Промежуточные реле. История, классификация, УГО

Введение

Промежуточные электромагнитные реле так же, как указательные реле (блинкера) и реле времени, относятся к вспомогательным реле. Основное назначение промежуточных реле – это расширение функций других реле в тех случаях, когда коммутационная способность и (или) количество контактов этих реле не достаточны.
Например, в релейной защите и автоматике промежуточные реле играют огромную роль в виде промежуточного звена между основными реле защиты (реле тока, реле напряжения, реле мощности и т.д.) и отключающими катушками коммутационных аппаратов, которые должны действовать при срабатывании основных реле защиты.
Также промежуточные реле применяют для управления различными электроприводами, такие реле называют промежуточные реле управления.
В статье в краткой форме изложена классификация электромагнитных промежуточных реле, расшифровка обозначения некоторых типов реле, условно-графическое обозначение контактов и катушек реле на электрических схемах и немного истории. Большее внимание в статье уделено промежуточным реле, применяемым в схемах релейной защиты и автоматики (РЗА).

Краткая историческая справка

Одним из первых отечественных промежуточных электромагнитных реле, которое применялось в релейной защите и автоматике, а кое-где применяется до сих пор, было реле серии РП-2 (РП-2, РП-2а, РП-2б), разработанное и освоенное в производстве на Харьковском электромеханическом заводе (ХЭМЗ) предположительно в 1934 году. Позже на ХЭМЗ были разработаны и выпускались вплоть до начала Великой Отечественной Войны (1941 год) промежуточные реле ЭП-231, ЭП-241, ЭП-242, ЭП-246, ЭП-247, и реле ЭП-401, ЭП-402, имеющие задержку при отпускании.

Изображение 1. Промежуточное реле постоянного тока РП-2а производства 1937 года, изготовитель Харьковский электромеханический и турбогенераторный завод имени товарища Сталина И.В. (ХЭТЗ) – фотография Анатолия Артемьева

После ВОВ уже на Чебоксарском электроаппаратном заводе (ЧЭАЗ) предположительно в 1947-1948 годах была разработана новая серия промежуточных реле ЭП-100 (ЭП-101-А, ЭП-103-А, ЭП-131, ЭП-132, ЭПВ-105, ЭПВ-107, ЭПВ-108, ЭПВ-11, ЭПВ-12, ЭПВ-32 и другие), которые пришли на смену ХЭМЗовским реле и производились вплоть до 1959 года, в том числе и на Харьковском заводе Реле и автоматика (1956-1959 года).
В 1957 году на ЧЭАЗ были освоены в производстве новые, более надежные, меньшие в габаритах и многоконтактные промежуточные реле постоянного тока РП-23, эти реле, учитывая тот факт, что они до сих пор производятся на ЧЭАЗ, и сейчас можно встретить практически на каждой панели релейной защиты.
Чуть позже на ЧЭАЗ были освоены в производстве различные промежуточные электромагнитные реле постоянного и переменного тока, среди которых РП-24, РП-25, РП-26, РП-251, РП-252, РП-253, РП-254, РП-210.
С 1960 года расширением  номенклатуры реле и устройств релейной защиты, производимых ЧЭАЗ, стал заниматься вновь созданный Чувашский электротехнический научно-исследовательский институт (ЧЭТНИИ), который в 1969 году был переименован во Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (ВНИИР).
В 1983 – 1985 годах на смену промежуточным реле РП-23, РП-25, РП-250, РП-220, РП-230 ВНИИР были разработаны, а ЧЭАЗ стали выпускаться новые промежуточные реле типа РП-16, РП-17, РП-18 в унифицированных корпусах «СУРА».
После развала СССР ВНИИР стал сам выпускать свои собственные разработки промежуточных электромагнитных реле, например, РЭП-36, РЭП-37, РЭП-38.

Классификация промежуточных реле

Промежуточные реле классифицируются по различным признакам, рассмотрим основные из них.
По роду тока включающей обмотки промежуточные реле подразделяются на:
- реле постоянного тока;
- реле переменного тока.
По виду включающей обмотки промежуточные реле разделяются на:
- реле с обмоткой напряжения;
- реле с токовой обмоткой.
При этом дополнительная классификация осуществляется по номинальному напряжению и току этих обмоток:
- 12, 24, 48, 60, 110, 220 вольт постоянного напряжения;
- 12, 24, 36, 110, 220, 380, 660 вольт переменного напряжения;
- 0,2; 0,25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,2; 4,0: 5,0; 6,0; 8,0; 10 ампер.

