انواع رله های حفاظتی

معرفی انواع رله های حفاظتی

انواع مختلفی از رله های حفاظتی وجود دارد که هر کدام کاربرد مختص به خود را دارند. بسیاری از افراد با انواع رله‌ حفاظتی آشنایی چندانی ندارند. داشتن شناخت کامل از رله ها موجب می شود برای هر نوع سیستم برقی بهترین و کاربردی ترین آنها انتخاب  را کنید. ما در این مقاله به بررسی انواع رله حفاظتی می پردازیم.

رله های حفاظتی هیبریدی و حرارتی

رله های الکترومغناطیسی و قطعات الکترونیکی اجزای تشکیل دهنده‌ی این رله های حفاظتی هستند. یکسوسازی و سایر عملکردهای کنترلی بر عهده‌ی مدار الکترونیکی است که معمولاً در قسمت ورودی قرار دارد. قسمت خروجی نیز شامل یک رله الکترومغناطیسی است. به طور معمول زمانی که از رله های حالت جامد استفاده می‌شود مشخص است که توان بیشتری به عنوان فوم حرارتی هدر می رود، همچنین یک رله الکترومغناطیسی مشکل قوس شدن تماسی دارد. برای رفع این مشکلات که در این دو نوع رله های حالت جامد و الکترومغناطیسی رخ می‌دهد در از رله هیبریدی استفاده می شود. در یک رله هیبریدی، هر دو رله EMR و SST به صورت موازی قرار گرفته و کار خود را انجام می‌دهند. مشکل قوس شدن با دریافت جریان بار توسط دستگاه حالت جامد برطرف می شود. سپس سیستم کنترل سیم پیچ را در EMR فعال می کند و کنتاکت بسته می شود.

با بسته شدن تماس در رله الکترومغناطیسی، ورودی تنظیم کننده حالت جامد خارج می شود. به این ترتیب این رله مشکل گرما را نیز کاهش می دهد.

گرما اساس کار این رله های حفاظتی حرارتی است، به این معنی که اگر دمای محیط از حد مجاز فراتر رود، موقیعت کنتاکت ها تغیر کند و از یک موقعیت به موقعیت دیگر رود. بیشترین کاربرد اینها عمدتاً در حفاظت موتور است و از عناصر دو فلزی مانند سنسورهای دما و همچنین عناصر کنترلی تشکیل شده اند.

 رله های القایی

این رله های حفاظتی قابلیت استفاده در سیستم های AC به عنوان رله های حفاظتی به صورت مجزا را دارند و همچنین با سیستم های DC نیز قابل استفاده هستند. یک دیسک یا یک کاپ به عنوان یک هادی متحرک عمل کرده و نیروی محرک برای حرکت تماس را از طریق برهمکنش شارهای الکترومغناطیسی ناشی از جریان های خطا به وجود می‌آورد. انواع مختلفی از رله های القایی وجود دارد، ساختارهای قطب سایه دار، وات ساعت، و سازه های کاپ القایی از این جمله‌ی این موارد هستند و بیشتر به عنوان رله های جهتی در حفاظت از سیستم قدرت و همچنین برای کاربردهای عملیات سوئیچینگ با سرعت بالا استفاده می شوند. بر اساس ساختار، رله های القایی به صورت زیر طبقه بندی می شوند.

رله مغناطیسی لچینگ و چفت کننده

به طور معمول از یک آهنربای دائمی یا قطعاتی با قدرت انتقال بالا در این رله‌های حفاظتی استفاده می‌کنند تا آرمیچر در همان نقطه‌ای که سیم‌پیچ برق می‌گیرد، زمانی که منبع تغذیه سیم‌پیچ برداشته می‌شود، باقی بماند. یک رله چفت کننده از یک نوار فلزی حداقل تشکیل شده است که در آن بین دو لبه چرخش می‌کند. در یک لبه سوئیچ یا به یک طرف آهنربای کوچک اتصال یافته و یا مغناطیسی شده است. طرف دیگر شیر برقی قرار دارد کهدر واقع یک سیم کوچک است. برای سوئیچ کردن مدار به موقعیت های روشن و خاموش، سوئیچ با یک ورودی و دو بخش خروجی در لبه ها گنجانده شده است.

رله های حفاظتی حالت جامد

رله های حفاظتی حالت جامد این امکان را می‌دهد که عمل سوئیچینگ بدون جا به جا شدن اجزای تشکیل دهنده که حالت جامد دارند انجام شود. به طور کلی این رله‌ها در مقایسه با رله های الکترومغناطیسی توان خروجی بیشتری را دارند و این به این دلیل است که انرژی مورد نیاز برای کنترل در مقایسه با توان خروجی قابل کنترل توسط این رله بسیار کمتر است. این نوع از رله ها نیز انواع مختلفی دارند SSR جفت شده با ترانسفورماتور، SSR  جفت نشده و از جمله مهم‌ترین این‌ها هستند. سیگنال کنترل در یک SSR جفت شده، توسط LED اعمال می شود و حسگر آن یک دستگاه نیمه هادی حساس به نور است. خروجی این ردیاب نوری برای راه اندازی دروازه TRIAC یا SCR که بار را تغییر می دهد استفاده می شود.

در این نوع رله های حفاظتی حالت جامد جفت شده با ترانسفورماتور، حداقل مقدار جریان DC با استفاده از مبدل از نوع DC به AC به سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور انتقال داده می شود. سپس جریان تامین‌شده به نوع AC تبدیل می‌شود و افزایش می‌یابد تا SSR همراه با مدار راه‌انداز عمل کند. میزان جداسازی بین بخش های خروجی و ورودی بر اساس طراحی اولیه ترانسفورماتور می باشد. در حالی که در حالت جامد جفت نشده، یک دستگاه SC به عنوان حسگر نوری برای انجام عملکرد سوئیچینگ استفاده می شود. یک سیگنال تنظیم شده به LED ارائه می شود و این باعث می شود که جزء حساس به نور از طریق تشخیص نوری که از LED تابش می شود به حالت هدایت حرکت کند. جداسازی که از SSR جفت نشده ایجاد می‌شود در مقایسه با نوع جفت شده با ترانسفورماتور به دلیل تئوری تشخیص نور، نسبتاً بیشتر است.

اغلب، SSR ها سرعت سوئیچینگ سریع تری نسبت به رله های نوع الکترومکانیکی دارند. همچنین از آنجایی که قطعات متحرک وجود ندارد، طول عمر آن بیشتر است و صدای کمتری نیز تولید می کنند.

رله نی

اصلی‌ترین جز سازنده این رله های حفاظتی یک جفت نوار مغناطیسی (به عبارتی دیگر نی) است که درون یک لوله شیشه ای کاملا بسته قرار گرفته شده است. این نی کاربرد دوگانه داشته و علاوه بر نقش آرمیچر، نقش تیغه تماسی را هم برای این رله دارد. میدان مغناطیسی اعمال شده به سیم پیچ به دور این لوله می چرخد و باعث حرکت این نی ها می شود. به دنبال این حرکت نی ها عملیات سوئیچینگ انجام می شود. تقسیم بندهای مختلفی برای این نوع رله ها وجود دارد که هر کدام اساس مجزایی دارند. بر اساس ابعاد، رله ها به رله های میکرومینیاتوری، ساب مینیاتوری و مینیاتوری تقسیم می شوند. همچنین بر اساس ساختار، این رله ها به انواع رله های هرمتیک، آب بندی شده و نوع باز طبقه بندی می شوند. علاوه بر این، بسته به محدوده عملکرد بار، رله ها از انواع میکرو، کم، متوسط و بالا هستند.

رله های حفاظتی باعث حفاظت از دستگاه های برقی می شوند در این مقاله انواع رله های حفاظتی را بررسی کرده و تفاوت های آنها را...