряжения

Jennings Technology существует с 1942 года и когда-то считалось лидером отрасли. Они первыми разработали многие конструкции вакуумных реле высокого напряжения, используемых сегодня в промышленности. С годами Jennings была приобретена такими конгломератами, как ITT, Lear, Joslyn, Danaher и совсем недавно Thomas & Betts. Помимо, возможно, ITT, каждая продажа, как говорят, приводила к потере доли Дженнингса на рынке.Их вице-президент по инженерным вопросам стал главным научным сотрудником компании GIGAVAC, которая была сформирована предыдущей командой менеджеров Kilovac после того, как TE Connectivity купила Kilovac. В технологии Jennings есть вакуум с некоторыми газовыми реле высокого напряжения. Они не говорят, что предлагают реле, полностью соответствующие требованиям RoHS, и не продают герконовые реле высокого напряжения. Компания Jennings находится в Сан-Хосе, штат Калифорния, и продает свои высоковольтные реле напрямую через представителей производителей и дистрибьюторов. www.jenningstech.com

  • TE Connectivity Electronics, торговая марка Kilovac

Реле высокого напряжения

TE Connectivity, зарегистрированная торговая марка Kilovac, существует с 1964 года.TE Connectivity приобрела бренд Kilovac в 2002 году, что, как говорят, побудило предыдущую управленческую команду Kilovac сформировать GIGAVAC. TE Connectivity поставляет герметичные герконовые, вакуумные и газонаполненные реле высокого напряжения, но не сообщает, что они предлагают реле, полностью соответствующие требованиям RoHS. Они продают свои высоковольтные реле через сеть продаж и распространения TE Connectivity. www.tycoelectronics.com

Спонсорские ссылки

GIGAVAC
Сегодняшний эксперт в высоковольтных реле.Полное соответствие RoHS, самые низкие цены на обслуживание по всему миру, больше запасов, чем у всех других поставщиков и дистрибьюторов вместе взятых
www.gigavac.com

HVC Technologies
Специалист в Германии по высоковольтным реле,
Конденсаторы, вакуумные трубки и резисторы
www.hvc-technologies.de

OCDM
Латиноамериканский эксперт по приложениям и источник
реле высокого напряжения и герметичные контакторы.
www.ocdm.com.br

Denver Technical Products
Эксперт из Южной Африки в
реле высокого напряжения, герметичные контакторы, конденсаторы, трубки,
датчики и специализированное производство.
www.denvertech.co.za

NO-EL Sp. z oo
С 2000 года команда экспертов NO-ELs доказала свою лидирующую позицию на польском рынке.
www.gigavac.pl

ЗАО — Системы связи оборудования
Ведущий поставщик высоковольтных реле и контакторов в России. Компания обслуживает обширный российский рынок почти 25 лет.
www.escltd.ru

GV Technologies Corp.
Япония Источник № 1 для высоковольтных реле на складе и помощь специалистов по применению.
www.gvtjp.com

ПЕРЕКРЕСТНОЕ РЕЛЕ

Продукты перечислены в порядке возрастания напряжения.
заказ
Щелкните номер детали, чтобы перейти по ссылке на подробные технические характеристики производителя.

Cynergy3

GIGAVAC

Дженнингс

TE Connectivity / Kilovac

— Выберите Cynergy3 P / N -D200 SeriesDAT7 ** 10DAT7 ** 15DBT7 ** 10FRD12000FRD12021FRD12023SAR9 ** 03S8 Series — Выберите GIGAVAC P / N -G2G2LG2SPDG8LG8SPDG9G12G12LG13G13LG15G15LG15SPDG17G18G20G22G23G24G25G28G32G38G53G41AG41BG41CG43AG43BG43CG45CG47AG47BG50G52G60CG60LG61AG61BG61CG61LG61LAG62AG62BG62CG62LG62LCG64AG64BG64CG64LG71AG71BG71CG71LAG8G81AG81BG81CGh2Gh3Gh4Gh5GH5GH6GR2DNAGR3BJA335GR4ETAGR5HTAGR5LTAGR5LTBGR5MTAGR6CBA335GR6FNA218GR6HBA318GR6JNB218GX11GX12GX14GX16GX21GX23GV200GXL14GXNC14 — Выберите Дженнингс P / N -RB1DRB1ERB1JRD5ARD5BRD6ARD6BRF1DRF2CRF3DRF4ARF41RF42RF48RF5ARF5CRF5DRF50RF51RF53RF6ARF6CRF6DRF43RF44RF45RF46RF47RF61RF62RF64RF7ARF7BRG1HGRGh4RJ1ARJ1A-26SRJ1A-26N969RJ1HRJ1H-26SRJ2BRJ4BRJ4CRJ5ARJ6BRJ8ARJ8HRJ10HRS10 — Выберите Kilovac P / N -EV200EV250EV500H-8H-14H-16H-17H-18HC-1HC-2HC-3HC-4HC-5HC-6K40PK41AK41BK41CK43AK43BK43CK44PK45CK47AK47BK60CK61AK61BK61CK62AK62BK62CK64AK64BK64CK70AK70BK70CK81AK81BK81CKC-2KC-8KC-11KC-12KC-14KC-15KC-16KC-18KC-20KC-22KC -28KC-32KC-38KM-13KM-14KM-17LEV200PD350PD5APD5BPD5CPD10APD10BPD10CSO2DNASO3BJA335 SO5LTASO5LTBSO5MTASO6CBA335 SO6FNA218 SO6HBA318SO6 900J

Закрыто
контакты к земле

30
кВ при 60 Гц

ПРИМЕЧАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ:

У всех поставщиков есть заметки по применению на своих веб-сайтах.Поскольку информация защищена авторским правом, мы не можем собрать ее на этом сайте. GIGAVAC располагает наиболее полной информацией и разрешил нам разместить ниже их индекс со ссылками на их сайт. Когда вы выберете тему, вы попадете на сайт GIGAVAC, и вам нужно будет нажать кнопку НАЗАД, чтобы вернуться на этот сайт.

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ РЕЛЕ

СИЛОВАЯ ПРОДУКЦИЯ

  • Конденсаторы и схемы предварительной зарядки
  • Характеристики и характеристики змеевика в зависимости от температуры
    • Требования к температуре GX11B, GX12B и GX21B
    • Требования к температуре для GX11C, GX12C и GX21C
    • GX14B, GX200B, GX23B, HX200B и HX21B Температурные аспекты
    • GX14C, GX200C, GX23C, HX200C и HX21C Температурные соображения
    • GX16B и HX22B Температурные аспекты
    • Требования к температуре GX16C и HX22C
    • GXNC14B Температурные аспекты
    • GXNC14C Температурные аспекты
    • Температура катушки 12 В постоянного тока MiniTACTOR серии

    • P
    • Температура катушки 24 В постоянного тока MiniTACTOR серии

    • P
  • Подавитель катушки контактора
  • Калькулятор преобразования
  • Диэлектрические испытания
  • Принцип работы и работа двойной катушки
  • Обсуждение технологии герметизации EPIC® (непроницаемая керамика с повышенными эксплуатационными характеристиками)
  • Внешние инструкции ШИМ
  • Контакторы GX и MX направление тока
  • Характеристики цепей контроллеров двигателей и контакторов GIGAVAC
  • Частично сварные контакты и воздействия на вспомогательные контакты
  • Обсуждение физики
  • Схема реле
  • Соответствие RoHS
  • Контакты сварные

СООТВЕТСТВИЕ RoHS:

Остерегайтесь покупателей Реле, не подпадающими под действие стандарта RoHS, рассчитанные на напряжение свыше 10 кВ .Менее этичные поставщики говорят, что они соблюдают требования, даже если они знают, что их продукция превышает максимальное содержание свинца, шестивалентного хрома, ртути, ПБД, ПБДЭ и кадмия RoHS.

На сегодняшний день только GIGAVAC сертифицировала свои высоковольтные реле как полностью соответствующие требованиям стандарта RoHS с максимальной концентрацией 0,1% по весу в однородных материалах из свинца, шестивалентного хрома, ртути, PBB и PBDE; и 0,01% кадмия.

.

0 0 vote
Article Rating
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments