История создания и развития реле

Создание отрасли слаботочных реле

Дальнейшее развитие и совершен­ствования РЭА, ракетно-космической и военной техники существенно повысило эксплуатационно-технические требова­ния к слаботочным электромагнитным реле, которые должныбыли иметь не только малый вес и высокую герметич­ность, но и длительно безотказно рабо­тать в ещё более широких диапазонах температур, ударов, вибраций, ускоре­ний и т.п. воздействий. Для реализации этих требований необходимы были но­вые конструктивно-технологические ре­шения, новые контактные и конструкци­онные материалы, микропровода, техно­логии микросоединений, специальное технологическое оборудование и конт­рольно-испытательная аппаратура. Та­ким образом, в создание реле уже вов­лекались различные отрасли промыш­ленности, а разработка конструкций и технологий изготовления слаботочные реле становилась самостоятельной от­раслью техники. В этой связи в 1972 г. ЦКТБ релейной техники ПО «Красная заря» был преобразован в Головной НИИ коммутационной техники, на базе которого в 1974 г. было создано НПО «Северная заря»⁸ , ставшее флагманом десятка предприятий, вошедших в 9-й (релейный) Главк Минромсвязи СССР.
Основной целью создания релей­ной отрасли являлось расширение но­менклатуры и наращивание выпуска слаботочных реле – наиболее востре­бованных элементов специальной ап­паратуры, автоматики, телемеханики, связи и пр.
Обеспечение технического уровня разрабатываемых и модернизируемых реле, разработка серийной технологии их производства на предприятиях от­расли было возложено на НИИКТ и опытный завод НПО «Северная заря».
Предприятиям была определена предметная и технологическая специ­ализация. Так, например, одному из крупнейших релейных заводов – харьковскому ПО «Радиореле» было поручено специализироваться в вы­пуске миниатюрных и микроминиа­тюрных неполяризованных (РЭС49; 60) и высокочастотных (РЭВ16; 17) реле. По технологической специали­зации ПО «Радиореле» занималось механизацией и автоматизацией изго­товления деталей и узлов реле.
Армянское ПО «Реле» специализи­ровалось в производстве малогабарит­ных и миниатюрных неполяризованных высокочувствительных реле (РЭС54; 59) и термических реле време­ни (РТН3; 6), а ереванский филиал НИИКТ согласно технологической спе­циализации должен был разрабатывать аппаратуру контроля качества реле.
Новгородский завод «50-летия Октября» занимался изготовлением малогабаритных поляризованных ре­ле (ДП12, РПС20; 32, РПВ2; 5), а также герконовых реле (РЭС42-44; 55), в том числе проектированием и изготовлением оборудования для их производства.
Производство открытых и зачех­ленных, а также герконовых реле бы­ло сконцентрировано на стародубском заводе «Реле» и алатырском заво­де «Электроприбор».
Иркутский завод «Заря» выпускал реле промавтоматики, миниатюрные и малогабаритные неполяризованные реле (РЭС48) и специализировался по изготовлению упаковки и деталей из пластмасс.
На строящемся в г. Краснодон за­воде «Юность» планировалось осваи­вать сверхминиатюрные реле (РЭС79; 80, РПС43 и новые реле в корпусе ТО-5), а на строящемся в г. Антрацит заводе «Титан» – расширять произво­дство зачехленных реле типа РЭС9; 10 и традиционных телефонных реле, которые производились многими теле­фонными заводами самостоятельно.
Динамику наращивания выпуска реле и их структурного изменения отражает таблица 1. При этом следует отметить, что средний годовой вы­пуск каждого типа реле составлял сотни тысяч, а для некоторых реле – и по нескольку миллионов.
За первое десятилетие работы ре­лейной отрасли были созданы десят­ки новых конструкций слаботочных реле, достойно представляющих оте­чественную релейную технику на ми­ровом уровне. К таким изделиям можно отнести, например, сверхми­ниатюрные (вес около 2 г.) реле РЭС79, РЭС 80, РПС46. Например, поляризованное реле РПС46 содер­жит два переключающих контакта для коммутации каждым тока от 5 мкА до 1 А. Реле занимает внутрен­ний объем 0,36 см³, а его конструкция полностью сварная (лазерная сварка) и содержит 48 деталей, включая об­моточный провод катушки.
В 80-х годах были разработаны и внедрены оригинальные процессы ла­зерной технологии, микросварки, пай­ки, термовакуумной обработки, хими­ческой и вводно-воздушной очистки деталей и узлов реле. В этот период были практически завершены работы по оптимизации технологии производ­ства слаботочных электромагнитных реле и их контрольно-испытательному тестированию, что нашло отражение в новой редакции ГОСТ 16121-86. Сле­дует отметить, что требования к разра­ботке и производству слаботочных электромагнитных реле, изложенные в ГОСТ 16121-86, практически анало­гичны требованиям американских во­енных стандартов: MIL-PRF-5757 (ре­ле в электронике, связи и других при­ложениях), MIL-PRF-39016 (реле в электронном оборудовании и оборудо­вании связи), MIL-PRF-6106 (реле в структуре самолета, ракеты, космичес­кого корабля, судна и других основ­ных транспортных средств или в на­земном и корабельном оборудовании).
Кризис промышленности, разразив­шийся в начале 90-х годов, не миновал и релейные заводы. Спад продаж, на­чавшийся в 1991 г., продолжался 7 лет и достиг почти 20-кратного размера, что неминуемо должно было привести к краху предприятий.
К счастью этого не произошло со всеми производителями реле и, в част­ности, с головным НПО «Северная заря», где, предвидя такое развитие ситуации, руководством и специалис­тами объединения в кратчайшие сроки была организована разработка альтер­нативной продукции – реле для об­щепромышленного применения. Про­изводство таких реле (РЭК51; 52; 53; 55; 58; 67; 76; 74; УК2) хорошо впи­сывалось в существующий технологи­ческий процесс, а сами реле, благода­ря своевременному маркетингу, сразу же были востребованы многими предприятиями России и стран СНГ, начавших производство новой быто­вой техники, аппаратуры связи и про­мышленной автоматики. Это нивели­ровало общее падение объемов произ­водства и помогло предприятию сохранить основной научно-производпроизводственный и кадровый потенциал.
Следует отметить, что в кризис­ный период на «Северной заре» про­должались разработки и специаль­ных реле (РЭК60; 61; 63, РПК31, РПК41–48, РПК59–60, РПК70), ко­торые уже в конце 90-х годов стали закупаться для производства новой ракетно-космической, авиационной и военной техники.
Современная номенклатура слабо­точных электромагнитных реле (см. статью А. Малащенко «Электромаг­нитные реле» в №7 журнала «Элект­ронные компоненты» за 2003 г.) на­считывает около 190 типов, выпускае­мых десятками исполнений, отличаю­щихся напряжением управления, внешним интерфейсом и т.п. Потребителями этих реле являются более 2000 предприятий России и стран СНГ. Значительная часть слаботочных электромагнитных реле (более 150 ти­пов) в настоящее время производятся Российскими предприятиями и ис­пользуется преимущественно в отече­ственной специальной технике.
Специальные электромагнитные реле, управляются преимущественно постоянным током напряжением от 3 до 27 В и коммутируют контактами токи от 10-6 до 10 (25) А напряжени­ем от 0,05 до 220 В. Эти реле работа­ют в диапазоне температур от –60°С до +125°С, имея виброустойчивость до 5000/30 Гц/g, удароустойчивость до 200g и ударопрочность до 500…1000g. Конструктивно большин­ство реле представляют собой газона полненные герметичные электромеха­нические устройства весом от 2 до 100 г, объемом от 0,6 до 30 см³, содержа­щие от нескольких десятков до более сотни пластмассовых, стеклянных и преимущественно металлических де­талей. Последние имеют удельный вес от 0,04 до 1,5 г/деталь при мини­мальном весе около 1 мг. Для удешев­ления серийного производства такие детали чаще всего изготавливаются высокоточной штамповкой (металлов) и безоблойным литьем (пластмасс). Специальные электромагнитные реле по существу являются сложными электромеханическими газоразрядны­ми приборами, внутренний объем ко­торых не должен содержать посторонних частиц, влаги, летучих и осажденных полимеров или других веществ, загрязняющих контакты. Технология обработки, сборки и регулировки миниатюрных деталей таких реле, в отличие от производства большинства других электрокомпонентов, содержит многочисленные «ноу-хау» микросварки, лазерной обработки, термовакуумной и химической очистки, электротренировки и т.п. В про­изводстве реле преимущественно при­меняются специализированные груп­повые и типовые техпроцессы на базе стандартного и нестандартного технологического оборудования и конт­рольно-измерительной и испытательной аппаратуры.
Завершая историю создания и развития отечественной отрасли слаботочных реле, нельзя не упомянуть имена ее первых создателей: Витен-берга М.И., Гурова А.А., Животченко А.Д., Лийка Р.В., Мартьянова Б.К., Неклюкова И.Г., Ройзена В.З., Тышкова И.С., Штремберг Т.К., Шульмана С.М. и др.
Так, например, Мартьянов Б.К. первым возглавил созданную в 1938 г. на заводе «Красная заря» научно-техническую часть, в которой отделом электромеханики, где исследовались и разрабатывались реле, руководил молодой специалист Витенберг М.И.
Впоследствии имя Витенберга будет значиться в одном ряду с такими именами советских и зарубежных ученых-релейщиков, как Буль Б.К., Гринавцев К.А., Коваленков В.И., Матов Г.П., Сотсков Б.С., Ступель Ф.А., Г. Ротерс, Р. Пик, Г. Уэйгар и др., заложивших основы расчета и проектирования электрических реле.
Среди первых отечественных пуб­ликаций по релейной тематике обычно упоминаются следующие работы:
– Фонарев А. Конспект по электро­магнитным механизмам. 1933. ЛЭТИ.
– Коваленков В.И. Теория маг­нитных цепей, ч. 1-4. 1934-1936. РИЧ ВЭТА.
– Сотсков Б.С. Конспект по курсу реле. 1934. ВЭТА.
– Матов Г.П. Телефонные реле, их конструкции и расчет. 1934. ОНТИ.
– Гринавцев К.А. Теория и расчет телеграфных электромагнитов и реле. 1934. Госсвязьтехиздат.
– Лифшиц Н.А., Спицын Д.В., Данилин А.В. Теория и расчет эле­ментов автоматических систем. Реле. 1939. ГОНТИ.
Первая отечественная монография по расчету и проектированию реле была опубликована Витенбергом М.И. в 1947 г. Эта книга долгие годы являлась основным пособием для разработчиков телефонных реле и имела ряд дополненных переизданий. Пос­леднее переиздание (Витенберг М.И. Расчет электромагнитных реле. Изд. 4-е, перераб. и доп. Л., «Энергия», 1975.) отражало не только особенности расчета и проектирования электромагнитных реле, но и их особенности специального применения.
В 1960–1980-х годах было опуб­ликовано наибольшее количество информации по релейной технике, сре­ди которой можно отметить работы Авилова В.Е., Арановича Б.И., Гор­дона А.В., Декабрун И.Е., Ивакина Б.Ф., Корсунского Г.М., Курочкина Ю.М., Мироненко А.Ф., Никитина В.М., Разумихина М.А., Раховского В.Н., Рыбина Г.Я., Савкина В.Г., Сливинской А.Г., Харазова К.И., Шамрая Б.В. и др. авторов.
Среди последних публикаций по слаботочным электромагнитным ре­ле следует упомянуть следующие книги:
– Ройзен В.З. Электромагнитные малогабаритные реле. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986;
– Рудык А.Р., Любинский Д.Л. (в соавторстве с Вишнеовским В.В. и Кострюковым С.И.). Технология ми­ниатюрных реле. Под. ред. А.Д. Животченко. Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1986;
– Коробков Ю.С., Флора В.Д. Электромеханические аппараты авто­матики. – М.: Энергоатомиздат, 1991;
– Шоффа В.Н. Герконы и герконовые аппараты: Справочник. – М.: Изд-во МЭИ, 1993.

⁸С 1994 г. «Северная заря» является открытым акционерным обществом, контрольный пакет акций которого принадлежит государству.

Источник: Журнал «Электронные компоненты» , 2004, №9.