В энергетике постоянно происходят переключения потребителей и источников электричества как защитами или автоматикой, так и оперативным персоналом. Все они требуют контроля, учета, анализа для эффективного управления системой.
Происходящие в электрической схеме изменения алгоритмов невозможно уловить органами чувств человека. А диспетчерам их надо своевременно знать для того, чтобы правильно принимать оперативные решения, обеспечивать бесперебойное, надежное электроснабжение.
С этой целью в логических и измерительных цепочках используются специальные конструкции реле, которые изменяют свое первоначальное состояние при отклонении контролируемого ими параметра в другом устройстве. Их называют сигнальными или указательными. В среде специалистов прижилось еще одно их распространенное наименование — блинкер.
На первый взгляд, прилагательные «сигнальное» и «указательное» кажутся обычными синонимами, но, они имеют небольшое скрытое отличие. Указательное реле указывает на совершение операции внутри контролируемого устройства, а сигнальное обычно используется в схемах сигнализации для подключения различных систем оповещения персонала, например, светом или звуком.
Контакты сигнальных реле работают с токами, не превышающими двух ампер, используются в цепях коммуникации и связи.
Назначение указательного реле
Сигнальные устройства позволяют дежурному диспетчеру и оперативным работникам отслеживать состояние введенных в работу других схем — защит и автоматики по:
-
положению контрольных флажков и указателей;
-
световым табло;
-
звуковым сигналам.
Основным элементом, выдающим подобную информацию, является указательное реле промежуточного типа. Оно контролирует появление тока или напряжения на определенном участке электрической схемы и при достижении им уставки срабатывает, выкидывая флажок или указатель, одновременно переключая свои контакты.
В этом положении сработавший элемент остается до тех пор, пока оперативный персонал не осмотрит реле, зафиксирует произошедшую операцию записью в журнале и только после этого вручную вернет устройство в исходное состояние.
Таким образом, сигнальное реле выполняет три основные задачи:
1. вводится в работу при проведении оперативных переключений подключением обмотки в контролируемую схему и механическим ручным поднятием грузика или натяжением возвратной пружины сигнального механизма;
2. срабатывает при возникновении нарушений внутри контролируемой схемы;
3. возвращается в работу только вручную и после фиксации внимания оперативного работника.
Как устроены указательные реле
Конструкцию сигнального реле удобно сравнивать с устройством мышеловки. В обоих механизмах имеется:
-
привод, который необходимо взвести, подготовить для дальнейшей работы;
-
чувствительный элемент, постоянно контролирующий возникновение фактора срабатывания;
-
исполнительный орган, мгновенно срабатывающий от сигнала чувствительного элемента.
Общий вид двух типов распространенных указательных, реле РУЭ слева и РУ-21 справа, со сработанными сигнальными флажками представлен на картинке.
![Указательные реле](/uploads/posts/2016-05/1462290435_ukazatelnye-rele-.jpg)
На левой части изображена конструкция, у которой из корпуса выскакивает указатель в виде красного цилиндрика, а на правой — проворачивается якорь и открывает флажки белого или желтого цвета.
Места размещения указательных реле
Монтаж сигнальных устройств может выполняться:
-
непосредственно на релейной панели с лицевой стороны, обычно в нижней части. Блинкер обязательно подписывается по наименованию условного обозначения в схеме сигнализации с указанием действия на срабатывание его контролируемой схемы;
-
внутри комплекта защит или автоматики тоже с подписью.
![Варианты размещения указательных реле](/uploads/posts/2016-05/1462290508_varianty-razmeshhenija-ukazatelnykh-rele.jpg)
Конструкция указательного реле РУ-21/РУ-21-1
За основу сигнального устройства выбран электромагнит, который срабатывает при прохождении через его обмотку электрического тока. Витки катушки располагаются вокруг проводящего магнитный поток сердечника.
![Устройство указательного реле РУ-21](/uploads/posts/2016-05/1462290510_ustrojjstvo-ukazatelnogo-rele-ru-21.jpg)
Поворотный механизм совершает ограниченное вращательное движение вокруг горизонтальной оси. Он:
-
изготовлен в форме барабана со смещенным вверх грузом;
-
размещен на двух примитивных подшипниках самой простой конструкции;
-
снабжен двумя контактными мостиками;
-
фиксируется в верхнем поднятом положении механической защелкой.
Подвижному якорю электромагнита при эксплуатации придается два положения:
1. при повороте кнопки на кожухе защитного чехла от усилия руки оператора механизм грузика поднимается вверх и фиксируется защелкой, а якорь за счет силы натяжения возвратной пружины отводится от сердечника;
2. под действием сил магнитного притяжения, вызванных протеканием электрического тока по катушке электромагнита, якорь притягивается к сердечнику. При этом защелка, удерживающую поворотный механизм с контактным мостиком и сигнальным флажком в верхнем положении, выводится из зацепления, а грузик падает, вращая поворотный механизм.
Эта конструкция обеспечивает выбрасывание сигнального флажка при срабатывании электромагнита и сохранение его положения до манипуляций оператором.
Указательные реле создаются для работы в цепях оперативного постоянного или переменного тока различных стандартных напряжений, например, 220, 110 или 48 вольт.
С этой целью обмотка катушки электромагнита навивается определенным видом провода со строгим соблюдением расчетного поперечного сечения и количества витков.
Катушку, созданную для работы в токовых цепях, подключают в разрыв проводника, по которому протекает ток и называют катушкой с последовательной обмоткой. Для контроля цепей напряжения используется другой принцип — параллельное подключение катушки. Такие реле называют блинкерами с катушкой параллельной обмотки.
Сердечник электромагнита изготавливается тоже разных конструкций, обеспечивающих его оптимальную работу в схемах постоянного или переменного тока.
Корпус реле смонтирован на диэлектрическом цоколе, к которому закрепляется:
-
скоба крепления подвижных механизмов;
-
защитный кожух через удлинительную планку;
-
корпус электромагнита;
-
контактные винты для подключения к схеме.
Этот принцип комплектации реле РУ-21 может незначительно отличаться на конструкциях, монтируемых внутри комплектов защит, когда создается один общий защитный кожух, а не несколько индивидуальных.
Отличия указательных реле РУ-21 от РУ-21-1
Сигнальные указатели РУ-21 выпускаются для работы внутри схем постоянного или переменного тока промышленной частоты, а модели РУ-21-1 только для цепей постоянного тока. Причем их отличительной чертой, особенностью является наличие дополнительного контакта, обладающего самовозвратом.
Отличие электрических схем этих реле показано картинкой.
![Схема подключения указательных реле](/uploads/posts/2016-05/1462290507_skhema-podkljuchenija-ukazatelnykh-rele-.jpg)
Маркировку нумерации клеммных контактов на цоколе обычно не производят. Их просто определить по местному положению, рассматривая цоколь со стороны монтажа проводов и ведя отсчет привычным методом: слева направо и сверху вниз, как будто читают текст.
Возможные схемы исполнения контактной системы реле РУ-21
Конструкция поворотного механизма позволяет изменять положение контактных мостиков, переставлять место их установки. За счет этого можно создавать различные схемы срабатывания контактов, как показано на картинке.
![Схема подключения контактов реле РУ-21](/uploads/posts/2016-05/1462290418_skhemy-podkljuchenija-kontaktov-rele-ru.jpg)
Структурная схема обозначений указательного реле РУ-21
Поясняющая расшифровка показана ниже.
![Структурная схема обозначений указательного реле РУ-21](/uploads/posts/2016-05/1462290471_1.png)
Реле указательное
Примеры записи: РУ-21-УХЛ4, РУ-21-1-УХЛ4.
Особенности конструкции указательных реле серии РУЭ
Их механизм работает по тем же принципам, что и у реле РУ-21. Отличие состоит в конструкции указателя, который выбрасывается из зацепления за счет усилия предварительно взведенной пружины по осевому направлению самого реле. Грузовой механизм, как в РУ-21, здесь не используется.
![Указательное реле РУЭ](/uploads/posts/2016-05/1462290510_ukazatelnoe-rele-ruje.jpg)
Реле серии РЭУ имеют два основных контакта, настроенных для работы на замыкание или размыкание и могут быть снабжены в отдельных моделях контактом с самовозвратом.
Их изготавливают в прозрачном пластиковом корпусе с возможностью крепления передним либо задним присоединением к стенке панели или общего кожуха защит.
Конструкции промежуточно-указательных реле РЭПУ
Они повторяют механизм срабатывания предыдущих моделей, но имеют в своем устройстве один или два дополнительных контакта с самовозвратом, срабатывающих за счет встроенного геркона.
Внешний вид реле серии РЭПУ показан ниже.
![Промежуточно-указательное реле РЭПУ](/uploads/posts/2016-05/1462290505_promezhutochno-ukazatelnoe-rele-rjepu.jpg)
Комбинированные электромагнитные реле с указательным механизмом
В устройствах автоматики могут применяться электромагнитные реле, снабженные сигнальным механизмом. Такие конструкции более распространены среди устройств иностранных производителей.
Подобная схема реализована на реле марки RXSF-1, выпускаемой известной компанией АВВ.
![Электромагнитное реле с указательным механизмом](/uploads/posts/2016-05/1462290474_jelektromagnitnoe-rele-s-ukazatelnym.jpg)
Флажок сигнального механизма красного либо желтого цвета выпадает при ручном или электрическом способе срабатывания контактов. Его возврат осуществляется оператором.
Пример схемы включения сигнальных реле
Практическое использование контактной системы и способов контроля электрических сигналов обмотками реле может быть разным.
Один из вариантов подключения контактов и обмотки в схему сигнализации оперативных цепей воздушной линии электропередач показан на фрагменте электрической схемы.
![Фрагмент схемы сигнализации с указательным реле](/uploads/posts/2016-05/1462290441_fragment-skhemy-signalizacii-s.jpg)
Обмотка блинкера РУ6 способом последовательного подключения врезана в цепь питания прибора ПУМА между шинками +ШС и –ШС.
Замыкающие контакты 3-5 пяти блинкеров РУ1÷РУ5 одновременно зажигают:
-
сигнальную лампочку ЛС, расположенную на релейной панели;
-
табло ШТБ, размещенное около рабочего места диспетчера для его информирования.
По такому же принципу подключаются звуковые сигналы или передается информация на удаленные объекты по средствам телекоммуникации.
Приведенный в статье обзор указательных и сигнальных реле не охватывает все конструкции, выпускаемые промышленностью. Но, он позволяет судить о принципах их работы, конструкции и способах практического применения.