Variétés de relais de protection et protection de relais

Un relais est un dispositif dans lequel un changement soudain (commutation) du signal de sortie est effectué sous l'influence d'un signal de commande (entrée) qui change continuellement dans certaines limites.

Les éléments de relais (relais) sont largement utilisés dans les systèmes d'automatisation car ils peuvent être utilisés pour contrôler de grandes puissances de sortie avec des signaux d'entrée de faible puissance; effectuer des opérations logiques ; création de dispositifs de relais multifonctionnels ; effectuer la commutation de circuits électriques; pour corriger les écarts du paramètre contrôlé par rapport au niveau défini ; remplit les fonctions d'un élément de mémoire, etc. Les relais sont les plus largement utilisés dans le domaine de la protection des relais et de l'automatisation.

Classement des relais

Les relais sont classés selon différents critères : selon le type de grandeurs physiques d'entrée auxquelles ils réagissent ; par les fonctions qu'ils remplissent dans les systèmes de gestion ; par conception, etc. Selon le type de grandeurs physiques, on distingue électrique, mécanique, thermique, optique, magnétique, acoustique, etc. relais.Il convient de noter que le relais peut répondre non seulement à la valeur d'une certaine grandeur, mais aussi à la différence de valeurs (relais différentiels), à un changement de signe d'une grandeur (relais polarisés), ou à la taux de variation d'une grandeur d'entrée.

Dispositif relais

Un relais se compose généralement de trois éléments fonctionnels principaux : perceptif, intermédiaire et exécutif. Perception (primaire) l'élément perçoit la valeur contrôlée et la transforme en une autre grandeur physique. L'élément intermédiaire compare la valeur de cette quantité à une valeur donnée et, en cas de dépassement, transmet l'effet principal à un élément exécutif. L'actionneur transfère l'impact du relais aux circuits commandés. Tous ces éléments peuvent être exprimés explicitement ou combinés les uns avec les autres. L'élément sensible selon l'utilisation envisagée, le relais et le type de grandeur physique à laquelle il réagit peut avoir différentes implémentations, tant en principe d'action qu'en termes de dispositif.

Par le dispositif du variateur, les relais sont divisés en contact et sans contact.

Les relais à contact agissent sur le circuit commandé au moyen de contacts électriques dont l'état fermé ou ouvert permet d'assurer soit un court-circuit complet, soit une interruption mécanique complète du circuit de sortie.

Les relais sans contact affectent le circuit contrôlé par un changement soudain (brusque) des paramètres des circuits électriques de sortie (résistance, inductance, capacité) ou des changements du niveau de tension (courant). Les principales caractéristiques du relais sont déterminées par les dépendances entre les paramètres des grandeurs de sortie et d'entrée.

Les relais sont divisés selon la méthode d'inclusion:

• Primaire - relais connectés directement au circuit de l'élément protégé. L'avantage des relais primaires est qu'aucun transformateur de mesure n'est requis pour les activer, aucune source de courant supplémentaire n'est requise et aucun câble de commande n'est requis.
• Deuxièmement - relais activés par des transformateurs de mesure de courant ou de tension.

Les plus courants dans la technologie de protection par relais sont les relais secondaires, dont on peut attribuer les avantages : ils sont isolés de la haute tension, situés dans un endroit facile à entretenir, ils sont standard pour un courant de 5 (1) A ou une tension de 100 V, indépendamment du courant et de la tension du circuit primaire protégé...

De par leur conception, les relais sont classés :

• Electromécanique ou induction - avec éléments mobiles.
• Statique — aucun élément mobile (électronique, microprocesseur).

Les relais sont subdivisés selon leur objectif :

• Relais de mesure. Les relais de mesure se caractérisent par la présence d'éléments de support sous forme de ressorts calibrés, de sources de tension stable, de courant, etc. Des éléments de référence (échantillon) sont inclus dans le relais et reproduisent des valeurs prédéterminées (appelées points de consigne) de toute grandeur physique à laquelle la grandeur contrôlée (influente) est comparée. Les relais de mesure sont très sensibles (ils perçoivent même des changements mineurs dans le paramètre observé) et ont un facteur de retour élevé (le rapport des valeurs efficaces du retour et de l'actionnement du relais, par exemple, pour un relais de courant - Kv = Iv / Iav).

• Les relais de courant réagissent à l'amplitude du courant et peuvent être : — primaires, intégrés à la commande du disjoncteur (RTM) ; — secondaire, relié par des transformateurs de courant : électromagnétique — (RT -40), induction — (RT -80), thermique — (TPA), différentiel — (RNT, DZT), sur circuits intégrés — (PCT), filtre — relais pour courant inverse — (RTF).

• Les relais de tension réagissent à l'amplitude de la tension et peuvent être : — primaires — (RNM) ; — secondaire, connecté par des transformateurs de tension: électromagnétique — (RN -50), sur circuits intégrés — (RSN), filtre — relais de tension inverse — (RNF).
• Les relais de résistance répondent à la valeur du rapport de tension et de courant - (KRS, DZ-10);
• Les relais de puissance réagissent au sens du flux de puissance de court-circuit: induction-(RBM-170, RBM-270), sur circuits intégrés-(RM-11, RM-12).
• Le relais de fréquence réagit à un changement de la fréquence de tension — sur les éléments électroniques (RF -1, RSG).
• Un relais numérique est un dispositif logiciel multifonctionnel qui fonctionne simultanément comme un relais pour le courant, la tension, la puissance, etc.

Les relais peuvent être maximum ou minimum… Les relais qui s'activent lorsque la valeur agissant sur celle-ci augmente sont appelés relais maximum et les relais qui s'activent lorsque cette valeur diminue sont appelés minimum.

Les relais logiques ou auxiliaires sont classés en :

• Des relais intermédiaires transmettent l'action des relais de mesure pour ouvrir le disjoncteur et servent à établir une communication mutuelle entre les éléments de protection du relais.Les relais intermédiaires sont conçus pour multiplier les signaux reçus d'autres relais, amplifier ces signaux et transmettre des commandes à d'autres appareils : courant continu électromagnétique (RP-23, RP-24), courant alternatif électromagnétique (RP-25, RP-26), courant continu électromagnétique avec retard à l'actionnement ou à la chute-(RP-251, RP-252), électronique sur circuits intégrés — (RP-18),
• Les relais temporisés servent à retarder l'action de la protection : courant continu électromagnétique — (RV-100), courant alternatif électromagnétique — (RV-200), électronique sur circuits intégrés (RV-01, RV-03 et VL)
• Les relais de signalisation ou d'indication servent à enregistrer l'action des relais eux-mêmes et d'autres dispositifs secondaires (RU-21, RU-1).

Selon la méthode d'impact sur l'interrupteur, les relais sont divisés :

• Relais à action directe dont le système mobile est relié mécaniquement au dispositif de déconnexion de l'appareil de commutation (RTM, RTV)
• Relais indirects qui contrôlent le circuit électromagnétique de déclenchement de l'appareil de commutation.

Les principaux types de protection de relais :

• Protection de courant — non directionnelle ou directionnelle (MTZ, TO, MTNZ).
• Protection basse tension (ZMN).
• Gaz de protection (GZ).
• Protection différentielle.
• Défense à distance (DZ).
• Protection de phase différentielle (haute fréquence) (DFZ).