Constructia si functionarea releelor de protectie electromecanice

Definirea si clasificarea releelor de protectie electromecanice (cu contacte)

1.Generalitati Releele reprezinta categoria cea mai importanta de aparate din cuprinsul unei instalatii de

protectie si comanda automata.In general, prin releu se intelege un aparat care fiind supus unei actiuni exterioare, realizeaza automat o operatie, pentru o gama data de valori ale marimii aplicate la intrare care provoca actionare acestuia.In functionarea oricarui releu este caracteristica variatia brusca(in salt) a marimii de iesire cand marimea de intrare, de regula, atinge sau depaseste o valoare prescrisa, numita valoare de actionare (excitare).La scaderea marimii de intrare sub o anumita valoare, numita valoare de revenire are loc saltul invers al marimii de iesire.Raportul intre valoarea de revenire si cea de actionare se numeste factor de revenire Krev.

Marimile care caracterizeaza un anumit releu sunt urmatoarele:-natura marimii de intrare (sau actionare )-puterea ce trebuie absorbita la intrarea pentru ca releul sa actioneze (cu valori cuprinse intresub 1W si circa 40W);-curentul (puterea) rezultat in circuitul de iesire, in conditile unei tensiuni admisibile date si in functie de natura sarcinii (de exemplu, se spune ca un contact rupe 2A la 110V si sarcina rezistiva, sau 0,5A la 220V si sarcina inductive)-numarul si pozitia contactelor releului : Un releu poate avea un numar de contacte normal deschise si (sau) un numar de contacte normal inchise. Prin pozitia normala a unui contact se itelege pozitia acestuia cand releul este neexcitat (sau pozitia in stare de magazie a releului );-domeniul de actionare sau gama de reglaj pentru marimea de intrare ;

-timpul propriu de actionare, care masoara timpul scurs intre momentul aplicarii marimii de actionare, pana la inchiderea contactelor (de la valoari de circa 10-50ms, la relee instantanee, la valorii de 0,1….10s si mai mult, in cazul releelor cu actionare temporizata prin constructia lor).

2.ClasificareRleele elecromecanice (cu contacte ) se pot clasifica in mai multe categorii.

Dupa principiul de constructie si functionare a elementului sensibil al releului se deosebesc:

-relee electromagnetice (nepolarizate sau polarizate)-relee electrodinamice (fara fier sau cu fier)-relee magnetoelectrice-relee magnetice (cu circuite magnetice saturabile sau cu amplificatoare magnetice)-relee electronice (cu tuburi cu vid sau cu gaz si element de executie electromecanic)

Dupa natura marimilor aplicate la intrare se deosebesc:

-relee de curent (pt curent continu sau alternativ)-relee de tensiune (pt tensiune continua sau alternativa)-relee de putere (activa, reactiva, aparenta)-relee de impedanta (de rezistenta, reactanta, impedanta)-relee de frecventa (sau de alunecare)-relee de defazaj (de succesiune a fazelor )

Dupa felul variatie marimii de actionare, adica a marimii de la intrarea releului, se deosebesc:

-relee maximale, a caror actionare se produce atunci cand marimea de intrare depaseste o anumita valoare maxima, dinainte stabilita;-relee minimale, a caror actionare se produce atunci cand marimea de intrare scade sub o anumita valoare minima, dinainte satabilita;-relee directionale, a caror actionare se produce numai la schimbarea sensului marimii de intrare (de exemplu, schimbare sensului unei puteri electrice, in cazul releelor directionale;-relee diferentiale, a caror actionare se produce atunci cand diferenta valorilor sunt doua marimi aplicate la intrare devine, in valoare absoluta, mai mare decat o valoare dinainte stabilita.

 

Relee electromagnetice

Releele construite pe principiul electromagnetic sunt cele mai raspandite relee electrice cu contacte.Aceste relee sunt utilizate in curent continuu si alternativ; functionarea lor se bazeaza pe atragerea unei armaturi de otel de catre o bobina cu miez de fier (electromagnet).

1.RELEE ELECTROMAGNETICE DE CURENT SI TENSIUNE

Releele electromagnetice de curent si tensiune sunt relee de curent maxim, si tensiune maxima si de tensiune minima. Din aceasta categorie fac parte releele de tip RC (relee de curent) si de tip RT (relee de tensiune ), fabricate in tara.

Releul maximal de curent tip RC (fig. 1.1) este un aparat electromagnetic cu armatura mobila rotitoare, alimentat cu curent alternativ de 50Hz. –Releul se compune dintr-un miez de fier 1, pe care sunt atasate bobinele 2.

In intrefierul electromagnetului se poate roti o armatura de otel 3 (paleta mobila), solidara cu axul releului .Pe acelasi ax este fixat un capat al resortuli 4.celalalt capat al resortului 4 este solidar cu levierul indicatorului de regalaj 7, care se poate deplasa intre limitele fixate pe scara de reglaj 8.O piesa izolata poarta “calaretul” metallic 5 care asigura ichiderea contacelor fixe 6 se leaga la cele doua borne ineterioare ale rleului. Cand bobinele electromagnetuli sunt parcurse de curent, armatura 3 tinde sa se roteasca in intrefier spre polii miezului 1. sub actiunea proportionala cu patratul fluxului magnetic F, ocupand pozitia cea mai favorabila unui flux maxim. Cuplul activ care produce deplasarea armaturii se poate exprima prin relatia; Ma=KtF2=K2I2

r

Ir fiind curentul prin bobina releului, iar K1 si K2 constante care depind de caractersticile constructive ale releului . Deplasarii armaturii 3 in sensul direct indicat de sageata in fig. 1.1 (sensul actionarii contactelor mobile ale releului) I se opune cuplul antagonist dat de resortul 4 si cuplul antagonist produs de frecari in lagare. Se poate scrie deci relatia cuplului antagonist rezultat; Mr=Mro+K3(d-do)+Mfr,

In care, Mroeste cuplul antagonist initial, d-do deplasarea unghiulara a armaturii, Mfr cuplul antagonist produs de frecari (practi constant); In cazul cresterii curentului in infasurarile releului pina la valoarea pentru care M a>Mr, pe tot parcursul deplasarii armaturii mobile, in urma atragerii acestei armaturi spre polii electromagnetului , contactele 5 si 6 (normal deschise) se inchid si releul actioneaza . Valoarea minima a curentului I r la care releul actioneaza, inchizandu-si contactele se numeste curent de actionare al releului Iar. Raportul dintre curentul de revenire si curentul de actionare a releului reprezinta factorul de revenire a releului :

ar

revrev I

rIK

Factorul de revenire este intodeauna subunitar pentru releele maximale si supraunitar penutru cele minimale. Releul de curent tip RC este un releu de maximal, actionand numai in cazul cresterii curentului I r, peste valoarea reglata.Coeficientul de revenire a releului RC este : R rev=0,85. Releul are infasurari cu spire putine, de sectiune mare, care sunt parcurse de curenti mari; Irn=0,2….200A. Curenrul de actionare a releului maximal de curent RC poate fi reglat prin variatia tensiuni initiale a resortului antagonist (reglare continua) si prin schimbarea conixiunii (serie sau paralel) la cele doua sectii ale bobinei releului (reglare in trepte). Alte relee electromagnetice de curent si de tensiune fabricate in tara sunt prevazute cu o singura bobina, avand o priza mediana, pentru modificarea domeniului de reglaj de la simplu la dublu. Tensiunea resortului se modifica, rotind indicatorul de reglaj 7. Punerea la punct a releului se modifica (aducerea in scara) se poate face cu doua suruburi care limiteaza pozitia de repaus (corespunzatoare curentului Ir) si pozitia de actionare (corespunzatoare curentului Irev r) a paletei mobile 3 in campul magnetic al electromagnetului 1. Timpul propriu de actionare al releului RC este practic nul (de ordinul 0,05s).Releul poate fi folosit atat in curent continuu cat si in curent alternativ , are o constructie simpla si prezinta mare stabilitate in functionare.

Releul de tensiune RV maximal sau minimal de tip electromagnetic.

Se deosebeste de releul de curent RC, numai prin faptul ca bobinele releului de

tensiune au spire multe si subtiri, fiind construite astfel incat sa reziste la o tensiune

nominala de alimentare. Releul maximal de tensiune actioneaza la cresterea tensiuni

peste valoarea reglata, inchizandu-si contactele normal deschise; cel de tensiune

minima (sau minimal) actioneaza la scaderea tensiunii sub valoarea reglata.

Tensiunea de actionare al releului se regleaza prin modificarea tensiunii iniţiale a resortului antagonist si prin schimbarea (serie sau paralel) la cele doua sectii ale bobinelor de tensiune. Factorul de revenire al releului maximal de tensiune este 0,85, iar minimal are valoarea :

2,185,01

RELEE ELECTROMAGNETICE DE TIMP

Releele electromagnetice de timp se folosesc in schemele de protectie in scopul introducerii temporizatorilor necesare pentru functionarea selective a protectiei prin relee. Releul electromagnetic de timp RT, cel mai frecvent intalnit, este compus dintr-un system electromagnetic de tip solenoidal si un mecanism de ceasornic care este armat de sistemul electromagnetic (fig. 1.2). La trecerea curentului prin bobina electromagnetului 1, miezul acestuia este atras si, prin intermediul surubului fara sfarsit 2 si al rotii dintate 3, determina rotatia piesei intermediare 4. Aceasta produce tensionarea resortului 5, care antreneaza in rotetie axul echipajului mobil 6 (de retinut ca axu rotii dintate 3 nu este cuplat mecanic cu axul echipajului mobil). Roata dintata 7, fixata pe axul 6, se angreneaza cu roata dintata de pe axul unui mecanism de ceasornic 8, care determina o anumita viteza de rotatie a echipajului mobil al releului de timp. Tot pe axul 6 este fixat contactul mobil 9, care se roteste odata cu cu axul echipajului mobil, pana ajunge la contactul fix 10, inchizand circuitul AB (releu actioneaza).

Dupa intrerupere curentului din bobina electromagnetului 1, miezul acestuia este impins de resortul de revenire 11 spre stanga . Axul echipajului mobil impreuna cu toate elementele solidare cu axul revine brusc in pozitia initiala (releu dezeexcitat). Un opritor 12 limiteaza cursa contactuluimobil 9 la revenire. Timpus de actionare a releului RT se regleaza prin variatia distantei dintre pozitia initiala a contactului mobil 9 si a contactului fix 10 care limiteaza cursa. Pentru fixarea unui anumit reglaj de timp (timpul de actionare al releului Iar) contactul 10 se deplaseaza pe sacara de reglaj 13 pana la o anumita diniziune a acestuia . Scara de reglaj a releului este etalonata in secunde si are o foarma semicirculara. Bobina electromagnetului 1 este calculata pentru un curent de scurta durata (de maxim 20-30s) la tensiunea nominala Temporizarea releului RT este independente de valoarea tensiunii amplificate bobinei, cu conditia asigurarii unei tensiuni de actionare Uar 0,7Unr.

RELEE ELECTROMAGNETICE INTERMEDIARE

In cazurile in care capacitatea de rupere a contactelor sau numarul de contacte de lucru ale releelor principale electromagnetice (de exemplu de tensiune, de timp etc.) sunt insuficiente se folosesc relee inermediare . Releele inermediare de tip RI, se construiesc in tara noastra. Sunt aparate electromagnetice cu armatura basculanta, de curent continuu sau alternativ;in fig. 1.3 este reprezentat schematic un astfel de releu. Circuitul magnetic este construit din tole magnetice. Cand curentul circula prin infasurarea bobinei 1, miezul ei atrage armatura basculanta 2, impruna cu puntea de contacte mobile 3, care deschid contactele fixe , normal inchise 5 si inched contactele, fixe, normal deschise 4 si, in consecinta, releul actioneaza. Dupa intreruperea curentului din bobina 1, sub actiunea resortului 6, armatura basculanta 2, revine imediat in pozitia initiala si contactele releului revin la pozitia normala (releu dezexcitat).Timpul de actionare a releelor inermediareeste de numai cateva sutimi de secunda si din aceasta cauza, ele influientiaza putin aspra timpului de actionare a protectiei Releele intermediare se utilizeaza fie pentru a “amplifica” un semnal mai slab, de la un traductor sau un alt releu , fie pentru multiplicarea numarului de circuite. Releele intermediare se executa pentru tensiuni nominale de 24, 48, 110 si 220 V, avand tensiunea minima de actionare 0,5Un (la aceasta tensiune este invinsa forta antagonista a resortului 6). Contactele releului suporta , fara sa se

deformeze, un curent de 5A timp de 20 min. In fig 1.4 este reprezentat un astfel de releu intermediar

RELEE ELECTROMAGNETICE DE SEMNALIZARE

Releul de semnalizare tip Rds, fabricat de asemenea in tara, este un releu electromagnetic care semnalizeaza optic si isi inchide contactele, in functie de marimea de actionare (curentul continuu sau tensiunea continua) ce se aplica bobinei. In fig. 1.5 este reprezentata schema constructiva a unui asemenea releu . In momentul in care infasurarea 2 a electromagnetului 1 este parcursa de current (bobina se alimenteaza la bornele A, B), armatura mobila 3 este atrasa spre electromagnet. Cand armatura 3 se deplaseaza , clapeta de semnalizare (steguletul) 6 nu mai este sustinuta si cade sub actiunea greutatii proprii, efectuand o rotatie de 900pana in dreptul ferastruici 7 . Clapeta 6 este readusa manual in pozitia normala (corespunzatoare starii dezexcitate a releului) cu ajutorul butonului 8. Intregul mecanism al releului este inchis intr-o carcasa , avand o ferastruica in dreptul pozitie clapetei cazute . Daca steguletul (clapeta ) este in dreptul vizorului , inseamna ca releul a lucrat . Readucerea clapetei se face manual pentru ca personalul de serviciu sa fie obligat sa inregistreze protectia care a lucrat .

Deoarece actionarea unor tipuri de protectii este insotita de o semnalizare luminoasa s-a prevazut o lama de contact 4, care, la rotirea clapetei , inchide contactele 5 ale circuitului de semnalizare . Releele de semnalizare din seria Rds se construiesc in doua variante ; -releu tensiune, avand bobina cu un numar mai mare de spire (se conecteaza in derivatie cu infasurarea releului de timp, sau cu infasurarea releului intermediary. -releu de current, avand bobina cu spire mai groase si mai putine (se leaga in serie cu bobina de declansare a dispozitivului de actionare a intreruptorului, sau infasurarea releului intermediar).

Relee magnetoelectrice

Functioanare releelor magnetoelectrice se bazeaza pe cuplul care se exercita aspura unei bobine parcurse de curent continuu de catre campul magnetic al unui magnet permanet. In figura 1.6 este prezentat schematic un releu magnetoelectric.In intrefierul magnetului permanet 1 se gaseste un miez cilindric 2, de fier moale, in jurul caruia se poate roti un cadru mobil 3, care poarta bobina 4 a releului.Curentul continuu I este adus la bobina releului prin intermediul unor antagoniste. O data cu rotirea intr-un sens sau altul a cadrului mobil se deplaseaza contactul fix 6, solidar cu cadrul, ceea ce provoaca inchiderea sau deschiderea contactelor fixe 7. Cuplul aplicat bobinei releului este proportional cu, curentul care o parcurge conform relatiei : M = K I Releele magnetoelectrice sunt foarte sensibile, putand fi construite pentru puteri de actionare de ordinul 10-10 W. Ele prezinta insa dezavantajul ca nu pot funciona in curent alternativ, deoarece atunci cuplul midiu de actionare este nul.

Relee de inductie

Releele de iductie sunt relee electrice cu contacte a caror functionare se bazeaza pe cuplurile si fortile electromagnetice care se exercita asupra unor conductoare masive sau filiforme (situate intr-un camp magnetic variabil in timp), in care se induc curenti prin inducti electromagnetica. Relee de inductie sunt de mai multe feluri : de curent, directionale, de impedanta,diferentiale si releele-balanta (ele lucreaza numai in curent alternativ).

Releu de inductie directional de putere

In cele ce urmeaza se prezinta, spre exemplificarea, releul de inductie directional de putere.Releul de putere directional (tip IMB 171/1), cu doua bobine cu rotor cilindric, actionand la schimbarea sensului puterii electrice este reprezentat schematic in figura 1.7.

In principiu, releul este format dintr-un circuit magnetic m cu poli aparenti, un rotor cilindric de aluminiu r, infasurarile de curent si tensiune plasate pe jugul m, un contact normal deschis c si un contact mobil actionat de paleta p, fixata pe axul rotorului cilindric. Cilindrul de otel f, plasat in interiorul cilindrului de aluminiu r, serveste la reducerea reluctantei circuitului magnetic total. In intrefierul electromagnetului M se roteste cilindrul de aluminiu ( polii sunt notati cu M in figura 1.8.), avand rolul de a amortiza oscilatiile rotorului, si un resort antagonist RA, care mentine contactele releului dezexcitat in pozitia „normal deschis”. Infasurarea este formata de doua bobine legate in serie, aşezate pe doi poli, iar Infasurarea de tensiune din patru bobine legate in serie, aşezate pe toate laturile circuitului magnetic exterior. In figura 1.9 este reprezentata diagrama fazoriala a tensiunilor si a curenţilor. Funcţionarea releului de putere se bazează pe acţiunea reciproca dintre fluxurile magnetice variabile in timp si curenţii indus de acestea in elementul mobil al releului ( rotorul cilindric r ). Cuplul de rotaţie al releului este dat de relaţia : M rot = K Ф I Ф U cos ( φ r + α ). ( 1. 5. )

Pana la saturaţia miezului magnetic, fluxurile sunt proporţionale cu curenţii, adică :

Ф I = K1 I r ; Ф U = K 2 I t = K 3 = K 4 U r ( 1. 6. )

Unde Z U este impendanta bobinei de tensiune a releului, iar K 1, K 2, K 3, K 4 sunt coeficienţii de proporţionalitate. La funcţionarea in regim nesaturat, in relaţia 1. 5. devine : M rot = K’ U r I r cos ( φ r + α ). ( 1. 7. )

Expresia U r I r cos ( φ r + α ) are aspectul unei puteri. După cum aceasta expresie este pozitiva sau negativa, releul acţionează sau nu acţionează ( rotorul se roteşte intr-un sens sau altul ). De aceea, releele de putere se mai numesc si relee direcţionale. Pentru α = 0, cuplul de rotaţie maxim se obţine la valoarea : φ r = 0. In acest caz, releul are o caracteristica de acţionare cosinusoidala si se numeşte releu Wattmetrie ( acţionează numai pentru U r Ir

cos φ r > 0 ). Daca in serie cu bobina de tensiune se leagă un condensator de capacitate C, care defazează curentul I t, compensând complet reactanţa inductiva a bobinei ( ceea ce echivalează cu α = 90 0 ), expresia cuplului M rot devine ( in modul ) : M rot = K’ U r I r sin φ r, iar condiţia de acţionare al releului este : U r I r sin φ r > 0. Un asemenea releu are o caracteristica sinusoidala si poarta numele de releu varmetrie. Valorile uzuale pentru unghiul α sunt cuprinse intre 30 0 si 45 0. Releul direcţional intra in funcţiune atunci când cuplul de rotaţie M rot întrece cuplul antagonist, dat de resortul RA ( fig. 1. 8. ) .

Funcţionarea releului direcţional poate fi studiata pe caracteristica unghiulara al releului, care reda dependenta dintre tensiunea de acţionare U act si defazajul φ r pentru I r = ct ( fig. 1. 9. ). Pe aceasta curba, pentru fiecare curent I r dat se poate citi care este valoarea tensiunii de acţionare U r = U act corespunzătoare unui anumit defazaj φ r 0 . Pentru diferite valori ale lui I r se obţine o familie de astfel de caracteristici cu Ir = ct . Cu ajutorul curbelor U act = f ( φ r )pentru I r = ct, se poate determina unghiul φ r la care releul direcţional are cea mai mare sensibilitate numit si unghiul sensibilităţii maxime ( fig. 1. 10. )

Construcţia si funcţionarea releelor statice

Avantajele introducerii releelor statice (electronice) in schemele de protecţie

Din punct de vedere al rapidităţii de acţionare, releele electronice statice (fara contacte) sunt superioare celor electromecanice, datorita eliminării inerţiei elementelor in mişcare. In plus, timpul propriu de acţionare a releelor electronice este foarte redus (aproape nul), iar revenirea se produce mai rapid. Protecţiile realizate cu relee electronice permit obţinerea unor caracteristici de acţionare complicate, necesare in cazul protecţiilor complexe (de exemplu, protecţia de distanta), ceea ce conduce la o buna selectivitate si sensibilitate a protecţiei prin relee. In comparaţie cu releele electromecanice, functioanrea releelor electronice este mai puţin influenţata de şocuri mecanice, vibraţii, sau de prezenta prafului in atmosfera. Durata mare de viata, independenta de conditile exploatării, consumul redus de putere si numărul mare de acţionari sigure (practic nelimitat) conferă, de asemenea, însemnate avantaje releelor electronice de protecţii. O data cu apariţia semiconductoarelor si a circuitelor integrate (de data mai recenta), protecţiile cu relee electronice fara contacte au capatat o utilizare din ce in ce mai larga. Sa extins, tot o data , utilizarea releelor cu contacte in gaz (relee „reed” sau relee „fara armatura”). Schemele de protecţie cu relee statice au permis aplicarea unora dintre principiile moderne ale automatici in tehnica protecţiei prin relee (ca de exemplu, principiul adaptrii si cel al optimalităţii).

Exemple de relee statice

In fig. 2.1 este reprezentata schema unui releu static electrionic, realizat cu tranzistore.Doua tranzistore identice T1 si T2 sunt conectate, in fig. 2.1 in montaj simetric.

Intrucat rezistentele R1=R2 si R’1=R’2 au valori relativ mari (de ordinul zecilor de kiloohmi), iar rezistentele Rc1=Rc2 sunt rezistente de sarcina (de circa 1…2kΩ), rezulta ca valorile curentilor de circulatie I1 si I2, ca si ale curentilor din baza IB, sunt neglijabile in raport cu curentii de emitor IE sau de colector IC. Sa presupunem ca numai tranzistorul T1 se afla in regim de conductie, adica rezistenta de sarcina (de colector R ct) este strabatuta de un curent mare I ct (plus I 2 neglijabil), in timp ce prin rezistenta de sarcina Rc2 curentul este practic zero (I 1 este neglijabil). Fata de o stare „initiala” in care T 1 este blocat, potentialul colectorului C 1 creste (devine „ mai pozitiv”). Acest lucru are ca efect scaderea curentului I2, adica o „pozitivare” a bazei B2, paralel cu o „negativare” a punctului E2, datorita curentului IE1, ceea ce face ca tensiunea baza-emitor a lui T2 sa devina pozitiva, adica T2 sa fie blocat. Pe de alta parte, starea de blocare a tranzistorului T2, deci negativarea colectorului C2, creează o tensiune negativa baza-emitor a tranzistorului E1 si asigura astfel regimul de conductie al acestuia. Daca se aplica brusc o tensiune pozitive de intrare U 1 pe jonctiunea baza-emitor a lui T1, suficienta pentru ca, pentru moment, UEB1 > 0, tranzistorul T1 se blocheaza, colectorul C1 se negativeaza, I2 creste, deci B2 se negativeaza, ceea ce are ca efect UBE2 < 0, adica T2 incepe sa conduca. Sistemul „basculeaza” , adica acelasi proces descris la inceput are loc invers (T2 conduce, iar T1 este blocat) si curentul prin Rc2

creste brusc de la zero (deoarece IB1 + I1 sunt neglijabile) la o valoare relativ mare Ic2 (curentul de colector a lui T), ceea ce reprezinta o functionare de tip releu. Conditia de functionare a releului static prezentat este: plus U 1 - UBE1, unde UBE1 reprezinta tensiunea baza-emitor a tranzistorului T1 in regim de conductie. Releul prezentat se mai numeste si bistabil (deoarece, in stare deschisa, este stabil in ambele pozitii) sau trigger.

Alte relee statice (fara contacte) sunt realizate cu punti redresoare si amplificatoare cu reactie pozitiva sau cu relee „reed” (cu contacte in gaz).

Comparatie intre releele electromecanice si releele electronice

1. Avantajele releelor electronicePrinte avantajele mai importante a releelor electronice se numara urmatoarele:

Releele electronice permit obtinerea unei rapiditati superioare celei atinse de releele electromecanice.

Releele electronice perimt obtinerea unor caracteristici de actionare cu performante superioare celor asigurate de releele electromecanice.

Folosirea componetelor electronice in constructiea releelor a condus la elabolarea unor noi principii de realizare a protectiilor.

Prin utilizarea releelor electronice se asigura o reducere importanta a consumului de la transformatoarele de curent, ceea ce permite evitarea functionarii in saturatie a circuitelor magnetice ale acestor transfoamatoare, deci miscarea erorilor care pot interveni in functionarea protectiileor.

Releele si protectiile electronice au gabarite mai mici de cat cele electromecanice, conducand la reducerea dimensiunilor panourilor si a camerelor in care sunt instalate.

2. Dezavantajele releelor electronice

Releele electronice sunt influentate de factori perturbatori (in special de variatiile temperaturii mediului ambiant) in masura mult mai mare decat releele elctromecanice. Trecerea de la tranzistoarele cu germaniu la tranzistoarele cu siliciu a micsorat acest dezavantaj.

Vecinatatea dintre instalatiile electromagnetice protejate, prin care circula curentii de ordinul kiloamperilor, si schemele electronice de protectie, prin care circula curenti de ordinul microamperilor, constituie o dificultate in utilizarea releelor electronice. Dificultatea este determinata de faptul ca supra tensiunile induse in circuitele electronice (din cauza variiatiei curentilor din instalatiile protejate, in special la efectuarea unor comutari in circuitele primare, de inalata tensiune) pot conduce in deterioararea tranzistoarelor.

Pentru micsiorarea valorilor supratensinilor induse este necesar ca echipamentele electronice de protectiie sa fie judicios amplasate in raport cu circuitele primare protejate, sa fie folosite cabluri ecranate, sa se realizeze in bune conditii legaturile la pamant. De asemenea, influenta comutarilor din circuitele operative de curent continuu ale statilor electrice asupra functinarii releelor electronic constituie un dezavantaj al acestei categorii de releele.

2. Perspective

Una dintre solutiile care se contureaza in prezent consta in folosirea in paralel a noilor protectii electronice cu protectiile clasice, cu relee electromecanice. In acest mod, marea responsabilitate a protectiei unor importante instalatii electroenergetice este impartita intre protectiile electronice si echipamentele indelung verificate cu relee electromecanice, care le dubleaza pe cele electronice. Aceasta dublare este justificata economic, intrucat pentru instalatiile electro energetice importante linia actuala consta nu numai in dublarea protectiilor de baza prin protectii de rezerva, ci chiar in dublarea protectiilor de baza, pentru crestere sigurantei in functioanare. Folosirea circyuitelor integrate permite extinderea utilizarii protectiilor electonice, datorita avantajelor acestor circuite din punct de vedre al fiabilitatii, performantelor si miniatirizarii. Releele directionale IMB 171/1 sunt relee rapide, cu timp de actionare foarte scurt, de cateva sutimi de secunda. Coeficientul de revenire este : Krev=0,7.

Semne conventionale pentru relee si sisteme de protectie prin relee

Semnele conventionale pentru reprezentarea releelor de protectie, precum si a sistemelor de protectie prin relee sunt stabilite de STAS 1590/8-71.

In schemele de principiu ale protectiilor, releele se reprezinta printr-un patrat, avand deasupra un semicerc (fig. 3. 1.). Patratul simbolizeaza elementul sensibil al releului; in partea inferioara a acestuia se reprezinta legaturile la circuitele care alimenteaza bobina releului respectiv. Semicercul simbolizeaza elementul mobil al releului, cu contactele acestuia. De aceea, in interiorul semicercului se reprezinta toate contactele releului.

Contactele se reprezinta in pozitie de repaus, adica in situatia cand bobina (sau bobinele) releului nu sunt alimentate. Astfel spus, pozitia normala a contactelor este pozitia pe care ocupa acestea atunci cand releul se afla in magazin de aparate. In fig. 3. 2. este reprezentat simbolul unui releu intermediar, avand doua contacte normal deschise (contactele 1 si 2) si doua contacte normal inchise (contactele 3 si 4). In tabela 3.1. se prezinta semnele conventionale ale releelor de protectie (conform STAS 1590/8-71), iar in tabela 3.2. sunt grupate semnele conventionale pentru contactele si bobinele releelor de protectie (conform STAS 1590/6-71 si 1590/8-71). La reprezentarea in schemele detaliate, bornele se deseneaza sub forma unor cercuri in care se noteaza cifrele de numerotate (sau marcarea) a acestora.

Reprezentarea conectarii in circuit a contactelor se face astfel incat parcurgerea circuitului de la comanda la executie se face de la stanga la dreapta (sau de sus in jos)

In tabela 3. 3. sunt prezentate cateva din semnele conventionale pentru sisteme de protectie prin relee, mai des folosite. Prin sistem de protectie se intelege combinatie de relee care au scopul de a asigura protectia completa in potriva unor anumite defecte sau regimuri anormale de functionare.