خواندنی ها+برق، قدرت، کنترل، الکترونیک، مخابرات، کامپیوتر، مهندسی پزشکی، ابزار دقیق، الکتروتکنیک، هوش مصنوعی، آی تیIT(فناوری اطلاعات)، مکاترونیک، رباتیک، فتونیک، اویونیکAvionic، فیزیک

دایره المعارف برق(اطلاعات عمومی برق)iman.sariri@yahoo.com

رله چیست؟


نمای یک رله در مدار


رله یك كلید ساده الكترو مكانیكی است كه از یك آهنربای الكتریكی و یك سری اتصالات تشكیل شده است.رله‌ها در همه انواع وسایل به صورت پنهان یافت می‌شوند.در حقیقت ،بعضی از كامپیوتر‌های اولیه از رله‌ها برای گیت‌های منطقی استتفاده می‌كرده‌اند.


ساختار رله
:

رله‌ها به طور عجیبی ساده هستند.در هر رله  چهار قسمت وجود دارد:

1)آهنربای الكتریكی
2)تیغه یا  armature كه می‌تواند به وسیله‌ی آهنربای الكتریكی جذب شود.
3)فنر
4)و یك سری اتصالات الكتریكی 
شكل زیر  چهار قسمت رله را در حین عمل نشان می‌دهد.




می‌توانید مشاهده كنید كه رله ازدو مدار جدا و كاملاً مستقل از هم تشكیل شده است.اولی در پایین قرار دارد و آهنربای الكتریكی را تحریك می‌كند.وقتی كه كلید بسته است،سیم‌پیچ به آهنربای الكتریكی تبدیل می شود و تیغه را جذب می‌كند(آبی) و تیغه به عنوان یك كلید برای مدار دوم عمل می‌كند.وقتی كه آهنربای الكتریكی فعال می‌شود،تیغه مدار دوم را كامل می‌كند و لامپ روشن می‌شود.وقتی كه آهنربا فعال نیست،فنر تیغه را دور می‌كند و مدار ناكامل باقی می‌ماند در نتیجه در این حالت لامپ خاموش است.

وقتی كه رله‌ها را خریداری می‌كنید باید نسبت به چند متغیر دقت داشته باشید.

1.ولتاژ و جریانی كه برای حركت دادن تیغه لازم است.

2.ولتاژ و جریان بیشینه‌ای كه می‌تواند در تیغه و اتصالات آن به وجود آید.

3.تعداد تیغه‌ها(به طور كلی 1 یا 2 تا)

4.تعداد اتصالات تیغه‌ها(به طور كلی 1‌یا 2 تا- رله نشان داده شده در اینجا دو تا دارد كه یكی استفاده نشده)

5.این‌كه اتصال(اگر فقط یك امكان اتصال وجود داشته باشد) معمولاً باز(NO" (normally open "یا معمولاً بستهNC" (normally closed   "  است.

كار‌برد‌های رله

حسن رله‌ها این است كه  با استفاده از توان كم كه مثلاًاز سوئیچ داشبورد یا یك مدار كم ‌توان می‌آید، مداری با توان بسیار بیشتر را وصل می‌كنند مثلاً به وسیله‌ی رله و با استفاده از ولتاژی معادل 5v و جریانی معادل 50mA می‌توان مداری با ولتاژv AC  120 و   2A را وصل كرد.
رله ها در وسایل خانگی (مثل موتور یا چراغ) كه به وسیله‌ی یك كنترل الكتریكی روشن می‌شوند رایج هستند. رله‌ها همچنین در ماشین‌ها رایج می‌باشند چرا كه باید جریان بسیار زیادی (به وسیله‌ی این رله‌ها ) از ولتاژی به میزان 12v گرفته شود.
در ماشین‌های مدل جدید، سازنده‌ها برای راحت‌تر شدن تعمیر و نگهداری، استفاده از تركیبی از رله‌ها را در جعبه‌‌‌‌ی فیوز آغاز كرده‌اند.مثلاً 6 جعبه‌ی سفیدرنگ در این شكل (كه مربوط به جعبه‌ی فیوز Ford     Windstarمی‌شود)همگی رله اند.

 در جاهایی كه باید توان زیادی ایجاد شود،رله‌ها معمولاً به صورت
 آبشاری به كار می‌روند به طوری كه یك رله‌ی كوچك، توان لازم را برای یك رله‌ی بسیار بزرگتر ایجاد می‌كند و
رله‌ی دوم مداری با توان بیشتر را وصل می‌كند.
رله‌ها همچنین می‌توانند برای اجرا كردن جبر بولی استفاده شوند.

 

http://insco.mihanblog.com/post/76

حفاظت تجهیزات و دستگاه های سیستم قدرت در مقابل عیوب و اتصالیها ، به وسیله كلید قدرت انجام می گیرد قبل از اینكه كلید قدرت بتواند باز شود ، سیم پیچی عمل كننده آن باید تغذیه شود این تغذیه به وسیله رله های حفاظتی انجام می پذیرد . رله به دستگاهی گفته می شود كه در اثر تغییر كمیت الكتریكی مانند ولت و جریان و یا كمیت فیزیكی مثل درجه حرارت و حركت روغن ( در رله بوخهولس ) تحریك شده و باعث به كار افتادن دستگاههای دیگر و نهایتاً قطع مدار به وسیله كلید قدرت ( در سیستم تولید و انتقال و توزیع ) یا دژنكتور می گردد . حفاظت تجهیزات و دستگاه های سیستم قدرت در مقابل عیوب و اتصالیها ، به وسیله كلید قدرت انجام می گیرد قبل از اینكه كلید قدرت بتواند باز شود ، سیم پیچی عمل كنندة آن باید تغذیه شود این تغذیه به وسیله رله های حفاظتی انجام می پذیرد . رله به دستگاهی گفته می شود كه در اثر تغییر كمیت الكتریكی مانند ولت و جریان و یا كمیت فیزیكی مثل درجه حرارت و حركت روغن ( در رله بوخهولس ) تحریك شده و باعث به كار افتادن دستگاههای دیگر و نهایتاً قطع مدار به وسیله كلید قدرت ( در سیستم تولید و انتقال و توزیع ) یا دژنكتور می گردد . بنابراین به وسیله رله : · محل وقوع عیب از شبكه جدا سازی شده باعث می شود كه سایر قسمتهای سالم شبكه همچنان به كار خود ادامه دهند و پایداری و ثبات شبكه به همان حالت قبلی محفوظ بماند . · تجهیزات و دستگاهها در مقابل عیوب و اتصالی ها محافظت شده و میزان خسارات وارده به آنها محدود گردد . سبب به وجود آمدن اتصالی ها و تأثیرات آن به دو علت زیر اتصالی ها می توانند به وجود آیند : الف – تأثیرات داخلی تأثیرات داخلی كه باعث خراب شدن و از بین رفتن دستگاهها یا خطوط انتقال و توزیع می شود عبارتند از : فاسد شدن قسمتهای عایق در یك مولد ، ترانسفورماتور ، خط ، كابل و غیره . این ضایعات و امكانات مكن است مربوط به عمر عایق ، عدم تنظیم صحیح ، عدم ساخت صحیح و یا عدم نصب صحیح عایق باشد . ب – تأثیرات خارجی تأثیرات خارجی شامل تأثیرات زیادی است از آن جمله رعد و برق ، اضافه بار كه باعث به وجود آمدن حرارت شود ، برف و باران ، باد و طوفان ، شاخة درختها ، حیوانات و پرندگان ، سقوط اشیاء اشتباه در عملیات و خسارتهایی كه یه وسیله مردم وارد می شود و غیره . وقتی كه یك اتصالی در مداری رخ دهد ، جریان افزایش یافته و ولتاژ ( اختلاف پتانسیل ) نقصان پیدا می كند افزایش جریان حرارت زیادی را به وجود آورده كه ممكن است منجر به آتش سوزی یا انفجار شود . اگر اتصالی به صورت جرقه باشد ممكن است خسارت زیادی به بار آورد . برای مثال اگر جرقه ای بر روی خط انتقال نیرو به وجود آمده و سریعاً بر طرف نشود خط را سوزانده و باعث پاره شدن آن خواهد شد و نتیجه سبب قطع برق برای مدت طولانی خواهد شد . نقصان ولتاژ كه در اثر یك اتصالی به وجود آید می آید برای دستگاههای الكتریكی بسیار زیان آور است و اگر این ولتاژ ضعیف برای چند ثانیه ایی ادامه داشته باشد ، موتورهای مشتركین از كار باز ایستاده ، دوران مولدهای برق نامنظم و نا مرتب خواهد شد پس در صورت وقوع جریان شدید و ولتاژ ضعیف به سبب اتصالی در مدار می بایست به فوریت اتصالی كشف و برطرف گردد و جریان ولتاژ به حالت عادی باز گردانده شود. انواع اتصالی انواع اتصالی ها به قرار زیر است : الف- اتصال فاز به زمین و فاز به فاز گرچه اتصالی درسیستم سه فاز مربوط به فازها است ولی بیشتر مربوط به وصل نبودن سیم زمین می باشد جریان در یك اتصالی بین فاز به زمین كمتر از جریان در یك اتصالی فاز به فاز است و این امر به علت مقاومت بیشتر زمین است به همین جهت در بیشتر موارد رله های جدا گانه ایی برای اتصالیهای فاز به زمین و فاز به فاز در نظر گرفته می شود. ب- اتصالیهای سه فاز اتصالی سه فاز با هم شدید ترین نوع اتصالی بوده و اتصالی بین یك فاز و زمین خفیف ترین نوع اتصالی است. رله ها از نظر طرز اتصال به شبكه رله ها از نظر طرز اتصال به شبكه به دو نوع اولیه و ثانویه تقسیم می شوند . الف- رله اولیه سیم پیچی رله مستقیماً در مدار قرار می گیرد منظور از مستقیماً یعنی اینكه از ترانس جریان و ترانس ولتاژ برای رله سیم نمی بریم . ب –رله ثانویه سیم پیچی رله مستقیماً در مدار قرار نمی گیرد منظور این است كه روی خط ترانس جریان یا ولتاژ می بندیم و سپس دو سر آن را برای رله می بریم در سیستم قدرت از رله ثانویه استفاده می شود تاكنون در ساخت رله ها پیشرفتهای قابل ملاحظه ای حاصل شده است كه به ترتیب می توان از رله های الكترومغناطیسی و اندكسیونی رله های نیمه الكترونیك رله ها ی الكترونیكی و بالا خره رله های دیجیتالی حافظه دار میكروپروسوری با استفاده از مدارات مجتمع آی سی نام برد. انواع رله و كاربرد آن انواع رله و كاربرد آنها به شرح زیر است: الف- رله اضافه جریان اینگونه رله ها به صورت اندكسیونی و الكترو نیكی در پست های برق كاربرد فراوانی دارند. انرژی الكتریكی از نقطة A‌ با شدت جریان I از طریق خط مربوطه و كلید قطع و وصل كننده ( دژنكتور) یا كلید قدرت به مصرف كننده ( بار ) ارسال می گردد . برای كنترل مقدار جریان عبوری از خط مزبور احتیاج به رلة اضافه جریان o/c می باشد . وظیفه این رله آن است كه اگر از خط مربوطه شدت جریان از حدی كه در انتظار است و رلة اضافه جریان برای آن مقدار تنظیم شده ، افزایش یابد و یا اینكه اتصالی بین دو فاز و یا سه فاز بین خطوط انتقال پیش آید ، رله تحریك شده و با فرمانی كه به كلید دژنكتور می دهد ، باعث قطع خط مزبور می شود . برای تحریك رلة اضافی جریان احتیاج به ترانسفورماتور جریان یا (CT) می باشد . این ترانسفورماتور ، جریان خط را متناسب به نسبت تبدیل آن به رله مزبور انتقال داده و باعث تحریك آن می شود . به عنوان مثال اگر نسبت تبدیل ترانسفورماتور جریان 1/200 باشد و رله برای مقدار شدت جریان 200 آمپر تنظیم شده باشد ، هر گاه شدت جریان خط انتقال از 200 آمپر زیادتر گردد مقدار شدت جریان ورودی به رله از یك آمپر تجاوز می نماید ، و در نتیجه باعث عملكرد رله و قطع كلید دژنكتور می گردد . به علت اینكه خطوط انتقال انرژی به صورت سه فازه می باشند ، بنابراین برای هر كدام از فازها احتیاج به یك عدد ترانسفورماتور جریان و یك عدد رله اضافه جریان می باشد نحوه قرار گرفتن ترانسفورماتورهای جریان و رله های اضافه جریان در حالت عادی جریان عبوری از رله ها كمتر از حد تنظیمی آنها و در صورتی كه هر كدام از خط ها اضافه بار بگیرد و یا اتصالی بین دو فاز و یا سه فاز رخ دهد رله های مربوطه عمل می نماید . مثلاً اگر شدت جریان فاز R بیش از حد معمول آن گردد ، CT آن به باعث تحریك رله اضافه جریان R‌ می شود . هم چنین اگر فازهای B و Y به هم اتصال یابند ، رله های مربوطه آن تحریك و باعث عمل نمودن كلید قطع مدار می گردند . اصولاً این رله ها دارای دكمة نشان دهنده و یا پرچم رنگی كوچكی می باشند كه در صورت تحریك رله ، عملكرد آن را اعلان می نماید . ب – رله اتصال زمین ساختمان و طرز كار این رله ها مانند رله های اضافه جریان بوده و وظیفه اصلی این رله، تشخیص بروز هر گونه اتصالی بین هر كدام از فازها با زمین و یا دو سه فاز با زمین نیز می باشند از نظر عملی ، رله های اضافه جریان سیستم سه فازه و رله اتصال زمین تواماً به صورت یك سیستم حفاظتی واحد بسته می شود . رله اتصال زمین اصولاً حساستر از رله های اضافه جریان بوده و هر گاه یكی از فازها به زمین اتصال یابد ، رله اتصال زمین همراه با رله اضافه جریان همان فاز عمل می نماید . چنانچه مشاهده می گردد ، برای سه فاز فقط احتیاج به یك رله اتصال زمین می باشد . پ- رله اتصال زمین محدود با رله اتصال زمین و مدار آن آشنا شدیم ، رله مزبور عهده دار تشخیص هر گونه اتصال خط انتقال با زمین می بود . برای سهولت تشخیص محل اتصال زمین در سیستم قدرت از رله ایی دیگر به نام رله اتصال زمین محدود هم استفاده شده است . ت – رله جهتی بروز اتصالی در جهت جریانی كه مدار جاری می شود مؤثر می باشد در بیشتر طراحی ها جهت جریان برای نصب دستگاه رله می بایست مشخص شود در این صورت از رله ها ی جهتی استفاده می شود از نظر ساختمان داخلی و طرز كار ، این رله به صورتهای اندوكسیونی و الكترونیكی ، كاربرد فراوانی دارد . رله های جهتی دارای دو سیم پیچ بوده كه یكی از آنها مانند رله های اضافه جریان با شدت جریان ورودی I تحریك شده و سیم پیچ دیگر با ولتاژ مناسبی تحریك می گردد . این رله ها از دو قسمت جهت یاب و اضافه جریان تشكیل شده اند و این بدین معنی است كه هر گاه در شبكه تحت حفاظت ، اتصالی رخ دهد ، ابتدا این رله جهت عبور شدت جریان به محل اتصالی را به وسیله قسمت جهت یاب تشخیص داده و سپس اگر جریان در جهت عملكرد رله باشد و هم چنین از نظر مقدار به اندازه ایی باشد كه بتواند موجب تحریك قسمت اضافه جریان رله گردد ، رله مزبور تحریك شده و فرمان قطع را صادر می نماید. ث- رله قیاسی یا رله دیفرانسی این رله برای حفاظت مولدها ، ترانسفورماتور ها ، خطوط انتقال نیرو و شین های واقع در ایستگاههای انتقال نیرو به كار می رود . توسط رله دیفرانسیل جریان ورودی و خروجی از دستگاه ، مقایسه می شود در شرایط عادی هنگامی كه هیچگونه اتفاق با اتصالی رخ نداده است ، این جریان مساوی و یكسان می باشند . اگر در قسمت مورد حفاظت اتصالی رخ دهد جریان بلافاصله نا مساوی شده و این پدیده باعث عملكرد رله می شود . طرز قرار گرفتن رله برای حفاظت از یك ترانسفورماتور 20/63 كیلو وات نشان داده شده است . ج – رله بوخهلس این رله یكی از مهمترین رله های حفاظتی ترانسفورماتورهای قدرت می باشد ، وظیفه تشخیص بروز هر گونه اتصالی در محفظة داخلی ترانسفورماتور و قطع سریع برق ورودی به آن می باشد . می دانیم كه اصولاً ترانسفورماتورهای قدرت به وسیله مایع مخصوصی مانند روغن عایقكاری و خنك می شوند . به خاطر سرد و گرم شدن روغن مزبور ظرف انبساطی برای آن در نظر گرفته شده و این ظرف از طریق لولة رابطی به محفظه داخلی ترانسفورماتور متصل می باشد . رله بوخهلس بر روی لولة رابط بین ترانسفورماتور و ظرف انبساط قرار می گیرد و روغن از این لوله عبور می نماید . بنابراین تمامی محفظه داخلی رله پر از روغن می باشد . هر گاه هر گونه اتصالی در محفظه داخلی ترانسفورماتور پدید آید ، در نقطه اتصالی مقداری جرقه و قوس الكتریكی زده می شود . در نتیجه این عمل كمی از روغن اطراف محل اتصالی سوخته و تولید حبابهای گازی شكلی را می نماید . این حبابهای گازی به طرف قسمت فوقانی ترانسفورماتور حركت نموده و از طریق لوله رابطة به رلة بوخهلس وارد شده و در قسمت فوقانی رله جمع می گردند . این رله دارای شناوری می باشد كه با تجمع حبابهای گاز ، سطح روغن در رله پایین آمده و همراه با آن شناور نیز به پایین می آید. پایین آمدن شناور باعث بسته شدن كلید الكتریكی رله و تحریك مدار هشدار و یا قطع می گردد . در بعضی از مدلهای این رله از دو شناور استفاده شده كه شناور بالایی برای تحریك مدار هشدار و شناور پایینی برای فرمان مدار قطع دستگاه مورد حفاظت می باشد و اگر مقدار جرقه و قوس الكتریكی در محفظه داخلی ترانسفورماتور شدید باشد ، یك موج انفجاری در روغن داخلی ترانسفورماتور به وجود آمده و روغن ترانسفورماتور با سرعت زیادی به رلة بوخلهس وارد می شود همانطوریكه قبلاً گفته شد، سرعت زیاد روغن باعث عملكرد دریچه ورودی رله می گردد . این دریچه با شناور پائینی رله هم محور بوده و مستقیماً باعث تحریك مدار قطع می شود . هر گاه در اثر علت های مختلفی از بدنة ترانسفورماتور مقداری روغن ریزش نماید ، به مرور زمان سطح روغن در ظرف انبساط كاهش یافته و به رله بوخهلس می رسد . در رله بوخهلس اگر سطح روغن همچنان كاهش یابد باعث عملكرد و تحریك مدار هشدار و قطع می گردد . در بعضی موارد مقداری هوای نشتی به رله راه یافته و مانند حبابهای گاز باعث تحریك رله می شود

 

برسی رله و انواع آن


علیرغم کاربردهای فراوان این قطعه شاید بعضی از دوستان با رله آشنا نباشند .
رله در لغت بطور کلّی بمعنای تقویت کردنه . حالا در الکترونیک میتونه دو معنی کلّی بده .
1- ایستگاههای رله که همون ایستگاههای تقویت امواج تلویزیونی و رادیویی هستن که حتما سر بعضی کوهها و تپه های بلند دیدین تا حالا . اگه هم ندیدین مشکل خودتونه . کمتر تو سفر بخوابین !
2- قطعه ای بنام رله که توی مدارات الکترونیک زیاد کاربرد داره .
به شکل زیر توجه کنید تا طرز کارش رو ببینین :



رله ها دارای یک ورودی و یک خروجی هستند . با اتصال ولتاژ به ورودی رله ها ، میله فلزی داخلی آنها آهن ربا شده و باعث می شود تا با حرکت خود ، دو اتصال خروجی رله را بهمدیگر متصل کند و بنابراین دو کنتاکت خروجی رله دقیقا مانند یک کلید قطع و وصل عمل می کند . ولتاژ رله ها معمولا بر روی بدنه آنها نوشته می شود . مثلا رله 6 یا 12 ولت . رله 6 ولت رله ای است که بوبین ورودی آن برای آهن ربا شده ، نیاز به تغذیه 6 ولت دارد تا بتواند اهرم را حرکت و باعث برقراری جریان بین کنتاکتهای خروجی رله شود .
پس نتیجه میگیریم ما به کمک رله میتونیم با یه ولتاژ کم ، یه ولتاژ زیاد رو کنترل کنیم . مثلا با 9 ولت ، یه لامپ 220 ولت را که به برق شهر وصل شده را روشن یا خاموش کنیم .

رله کلیدی الکترومغناطیسی است. هنگامی که لازم باشد توسط جریان نسبتا ضعیفی جریان قویی را قطع ووصل کنند از رله استفاده می شود. مانند چراغها, رله بوق, رله های افتامات مدار شارژ وغیره
رله ها شامل سیم پیچ, هسته آهنی و صفحه پلاتین است. ممکن است یک فنر به صفحه پلاتین متصل باشد یا اینکه خود صفحه پلاتین حالت فنری داشته باشد
عملکرد:
هنگامی که جریان نسبتا ضعیفی وارد سیم پیچ می شود سیم پیچ وهسته آهنی تبدیل به آهنربا می گردد وپس از غلبه بر فنریت صفحه پلاتین,آنرابه سمت هسته سیم پیچ حرکت داده و باعث اتصال کنتاکت ها به یکدیگر وعبور جریان اصلی می شود.

 

 





 

در تاسیسات الکتریکی مانند شبکه انتقال انرژی ء مولدها وترانس ها وتجهیزات واسباب و ادوات دیگر برقی در اثر نقصان  عایق بندی  ویا ضعف استقامت  الکتریکی ء دینامیکی و الکتریکی در مقابل فشارهای ضربه ای پیش بینی  نشده و همچنین در اثر ازدیاد بیش از حد مجاز درجه حرارت ء خطاهایی پدید می آید که اغلب موجب قطع انرژی می گردد.

این خطاها ممکن است بصورت اتصال کوتاه ء اتصال زمین ء پارگی و قطع شدگی هادی ها و خورده شدن و شکسته شدن عایق ها و غیره ظاهر شود. قطعات  یا وسایلی که چنین خطایی پیدا می کنند باید بلافاصله از شبکه ای که  آنرا تغذیه می کند جدا شود تا  ازدیاد و گسترش خطا و از کار افتادن بقیه قسمت های سالم شبکه جلوگیری گردد.

پس باید شبکه طوری طرح ریزی شود که  از یک  پایداری  و ثبات قابل قبول در حد امکان برخوردار باشد برای این کار باید از رله استفاده کرد ء وظیفه رله این است که در وقع پیش آمدن خطا در محلی از شبکه برق متوجه خطا شود و آن خطا را بسنجد و دستگاه خبر را آماده کند یا در صورت لزوم خود رله عمل کندو سبب قطع مدار الکتریکی شود .

 

رله وساختمان آن :

رله اصولا به دستگاهی گفته می شود که در اثر تغییر کمیت  الکتریکی  و یا کمیت  فیزیکی  مشخص تحریک  می شود و موجب به کار افتادن دستگاه ویا دستگاه های الکتریکی دیگری  می شود .

رله ای که برای حفاظت دستگاههای برقی به کار برده می شود رله حفاظتی  نامیده  می شود ورله از نظر اتصال به شبکه به دو نوع اولیه ( پریمر)  و ثانویه ( زکوندر )  تقسیم می شود .

رله اولیه یا پریمر :

در این نوع رله سیم پیچی تحریک شونده  مستقیما  در مدار قرار دارد یعنی  بدون ترانس جریان یا ولتاژ در مدار قرار می گیرد .

معایب رله اولیه :

1-     حجم بزرگ  ( از نظر عایق بندی )

2-      حساسیت کمتر

3-      عدم دسترسی در حین کار (نمی توان دست زد )

4-     محدودیت جریان و ولتاژ  ( در ولتاژ و جریان  زیاد  نمی توان  بکار برد )

مزایای رله اولیه :

1-     ارزانتر

   ۲- امکان تشخیص سریعتر اشکال در سیستم حفاظت

رله ثانویه یا زکوندر :

   رله ای که سیم پیچ تحریک کننده آن از سیم پیچ ثانویه ترانس جریان یا ولتاژ شبکه ای که باید حفاظت شود  

   نیرو می گیرد رله زکوندر نامیده می شود.

معایب رله ثانویه عبارتند از :

   1-   گرانتر  2- خرابی بیشتر

مزایای رله ثانویه عبارتند از  : 

    1-    حجم کوچکتر  2-  حساسیت بیشتر 

هدف از حفاظت :

     برای جلوگیری از صدمه بیشتر قسمت آسیب دیده و جلوگیری از صدمه دیدن قسمت های سالم

مشخصات سیستم حفاظت : 

     1-  سرعت عملکرد رله   2-  قابلیت انتخاب   3-  حساسیت    4-  پایداری     5- هزینه

1-  سرعت عملکرد رله :  فاصله زمانی بین وقوع اتصال و عملکرد رله کم باشد.

2-  قابلیت انتخاب  :  فقط قسمت آسیب دیده ازمدار خارج می شود.

3-  حساسیت  :  بین حداکثر مقدار مجازو حداقل مقدار غیر مجاز تفاوت گذاشته شود .

4-  پایداری  :   جلوگیری از عملکرد رله در شرایط گذرا .

5-  هزینه   :  رله ای که در هر قسمت از سیستم قرار می دهند بایستی هزینه رله را در نظر داشته باشند.

 

حفاظت از خطوط 132 کیلو ولت :

 

    انواع رله هایی که در خطوط 132 کیلو ولت بکار می روند عبارتند از SUB1  یا رله های اصلی که   

    عبارتند ا ز :  

    رله دیستانس  ،   رله اتو رکلوزر  ،   رله پاور سوئینگ  ،   رله فیوز فیلور

و SUB2    یا رله های پشتیبانی عبارتند از :

رله  اورکارنت دایرکشنال  و  رله ارت فالت دایرکشنال

 

رله دیستانس  ( رله مقاومت سنج )   :

 

رله دیستانس از لحاظ کار مانند رله جریان زیاد در مقابل اتصال کوتاه می باشد و رله دیستانس بر اساس فاصله یا امپدانس عمل می کند یعنی رله دیستانس زمانی عمل می کند که امپدانس خط از مقدار تنظیم شده کمتر باشد در غیر این صورت عمل نمی کند و از لحاظی چون مقاومت مصرف کننده ها در حد تنظیم نیست از امپدانس مصرف کننده ها صرف نظر شده ودر زمان اتصال کوتاه طبق رابطه   Z=U/ I  امپدانس کم می شود چون جریان زیاد می گردد و هر چقدر این امپدانس به رله نزدیکتر شود رله زودتر قطع می کند.

در ضمن در شبکه ای که چند رله دیستانس بکار می رود در موقع اتصالی همه رله های دیستانس تحریک شده  ، ولی فقط رله ای قطع می کند که به محل اتصال نزدیک بوده وبقیه رله ها به حال خود بز می گردد.

 

رله اتو رکلوزر :

 

انتقال انرژی همیشه در اثر برخورد دو سیم به هم یا سیم به زمین ، اتصالی بوجود نمی آید بلکه عامل بیشتر اتصال ها در اثر جرقه قوس الکتریکی می باشد . این قوس ممکن است بین سیم و زمین در طول مقره یا بین دو سیم زده شود و جرقه معمولا به علت نا مساعد بودن هوا که شامل برف و مه و طوفان و یا در اثر ازدیاد ولتاژ شبکه که شامل صاعقه یا قطع و وصل می باشد در کلید بوجود می آید ، چنین جرقه هایی اغلب با قطع آنی و کوتاه مدت فشار شبکه از بین رفته و خاموش می شود. برای پایداری شبکه از یک نوع کلید در مدارهای فشار قوی از 20 کیلو ولت به بالا و معمولا  بیشتر در شبکه های هوایی مورد استفاده قرار می گیرد چون اغلب اتصالی ها در شبکه هوایی رخ می دهد .

 

تعریف رکلوزر  :

 

وسیله ای است که در زمان اتصال کوتاه یا اتصال گذرا خط را قطع ، مجددا به طور اتومات وصل کند و در مواقع اتصال دائم خط را قطع دائم می نماید .

اتصال گذرا شامل : 1-   پرنده  2-  گیر کردن شاخه درخت به سیم   3-  در اثر باد یا طوفان

اتصال دائم شامل : 1- پارگی سیم   2- کابل زدگی یا زخم شدن کابل  3- یخ بستن

 

رله پاور سوئینگ :

 

برداشتن بار از شبکه باعث نوسان شدید که ناشی از تغییر بار شدید است می گردد و زمان آن بسیار کوتاه است و خط یک امپدانس شدید بوجود می آورد که ممکن است درداخل دایره رله حفاظتی دیستانس می باشد و در نتیجه رله عمل نماید برای جلوگیری از این کار یک مدار به عنوان  پاورسوئینگ  بلوکینگ اضافه می کنیم  و از عملکرد بی مورد رله دیستانس جلوگیری می نماییم .

 

رله فیوز فیلور :

 

فیوز فیلور در خطوط 132 کیلو ولت بکار می رود و طرز کار آن به این صورت است که چنانچه فیوز تغذیه ولتاژ رله دیستانس که در ثانویه ترانس  ولتاژ قرار دارد عمل کند ، ولی لتصالی در شبکه وجود نداشته باشد فیوز فیلور عمل نموده باعث بلاک رله دییستانس می شود . زیرا می دانیم رله دیستانس براساس  Z=U/ I  کار می کند . سپس اگر ولتاژ قطع شود رله دیستانس  به خطا عمل می نماید که در این حالت فیوز فیلور از این خطا جلوگیری می کند با عملکرد فیوز فیلور آلارم شاخص قرمز رنگی نشان داده می شود پس از وصل فیوز دکمه قرمز رنگ فیوز فیلور را ریست می کنیم .

 

رله اور کارنت دایرکشنال :

 

رله اورکارنت دایرکشنال که زمان  روی آن تنظیم شده و بر طبق آن عمل می کند و کاربرد رله جریان زیاد دایرکشنال برای مواردی  که اتصالی از یک طرف تغذیه  می شود به کار می رود .

انواع رله جریان زیاد عبارتند از : 1-  زمان ثابت      2-  زمان معکوس        3-  آنی

1-     زمان ثابت : زمان عملکرد قابل تنظیم و به مقدار شدت ارتباط ندارد یا به عبارت دیگر رله ای است که در زمان معینی  تنظیم می شود .

2-     زمان معکوس  :  زمان عملکرد نسبت عکس با شدت جریان دارد یا به عبارت دیگر هر چقدر شدت جریان زیادتر شود زمان قطع کمتر می شود .

3-     آنی : زمان عملکرد صفر است .                                    

 

رله ارت فالت دایرکشنال :

          

رله ای است که مستقیما از اتصال زمین تغذیه می کند و در هنگامی که یک فاز یا دو فاز یا هر سه فاز به زمین وصل شود و جریان از آن بگذرد و به زمین برسد فورا رله آن را دیده و بوبین آن تحریک شده و فرمان قطع را صادر می کند و شاخص آن این عمل را نشان می دهد.

 

حفاظت از باسبارها :

 

حفاظت اصلی باسبارها توسط رله  دیفرانسیل و حفاظت فرعی یا پشتیبانی آنها توسط رله های اورکارنت و ارت فالت می باشد .

 

رله دیفرانسیل   :   

 

رله دیفرانسیل بر اساس مقایسه جریان ها ( تراز جریانی ) کار می کند و به مقدار جریان بستگی ندارد و فقط اگر ضریب تبدیل بهم بخورد رله عمل می کند . رله دیفرانسیل برای حفاظت ترانس ، ژنراتور ، باسبار ،  الکتروموتور بکار می رود.

مواردی که باعث عملکرد نا خواسته رله دیفرانسیل می شود :

الف : اشباع ترانس های جریان CT1   و  CT2  در اثر عبور جریان اتصال کوتاه خارج از محدوده حفاظت باعث  عملکرد رله می شود .

ب : وجود تپچنجر در ترانس قدرت .

ج  :  جریان  ضربه ای در حفاظت ترانس قدرت .

بنابراین رله دیفرانسیل باید طوری ساخته شود که در موارد بالا از عملکرد آن جلوگیری شود .

 

الف -  اشباع ترانس های جریان  :  در اثر عبور جریان زیاد ناشی از اتصال کوتاه خارج از محدوده ، حفاظت ترانس های جریان به ناحیه اشباع می رسد و بعلت عدم تطبیق منحنی های مغناطیسی آنها در ناحیه اشباع و در نتیجه خطای ترانس های  جریان ، اختلاف جریانی بوجود می آید که می تواند باعث عملکرد نا خواسته رله شود .

 

 ب -  وجود تپچنجر در ترانس های قدرت :  در اثر تغییر مراحل تپ چنجر در ترانس های قدرت چون نسبت تبدیل ترانس ها در زمان تعویض تپ تغییر می کند در نتیجه در نسبت جریان اولیه و ثانویه نیز تغییری بوجود می آورد که باعث عملکرد ناخواسته رله می شود . برای جلوگیری از عملکرد رله دیفرانسیل باید پایدار باشد.

 

ج – جریان ضربه ای : هنگام برقدار کردن ترانس ( در صورت باز بودن ثانویه )  یک جریان ضربه ای که مقدار آن به 8 تا 12 برابر جریان نامی می رسد از سیم پیچ اولیه عبور می کند که چون مقدار آن در سیم پیچ اولیه می باشد و جریان ثانویه صفر است رله دیفرانسیل به علت تفاوت جریان عمل خواهد کرد در صورتی که این جریان زیاد ، پس از چند میلی ثانیه کاهش  می یابد و به جریان بی باری می رسد رله نباید در این حالت عمل نماید برای جلوگیری از عملکرد رله باید inrush Proof   باشد .

 

 

دستگاه حفاظت و مراقبت روغن  :

دستگاه هایی که جهت مراقبت روغن برای تعیین وتشخیص اتصال کوتاه در ترانس های روغنی روغنی بکار برده می شود عبارتند از : رله بوخهلتس و رله توی بر.

رله توی بر در درجه اول برای حفاظت ترانس در مقابل اضافه بار و درجه دوم برای حفاظت در مقابل اتصال کوتاه بکار می رود . لذا برای شناسایی اتصال در داخل ترانس بیشتر از رله بوخهلتس استفاده می شود

 

رله بوخهلتس  :

 

رله بوخهلتس رله ای است که جهت حفاظت دستگاه هایی که  توسط روغن خنک می شود بکار می رود . این رله در اثر تولید گاز یا هوا در داخل منبع روغنی یا پایین آمدن سطح روغن از حد مجاز ویا جریان شدید بیش از حد مجاز روغن به کار می افتد و در مرحله اول زنگ خطر را بکار می اندازد و سطح روغن اگر بیشتر افت کرد در مرحله دوم دستگاه را قطع می کند . در رله بوخهلتس از روغن بعنوان عایق کاری و خنک کننده استفاده می شود .

عواملی که سبب بکار انداختن رله بوخهلتس می شود :

1-     جرقه بین هسته و قسمت های مختلف ترانس .

2-     اتصال زمین بین حلقه های کلاف .

3-     قطع شدن یک فاز یا سوختن آن .

4-     چکه کردن روغن از تانک روغن ویا لوله های ارتباطی آن .

در مرحله اول که زنگ خطر بکار می افتد و آلارم می دهد اشکالات بوجود آمده عبارتند از :

1-     نقایص عایق کاری.

2-     خراب شدن عایق ورقه های هسته و پیچ اتصال ورق های هسته .

3-     کامل نبودن کنتاکتها در اتصالات الکتریکی .

4-     گرم شدن بیش از حد قسمتی از سیم پیچ و خراب شدن عایق ها به علت عبور جریان  فوکو  بیش از حد.

در مرحله دوم که دستگاه قطع خواهد شد و فرمان تریپ به ترانس داده خواهد شد اشکالات بوجود آمده عبارتند از :

1-     شکستن بوشینگ ها .

2-     اتصال کوتاه فاز به فاز .

3-     اتصال زمین .

4-     اتصال داخل سیم پیچ ها.

5-     اتصال تپ ها به یکدیگر .

6-     پایین آمدن سطح روغن در اثر سرد شدن روغن بیش از حد و کم بودن روغن یا نشتی روغن .

 

رله توی بر  :

 

این رله نیز در حفاظت ترانس های روغنی بکار برده می شود در این رله نیز از حرکت روغن و ایجاد گاز استفاده شده است . همانطور که می دانیم ازدیاد درجه حرارت باعث انبساط روغن می شود و این روغن ضمن گذشتن از لوله رابط بین ترانس و ظرف انبساط رزرو به یک سوپاپ سنج ( دیافراگم ) برخورد می کند و در پشت سوپاپ فشار ایجاد می کند که این فشار توسط فشارسنج سنجیده می شود که در این فشار سنج چندین کنتاکت  پیش بینی و نصب شده است به طوری که اگر ازدیاد فشار به طور آهسته انجام گیرد کنتاکت خبر دهنده بسته و باعث بستن مدار سیگنال خواهد شد و درصورتی که فشار سریعا ازدیاد یابد کنتاکت دیگری  در فشار سنج موجب قطع فوری ترانس می شود. در مرحله اول در اثر بار زیاد ودر مرحله  دوم اثر اتصا ل کوتاه ایجاد می شود.


 

رله اضافه بار

معمولا هر مصرف كننده الكتریكی دارای توان مشخص و نامی است كه توسط سازنده تعیین می گردد. در صورتی كه توان مصرفی یك مصرف كننده بیشتر از توان نامی آن باشد، اصطلاحا دچار اضافه بار یا Overload  می شود. در این حالت دستگاه جریانی بیشتر از جریان نامی خود از شبكه میكشد كه این امر Overload باعث گرم شدن بیش از حد آن می شود. به عنوان نمونه در موتورهای آسنكرون كه بیش از 90 درصد موتورهای موجود در صنایع را تشكیل می دهند، بر طبق منحنی جریان سرعت آن ها، چنانچه بر اثر اضافه بار مكانیكی دور موتور كاهش یابد، جریان استاتور افزایش یافته و حتی تا چند برابر جریان اسمی موتور نیز می رسد. از این رو شرایط اضافه بار برای موتورها بسیار خطرناك بوده و میتواند موجب گرم شدن بیش از حد سیم پیچ استاتور و روتور و در نتیجه سوختن آ نها شود.

   

تجهیزات مختلف مانند ژنراتورها، ترانسفورماتورها و به ویژه الكتروموتورها را معمولا توسط رله های Overload كه در استاندارد ANSI با كد شماره 49 مشخص می شود، حفاظت می كنند. حرارت ایجاد  شده در تجهیزات به میزان جریان بستگی دارد و از طرفی هر چه جریان اضافه بار بیشتر باشد الكتروموتور زودتر آسیب میبیند. از این رو منحنی عملكرد جریان-زمان رله های  Overload از نوع معكوس بوده تا  در جریان های بیشتر زودتر عمل نموده و عملا از ایجاد گرمای زیاد در دستگاه جلوگیری شود. این منحنی عملكرد باید دارای مشخصات زیر باشد:

۱. جریان نامی دستگاه در قسمت سمت چپ خط مجانب عمودی این منحنی قرار گیرد زیرا در غیر اینصورت رله در شرایط كار عادی دستگاه نیز عمل خواهد كرد.

۲. در مورد الكتروموتورها، منحنی عملكرد مربوطه باید اجازه راه اندازی الكترو موتور را بدهد. یعنی زمان عملكرد رله براساس جریان راه اندازی الكتروموتور از زمان استارت موتور بیشتر باشد. به عنوان مثال چنانچه الكتروموتوری در هنگام راه اندازی 6 برابر جریان نامی را برای مدت 4 ثانیه از شبكه م یگیرد، در منحنی عملكرد رله حفاظتی، زمان معادل 6 برابر جریان نامی از 4 ثانیه بیشتر باشد. معمولاً رله های Overload  به گونه ای انتخاب م یشوند كه در جریانی حدود 110 % جریان تنظیمی  شروع به زمان گرفتن یا Pick Up كند. در موارد خاص كه الكتروموتور دارای جریان استارت زیاد یا زمان را ه اندازی طولانی می باشد ممكن است از رله ها با منحنی های عملكرد خاص استفاده شود.

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :