Устройство реле напряжения зависит от его назначения, функционала, рода контролируемого тока и принципа действия.
1. Конструкция реле напряжения.
Конструкция обуславливается параметрами аппарата. Основные среди них:
Рис. 1. Схема реле напряжения на базе микроконтроллера ATtiny 26L
- принцип действия;
- коммутационная способность;
- род тока;
- климатическое исполнение и степень защиты;
- группа механического исполнения;
- коэффициент возврата;
- класс точности;
- скорость реакции (время изменения положения контактов);
- коммутационная и механическая износостойкость;
- наличие и количество регуляторов.
В роли регуляторов могут выступать:
- сенсорные или механические кнопки, подстроечные резисторы: для электронных;
- регулировочная пластина, перемычки изменения соединения обмоток: для электромеханических;
- наличие индикаторов и/или дисплеев.
Реле могут включаться как напрямую, так и через трансформаторы напряжения.
В зависимости от принципа действия существует два типа конструкций реле напряжения.
Электронные реле: состоят из двух принципиальных блоков – контроля и коммутации. Параметры контролируемой сети отслеживаются микроконтроллером и сопутствующими деталями в контрольном блоке, подающим команду на коммутационный орган, в роли которого зачастую выступает твердотельное реле. В микроконтроллер прошивается весь алгоритм действий конкретного устройства.
Настройки хранятся в энергонезависимой памяти, позволяющей сохранять все параметры вне зависимости от наличия питания.
Электромеханические реле: состоят из многовитковых обмоток малого сечения, намотанных на якорь, который притягивается к электромагниту при определённых условиях. В обмотках создается вращающий электромагнитный момент, направленный на выравнивание якоря вдоль оси полюсов. Противодействует этому тормозной механический момент, создаваемый пружиной, натяжением которой можно регулировать настройки реле. В аварийном режиме создаются условия, при которых якорь притягивается к электромагниту и реле срабатывает. В основном коммутационная способность таких реле не велика и они используются в контрольных цепях.
2. Функции реле напряжения.
Критерием, определяющим реле напряжения как устройство, является функция разрыва цепи при выходе значений напряжения за установленный диапазон. Такое действие будет обязательным и для условного EZ9C1240, установленного в квартирном щитке, и для РН-50, являющегося частью релейной защиты подстанции. Функционал разных моделей может значительно отличаться.
Бывают настраиваемые и ненастраиваемые модели. При наличии соответствующих регуляторов поддаваться настройке могут следующие параметры:
- уставки срабатываний;
- задержка срабатываний;
- наличие функции АПВ (Автоматическое повторное включение);
- время восстановления работоспособности;
- количество циклов АПВ.
Увеличение количества настраиваемых параметров ведет, как правило, к удорожанию, но позволяет более тонко подстроить устройство для конкретных целей. При резком изменении напряжения большинство электронных приборов выполняет отключение, игнорируя выставленные задержки. Алгоритмы обязательных срабатываний в зависимости от динамики изменения напряжения прошиваются в управляющую электронику реле графиком терпимости электроаппаратуры, ограниченным кривыми ITIC.