Как работает защита от эрозии контактов трансмиттерных реле

Меры по защите контактов реле от повреждения дуговыми разрядами

В процессе эксплуатации сигнализаторов уровня имеющих дискретный (релейный, транзисторный) выход, зачастую подключают индуктивную нагрузку (устройства, имеющие в своём составе катушку индуктивности). Возникновение дуговых разрядов при размыкании таких электрических цепей крайне негативно сказывается на работоспособности контактов реле и выходных каскадов датчиков, уменьшая их срок эксплуатации.

В целях устранения пагубного влияния дуговых разрядов применяются искрогасящие цепи, устанавливаемые параллельно контактам реле или параллельно нагрузке.

Не вдаваясь в физику переходных процессов и причин возникновения дуговых разрядов рассмотрим наиболее действенные и широко применяемые искрогасящие цепи постоянного и переменного тока.

Цепи постоянного тока:

Кремниевый диод включается параллельно индуктивной нагрузке, при замыкании контактов и в установившемся режиме не оказывает никакого воздействия на работу схемы. При отключении нагрузки возникает напряжение самоиндукции, обратное по полярности рабочему напряжению, диод открывается и шунтирует индуктивную нагрузку. Диоды исключительно эффективно устраняют дуговые разряды и предохраняют контакты реле от обгорания лучше, чем любые другие схемы искрогашения. Такой способ применим и к сигнализаторам с транзисторным выходом.

Правила выбора обратного диода:

  • рабочий ток и обратное напряжение диода должны быть сравнимы с номинальным напряжением и током нагрузки. Для нагрузок с рабочим напряжением до 250 VDC и рабочим током до 5 А вполне подходит распространенный кремниевый диод 1N4007 с обратным напряжением 1000 VDC и максимальным импульсным током до 20 А;
  • выводы диода должны быть как можно короче;
  • диод следует припаивать (привинчивать) непосредственно к индуктивной нагрузке, без длинных соединительных проводов — это улучшает ЭМС при процессах коммутации. Цепи переменного и постоянного тока:

    RC-цепь является наиболее дешёвым и широко применяемым средством защиты цепей как переменного, так и постоянного тока.

    В отличие от диодных схем RC-цепи можно устанавливать, как параллельно нагрузке, так и параллельно контактам реле. В некоторых случаях нагрузка физически недоступна для монтажа на ней искрогасящих элементов, и тогда единственным способом защиты контактов остается шунтирование контактов RC-цепями.

    Расчет RC-цепи, подключаемой параллельно контактам реле:

    где С — ёмкость RC-цепи, мкф.

    I — рабочий ток нагрузки, А.

    где R — сопротивление RC-цепи, Ом.

    E0 — напряжение на нагрузке, В.

    I — рабочий ток нагрузки, А.

    Проще всего пользоваться универсальной номограммой. По известным значениям напряжения источника питания U и тока нагрузки I находят две точки на номограмме, после чего между точками проводится прямая линия, показывающая искомое значение сопротивления R. Значение емкости С отсчитывается по шкале рядом со шкалой тока I. Номограмма дает разработчику достаточно точные данные, при практической реализации схемы необходимо будет подобрать ближайшие стандартные значения для резистора и конденсатора RC-цепи.

    RC-цепь, подключаемая параллельно нагрузке

    Применяется там, где нежелательна или невозможна установка RC-цепи параллельно контактам реле. Для расчета предлагаются следующие ориентировочные значения элементов:

  • С = 0,5 . 1 мкф на 1 А тока нагрузки;
  • R = 0,5 . 1 Ом на 1 В напряжения на нагрузке или
  • R = 50. 100% от сопротивления нагрузки. Приведенные значения R и С не являются оптимальными. Если требуется максимально полная защита контактов и реализация максимального ресурса реле, то необходимо провести эксперимент и опытным путем подобрать резистор и конденсатор, наблюдая переходные процессы с помощью осциллографа.

    Для защиты выходных транзисторных каскадов сигнализаторов RC-цепь подключают параллельно нагрузке.

    Источник: Компания «РусАвтоматизация»

    Источник

    ТШ1-65

    Реле трансмиттерные штепсельные типов ТШ1-65 и ТШ1-2000

    Назначение. Трансмиттерные реле предназначены для кодирования рельсовых цепей в устройствах кодовой автоблокировки и автоматической локомотивной сигнализации.

    Реле ТШ1-65 изготовляется по черт. 13855.00.00 и обеспечивав! нормальную работу при подаче на его обмотку импульсов постоя и тока напряжением 12 В±10%, представляющих собой коды. Реле ТШ1-2000 изготовляется по черт. 14086.00.00 и обеспечивает нормальную работу при подаче на его обмотку таких же кодовых импульсов, но переменного тока напряжением ПО В.

