К основным логическим элементам относятся элементы НЕ, И, ИЛИ.

1. Логический элемент НЕ предназначен для выполнения операции отрицания. Он характеризуется тем, что при отсутствии на его входе сигнала А (рис. В-3) сигнал на выходе X имеется и, наоборот, при появлении сигнала А сигнал X исчезает.

2. Логический элемент И (рис. В-4) дает на выходе сигнал X только при наличии на входе одновременно всех предусмотренных сигналов, например А и В, как показано на рис. В-4. Одним из способов осуществления элемента И является часто применяемое последовательное соединение контактов реле. Как видно из схемы на рис. В-4, б сигнал X на выходе схемы возникает только в том случае, если сработают и замкнут контакты оба реле, а для этого необходимо одновременное наличие сигналов А и В.

3. Логический элемент ИЛИ (рис. В-5) дает на выходе сигнал X при наличии на входе любого одного сигнала — А или В или обоих сигналов одновременно. Примером осуществления элемента ИЛИ является параллельное соединение контактов реле. Как видно из схемы на рис. В-5, б, сигнал X появляется при срабатывании одного любого или обоих реле.

С помощью рассмотренных логических элементов могут быть выполнены практически все необходимые логические операции. В частности, сочетание элементов НЕ и И обеспечивает операцию запрета действия. На рис. В-6 видно, что сигнал на выходе схемы X появляется только в том случае, если имеется сигнал А и отсутствует сигнал В. При наличии запрещающего сигнала В сигнал х на выходе элемента НЕ отсутствует, а следовательно, отсутствует и общий сигнал X на выходе элемента И. На рис. В-6, б показан пример осуществления операции запрета с помощью промежуточных реле, а на рис. В-6, в — применяемое изображение этой операции в виде одного элемента, который при этом называют элементом НЕТ или ЗАПРЕТ.

4. Кроме рассмотренных логических элементов логическая часть большинства устройств релейной защиты включает в себя элементы времени. Изображение элемента времени на структурных схемах приведено на рис. В-7. Сигнал на выходе этого элемента X появляется по истечении заданного времени после появления сигнала А на входе элемента.

Индукционное реле.

 

Индукционные реле основаны на взаимодействии между индуцированным в каком-то проводнике током и переменным магнитным потоком. Поэтому они применяются только на переменном токе как реле защиты энергосистем.

Существующие типы индукционных реле можно разделить на три группы: реле с рамкой, реле с диском, реле со стаканом.

В индукционных реле с рамкой (рис. 1, а) один из потоков (Ф2) индуцирует ток в короткозамкнутой обмотке, помещенной в виде рамки в поле второго потока (Ф1), сдвинутого по фазе. Реле имеют высокую чувствительность и наибольшее быстродействие по сравнению с другими индукционными реле. Недостатком их является малый вращающий момент.

Индукционные реле с диском широко распространены. Схема простейшего реле такого типа (с короткозамкнутым витком К и диском) приведена на рис. 1, б. Реле имеют сравнительно простую конструкцию и достаточно большой вращающий подвижной части.

Индукционные реле со стаканом (рис. 1, в) имеют подвижную часть в виде

стакана, вращающегося в

магнитном поле двух потоков

четырехполюсной магнитной

системы. Потоки Ф1 и Ф2

расположены в пространстве

под углом 90°, а по времени

сдвинуты на угол у.

Внутри стакана 5 проходит

стальной цилиндр 1 для

уменьшения магнитного

сопротивления. Реле со

стаканом сложнее реле с

диском, но позволяет

получить время срабатывания до 0,02 с. Это существенное достоинство

обеспечило им широкое применение.

 

Рис. 1. Схема устройства индукционных реле: а - с рамкой, б - с диском, в - со стаканом: 1 - стальной цилиндр, 2 - спиральная противодействующая пружина, 3 - подшипники, 4 - вспомогательные контакты, 5 - алюминиевый стакан, 6 - ось, 7, 9 - группы катушек, 8 - ярмо, 10 - 13 - полюсы

 

ИНДУКЦИОННЫЕ РЕЛЕ

Принципы действия и выполнения индукционных систем.

Работа индукционных реле основана на взаимодействии переменных магнитных потоков с токами, индуктированными ими в подвижной системе реле. Основными элементами реле являются два электромагнита 1 и 2 и подвижная система 3, расположенная в магнитном поле электромагнитов (рис. 2.26). Подвижная система выполняется из немагнитного электропро­водящего материала в виде медного или алюминиевого дис­ка, либо полого цилиндра (барабанчика), закрепленного на вращающейся оси 4. С осью 4 жестко связан подвижный кон­такт реле 5, замыкающий при повороте неподвижные контак­ты 6. Движению диска в сторону замыкания контактов проти­водействует спиральная пружина 7.

Обмотки электромагнитов 1 и 2 питаются переменными (си­нусоидальными) токами I₁ и I₂, которые создают переменные магнитные потоки Ф₁ и Ф₂. Положительное направление то­ков и соответствующее им положительное направление пото­ков, определяемое по правилу буравчика, показаны на рис. 2.26.

 

Анализируя выражение, можно сделать следующие выводы:

1) результирующий момент пропорционален действующим (или амплитудным) значениям магнитных потоков и зависит
от сдвига фаз φ между токами, подведенными к реле. Это означает, что индукционные реле могут служить для сравнения фаз входных токов. Реле имеет максимальный момент при φ = 90° и не действует при φ = 0;

2) знак момента зависит от sinφ. Результирующая сила F_Э направлена от оси опережающего к оси отстающего магнитного потока;

3) конструкция реле должна обеспечить создание не менее двух переменных магнитных потоков (Ф₁ и Ф₂), пронизывающих
подвижную систему в разных точках и сдвинутых по фазе на угол φ ≠0;

 

4) поскольку действующие значения магнитных потоков Ф₁ и Ф₂ являются постоянными величинами, то мгновенное
значение моментов индукционных реле в отличие от электромагнитных не изменяется во времени. Поэтому у индукционных реле отсутствует вибрация контактов, если токи и напря­жения, создающие соответствующие потоки, синусоидальны;

на индукционном принципе могут выполняться только реле переменного тока: реле тока, направления мощности,
сопротивления и др.