Изображение 2. Классификация промежуточных реле

По наличию удерживающей обмотки промежуточные реле могут быть:
- без удерживающей обмотки;
- с одной удерживающей обмоткой;
- с несколькими удерживающими обмотками.
По виду удерживающих обмоток промежуточные реле могут быть
- с обмоткой напряжения;
- с обмоткой тока.
При этом дополнительная классификация так же, как и для включающих обмоток, осуществляется по номинальному току и напряжению этих обмоток:
- 12, 15, 24, 48, 110, 220 вольт постоянного тока;
- 1,0; 2,0; 4,0; 8,0 ампер постоянного тока.
Примерами реле с удерживающими обмотками являются реле РП-232, которое имеет токовую обмотку включения, а удержание якоря в притянутом состоянии осуществляется обмоткой напряжения и реле РП-233, которое срабатывает от обмотки напряжения, а удержание якоря в притянутом состоянии осуществляется токовой обмоткой.
По времени включения и отключения промежуточные реле подразделяются на:
- реле с замедлением при включении;
- реле с замедлением при отключении;
- незамедленные реле.
Например, реле РП-251 имеет замедление на срабатывание, а промежуточное реле РП-252 имеет замедление на возврат.
По виду возврата промежуточные реле разделяются на:
- одностабильные, то есть реле, которые после срабатывания возвращаются в исходное состояние после того, как с его включающей и(или) удерживающей обмотки будет снято напряжение или ток;
- двустабильные, то есть реле, которые  после срабатывания и снятия управляющего сигнала с одной обмотки  не изменяют своего состояния до подачи управляющего сигнала в другую обмотку.
Удержание двустабильных реле в одном из положений осуществляется двумя способами:
- при помощи дополнительных постоянных магнитов, у таких реле удержание якоря в одном из положений осуществляется за счет магнитного поля одного или нескольких постоянных магнитов, которые дополнительно установлены на магнитной системе.
Например, промежуточные двухпозиционные электромагнитные реле, применяемые в схемах релейной защиты и автоматики РП-8, РП-9, РП-11, РП-12, и слаботочные дистанционные переключатели ДП-12, РПС-24, РПС-28, РПС-34, ДП-10 и другие.
- при помощи защелки, у таких реле положение якоря фиксируется механическим путем (защелкиванием), например, дистанционные переключатели ДП-9, ДП-13, ДП-19, ДП-29.
Двустабильные реле с механической защелкой могут работать в более тяжёлых условиях эксплуатации, чем реле с постоянными магнитами.

Изображение 3. Работа механической защелки дистанционного переключателя ДП-29

По наличию указателя срабатывания промежуточные реле могут быть:
- с указателем срабатывания;
- без указателя срабатывания.
Хорошим примером промежуточного реле с указателем срабатывания служит электромагнитное реле постоянного тока РП-24.
По номинальному напряжению и току цепей контактов промежуточные реле бывают:
- 24-220 вольт;
- 24-400 вольт;
- 0,1; 0,13; 0,16; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0: 5,0; 6,0 ампер.
По типу и количеству контактов промежуточные реле могут быть:
- с замыкающими контактами;
- с размыкающими контактами;
- с переключающими контактами;
- с сочетанием разных видов контактов;
- с 2, 3, 4, 6, 8, 9, 10, 12 контактами.
По способу крепления вспомогательные реле разделяются на:
- реле с винтовым креплением;
- реле с креплением при помощи разъемного контактного соединения (реле, устанавливаемые в колодку);
- реле с креплением на колодке и фиксацией винтами;
- реле с безвинтовым креплением при помощи защелки, например, с креплением для установки на DIN-рейку.
По способу монтажа и виду присоединения внешних проводников промежуточные реле делятся на:
- реле для выступающего монтажа с передним или задним присоединением проводов;
- реле для утопленного монтажа с задним присоединением проводов.
По способу присоединения внешних проводников промежуточные реле делятся на:
- реле с винтовыми зажимами;
- реле с ламелями под пайку;
- реле с ламелями под гнезда контактного разъема.
По степени защиты промежуточные реле бывают:
- открытого исполнения;
- защищенного исполнения.
Это далеко не все признаки, по которым классифицируются вспомогательные реле, например, в соответствии с ГОСТ 17523-79 промежуточные реле управления еще классифицируются по категории применения А-11, А-12, Д-11, Д-12, а в следующей редакции этого Государственного стандарта ГОСТ 17523-85 к категориям применения еще добавились категории Д-14, Д-15. В то же время в соответствии с ГОСТ 12434-83 категорий применения коммутационных аппаратов, к которым естественно относится реле, уже гораздо больше, а именно АС-1, АС-2, АС-3, АС-4, АС-11, АС-20, АС-21, АС-22, АС-23, ДС-1, ДС-2, ДС-3, ДС-4, ДС-5, ДС-11, DC-20, DC-21, DC-22, DC-23.
Категория применения промежуточных реле указывает на характер нагрузки, которую могут коммутировать контакты реле при номинальных значениях тока и напряжения. При этом для каждой категории применения реле имеет свои номинальные значения тока и напряжения. Например, промежуточное электромагнитное реле РПУ-2 можно применять для коммутации слабоиндуктивных нагрузок постоянного тока (категория Д-12 по ГОСТ 17523-85), для управления электромагнитами постоянного тока (категория ДС-11 ГОСТ 12434-83), для коммутации активных нагрузок постоянного тока, включая умеренные перегрузки (категория ДС-21 ГОСТ 12434-83), для коммутации активных нагрузок переменного тока, включая умеренные перегрузки (категория АС-21 по ГОСТ 12434-83).
Также промежуточные реле бывают разных видов климатического исполнения, например, УХЛ4, О4.

[page]Расшифровка обозначений типов промежуточных реле

Буквенное обозначение типов промежуточных реле (серия реле), как правило, состоит из двух или трех букв, в которых зашифрованы назначение реле, например, РП (реле промежуточное), принцип действия реле, например, РЭ (реле электромагнитное), область применения реле, например, РПС (реле промежуточное станочное). Цифры, стоящие после буквенного обозначения, в основном указывают на порядковый номер разработки реле в серии, но иногда и на год разработки, например, промежуточное реле МКУ-48 предположительно разработано в 1948 году, что и указано в его типе.

Изображение 4. Электромагнитное промежуточное реле МКУ-48 на 48 вольт постоянного тока, 1954 года выпуска, производства Ленинградского государственного союзного телефонного завода (ЛТЗ)

Расшифровка обозначений некоторых типов промежуточных реле:
РП – Реле Промежуточное (РП-0, РП-2, РП-3, РП-6, РП-8, РП-9, РП-11, РП-12, РП-13, РП-16, РП-17, РП-18, РП-20, РП-21, РП-22, РП-23, РП-24, РП-26, РП-25, РП-220, РП-232, РП-233, РП-252, РП-252 и другие);
ПЭ – Промежуточное Электромагнитное (ПЭ-4, ПЭ-5, ПЭ-9, ПЭ-10, ПЭ-20, ПЭ-21, ПЭ-27, ПЭ-30, ПЭ-36, ПЭ-37, ПЭ-39 и другие);
ЭП – Электромагнитное Промежуточное (ЭП-1, ЭП-101, ЭП-103, ЭП-131, ЭП-132 и другие);
МКУ – МногоКонтактное Унифицированное (МКУ-0, МКУ-48);
РЭ – Реле Электромагнитное (РЭ-16 и другие);
РЭК – Реле Электромагнитное Коммутационное (РЭК-77, РЭК-78 и другие);
РПУ – Реле Промежуточное Универсальное (РПУ-0, РПУ-1, РПУ-2, РПУ-3, РПУ-4);
РЭП – Реле Электромагнитные Промежуточные (РЭП-11, РЭП-15, РЭП-18, РЭП-26, РЭП-27, РЭП-34, РЭП-36 и другие);
РПГ – Реле Промежуточные Герконовые (РПГ, РПГ-2, РПГ-3, РПГ-4, РПГ-5, РПГ-6, РПГ-8, РПГ-9, РПГ-10, РПГ-11, РПГ-12, РПГ-13, РПГ-14, РПГ-16, РПГ-17, РПГ-19 и другие);
РПС – Реле Промежуточные Станочные (РПС-110, РПС-113 и другие).