    Читайте также:  Автозапуск без реле блокировки

    Некоторые конструктивные особенности. Устройство реле ТШ1-2000 аналогично реле ТШ1-65, только дополнительно оно имеет выпрямитель.

    Трансмиттерные реле ТШ1-65 и ТШ 1-2000 представляют собой быстродействующие нейтральные реле с неразветвленной магнитной цепью. Принципиальные схемы этих реле показаны соответственно на рис. 187, а и б. Для уменьшения износа усиленного контакта в реле ТШ1-65 и ТШ 1-2000 установлен конденсатор типа КБГ-МН-2 емкостью 0,25 мкФ.

    Электрические характеристики реле при температуре окружающего воздуха (20±5)°С и относительной влажности до 90% должны соответствовать данным, указанным в табл. 161.

    Электрические характеристики реле, измеренные при температуре окружающей среды +40°С и относительной влажности 70%, не должны отличаться от значений, указанных в табл. 161, более чем на 20%.

    После 15 000 000 гарантийных срабатываний реле электрические характеристики не должны отличаться от указанных в табл. 161 более чем на ±15%.

    Измерение активного сопротивления катушек производят на мостике УМВ с отнесением сопротивления к температуре +20°С. Время замедления на притяжение определяют специальным прибором — «измерителем времени».

    Электрическая прочность и сопротивление изоляции. Изоляция реле должна выдерживать испытательное напряжение 1500 В переменного тока частотой 50 Гц, приложенное между всеми токоведущими и прочими металлическими частями, в течение 1 мин±5 с от испытательной установки мощностью не менее 0,5 кВА. Испытательное напряжение повышается постепенно.

    Сопротивление изоляции должно быть не ниже 40 МОм при температуре окружающей среды +20°С. При температуре +40°С и относительной влажности 70% сопротивление изоляции должно быть не ниже 2 МОм. Сопротивление изоляции определяют мегаомметром при напряжении 500 В. При этом испытании все клеммы соединяют между собой, а испытательное напряжение подключают одним полюсом к контактам, а вторым — корпусу реле.

    Обмоточные данные реле должны соответствовать данным табл. 162.

    Монтаж реле производится гибким проводом марки ПМВГ сечением не менее 0,35 мм2, а цепи усиленных контактов — не менее 0,75 мм2.

    Механические характеристики реле:

    Ход якоря, т. е. расстояние между наклепкой на

    якоре и сердечником, не менее, мм 1,0

    в вертикальном направлении 0,3—0,5

    вдоль оси сердечника 0,05—0,15

    Зазор между разомкнутыми контактами, не менее, мм:

    Контактное нажатие на каждый контакт, не менее, Н (гс):

    усиленный фронтовой 0,3 (30)

    неусиленный (фронтовой и тыловой) 0,25 (25)

    Совместный ход контактов, не менее, мм:

    неусиленных (фронтовых и тыловых) 0,25

    Нажатие между свободными концами подвижных

    усиленных пружин, не менее, Н (гс) 0,3 (30)

    Нажатие изоляционной полки якоря на выступ

    замковой планки, не менее, Н (гс) 0,2 (20)

    Нажатие подвижных пружин неусиленных контактов на полку при отпавшем якоре, не менее, Н (гс) 0,45 (45)

    После 15 000 000 гарантийных срабатываний реле все механические характеристики не должны отличаться от вышеуказанных значений более чем на ±20%.

    Измерение контактных нажатий и зазоров производится с помощью граммометра и щупов.

    Контактная система реле ТШ1-65 и ТШ1-2000 — 1 футу, 1 ф, 1 т (контактный набор 15-7-12). Схема расположения контактов реле ТШ1-65 и ТШ1-2000 показана на рис. 187, а и б.

    Усиленные контакты реле ТШ1-65 и ТШ 1-2000 рассчитаны не менее чем на 15 000 000 срабатываний при коммутации фронтовыми контактами цепей переменного тока мощностью 300 ВА, а тыловыми — мощностью 150 ВА при напряжении 110 или 220 В и нагрузке, имеющей

    cos φ > 0,8. Остальные нормальные (неусиленные) контакты трансмиттерных реле полностью идентичны контактам реле типа КДР и рассчитаны на коммутацию цепей нагрузок, указанную для реле типа КДР.

    Переходное сопротивление усиленных металлокерамических контактов с учетом сопротивления проводников внутреннего монтажа для трансмиттерных реле, не бывших в работе, не должно превышать 0,07 Ом, а остальных контактов (серебряных) — 0,05 Ом.

    Измерение переходного сопротивления контактов производится методом вольтметра — амперметра, при этом ток через усиленные контакты должен устанавливаться 2—3 А, а через нормальные (неусиленные) — 0,4—0,5 А. Перед измерением следует произвести несколько срабатываний трансмиттерного реле. За переходное сопротивление принимается среднее арифметическое значение трех последовательных измерений.

    Читайте также:  Реле дворников для ауди 80 б3

    На длительную работу контакты испытывают при частоте срабатывания 80—100 раз в 1 мин.

    После 15 000 000 гарантийных срабатываний реле ТШ переходное сопротивление их контактов не должно отличаться от первоначальных значений более чем на 15%.

    Условия эксплуатации. Реле изготовляют для следующих условий эксплуатации:

    — температура окружающего воздуха от -50 до +60°С;

    — относительная влажность окружающего воздуха до 90% при температуре +20°С и до 70% при температуре +40°С;

    — рабочее положение — горизонтальное, контактным набором сверху.

    Допускаются отклонения от рабочего положения не более чем на 5° в любую сторону.

    Реле должны храниться в закрытом вентилируемом помещении и картонных коробках при температуре от 1 до +40°С, относительной влажности воздуха не более 80% и отсутствии в окружающей среде кислотных и других агрессивных примесей. Хранение в транспорт ной упаковке допускается не более трех месяцев.

    Габаритные размеры реле без розетки 225x80x201 мм; масса реле без розетки 2,4 кг.

    Admin добавил 10.05.2011 в 15:16
    Вы можете дополнить или изменить данную статью, нажав кнопку Редактор

    Источник

    Общие сведения о реле железнодорожной автоматики

    Реле и приборы релейного действия широко распространены в устройствах ЖАТ из-за простоты конструкции, надежности и длительности срока службы в различных климатических условиях. Они являются основными элементами, посредством которых создаются электрические схемы автоматики и телемеханики. Под элементами понимаются простейшие для системы устройства, преобразующие входную величину в выходную.

    Принцип действия релейного элемента заключается в скачкообразном изменении выходной величины при плавном изменении входной величины. Входными электрическими величинами являются напряжение и ток. Скачкообразное изменение тока выходной цепи достигается физическим размыканием электрической цепи контактами, вследствие чего такой элемент автоматики называют контактным реле. В основу работы контактного реле заложен принцип действия электромагнита, в котором электромагнитная энергия преобразуется в механическое перемещение, поэтому реле на-

    Рис. 1.1. Элементы контактного реле

    Основными частями электромагнитного реле (рис. 1.1) являются: обмотка 1 (катушка), намотанная на фенопластовую шпулю и установленная на сердечнике 2, подвижная часть реле — якорь 4, который воздействует на исполнительный орган — контакты 5 и ярмо 3, на котором крепятся основные элементы. Действие реле заключается в следующем: при пропускании тока по катушке в сердечнике создается магнитный поток, направление которого определяется по правилу «буравчика». Вектор магнитного потока направлен по элементам — сердечник, воздушный зазор, якорь, ярмо. Под действием магнитного потока сердечник намагничивается, притягивается якорь, который воздействует на переключающиеся (общие) контакты. Состояние реле, при котором якорь притягивается, называется возбуждением или срабатыванием. При выключении тока в катушке исчезает магнитный поток, якорь под действием собственного веса и под действием реакции контактных пружин возвращается в исходное состояние. Возвращение якоря в исходное состояние называется обесточиванием (отпусканием) реле. Состояние реле записывается символами: реле возбуждено — Т или 1; реле обесточено — I или 0.

    Реле железнодорожной автоматики классифицируются по ряду признаков:

    • по принципу действия реле подразделяются на электромагнитные, в основу действия которых положен принцип работы электромагнита; индукционные (двухэлементные), работающие от переменного тока, принцип которых основан на взаимодействии сдвинутых по фазе переменных магнитных потоков элементов с токами, индуцированными в подвижном алюминиевом секторе; электротермические, действие которых основано на расширении тел при нагревании; в электротермических реле используют биметаллические пластины, изгибающиеся при нагревании и замыкающие контакты с другим линейным расширением;
    • по надежности действия реле подразделяются на реле первого класса и низшие классы. К реле первого класса надежности относят реле, у которых при выключении тока в обмотках обеспечивается 100%-ное отпускание якоря под действием собственного веса. Реле 1 класса выпускаются в защитном кожухе и устанавливаются в релейных шкафах или на стативах релейных помещений; реле первого класса без кожуха устанавливаются в блоках электрической и горочной централизации. Реле этого класса обладают дополнительными свойствами, обеспечивающими высокую надежность:
      • несвариваемость фронтовых контактов с общими контактами; фронтовые контакты изготавливаются из графито-серебряного композита, остальные контакты из серебра;
      • надежное контактное нажатие на фронтовые контакты составляет 0,3 Н (30 гс), на тыловые — 0,15 Н (15 гс);
      • межконтактное расстояние должно быть не менее 1,3 мм;
      • наличие антимагнитного штифта на якоре, исключающего залипание якоря при выключении тока из-за явления остаточной индукции;
      • исключение неодновременного переключения контактов;
      • реле первого класса используются в ответственных схемах без использования дополнительного контроля отпускания якоря.
    Читайте также:  Схема подключения активатора багажника через реле ваз 2107

    У реле низших классов отпускание якоря при выключении тока обеспечивается под действием реакции контактных пружин. Эти реле не используются в ответственных схемах, непосредственно обеспечивающих безопасность движения поездов. При использовании этих реле в ответственных схемах действие по переключению контактов проверяется дополнительно схемным путем;

    • по роду питающего тока реле делятся на реле постоянного и переменного тока. Реле постоянного тока подразделяют на нейтральные, поляризованные и комбинированные; реле переменного тока являются только индукционными;
    • по времени срабатывания реле делят на быстродействующие с временем срабатывания на притяжение и отпускание якоря до 0,03 с; нормальнодействующие с временем срабатывания 0,03—0,3 с; медленнодействующие с временем срабатывания 0,3—1,5 с; временные с временем срабатывания более 1,5 с;
    • по конструкции реле подразделяют на большие, малогабаритные, реле типа РЭЛ. Промышленностью выпущено четвертого поколения реле. К первому поколению относят реле с подключением в схему под гайку или с разборным болтовым подключением. Ко второму поколению относят большие штепсельные и нештепсельные реле. К реле третьего поколения относят малогабаритные реле, а к реле четвертого поколения — реле РЭЛ. Кроме контактных реле, широкое распространение получила бесконтактная аппаратура: реле, датчики, генераторы, приемники, бесконтактные трансмиттеры и др.;
    • по способу включения в электрическую схему реле делят на штепсельные, нештепсельные (монтажные провода припаиваются к выводам контактов реле) и с болтовым соединением монтажных проводов (разборное соединение).

    Маркировка реле. Все реле автоматики и телемеханики имеют специальную маркировку, состоящую из букв и цифр, занимающих определенное место в обозначении, однако система обозначений выдерживается не для всех типов реле.

    Первая буква или сочетание двух букв указывают на принцип действия реле; вторая буква указывает на конструкцию реле (малогабаритные), у больших и автоблокировочных реле эта буква отсутствует. Например, первые буквы обозначают: Н — нейтральное, П — поляризованное, К — комбинированное, И — импульсное, СК — самоудерживающее комбинированное, ДС — двухэлементное секторное, А — автоблокировочное, В — с выпрямителем, Т — с термоэлементом, Ш — штепсельное, Р — с разборным болтовым соединением, М — малогабаритное, вторая буква М — медленнодействующее.

    Аббревиатуры некоторых реле можно расшифровать так: НМШ — нейтральное малогабаритное штепсельное; НМПШ — нейтральное малогабаритное пусковое штепсельное; ИМВШ — импульсное малогабаритное с выпрямителем штепсельное; НМШМ — нейтральное малогабаритное штепсельное медленнодействующее; ДСШ — двухэлементное секторное штепсельное.

    После буквенного обозначения указываются цифры. Если после букв стоит цифра 1 — это означает, что реле имеет 8 групп (8 фт) контактов; в каждую группу входит 1 фронтовой, 1 перекидной (общий, осевой, подвижный) и 1 тыловой контакт. Цифра 2 означает, что реле имеет 4 группы контактов 4 фт. Цифра 3 означает, что реле имеет 2 полных группы контактов 2 фт и 2 группы 2 ф, состоящие из фронтового и перекидного контактов. Цифра 4 означает, что реле имеет 4 полных группы контактов 4 фт и 4 неполных группы 4 ф, состоящих из фронтовых и перекидных контактов. Цифра 5 означает, что контактная система реле состоит из двух полных групп контактов 2 фт и двух неполных групп контактов 2 т, состоящих из перекидного и тылового.

    Последнее число в обозначении реле указывает на величину сопротивления обмоток при их последовательном соединении. Если реле имеет обмотки с разной величиной сопротивления, то их обозначение записывается дробью АОШ2-180/0,45.

    Особенности обозначения реле с разборным болтовым подключением: цифра 1 означает наличие 6 групп контактов, цифра 2 и цифра 3 — наличие 2 групп контактов.

    Реле автоматики и телемеханики, применяемые в электрических схемах, имеют условные графические обозначения, которые приведены в табл. 1.1.

    1. Нейтральные реле постоянного тока

    Источник

  • Оцените статью
    Adblock
    detector