Was ist Spannungsrelais?
Ein Spannungsrelais ist ein Gerät, das Spannungsschwankungen in einem Stromkreis erkennt und sie an einen anderen Stromkreis oder ein anderes Gerät weiterleitet.
Sein Hauptzweck besteht darin, Spannungsschwankungen und Anomalien in Strom- und Steuersystemen zu erkennen und entsprechend zu steuern und zu schützen. Spannungsrelais übertragen die Spannung normalerweise über elektrisch isolierte Stromkreise.
Dies gewährleistet die Isolierung zwischen verschiedenen Stromkreisen und erhöht die elektrische Sicherheit. Die Isolierung ist besonders wichtig, z. B. in Hochspannungsumgebungen. Spannungsrelais haben außerdem eine hohe Messgenauigkeit und arbeiten zuverlässig.
Die Konstruktion von Spannungssensoren und -kreisen ermöglicht es ihnen, genaue Spannungswerte zu erkennen und zu verarbeiten. Dies ermöglicht eine genaue Steuerung und Schutz.
Verwendungszwecke von Spannungsrelais
Spannungsrelais werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Die wichtigsten Anwendungen sind die Stromübertragung und -verteilung sowie die Stromerzeugung und Umspannwerke.
1. Stromnetze
Spannungsrelais werden in Stromnetzen eingesetzt, um Schutz zu bieten, wenn eine anormale Spannung festgestellt wird. Durch die Erkennung von Über- oder Unterspannungen werden sie häufig zur Abschaltung von Strom oder zur Überwachung der Stromqualität eingesetzt.
2. Transformatoren
Sie werden oft auch in Transformatoren eingesetzt, um die korrekten Spannungswerte aufrechtzuerhalten. Einige Transformatoren können mit Stufenschaltern ausgestattet sein, um Schwankungen der Versorgungsspannung und des Strombedarfs auszugleichen. Spannungsrelais können Spannungsschwankungen erkennen und die Ausgangsspannung automatisch anpassen.
3. Generatoren
Spannungsrelais werden manchmal eingesetzt, um den ordnungsgemäßen Betrieb und die Sicherheit von Generatoren zu gewährleisten. Sie können Spannungsschwankungen und Anomalien in Generatoren erkennen und eine Spannungsregelung oder Stromkreisunterbrechung vornehmen. Die wichtigsten Anwendungen in Generatoren sind die Erkennung und Unterbrechung von Überspannung, Unterspannung und Rückleistung in Generatoren sowie die Steuerung von Synchrongeräten.
Prinzip des Spannungsrelais
Das Spannungsrelais empfängt die zu messende Spannung als Eingang. Die Eingangsspannung wird häufig über einen Messwandler oder ähnliches gemessen.
Das elektrische Eingangssignal wird an eine Wandlerschaltung oder ähnliches weitergeleitet. Die Wandlerschaltung verstärkt oder moduliert das Signal und wandelt es in den entsprechenden Pegel um. Auf diese Weise können die Stärke und der Bereich des Signals eingestellt werden.
Das Signal wird über die Wandlerschaltung in das entsprechende Format in der Ausgangsschaltung umgewandelt. Dabei kann es sich um ein analoges oder digitales Signal handeln. Bei analogen Signalen wird das Signal als Spannungspegel ausgedrückt, während bei digitalen Signalen das Ausgangssignal häufig als Steuersignal oder Kontaktsignal übertragen wird.
In einigen Fällen sind Spannungsrelais zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangskreis isoliert. Dies sorgt für eine galvanische Trennung und gewährleistet die Sicherheit und Unabhängigkeit der Schaltkreise. Die Stromkreise werden durch die Verwendung von Isolierstoffen und Isoliertransformatoren isoliert.
Arten von Spannungsrelais
Es gibt verschiedene Arten von Spannungsrelais. Nachstehend einige Beispiele für Arten von Spannungsrelais.
1. Überspannungsrelais
Ein Überspannungsrelais ist ein Relais, das anspricht, wenn die Spannung in einem Stromnetz einen bestimmten Bereich überschreitet. Es erzeugt ein Steuersignal, wenn ein bestimmter Spannungspegel überschritten wird, und schaltet normalerweise den Stromkreis ab oder sendet ein Signal an das Steuergerät. Auf diese Weise werden Geräteschäden und Überlastungen durch Überspannungen in Stromnetzen verhindert.
2. Unterspannungsrelais
Ein Spannungsrelais ist ein Relais, das anspricht, wenn die Spannung in einem Stromnetz unter einen bestimmten Bereich abfällt. Es erzeugt ein Steuersignal, wenn die Spannung unter ein bestimmtes Spannungsniveau abfällt, in der Regel um den Stromkreis zu unterbrechen oder ein Signal an den Regler zu senden. Dies verhindert Probleme, die durch Unterspannung in Stromversorgungssystemen und Betriebsausfälle von Geräten verursacht werden.
Sie wird häufig zur Inbetriebnahme einer Notstromversorgung verwendet. Bei den meisten Notstromquellen handelt es sich um Notstromaggregate, zu denen auch die Notbeleuchtung gehört. Sie werden auch zum Schutz von Wechselrichtern eingesetzt, da Unterspannung oder fehlende Phasen in Wechselrichtern zu Ausfällen führen können.
3. Erdschluss-Überspannungsrelais
Ein Spannungsrelais ist ein Relais, das im Falle eines Erdschlusses in einem Stromnetz anspricht. Wenn ein Erdschluss auftritt, ist die Spannung gegen Erde der normalen Phase etwa 1,7-mal höher als die der normalen Phase, so dass ein Erdschluss erkannt werden kann. Sie werden eingesetzt, um Geräteschäden und elektrische Unfälle zu verhindern, die durch erdschlussbedingte Überspannungen verursacht werden.
Wenn der Erdschlussschutz jedoch nur durch Erdschlussüberspannung gewährleistet wird, besteht die Gefahr, dass der Stromkreis durch Erdschlüsse an anderen Stellen unterbrochen wird. Daher werden häufig Erdschlussrichtungsrelais und Erdschlussüberstromrelais eingesetzt.