Реферат: Слаботочные реле и «Северная заря» Слаботочные реле

Слаботочные реле и «Северная заря»


Слаботочные реле

Анализ информации показывает, что в настоящее время в отечественной промышленности может применяться более 500 типов реле различного вида и назначения. Основными поставщиками реле военного назначения (ВН) для аппаратуры вооружения, военной и специальной техники (ВВСТ) являются российские предприятия, а рынок общепромышленных (народнохозяйственных) реле делят как отечественные, так и зарубежные производители.

Номенклатура разрешенных к применению реле ВН, включенных в Перечень МОП 44 001.13, насчитывает около 340 типов (с учетом новых разработок и восстановленного производства). Эти - преимущественно электрические реле - имеют десятки исполнений по электрическим параметрам, монтажу и климатическим условиям применения, а их производством с категориями качества «ВП» и/или «ОС», занимаются около 20-ти отечественных предприятий и 2 завода Украины.

^ Реле в Перечне МОП 44 001.13 классифицируются как:

1. Слаботочные реле1 (СР) межотраслевого применения, подразделяемые на:

- слаботочные электромагнитные реле (СЭМР) с магнитоуправляемым якорем;

- СЭМР с герметизированным контактом - герконовые реле;

- статические бесконтактные СР;

- статические СР времени.

^ 2. Авиационные реле и контакторы.

3. Электротехнические реле, подразделяемые на реле средней мощности, реле контроля и защиты, тепловые реле, автоматические выключатели и переключатели, в том числе высоковольтные и вакуумные.


Основными разработчиками и производителями малогабаритных реле средней мощности и контакторов, в том числе авиационных, являются Кирово-Чепецкий ОАО «Электромашиностроительный завод «Вэлконт», ОАО «Тюменский электромеханический завод» и ЗАО «Чебоксарский электроаппаратный завод». Ведущим разработчиком вакуумных высоковольтных реле является Пензенский ФГУП «НИИ Электронномеханических приборов».


Действующая номенклатура СР ВН2, включенных в вышеупомянутый Перечень (с учетом новых разработок и восстановленного производства), насчитывает около 170 типов (рис. 1), что составляет примерно половину всех реле Перечня, и распределяется по видам реле следующим образом:

- якорные СЭМР – 116 шт. (68 % СР);

- герконовые СЭМР – 29 шт. (17 % СР);

- статические (бесконтактные) СР – 14 шт. (8 % СР);

- СР времени статические (со статической схемой задержки времени). – 12 шт. (7 % СР).





^ Рис. 1


Производством якорных СЭМР ВН для отечественной аппаратуры ВВСТ заняты (рис. 2) Санкт-Петербургское ОАО НПК «Северная заря» (более 50 % номенклатуры и более 70 % объемов продаж), Велико-Новгородское ОАО НПП «Старт» (12 % номенклатуры), Алатырьский «Завод «Электроприбор» (10 %), ОАО «Иркутский релейный завод» (6 %), ОАО «Порховский релейный завод» (3 %), а также ныне зарубежные предприятия – Харьковское ГП «Завод «Радиореле» (10 %) и Краснодонское ОАО «Юность» (4 %).

Следует отметить, что украинские предприятия могут изготавливать 25 типов якорных СЭМР, 11 из которых вначале 2000-х гг. были переосвоены или освоены российскими предприятиями. Однако 14 типов украинских реле не имеют прямых российских аналогов, но могут быть частично заменены на другие типы при разработке или модернизации техники.



Рис. 2.


Герконовые СЭМР ВН (29 типов) производят «Порховский релейный завод» (13 типов), ОАО НПП «Старт» (6 типов) и «Завод «Электроприбор» (6 типов). Кроме того, 4 типа герконовых реле изготавливает Велико-Новгородское СКТБ по релейной технике (СКТБ РТ), являющееся ведущим отечественным разработчиком как герконовых, так и статических реле.

Статические реле ВН изготавливают ОАО НПП «Старт» и СКТБ РТ (по 9 типов, включая по 2 типа реле времени). ^ Статические реле времени ВН также производят ОАО НПК «Северная заря» (2 реле типа РВЭ), ЗАО «Чебоксарский электроаппаратный завод» (4 реле типа РВК) и ООО «ВНИИР-ПРОГРЕСС» (3 реле типа РВП и РСВ).


Как следует из представленного, герконовые и статические реле ВН пока не имеют широкого применения по сравнению с якорными СЭМР, что обусловлено различием характеристик и свойств этих реле, имеющих различные принципы действия и технологии изготовления.


Герконовые реле в отличие от якорных могут управляться меньшими токами и работать с большей частотой. Однако миниатюрные и даже малогабаритные герконы из-за магнитного влияния протекающего по ним тока имеют малую коммутируемую мощность и меньшую ударо- и виброустойчивость. Кроме того, относительно дешевые герконовые реле не достаточно герметичны, что приводит к электролизу медной обмотки при эксплуатации реле во влажной среде или перегреву обмотки при пониженном атмосферном давлении.

Статические реле изготавливаются в основном на базе полупроводниковых устройств (полупроводниковые реле) с релейной (ключевой) характеристикой управления. Эти реле также получили наименование «твердотельные реле» (англ. solid-state relays - SSR), поскольку в их конструкции обычно имеются только твердотельные элементы электроники.

В простых конструкциях твердотельных реле ТТР входным и гальванически с ним связанным бесконтактным выходным коммутирующим элементом обычно является та же полупроводниковая структура тиристора, симистора, биполярного или полевого транзистора и их разновидностей. Силовые ТТР обычно состоят из выходных ключей на полевых транзисторах типа металл-оксид-полупроводник (МОП, англ. MOSFET) или биполярных структурах с изолированным затвором (БТИЗ, англ. IGBT) и содержат трансформаторную или оптоэлектронную гальваническую развязку цепей управления и коммутации. Сложные ТТР могут быть построены на интеллектуальных силовых интегральных схемах (ИСИС, англ. SPIC) в одном кристалле или гибридном модуле, содержащем помимо ключей еще и схемы их управления, защиты, диагностики и т.п. ТТР ВН, как и аналогичные ЭМР, защищаются герметичным металлостеклянным или металлокерамическим корпусом.

Несмотря на то, что технологии производства ТТР и ЭМР принципиально различны, изготовлением ТТР, например, ВН (или контролем их производства) за рубежом занимается много фирм-производителей ЭМР, продажи которых по объемам и номенклатуре пока значительно превосходят продажи ТТР. Это объясняется, прежде всего, существенной разницей важнейших характеристик ЭМР и ТТР, влияющей на выбор реле разработчиком военной РЭА.

Разработчик РЭА обычно выбирает ТТР, если требуется более миллиона коммутаций или необходимо коммутировать высокие напряжения. Кроме того, ТТР обладают повышенной электропрочностью и значительной вибро- и удароустойчивостью.

^ Принципиальное различие реле с контактным и бесконтактным коммутирующим элементом заключается в характере его электропроводящего состояния.

В непроводящем состоянии через бесконтактный коммутирующий элемент и подключенную к нему нагрузку все равно протекает ток. Эта, хотя и малая (0,01–10 мА), величина тока для низкоуровневых и «сухих» нагрузок велика и обуславливает потенциальную связь нагрузки с источником. Таким образом, бесконтактные реле, в отличие от контактных, не могут выполнять полный (физический) разрыв цепи и, соответственно, безразрывную коммутацию независимых электроцепей.

В проводящем же состоянии на коммутирующем элементе ТТР возникает повышенное падение напряжения (до нескольких вольт, в отличие от долей вольта на металлическом контакте ЭМР), которое не только снижает напряжение на нагрузке, но и приводит к заметным потерям электрической мощности, идущей на нагрев ТТР. Последнее обстоятельство заставляет ограничивать пропускаемый ток, снижать окружающую температуру или применять радиаторы, вес и габариты которых более значительны, чем сами реле.

Очевидно, что ни ЭМР, ни ТТР не являются идеальными коммутаторами. При выборе реле разработчик аппаратуры должен учитывать различные обстоятельства. Определенным советчиком ему в этом вопросе может служить ниже приведенная оценочная таблица характеристик и свойств современных ЭМР и ТТР ВН, заимствованная из технических материалов фирмы Potter& Brumfield Relays (Tyco Electronics Corporation), производящей ЭМР и ТТР.

Таблица

^ Характеристика или свойство реле

ЭМР

ТТР

Способность противостоять неправильному применению и использованию

Хор.

Плох.

^ Соответствие военным и авиакосмическим требованиям

Хор.

Плох.

^ Физический размер\вес из расчета на контакт

Отл.

Удовл.

^ Стоимость в расчете на контакт

Отл.

Удовл.

Устойчивость к воздействию радиации

Хор.

Плох.

^ Восприимч. к электромагн. помехам, электростатич. разряду и повышен. напряж. напряжению

Нет

Да

^ Чувствительность к скорости изменения напряжения и тока на нагрузке

Нет

Да

^ Чувствительность к нагреву

Нет

Да

Уменьшение уровня вых. тока при превышении окружающей температуры 25°C

Нет

Да

^ Радиатор при коммутации максимальных нагрузок

Нет

Обычно Да

^ Радиатор при коммутации номин. нагрузок при окружающей температ. >70-80 °C

Нет

Да

^ Восприимчивость к удару, вибрации или ускорению

Да

Нет

^ Способность коммутации переменного и постоянного тока

Да

Некотор.

^ Способность коммутировать нагрузки низкого уровня

Да

Некотор.

^ Способность коммутировать нагрузки «сухих цепей»

Да

Нет

^ Способность коммутировать коаксиальные нагрузки (радиочастотные)

Да

Нет

^ Способность к точной синхронной коммутации в цепях переменного тока

Нет

Да

^ Способность включать нулевое напряжение/отключать нулевой ток

Нет

Да

^ Совместимость входа с ТТЛ-схемами и КМОП-структурами

Удовл.

Отл.

^ Типичное количество и вид контактов (выходов) на одно реле

(1-4) П

1 З

^ Способность работать нескольким выходами от одного входа

Да

Некотор.

^ Сопротивление в цепи контактов в отключенном состоянии

>1 МОм

>20 КОм

^ Сопротивление в цепи контактов во включенном состоянии

<.05 Ом

<1 Ом

^ Время срабатывания и возврата (отпускания)

1-20 мс

0,25-10 мс

^ Типичный способ отказа (на выходе)

Незамык.

Неразмык.

^ Механизм, который обычно изнашивается или снижает основные характерист.

Контакт

Светодиод

^ Электрический срок службы (срабатываний)

До 106

>108

Электрическая дуга размыкания

Да

Нет

^ Дребезг контактов

Да

Нет


Слаботочные электромагнитные реле «Северной зари»

Главенствующее положение ОАО НПК «Северная заря» в области якорных СЭМР объясняется тем, что предприятие изготавливает на высоком качественном уровне не только устаревшие, хотя и востребованные, типы реле, но также постоянно расширяет номенклатуру изделий, производя новые реле, в том числе и малыми сериями. В настоящее время при разработке отечественной РЭА ВН серьезной необходимости в применении импортных СЭМР нет!

По своим техническим характеристикам и условиям применения реле ОАО НПК «Северная заря» соответствуют изделиям ведущих зарубежных фирм (Allied Controls, American Zettler, Babcock, CII Relays, Deutsch Relays, Leach International, Magnecraft, Potter& Brumfield Relays, Teledyne Relays и др.), чему в значительной мере способствует постоянное техническое перевооружение и совершенствование технологии производства реле, а именно:

- использование современных технологий высокоточного изготовления деталей;

- применение эффективных методов химической обработки деталей и узлов реле, в том числе с использованием высокодеинизованной воды;

- широкое использование лазерных технологий (рис. 3) и современных методов контактной сварки;

- применение эффективных финишных технологий: водовоздушного удаления посторонних частиц, термовакуумного обезгаживания, контролируемого газонаполнения и др.;

- использование специальной (преимущественно собственной) контрольно-измерительной аппаратуры и оригинальных методик контроля при проведении отбраковочных испытаний, диагностического и приемочного контроля.





^ Рис. 3. Лазерные технологии в производстве реле


Конструктивно-технологические особенности СЭМР

Конструктивно СЭМР представляют собой газонаполненные высокогерметичные электромеханические устройства весом от 2 до 70 г, объемом от 0,6 до 30 см3, содержащие от нескольких десятков до более сотни пластмассовых, стеклянных и преимущественно металлических деталей весом от 1 мг до нескольких граммов. Внутренний рабочий объем таких реле не должен содержать посторонних частиц, газов, влаги, органических и других веществ, приводящих к нарушению работоспособности реле в процессе эксплуатации. Эти реле характеризуются высокой надежностью работы при желательном сроке службы до 30 лет в самых жестких условиях эксплуатации (тропический климат, любые газовые среды, включая открытый космос, окружающие температуры от -60°С до +125°С), обеспечивая при этом номинально 105 коммутаций электричества с удельной мощностью до 200 Вт/см3 при вибровоздействиях на реле до 5000/30 Гц/g и ударах до 500 g.

Некоторое представление об уникальности конструкций СЭМР «Северной зари» дают рис. 4-6, где показаны сверхминиатюрные реле весом около 2 г. и объемом около 0,6 см3, и миниатюрное реле весом 16 г. и объемом 3,6 см3, имеющие удельную коммутирующую способность до 1 А/г при температуре окружающей среды до + 125 °С. При этом все соединения деталей в реле выполнены лазерной или контактной сваркой, а корпус реле может иметь повышенную степень герметичности (протекание эквивалентного нормализованного потока не более 10-8 атм·см3·с–1с или 10-9 Па·м3·с–1).

















Рис. 4. Эскиз конструкции разрабатываемого сверхминиатюрного неполяризованного реле с осевым уравновешенным якорем и контактами на цоколе. (Цифрами обозначены основные детали и узлы).

^ Рис. 5. Рентгенография сверхминиатюрного поляризованного двустабильного реле с осевым уравновешенным якорем и контактной системой на цоколе.
















1>
^ Рис. 6. Типовые узлы современного миниатюрного поляризованного

одностабильного реле с уравновешенной силой притяжения якоря, несущем подвижные контакты


Современная номенклатура наиболее востребованных якорных герметичных СЭМР ВН приведена в соответствующей таблице «Кратких технических характеристик …» этих реле, где зеленым цветом выделены изделия, производимые ОАО НПК «Северная заря». Более подробные характеристики этих реле можно найти в подпапке «katalog» папки «files».

Ниже также приведена таблица рекомендуемых вариантов замены применяемых в отечественной аппаратуре ВВСТ неперспективных реле, включая изделия, производимые в Украине и ранее - в Армении.

^ Основные направления ОКР по якорным СЭМР на период до 2020 г.:

1. Продолжение работ по созданию новой серии межотраслевых реле переменного тока, в том числе с возможностью их применения в авиационной бортовой аппаратуре. Такие реле с током коммутации до 25 А должны также содержать встроенные элементы микроэлектроники для выпрямления переменного тока, подавления ЭДС самоиндукции обмотки, управления временем срабатывания и\или возврата реле.

2. Разработка новой конструкции и технологии изготовления сверхминиатюрного реле весом до 2 г. категории качества «Космос», предназначенной для широкого применения в космических аппаратах, в том числе малых и сверхмалых весов.

3. Разработка современной базовой конструкции миниатюрного 2-х контактного реле на 2 А, в том числе с поляризованным исполнением, для широкого применения в бортовой аппаратуре.

4. Разработка новой серии поляризованных 3-х контактных реле до 25 А со встроенными элементы микроэлектроники.

5. Разработка новой серии СЭМР времени (со встроенными микроэлектронными элементами задержки времени).

6. Разработка новой серии высокочастотных (до десятков ГГц) силовых (до десятка А) миниатюрных герметичных СЭМР.

Цель разработок: создание новых типов межотраслевых СЭМР для современной аппаратуры ВВСТ и исключение импортозависимости.

^ Варианты замены неперспективных реле, включая изделия Украины и Армении,

на реле "Северной зари" и др. российских предприятий

Тип реле

^ Тип реле, рекомендуемый для замены

Коммутируемый ток

< 1 А

< 2 А

< 3 А

< 5 А

< 10 А

РКС3













РПК75

РПВ5

РПА11,12













РПК36




РПС45










РПС20

РПС46

РПС45

РПК44







РПС32

РПС46

РПС45

РПК44







РПС42










РПК44

РПК30,58

РПС43

РПС45













РПС43-1

РПС45-1













РПС47

РПК46













РСЧ52




РПК67










РЭК23

РЭК63,63-1













РЭК24







РЭК94







РЭК37

РЭК61













РЭК43




РЭС78










РЭК134













РПК57

РЭН29










РЭК84




РЭН32




РЭК94










РЭН33










РПК45

РПК59




Тип реле

^ Тип реле, рекомендуемый для замены

Коммутируемый ток

< 1 А

< 2 А

< 3 А

< 5 А

< 10 А

РЭН34













РПК57

РЭН35













РПК59

РЭС6

РЭК60

РЭК87

РЭС90

РПК43




РЭС8




РПК67










РЭС9

РЭК60,61

РЭК87

РЭС90







РЭС10

РЭК63,63-1

РЭС78










РЭС15

РЭК63













РЭС22




РЭК93

РПК45







РЭС32




РЭК93

РПК45







РЭС34




РЭС78










РЭС47

РЭК60

РЭК87










РЭС49

РЭК63













РЭС53




РЭК93










РЭС54




РЭК88










РЭС59

РЭК90













РЭС60

РЭК60













РЭС80

РЭК80













РЭС80-1

РЭК81
















^ Краткие технические характеристики герметичных якорных СЭМР, применяемых в аппаратуре ВВСТ

(не включены украинские реле, имеющие замену)

Тип реле

^ Число начальных состояний

Обозначение числа и вида основных (вспомогательных) контактов

Масса, г1)

Диапазон

коммутируемого тока, А

^ Диапазон коммутируемого напряжения, В

Номинальное

рабочее

напряжение (ток) управления,

В (мА)

Срок службы, лет

Предприятие-

изготовитель

постоян-ного тока

перемен-ного тока

^ Низкочастотные неполяризованные реле 2)

РЭК24 3)

1

2П

50 (55)

10–6–3

0,05–220

6; 12; 24; 27; 60

20

СПб

РЭК60

1

3,1

10–6–1

0,05–36

0,05–120

4; 6; 12; 18; 27

15/

205)/255)

РЭК61 4)

1

3,5

4; 5; 6; 12; 18; 27

РЭК63, 63-1 4)

1

1П

2,8

0,05–150

6; 12; 18; 27

РЭК65 6)7)

1

2П

2,55

510–6–1

0,05–34

5; 12; 27

20

РЭК80, 81 4)

1

2,1

0,05–36

0,05–60

3; 4; 6,3; 15; 27

ВН

РЭК83

1

17 (21)

0,1–5

12–34

12–115

12; 27

25

Ирк

РЭК84

1

45 (50)

15/25

СПб

РЭК85 4)6) 7)

1

2,4

510–6–1

0,05–34

5; 12; 27

20

РЭК87

1

9

10–6–3

0,05–150

12–115

6; 12; 27

ВН

РЭК88

1

1П/2П

21 (22)

10–6–2

0,05–220

1–220

27

12

Ал

РЭК90

1

35 (35/60)

10–6–1

1–127

2,4; 10; 27

РЭК93

1

4П

17 (21)

510–6–2

0,05–34

0,05–127

6; 12; 24; 27

25

СПб

РЭК94 3)8)

1

2П

50 (55)

10–6–3

0,05–220

12; 27; 60

20

РЭК96 6)7)

1

4,2

510–6–1

0,05–34

5; 12; 27

25

РЭК97 4)6)7)

1

РЭК99, 99-1 4)7)

1

1П

2

0,05–34

0,05–60

3; 4; 6,3; 15; 27

20

РЭК134

1

2П

(55)

0,1–10

12–250

27

25

Ал

РЭН34

1

(55,5/60)

12–250

12–220

12; 27

12

РЭС48

1

15,5 (17)

10–6–3

0,05–220

12–150

6; 7,5; 12; 18/22; 27; 27; 30; 48; 60; 100

12/25 5)

Ирк

РЭС52, РЭС52А

1

8 (8,5)

510–6–1,6

0,05–30

0,05–115

4,6; 6; 10; 12; 27; 36; 48; 60

Ал

РЭС78

1

1П/1З

8

10–6–5

0,01–250

6–115

4,6; 6; 10; 27; 27; 45

(8; 10; 13)

12

РЭС90, 90-1 4)

1

2П

16,5 (19,5)/18

0,05–220

0,05–150

6; 12; 18; 27; 48; 100

12/20 5)

СПб

Низкочастотные поляризованные реле 2)

РПК30 8)9)

2

2П (2З, 2Р)

(41,5)

10–5–10

3–36

6–127

27

20

СПб

РПК30 8)10)

2

2П

36 (42)

0,01–10

6–36

РПК31 8)

2

2З (2З, 2Р)

(82)

10–5–25

3–36

6–50

РПК36 4)

2

2П

9

510–6–2

0,05–36

0,05–10

12; 27

12/20 5)

ВН

РПК41, 42

1/2

1П

16 (17,5)

0,01–10

6–30

6–115

20

СПб

РПК43, 44

1/2

2П

0,01–5

РПК45, 7)46 7)

1/2

4П

28 (31)

5–30

РПК47, 7)48 7)

1/2

3П

0,01–10

6–30

РПК57, 58

1/2

2П

38 (45)

РПК59, 60 7)

1/2

4П

68 (77)

РПК65 6)7)

2

2П

2,55

510–6–1

0,05–34

5; 12; 27

РПК67

1

6П

50 (55)

510–6–2

0,05–30

0,05–115

6; 12; 24; 27

25

РПК75, 76

1/2

1П

38 (45)

0,5–25

6–30

6–115

12; 27

20



Тип реле

^ Число начальных состояний

Обозначение числа и вида основных (вспомогательных) контактов

Масса, г1)

Диапазон

коммутируемого тока, А

^ Диапазон коммутируемого напряжения, В

Номинальное

рабочее

напряжение (ток) управления,

В (мА)

Срок службы, лет

Предприятие-

изготовитель

постоян-ного тока

перемен-ного тока

^ Низкочастотные поляризованные реле 2)

РПК80 7)8)11)

1

1П

16/17

(17,5/18,5)

0,01–10

6–36

6–115

(400 Гц)

27

20

СПб

РПК81 7)8)11)

1

2П

0,01–5

РПК82 7)8)11)

1

4П

68/70 (77/79)

0,01–10

РПК83 7)8)11)

1

1П

38/40 (45/47)

0,1–25

РПК85 4)6) 7)

2

2П

2,4

510–6–1

0,05–34

5; 12; 27

РПК86 6)7)

2

3

0,05–35

0,05–120

25

РПК87 4)6) 7)

2

РПК100-У 7)12)

1

1П

17 (18,5)

0,01–10

6–30

6–115

115

20

РПК101-У 7)12)

1

2П

0,01–5

РПС32

2

19,5 (20)

510–6–3

0,05–220

2,4; 4; 6; 10; 12; 15;

20; 27

12

ВН

РПС34

2

4П

43 (45)

6; 12; 27

15/20 5)

СПб

РПС36

2

6П

50 (52)

РПС45, 45-1 4)

2

2П

3,5/3,6

510–6–2

0,05–36

0,05–60

3; 4; 6,3; 12; 15; 27

20/25 5)

РПС46, 46-1 4)

2

2,2

510–6–1

6; 15; 18; 27

20

РПС47

2

4П

12

510–6–1,5

15; 24; 27

12

ВН

РПС58

2

4З (2З)

(85)

10–5–10

3–36

6–50

27

15

СПб

Высокочастотные реле (от 150 до 2000 МГц)

РЭА12

1

2П

17 (33-50)

10–9–1

0,05–36

10–6–36

27

15

СПб

РПА11

2

1П

(20)

10–6–0,8

0,05–250

13; 27

12

ВН

РПА12

1

2,4; 13; 27

РПА14

2

1П (2П)

(80)

10–8–0,7

12–34

510–7–36

27

Хар

РПА15

2

1П (1П)

(23)

210–8–0,55

6–30

10–6–27,5

15

РПА16

1

1П

(60)

1,410–8–0,8

–

710–7–41,8

15; 27

РПА18 7)

2

2П

9,2

10–9–2

0,05–36

10–6–115

5; 12; 27

25

СПб

РПА19 7)

2

(14,3)

10–9–1

10–6–36

^ 1)В скобках указаны масса реле с элементами крепления.

2)Допускается применение низкочастотных реле для коммутации высокочастотных сигналов частотой до 300 МГц в зависимости от коммутируемой мощности при условии согласования применения с НИИКТ.

^ 3)Реле РЭК94 и его аналог РЭК24 обеспечивают время непрерывного или суммарного нахождения обмотки под напряжением до 100 000 ч.

4)Тип реле для поверхностного монтажа.

5)Для реле с повышенной степенью герметичности.

6)Допускается применение реле для коммутации высокочастотных сигналов частотой до 1000 МГц.

^ 7)Реле новых разработок. Временно не изготавливаются.

8)Реле, имеющее исполнения со встроенными элементами для ограничения ЭДС самоиндукции.

9)Реле РПК30 исполнений РВИМ.647614.002, -01…-03.

10)Реле РПК30 исполнений РВИМ.647614.002-06…-21.

11)Реле для авиационной аппаратуры, удовлетворяющее нормам качества электропитания по ГОСТ 19705-89.

12)Реле, управляемое переменным током частотой 400 Гц.

Примечания

1 Обозначения видов контактов: З – замыкающий, П – переключающий, Р – размыкающий; 1–4, 6 – число контактов.

2 Курсивом выделены реле, не рекомендуемые для применения во вновь разрабатываемой (модернизируемой) аппаратуре.

3 Обозначения предприятий-изготовителей: СПб – С.-Петербургское ОАО НПК «Северная заря», ВН – Велико-Новгородское ОАО «НПП «Старт», Ирк – Иркутское ОАО «Иркутский релейный завод», Ал – Алатырьское ОАО «Завод «Электроприбор», Хар – Харьковское ГП «Завод «Радиореле» (Украина).

4 В таблицу не включены зарубежные реле РЭК23, 37, 43; РЭН33, 35; РЭС34, 47, 49, 53, 60, 80, 80-1 (харьковский «З-д «Радиореле»), РПС42, 43, 43-1, РЭС79, 79-1 (краснодонское ОАО «Юность»), а также ранее изготавливаемые ереванским заводом «Армреле» реле РЭС54, 59, имеющие российские аналоги.
^ Продолжение таблицы


История Слаботочных электромагнитных реле и «Северной зари»

Санкт-Петербургский научно-производственный комплекс "Северная заря" – это основное российское предприятие по слаботочным электромагнитным реле. "Северная заря" была образована в 1974 г. на базе релейных подразделений ленинградского НПО "Красная Заря", созданного в 1922 г. после национализации Телефонного и электромеханического завода «Русское АО "Л.М. Эриксон и Ко».

В представленном материале рассматривается становление отечественной релейной техники, начатое в нашем городе в 20-х годах прошлого века. Основное внимание уделено созданию и создателям слаботочных электромагнитных реле – наиболее востребованным коммутационным элементам электрической аппаратуры. Очевидно, что здесь не упомянуты все, кто начинал создавать релейную технику на «Красной Заре» и др. предприятиях, развивал ее или продолжает развивать сегодня на "Северной заре". Дополнительную информацию о становлении слаботочной релейной техники на этих предприятиях и о специалистах-релейщиках можно также найти в авторском материале «Северная заря». История предприятия и слаботочной релейной техники», представленном на сайте www.relays.ru (http://www.relays.ru/data/sevzaria.pdf).


Введение

Первый автоматический коммутатор тока, названный впоследствии «реле», был впервые продемонстрирован американцем ^ Джозефом Генри в 1835 г. и представлял собой электромагнит, к магнитному полюсу которого притягивалось ферромагнитное тело (якорь), замыкая или размыкая при своем движении электрический контакт. Практическое применение первые электромагнитные реле (ЭМР) с магнитоуправляемым якорем (МУЯ) конструкции Генри нашли в телеграфных аппаратах системы С. Морзе, где реле с приходом в его обмотку слабого короткого импульса тока - точки или более длинного – тире соединяло своим контактом на время действия импульса местную батарею питания с обмоткой силового пишущего электромагнита.

Первые конструкции ЭМР с МУЯ были одностабильны, так как якорь и контакты возвращались в исходное состояние после прекращения тока в обмотке. Впоследствии для аппаратуры двухполюсного телеграфирования были созданы и двустабильные поляризованные ЭМР (реле-переключатели), содержащие в магнитной цепи обмотки постоянный магнит - источник дополнительного поляризующего потока. Благодаря этому потоку якорь получает дополнительное ускорение движения и дополнительное усилие удержания у полюса, а поляризованные реле отличаются меньшей мощностью управления и не потреблением энергии после срабатывания.

Очевидно, что конструкции ЭМР со временем развивались и совершенствовались, находя при этом новые области применения.

Наиболее широкой областью применения якорных ЭМР в конце ХIХ начале ХХ вв. стало их массовое использование в новой технике того времени – телефонной аппаратуре3, где реле автоматически коммутировали цепи управления и многоконтактные линии разговорных трактов. Следует отметить, что именно в телефонии впервые было реализовано основное преимущество якорных ЭМР – гальванически развязанная многовходовая и многоконтактная коммутация электрических цепей. Якорные реле, например, могли содержать до 7-8 обмоток, независимо управляющих якорем, нагруженным 8 переключающими или 12 замыкающими (размыкающими) контактами. Очевидно, что такой коммутационной емкостью не могли обладать элементарные конструкции позднее созданных бесконтактных реле (БКР), а также и ЭМР с магнитоуправляемым контактом (МУК).

ЭМР с МУК было изобретено (авт. свидет. СССР № 466) в 1925 г. ^ В.И. Коваленковым - учеником профессора ЛЭТИ А.С. Попова и представляло собой (рис. 1) электромагнит, частью магнитопровода которого являлась последовательная цепь подвижных контактных элементов из ферромагнитного материала. Для исключения загрязнения контактирующих элементов в 1938 г. американцем Эллвудом МУК был усовершенствован (патент США № 228930) путем его герметизации магнитопроницаемой, например, стеклянной оболочкой. Реле с магнитоуправляемым герметизированным контактом (герконом) – герконовое реле из-за язычкового (приплющенного) вида контактирующей части контакта называют также язычковыми (по-англ. reed) реле.








^ Рис. 1. Схема ЭМР с МУК:

О – обмотка; С – сердечник; Яр – ярмо; Из – изолятор; ПКЭ – подвижный контактный элемент; ГМПБ – герметичный магнитопроницаемый баллон.


Герконовые реле вследствие простоты конструкции и технологии изготовления дешевле якорных реле и имеют перед последними ряд технических преимуществ: большое число коммутационных циклов и высокую частоту коммутаций малых и сверх малых токов. Однако эти реле по сравнению с якорными аналогами имеют низкую коммутационную способность (мощность до нескольких десятков ВА, ток до 1-2 А) и менее устойчивы к механическим, магнитным и климатическим воздействиям.

Помимо классических ЭМР с неподвижными обмотками управления в ХIХ-ХХ вв. для аппаратуры автоматики и телемеханики были созданы и другие виды электрокоммутаторов [3, 4]:

- контактные реле на основе электромагнетизма: магнитоэлектрические, электродинамические, индукционные, резонансные, магнитострикционные;

- контактные электростатические, электрострикционные и тепловые реле;

- бесконтактные реле на основе магнитных, электровакуумных, газоразрядных, а позднее и полупроводниковых усилителей4.

БКР по сравнению с ЭМР обладают более высокой чувствительностью и быстродействием, но могут коммутировать только однопроводные входы и выходы, что ограничивает их применение взамен многообмоточных многоконтактных ЭМР. Первые БКР стали применять в телефонных в цепях управления и в вычислительной технике, дав резкий скачок ее развитию (электронные вычислительные машины по сравнению с электромеханическими стали работать намного надежнее и быстрее).

Электронные, ионные и фотоэлектронные приборы также стали использоваться и совместно с ЭМР, усиливая для них сигналы управления . Такие гибридные релейные схемы обладали высокой чувствительностью БКР и высокой коммутационной емкостью и мощностью ЭМР.

Наиболее полная техническая и потребительская классификация различных видов реле приведена в [6]. Здесь же отметим, что контактные реле и релейные схемы на основе бесконтактных коммутирующих элементов по характеру выполняемой функции могут быть логическими, измерительными или с задержкой времени функционирования (срабатывания, возврата (отпускания)). Логические реле характеризуются естественной задержкой времени функционирования от не нормированного сигнала управления; реле времени - задаваемой задержкой времени функционирования, а измерительные - срабатыванием от нормированного сигнала управления.


^ СОЗДАНИЕ И РАЗВИТИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ РЕЛЕ


1920-1930 гг. Первые предприятия и специалисты

Отечественное производство реле было начато в 1920-1930-х гг. на основе национализированных акционерных компаний с иностранным капиталом, занимающихся в до революционной России электросвязью и электротехникой:

- петроградский завод «Красная Заря» (до национализации - Телефонный и электромеханический завод «Русское АО "Л.М. Эриксон и Ко»);

- петроградский «Телефонно-Телеграфный завод им. А.А. Кулакова» (до национализации - «АО Электромеханический и Телеграфный Завод Н.К. Гейслер и К°»);

- петроградский телеграфный (с 1931 г. радиоаппаратный) завод им. Н.Г. Козицкого (до национализации – Русский электротехнический завод АО русских электротехнических заводов "Сименс и Гальске";

- петроградский государственный завод «Электросила» (до национализации – завод динамомашин Русского АО «Сименс-Шуккерт»);

- харьковский завод «Электросила-1» (с 1925 г. - «Харьковский электромеханический завод» (ХЭМЗ)), созданный в 1915 г. на базе эвакуированного из г. Рига Русского АО «Всеобщая компания электричества».

Эти предприятия в соответствии со своей специализацией стали производить преимущественно ЭМР для телеграфной, телефонной аппаратуры, а также для силовых цепей устройств производства и потребления электроэнергии.

Наиболее активное освоение релейной техники происходило на телефонном заводе «Красная Заря», где вначале первые реле были аналогичны многоконтактным пружинным телефонным реле типа «Эриксон» или «Сименс и Гальске», но вскоре были освоены и реле собственных конструкций. На базе конструкций телефонных реле были также созданы кодовые диспетчерские реле (КДР), предназначенные для железнодо