El principio de funcionamiento del relé actual: dispositivo y propósito.

Relé electromecánico de corriente.

¿Qué es un relé de corriente? Tal pregunta surge a menudo entre estudiantes y electricistas autodidactas. La respuesta es bastante simple, pero en los libros de texto y en muchos artículos en Internet contiene una gran cantidad de fórmulas y referencias a varias leyes. En nuestro artículo intentaremos explicar qué es y cómo funciona literalmente en los dedos.

Dispositivo de relé actual

Primero, veamos el principio del relé actual y su dispositivo. Actualmente hay relés electromagnéticos, de inducción y electrónicos.

Desmontaremos el dispositivo de los relés electromagnéticos más comunes. Además, brindan la oportunidad de comprender más claramente su principio de funcionamiento.

Dispositivo de relé de corriente electromagnética

• Comencemos con los elementos básicos de cualquier relé actual. Tiene necesariamente un núcleo magnético. Además, este núcleo magnético tiene un área con un espacio de aire. Puede haber 1, 2 o más espacios de este tipo dependiendo del diseño del circuito magnético. En nuestra foto hay dos huecos semejantes.
• En la parte fija del circuito magnético hay una bobina. Y la parte móvil del circuito magnético está fijada por un resorte, que contrarresta la conexión de las dos partes del circuito magnético.

El principio de funcionamiento del relé de corriente electromagnética.

• Cuando aparece un voltaje en la bobina, se induce EMF en el circuito magnético. Debido a esto, las partes móviles y estacionarias del circuito magnético se convierten en dos imanes que desean conectarse. La primavera no les permite hacerlo.
• A medida que aumenta la corriente en la bobina, la fem aumentará. En consecuencia, aumentará la atracción de la sección móvil y fija del circuito magnético. Cuando se alcanza un cierto valor de intensidad de corriente, el EMF será tan alto que supera la resistencia del resorte.
• El espacio de aire entre las dos secciones del circuito magnético comenzará a disminuir. Pero como dicen las instrucciones y la lógica, cuanto más pequeño es el espacio de aire, mayor es la fuerza de atracción y más rápido se conectan los núcleos magnéticos. Como resultado, el proceso de conmutación toma centésimas de segundo.

Hay relés actuales de diferentes tipos de rendimiento.

• Los contactos móviles están unidos rígidamente a la parte móvil del circuito magnético. Se cierran con los contactos fijos y señalan que la corriente en la bobina del relé ha alcanzado el valor establecido.

Reajuste de corriente Ajuste de corriente

• Para volver a su posición original, la corriente en el relé debe disminuir como en el video. Cuánto debería disminuir depende del llamado coeficiente de retorno del relé.

Depende del diseño, y también se puede personalizar individualmente para cada relé debido a la tensión o al debilitamiento del resorte. Es bastante posible hacerlo usted mismo.

Propósito y métodos de conexión del relé de corriente.

Los relés de corriente y voltaje son los elementos principales de casi todas las protecciones básicas. Por lo tanto, echemos un vistazo más de cerca a su alcance y diagrama de cableado.

Propósito del relé actual

Y antes que nada, veamos, pero ¿por qué realmente necesitamos este relé actual? Para responder a esta pregunta, deberíamos sumergirnos un poco en la teoría. Pero intentaremos hacerlo lo más superficial y accesible posible.

• Cualquier instalación eléctrica tiene dos parámetros principales de su trabajo: la corriente y el voltaje. Al controlar estos dos parámetros, es posible evaluar el rendimiento del equipo y las posibles averías.
• El relé de corriente, como puede adivinar, controla la corriente. Y si su disminución habla solo de una reducción en la carga, entonces su aumento en la mayoría de los casos indica un mal funcionamiento grave. Para no considerar el tema con más detalle, tomemos el motor eléctrico como ejemplo.

Circuito de protección del motor de relé

• El motor tiene una corriente nominal, por ejemplo 50A. Un ligero aumento en la corriente, digamos hasta 55A, señala una sobrecarga. En este caso, el motor no debe apagarse de inmediato, ya que la sobrecarga puede ser temporal y, según la EI, la mayoría de los motores eléctricos pueden sobrecargarse periódicamente.
• Pero la operación continua con una corriente nominal más alta puede indicar una falla mecánica u otros problemas. Por lo tanto, después de la carga, después de un cierto período de tiempo, el motor debe estar apagado.

Circuito de protección de sobrecarga

• El circuito de relé de corriente y tiempo proporciona dicha protección. Cuando la corriente aumenta por encima del valor nominal de 50A, se activa el relé de corriente. Con sus contactos, pone en marcha un relé de tiempo, que cuenta el tiempo de funcionamiento permitido del motor en el estado apagado. Si durante este período de tiempo el relé actual no desaparece, entonces el relé de tiempo se activa y apaga el motor eléctrico.

Presta atencion La protección contra sobrecargas debe reconstruirse desde el momento de arrancar el motor. Como sabe, al comenzar, la corriente de arranque puede alcanzar hasta diez veces la nominal (generalmente cinco o seis veces). Por lo tanto, para evitar la activación falsa de la protección de sobrecarga, el retardo de tiempo debe ser más largo que el tiempo de inversión del motor.

Corte actual

• Ahora vamos a tomar otra situación . Hay un cortocircuito en nuestro motor. Debe ser desactivado lo antes posible. Un cortocircuito se caracteriza por un fuerte aumento de la corriente. Dependiendo del tipo de cortocircuito, estas corrientes pueden exceder 10 veces el valor nominal.
• En base a esto, necesitamos poner un relé de corriente, cuyo circuito reaccionará a dicha corriente, y apagarlo inmediatamente. Dicha protección se denomina corte de corriente. Cuando la protección apaga instantáneamente el equipo eléctrico cuando se alcanza un cierto valor de corriente.

Relés de corriente temporizada

• Pero hay cortocircuitos que no tienen corrientes tan grandes. En este caso, el relé actual y su diagrama de cableado cambian un poco. Su principio de funcionamiento es similar a la protección contra sobrecargas, solo cuanto mayor sea la corriente, más rápido apagará nuestro motor eléctrico. Esto se logra combinando en un dispositivo y el relé de tiempo y la corriente. Dicha protección se denomina sobrecorriente.

Protección de corriente integrada en el interruptor

• También hay protección contra fallas a tierra monofásicas, protección contra corrientes de secuencia negativa, protección diferencial, protección de distancia y muchos otros circuitos de relé que utilizan un relé de corriente.

Pero estas ya son defensas más específicas que requieren una comprensión más profunda de los procesos. Por lo tanto, en nuestro artículo no los consideraremos.

Diagramas de conexión de relé actuales

Habiendo examinado el dispositivo y el propósito del relé actual, puede dirigirse a la cuestión de su conexión. Hay dos opciones principales: directamente oa través de un transformador de corriente.

Veamos cada una de estas opciones:

• Los relés se pueden conectar directamente a instalaciones eléctricas con una tensión de hasta 1000V. Esto se debe al hecho de que con un voltaje más alto, las dimensiones del relé tendrían que aumentarse significativamente para garantizar un aislamiento adecuado y el flujo de grandes corrientes. Y debido a esto, el precio del relevo también aumentaría.

Relé de corriente directamente conectado

• Los consumidores de hasta 1000 V generalmente no son los más responsables, por lo tanto, la protección se implementa en una o dos fases. Pero es posible implementar la protección en las tres fases. Para hacer esto, simplemente en serie con la carga, la bobina del relé actual se enciende en una o varias fases.

Relé de corriente

• Muchos relés actuales contienen dos bobinas. Para ellos se puede utilizar en conexión en serie o en paralelo de los devanados del relé actual. Esto es necesario para cambiar los límites de operación del relé.
• Como ejemplo, tome el relé PT 40. Cuando las bobinas están conectadas en paralelo, la corriente de respuesta varía de 0.1 a 100A. Cuando los devanados están conectados en serie, el límite de operación se puede ajustar en el rango de 0.2 a 200A.

Presta atencion Si necesita un límite de respuesta de 0.1-100 A, entonces en principio no puede conectar el segundo devanado.

Transformador de corriente 6 - 10kV

Transformador de corriente 110kV y superior.

• Más a menudo, los circuitos eléctricos para conectar los relés de corriente involucran el uso de transformadores de corriente. Estos dispositivos le permiten convertir cualquier corriente a valores de 1 o 5 A.

Diagrama de cableado del relé de corriente a través del transformador de corriente.

• Estos consumidores generalmente se consideran responsables, por lo tanto, la protección actual se implementa en cada fase . El principio de conexión es simple. La bobina de relé está simplemente conectada a los terminales del transformador de corriente.

Atencion Pero aquí debe recordarse que los transformadores de corriente y todas las conmutaciones secundarias funcionan en el modo cercano al cortocircuito. Por lo tanto, la ruptura de dichos circuitos está plagada de daños al transformador de corriente, así como de graves consecuencias para los humanos. Por lo tanto, antes de hacer cualquier interruptor en los circuitos de corriente, deben cortocircuitarse con un puente. O para realizar el encendido de equipos eléctricos, derivados en reparación.

Conclusión

El relé de corriente y el circuito eléctrico de su conexión tienen muchos matices. Si entras en cada uno, obtienes un libro de texto completo. Nuestro objetivo era darle una idea general de este relevo en el idioma más accesible. Por lo tanto, algunas de las preguntas de nuestro artículo no están completamente divulgadas o simplemente. Más detalles sobre cada aspecto deben entenderse sobre la base de las condiciones existentes.