El concepto de "relé de corriente" está muy extendido en la ingeniería eléctrica, y esta unidad en sí es un componente obligatorio de la mayoría de los dispositivos de protección: disyuntores, dispositivos de desconexión y similares. Es importante conocer y comprender las características de diseño y el principio de funcionamiento de dichos relés no solo para un principiante, sino también para un especialista experimentado. Pero antes que nada, debe comprender el dispositivo de este elemento de conmutación, así como con toda la variedad de sus tipos y tipos.
Dispositivo de relé actual
Es más conveniente familiarizarse con las características de diseño y el principio de funcionamiento de un relé de corriente (TR) en su tipo más común: un dispositivo electromagnético.
A diferencia de la inducción y los análogos electrónicos, el dispositivo de un dispositivo de protección e / m le permite visualizar cómo funciona.
Cualquier relé de corriente de estado sólido contiene los siguientes elementos obligatorios:
- Circuito magnético (núcleo), formado por 2 partes y con entrehierro constante o regulable.
- Bobina con bobina ubicada en la parte fija del núcleo.
- Un resorte ubicado en su mitad móvil y que crea un momento contrario cuando se activa el relé.
Además de los nodos listados, incluye elementos auxiliares que aumentan la funcionalidad del sistema.
Principio de operación
El dispositivo electromagnético se activa mediante una conexión e / m creada por el flujo de corriente alterna a través de la bobina y provocando la atracción de ambas mitades del núcleo. Esta acción, simple a primera vista, contiene algunos matices:
- el resorte de la parte móvil contrarresta el acercamiento de sus dos mitades;
- es posible superar su resistencia solo a una cierta intensidad de corriente en la bobina;
- este valor es el indicador principal que caracteriza el funcionamiento del relé de corriente.
Cuando aparece una corriente en la bobina, se induce un EMF en el núcleo, por lo que las mitades se atraen, pero no completamente; el resorte les impide hacer esto. Cuando alcanza un cierto valor, el EMF se vuelve tan grande que supera su resistencia.
Para devolver el sistema a su posición original, la corriente en el relé deberá reducirse a un cierto valor, dependiendo del coeficiente de retorno. Este indicador está asociado a las características de diseño del relé de corrientes y tensiones y está configurado para cada uno de ellos de forma individual. Para hacer esto, basta con ajustar la tensión del resorte, lo que puede hacer usted mismo.
Objeto y métodos de conexión
TP es el componente principal de todos los dispositivos de protección instalados en circuitos de potencia. En base a esto, se deben considerar las características del uso del dispositivo.
Su propósito principal es servir como elemento ejecutivo en la composición de interruptores automáticos, dispositivos de corriente residual y muchos dispositivos similares. De acuerdo con esto, el alcance de su aplicación se determina en conjunto con los dispositivos indicados anteriormente.
- Circuitos de potencia de líneas de alta tensión y los equipos de protección disponibles en su composición.
- Cuadros de distribución de conmutación, en los que los TP se incluyen por separado o como parte de otros dispositivos.
- Entradas y dispositivos de distribución (lineales) monofásicos domésticos instalados dentro de los blindajes domésticos.
De acuerdo con el propósito de los dispositivos de conmutación, se seleccionan sus circuitos de conmutación.
Se pueden utilizar varios métodos para conectar la máquina de relé a las redes eléctricas u otros circuitos existentes. Se diferencian en el tipo de equipo a proteger:
- motores asíncronos trifásicos;
- consumidores conectados a redes eléctricas de 380 voltios;
- cargas conectadas a la salida de circuitos con una tensión de alimentación de 220 voltios.
De acuerdo con el primero de estos párrafos, los TR se utilizan como relés e / m que apagan el circuito cuando las corrientes de operación exceden el nivel permisible. Cuando se instalan en circuitos trifásicos, realizan la misma función, pero con una gama más amplia de funcionalidades. Como relés, forman parte de potentes contactores y arrancadores e / m.
Los relés instalados en máquinas de entrada (lineales) y RCD tienen un propósito ligeramente diferente. Aquí realizan la función de elementos sensores que proporcionan una operación de corte de corriente (punto de ajuste). Cuando se encienden, se establecen en modos de funcionamiento limitadores como sobrecorriente, cortocircuito y fugas.
De acuerdo con la terminología aceptada en ingeniería eléctrica, en los dos primeros casos, se colocan lógicamente como relés de sobrecorriente.
En los circuitos de protección de los motores eléctricos, junto con los relés de desconexión, se instalan elementos térmicos biestables sobre resortes bipolares. Proporcionan cierto retraso, lo que permite no quitar la fuente de alimentación de los devanados en los modos de arranque.
Tipos de TR
Todas las muestras conocidas de relés de corriente se clasifican de acuerdo con los siguientes criterios:
- por el método de instalación (diagrama de conexión);
- para su propósito previsto;
- por ejecución (modificación).
De acuerdo con la primera de estas características, los modelos TR existentes se dividen en dispositivos de montaje directo y dispositivos de conmutación indirecta (a través de transformadores de corriente). Por diseño, se subdividen en dispositivos integrados y están diseñados como un módulo separado para ser instalado en un carril DYN.
Según su finalidad prevista, se producen en forma de productos utilizados para los siguientes fines:
- protección contra cortocircuitos monofásicos;
- limitación de corrientes de secuencia negativa;
- como protección diferencial;
- en forma de módulos independientes controlados a distancia.
Para inclusión directa e indirecta
Los dispositivos destinados a la conexión directa, de acuerdo con las instrucciones de uso, se instalan en una red con un voltaje efectivo de hasta 1000 Voltios y un valor de corriente limitado. Con su amplitud significativa, la inclusión en un corte de circuito es inaceptable, ya que el relé no está diseñado para modos de operación de potencia. En este caso, se requiere un transformador de corriente, que permite reducir el valor del valor controlado varias veces. En redes trifásicas, dichos relés se instalan en cada una de las fases en serie con la carga ya conectada.
Con un diseño de circuito de este tipo, el sistema funciona en un modo cercano a un cortocircuito, que es peligroso para la operación.
Si es necesario desmontar el relé, el transformador de corriente puede resultar dañado y el personal que trabaja en la línea puede estar en riesgo. Por lo tanto, antes de la conmutación operativa en dichos circuitos, se debe colocar un puente en lugar del dispositivo. Otra opción es apagar completamente la red y poner el equipo en modo de revisión.
Protección diferencial y limitación de corriente
La operación de relés de corriente como parte de RCD e interruptores automáticos es un ejemplo clásico de la implementación de sus características. En este caso, funcionan en los modos habituales de los sistemas eléctricos asociados a la respuesta a la más mínima fuga de corriente (RCD) y disparo durante sobrecargas en los circuitos. La última función pertenece a la categoría de limitación de corriente, que excluye daños al equipo conectado y al circuito de alimentación en sí.
Tipos modernos de relés de corriente.
Se conocen tipos "avanzados" de relés de tensión y corriente que, según sus capacidades, suelen denominarse equipos de control inteligente. Estos dispositivos proporcionan una serie de opciones auxiliares que amplían significativamente su funcionalidad. Esta es una pantalla mediante la cual puede asegurarse de que el dispositivo esté funcionando correctamente, así como leer información sobre los valores de voltaje y corriente (se muestran en el indicador incorporado del dispositivo).
Todas las posibilidades descritas están relacionadas con las ventajas de los relés de corriente. Sus desventajas se determinan para cada tipo específico de inclusión por separado.
