Устройство простейшего герконового реле

Простейшее герконовое реле с замыкающими контактами состоит из двух контактных сердечников с высокой магнитной проницаемостью (пермаллой), размещенных в стеклянном герметичном баллоне, заполненном либо инертным газом, либо чистым азотом, либо сочетанием азота с водородом. Давление внутри баллона герконового реле 0.4¸0.6*10^5 Па.

Инертная среда предотвращает окисление контактных сердечников. Стеклянный баллон герконового реле устанавливается внутри обмотки управления, питаемой постоянным током. При подаче тока в обмотку герконового реле возникает магнитное поле, которое проходит по контактным сердечникам через рабочий зазор зазор между ними и замыкается по воздуху вокруг катушки управления. Создаваемый при этом магнитный поток при прохождении через рабочий зазор образует тяговую электромагнитную силу, которая, преодолевая упругость контактных сердечников, соединяет их между собой.

Для создания минимального переходного сопротивления контактов, поверхности касания герконов покрывают золотом, радием, паладием или (на худой конец) серебром.

При отключении тока в обмотке электромагнита герконового реле сила исчезает, и под действием сил упругости контакты размыкаются.

В герконовых реле отсутствуют детали, подвергающиеся трению, а контакты сердечника многофункциональны, так как при этом выполняют одновременно функцию магнитопровода, пружины и токопровода.

Для уменьшения размеров намагничивающей катушки увеличивают допустимую плотность тока, используя для намотки теплостойкий эмалированный провод. Все детали изготавливаются штамповкой, а соединяются сваркой или пайкой. Для уменьшения зоны включенного состояния в герконах применяются магнитные экраны.

Пружины герконов не имеют предварительных натягов, поэтому включение их контактов происходит без периода трогания.

Если в герконах наряду с электромагнитом используется постоянный магнит, то герконы из нейтральных переходят в поляризованные.

В отличии от электромагнитных реле обычного типа, у которых контактное нажатие зависит от параметров контактных пружин, контактное нажатие герконовых реле зависит от МДС обмотки и увеличивается с ее ростом.

Герсиконы

Из-за технологической погрешности коэффициента возврата герконовые реле имеют большой разброс от 0,3 до 0,9. С целью увеличения коммутационного тока и номинальной мощности герконовые реле имеют дополнительные дугогасительные контакты. Такие реле называются герметичные силовые контакты или герсиконы. Промышленностью выпускаются герсиконы от 6,3 до 180 А. Частота включений в час достигает 1200.

С помощью герсиконов осуществляется пуск асинхронных двигателей мощностью до 3 кВт.

Герконовые реле на ферритах

Особый класс герконов – реле на ферритах, которые обладают свойством памяти. В таких реле для переключения в катушку необходимо подать импульс тока обратной полярности с целью размагничивания ферритного сердечника. Они называются герметизированные запоминающие контакты или гезаконы.

Достоинства герконовых реле

1. Полная герметизация контакта позволяет их использовать герконовые реле в различных условиях влажности, запыленности и т. д.

2. Простота конструкции, малая масса и габариты.

3. Высокое быстродействие, что позволяет использовать герконовые реле при высокой частоте коммутаций.

4. Высокая электрическая прочность межконтактного промежутка.

5. Гальваническая развязка коммутируемых цепей и цепей управления герконовых реле.

6. Расширенные функциональные области применения герконовых реле.

7. Надежная работа в широком диапазоне температур (-60¸+120°С).

Недостатки герконовых реле

1. Низкая чувствительность у МДС управления герконовых реле.

2. Восприимчивость к внешним магнитным полям, что требует специальных мер по защите от внешних воздействий.

3. Хрупкий баллон герконовых реле, чувствительный к ударам.

4. Малая мощность коммутируемых цепей у герконов и герсиконов.

5. Возможность самопроизвольного размыкания контактов герконовых реле при больших токах.

6. Недопустимое замыкание и размыкание коатактов герконовых реле при питании переменным напряжением низкой частоты.

 

Применение

* Клавиатуры — клавишных синтезаторов и компьютеров (в клавиатурах компьютеров
практически не используется с середины 1990-х годов) (удачное использование всех
достоинств геркона).

* Клавиатуры промышленных приборов, где требуется долговечность и
взрывобезопасность.

* Датчики: охранные, велокомпьютеров и т. п.

* Подводное оборудование: фонари для дайвинга, подводной охоты.

* Лифты: датчики позиционирования кабины

* Теле-радио аппаратура

Основная тенденция — замена герконов твердотельными датчиками Холла.

 

Дифференциальное реле.

 

Устройство защитного отключения. УЗО. дифференциальное реле,

диффавтомат - все это одно и тоже конструктивное устройство.

Дифференциальное реле или УЗО предназначено для обеспечения

защиты человека от поражения электрическим током при прямом

прикосновении к одной из токоведущих частей (оголенный провод,

корпус электрического аппарата попавшего под напряжения и т.д.)- и

способно защитить от возгораний и пожаров, возникающих на

объектах вследствие возможных повреждений изоляции, неисправностей

электропроводки и электрооборудования. УЗО устройство защитного отключения

(диффреле) определяет возникший в проводке дисбаланс тока вследствие возникновения

тока утечки и отключает в течении 10-20 мсек (механическая инерция аппарата) подачу

электропитания.

Устройство защитного отключения (УЗО) отслеживает утечку тока из цепи (тело

человека выступает в роли проводника) и обеспечивает автоматическое отключение

электропитания аварийного участка электроснабжения за время, не превышающее 20мсек

(+40...-60%) с момента возникновения утечки.

Выпускаются дифференциальные реле двух типов: АС и А. Тип АС реагирует на утечку

переменных (синусоидальных) токов. Но в электрических цепях, питающих

оборудование, в составе которого имеются выпрямители или управляемые тиристоры,

при пробое изоляции возможна утечка не только переменного, но и постоянного

(пульсирующего) тока. УЗО типа АС на это не реагирует. Дифференциальное реле типа А

предназначено для таких случаев. В инструкциях п» эксплуатации на некоторые бытовые

приборы, например, стиральные машины и холодильники, можно встретить указание о

необходимости установки именно этого типа реле.

Дифференциальный автомат - название, возникшее в обиходе (дифавтомат) присвоено устройству защитного отключения со встроенной защитой от сверхтоков (токов короткого замыкания и токов перегрузки). Он срабатывает в обоих случаях - как при утечке тока на землю, так и при коротких замыканиях или перегрузке.

Дифференциальное реле проводит сравнительный векторный анализ тока фаза - ноль. Если векторная сумма не равна нулю, подается сигнал на механизм отключения устройства.

Дифференциальное реле всегда должно использоваться с автоматическим выключателем для защиты от короткого замыкания или токов перегрузки. Дифференциальное реле по номинальному току должно быть больше, чем автоматический выключатель на этой линии. Например, если автомат 40 ампер, то УЗО выбирается 63А. Таким образом, номинальный ток УЗО, не означает, что оно отключится при 40А, а значит, что при 60А оно перегорит.

 

Второй вариант (дифференциального реле):