Условно-графическое (УГО) и буквенно-цифровое обозначение промежуточных реле на схеме

Для обозначения воспринимающей части (катушки) и контактов промежуточных электромагнитных реле на электрических схемах, как правило, применяются общие для всех реле условные-графические обозначения.
В таблице 1 приведены старые и современные условно-графические обозначения контактов и катушек промежуточных реле на схеме. Более подробно данная таблица представлена в статье >> Электрические реле времени, классификация и условные графические обозначения.

Таблица 1. Условные графические обозначения (УГО) контактов и катушек промежуточных реле на электрической схеме

До 1955 года	ГОСТ 7624-55	ГОСТ 7624-62	ГОСТ 2.755-87	Наименование
				Нормально открытый или замыкающий контакт
				Нормально закрытый или размыкающий контакт
				Переключающий контакт
			-	Обмотка реле напряжения
			-	Обмотка реле тока
			или	Воспринимающий орган реле обмотка реле (общее обозначение)

Промежуточные реле, как и любое другое реле, на схемах обозначаются буквенно-цифровым кодом.
Раньше буквенная часть кода состояла из двух букв РП, что означало Реле Промежуточные, но в 1977 году появились «Межотраслевые методические указания по изменению Государственных стандартов ЕСКД в электрических схемах, буквенные коды» (УММ 1977), в соответствии с которыми старое понятное обозначение РП менялось на непонятное KL. Позже вышел ГОСТ 2.710-81, закрепивший это буквенное обозначение промежуточных реле, так оно и применяется по сей день.
Если на принципиальной электрической схеме присутствует несколько промежуточных реле, то к буквенной части кода добавляют цифровой, и получается буквенно-цифровое обозначение, например, на схеме есть два промежуточных реле, соответственно их буквенно-цифровые обозначения будут выглядеть таким образом: первое реле KL1, второе реле KL2. Контакты этих промежуточных реле соответственно будут иметь следующий буквенно-цифровой код: первое реле - KL1.1, KL1.2, KL1.3 и т.д., а второе реле - KL2.1, KL2.2, KL2.3 и т.д.

Заключение

Статья не в полной мере охватывает тему промежуточных реле, например, в ней нет описания конструктивных особенностей разных типов промежуточных реле, их магнитных и контактных систем, но такая задача и не ставилась, об этом можно почитать в специальном разделе, посвящённом промежуточным реле, которые есть в моей личной коллекции. Не поговорили о материалах, из которых изготавливаются контакты промежуточных реле, но на эту тему совсем недавно у меня появилась отдельная статья.
Цель статьи - познакомить читателя, начинающего специалиста с промежуточными реле и с их важной ролью, которую они играют в релейной защите и автоматике.

Дополнительные материалы сайта

1. Экспонаты. Реле промежуточные
2. Статья. Контакты реле. Материалы контактов электромагнитных реле

Список литературы

1. История Чебоксарского электроаппаратного завода. Кузнецов И. Д., Петров Г. П. - Чувашское книжное издательство, 1975
2. Очерки истории Харьковского электромеханического завода. Часть 2. 1918-1964 года. – Харьков, Правор, 1965
3. Директивное указание №2758-Э от 16.01.1985 О применении новых серий релейной аппаратуры производства Минэлектротехпрома в комплектных устройствах релейной защиты, управления, распределения, автоматики ТЭС и АЭС
4. ГОСТ 11152-82 Реле защиты промежуточные и указательные низковольтные. Общие технические требования
5. ГОСТ Р 50515-93 Реле логические электрические
6. ГОСТ 17523-79 Реле управления электроприводами промежуточные электромагнитные. Общие технические условия
7. ГОСТ 17523-85 Реле электромагнитные. Общие технические условия
8. ГОСТ 12434-83 Аппараты коммутационные низковольтные. Общие технические условия
9. ГОСТ 2.710-81 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах