رله های حفاظتی
رله چیست؟
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 آنبه 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.
رله های جریانی : رله های جریانی به منظور حفاظت شبکه های الکتریکی در مقابل عیوب ناشی از خطاهای جریان بکار میروند . عمده عیوبی که توسط رله های جریانی تشخیص داده می شوند عبارت است از :
- اتصال کوتاه در شبکه
- اضافه جریان
- اضافه بار
- جریان نشتی (ارت فالت)
- عدم تقارن جریان سه فاز
- کاهش بار ( در مورد موتورها)
- افزایش مدت زمان راه اندازی (در مورد موتورها)
- قفل بودن روتور (در مورد موتورها)
حفاظت اتصال کوتاه و اضافه جریان و اتصالی زمین :
اولین و یکی از مهمترین حفاظت هایی که در یک سیستم وجود دارد حفاظت اتصال کوتاه و اضافه جریان و نشتی زمین می باشد . این حفاظت ها با حفاظت اضافه بار تفاوت آشکاری دارد چون حفاظت اضافه بار بر اساس ظرفیت حرارتی واحد می باشند . در این نوع حفاظت جریان سه فاز توسط سه عدد ترانسفورمر جریان حس می گردند و به رله انتقال می یابند و بر اساس آن حفاظت صورت می گیرد . در مورد حفاظت فوق منحنی قطع رله از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است زیرا حفاظت صحیح بر اساس آن صورت میگیرد .
این رله ها می توانند دارای دو گروه منحنی قطع باشند :
- نوع زمان ثابت که پارامتر جریان و زمان به هم وابستگی ندارند و به صورت جداگانه تنظیم می گردند و رله بر اساس جریان تنظیمی در زمان تنظیم شده فرمان قطع را صادر می کنند .
- نوع زمان کاهشی که در این حالت زمان قطع رله با یک منحنی به جریان عبوری از رله مرتبط می باشد . به این صورت که هر چه جریان عبوری از رله بیشتر گردد زمان قطع رله کمتر خواهد بود .
بسته به عملکرد و نوع استفاده از رله منحنی های استانداردی برای این رله ها تعریف می گردد که بشرح زیر است :
- Standard Inverse Curve (SIT)
- Very Inverse Curve (VIT)
- Extremely Inverse Curve (EIT)
- Ultra Inverse Curve (UIT)
حفاظت سیستم های الکتریکی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است و امروزه کمپانی های متعددی در حال طراحی و ساخت رله های حفاظتی می باشند . برخی از کمپانی های معتبر که در این زمینه مشغول به فعالیت می باشند را معرفی می کنیم.
Siemens , Alstom , ABB , GE Power , Schneider , CEE , Reyroll
به طور کلی رله های حفاظتی باید دارای مشخصات زیر باشند :
سرعت عملکرد : این پارامتر در رله های حفاظتی بسیار حائز اهمیت است چون رله های حفاظتی هنگام خطا موظفند با سرعت هرچه تمامتر بخش های معیوب را از قسمت های سالم جدا نمایند .
حساسیت : این پارامتر به حداقل جریانی که سبب قطع رله می گردد بر میگردد .
تشخیص و انتخاب در شرایط خطا : این پارامتر نیز بسیار مهم است زیرا در شبکه هایی که دارای چند باس بار و رله حفاظتی هستند هنگام وقوع خطا می باید قسمت معیوب به درستی تشخیص داده شده و از شبکه جدا گردد و قسمتهای سالم به کار خود ادامه دهد.
پایداری : این پارامتر به این باز میگردد که یک رله حفاظتی به تمامی خطاهایی که در محدوده حفاظتی خود به درستی عکس العمل نشان دهد و در مقابل خطاهای این محدوده عکس العملی نشان ندهد .
دسته بندی رله های حفاظتی بر اساس پارامترهای اندازه گیری :
الف) رله های جریانی : این رله ها بر اساس میزان جریان ورودی به رله عمل می کند . حال این جریان می تواند جریان فازها , جریان سیم نول , مجموع جبری جریانهای فازها باشد (رله های جریان زیاد – رله های ارت فالت و …. ) و جریان ورودی رله می تواند تفاضل دو یا چند جریان باشد ( رله های دیفرانسیل و رستریکت ارت فالت )
ب) رله های ولتاژی : این رله ها بر اساس ولتاژ ورودی به رله عمل میکند این ولتاژ می تواند ولتاژ فازها باشد (رله های اضافه یا کمبود ولتاژ و ….) و یا میتواند مجموع جبری چند ولتاژ باشد ( رله تغییر مکان نقطه تلاقی بردارهای سه فاز)
ج) رله های فرکانسی : این رله ها بر اساس فرکانس ولتاژ ورودی عمل میکند ( رله های افزایش و کمبود فرکانس)
د) رله های توانی : این رله ها بر اساس توان عمل می کنند به عنوان مثال رله هایی که جهت توان را اندازه گیری می کنند یا رله هایی که توان اکتیو و راکتیو را اندازه گیری می کنند .
ه) رله های جهتی : این رله ها از جنس رله های توانی هستند که بر اساس زاویه بین بردارهای ولتاژ و جریان عمل میکنند مانند رله های اضافه جریان جهتی که در خطوط چند سو تغذیه رینگ و پارالل بکار می روند و یا رله های جهت توان که جهت پرهیز از موتوری شدن ژنراتور هنگام قطع کوپلینگ آن بکار میرود .
و) رله های امپدانسی : مانند رله های دیستانس که در خطوط انتقال کاربرد فراوانی دارند .
ز) رله های وابسته به کمیت های فیزیکی : مانند حرارت – فشار – سطح مایعات و …. مانند رله بوخ هلتس ترانسفورمرها
ح) رله های خاص : رله هایی هستند که برای منظورهای خاص به کار میروند مثلا رله تشخیص خطای بریکر – رله مونیتورینگ مدار تریپ بریکر – رله لاک اوت و …..
مقاله تفاوت کلیدهای MCB، MCCB، RCD و RCBO
ساختار عملكرد رله های حفاظتی :
رله‌ها از نظر تكنولوژي ساخت به سه نوع الكترومكانيكي، استاتيك و ديجيتال تقسيم مي‌گردند. نوع الكترومكانيكي رله‌ها در حال جايگزين‌شدن با انواع ديجيتال بوده و استفاده از آنها بسيار محدود شده است. در نوع استاتيكي طراحي بر مبناي ادوات الكترونيكي آنالوگ بوده و لذا فاقد امكان برنامه‌ريزي مي‌باشند. در نوع ديجيتال از پردازنده جهت آناليز جريان خطا و اعمال فرمان مناسب استفاده مي‌شود و با توجه به اين امر امكان برنامه‌ريزي رله و داشتن چندين مشخصه عملكردي متفاوت امكانپذير خواهدبود. در اين نوع رله‌ها چندين عملكرد مختلف كه پيش از آن به كمك رله‌هاي مجزا انجام مي‌گرفت را مي‌توان بصورت مجتمع در يك رله قرارداد كه البته اين امر مي‌تواند باعث كاهش قابليت اطمينان سيستم حفاظتي گردد. با اين حال استفاده از رله‌هاي ديجيتال در حال حاضر گزينه اصلي حفاظتي بوده و پيشنهادات بر اين مبنا ارائه مي‌شوند
بنابراين به وسيله رله :
محل وقوع عيب از شبكه جدا سازي شده باعث مي شود كه ساير قسمتهاي سالم شبكه همچنان به كار خود ادامه دهند و پايداري و ثبات شبكه به همان حالت قبلي محفوظ بماند· تجهيزات و دستگاه ها در مقابل عيوب و اتصالي ها محافظت شده و ميزان خسارات وارده به آنها محدود گردد . سبب به وجود آمدن اتصالي ها و تأثيرات آن به دو علت زير اتصالي ها مي توانند به وجود آيند :
الف – تأثيرات داخلي
تأثيرات داخلي كه باعث خراب شدن و از بين رفتن دستگاهها يا خطوط انتقال و توزيع مي شود عبارتند از :
فاسد شدن قسمت هاي عايق در يك مولد ، ترانسفورماتور ، خط ، كابل و غيره . اين ضايعات و امكانات ممكن است مربوط به عمر عايق ، عدم تنظيم صحيح ، عدم ساخت صحيح و يا عدم نصب صحيح عايق باشد .
ب – تأثيرات خارجي
تأثيرات خارجي شامل تأثيرات زيادي است از آن جمله رعد و برق ، اضافه بار كه باعث به وجود آمدن حرارت شود . وقتي كه يك اتصالي در مداري رخ دهد ، جريان افزايش يافته و ولتاژ ( اختلاف پتانسيل ) نقصان پيدا مي كند افزايش جريان حرارت زيادي را به وجود آورده كه ممكن است منجر به آتش سوزي يا انفجار شود . اگر اتصالي به صورت جرقه باشد ممكن است خسارت زيادي به بار آورد . براي مثال اگر جرقه اي بر رويخط انتقال نيرو به وجود آمده و سريعاً بر طرف نشود خط را سوزانده و باعث پاره شدن آن خواهد شد و نتيجه سبب قطع برق براي مدت طولاني خواهد شد . نقصان ولتاژ كه در اثر يك اتصالي به وجود آيد مي آيد براي دستگاههاي الكتريكي بسيار زيان آور است و اگر اين ولتاژ ضعيف براي چند ثانيه ايي ادامه داشته باشد ، موتورهاي مشتركين از كار باز ايستاده ، دوران مولدهاي برق نامنظم و نا مرتب خواهد شد پس در صورت وقوع جريان شديد و ولتاژ ضعيف به سبب اتصالي در مدار مي بايست به فوريت اتصالي كشف و برطرف گردد و جريان ولتاژ به حالت عادي باز گردانده شود.رله های حفاظتی
انواع اتصالي
انواع اتصالي ها به قرار زير است :
الف- اتصال فاز به زمين و فاز به فاز
گرچه اتصالي درسيستم سه فاز مربوط به فازها است ولي بيشتر مربوط به وصل نبودن سيم زمين مي باشد جريان در يك اتصالي بين فاز به زمين كمتر از جريان در يك اتصالي فاز به فاز است و اين امر به علت مقاومت بيشتر زمين است به همين جهت در بيشتر موارد رله هاي جدا گانه ايي براي اتصالي هاي فاز به زمين و فاز به فاز در نظر گرفته مي شود.
ب- اتصالي هاي سه فاز
اتصالي سه فاز با هم شديد ترين نوع اتصالي بوده و اتصالي بين يك فاز و زمين خفيف ترين نوع اتصالي است.
انواع رله های حفاظتی و كاربرد آن
1- رله اضافه جريان
اينگونه رله ها به صورت اندكسيوني و الكترو نيكي در پست هاي برق كاربرد فراواني دارند. وظيفه اين رله آن است كه اگر از خط مربوطه شدت جريان از حدي كه در انتظار است و رلة اضافه جريان براي آن مقدار تنظيم شده ، افزايش يابد و يا اينكه اتصالي بين دو فاز و يا سه فاز بين خطوط انتقال پيش آيد ، رله تحريك شده و با فرماني كه به كليد دژنكتور مي دهد ، باعث قطع خط مزبور مي شود . براي تحريك رلة اضافي جريان احتياج به ترانسفورماتور جريان يا (CT) مي باشد . اين ترانسفورماتور ، جريان خط را متناسب به نسبت تبديل آن به رله مزبور انتقال داده و باعث تحريك آن مي شود . به عنوان مثال اگر نسبت تبديل ترانسفورماتور جريان 1/200 باشد و رله براي مقدار شدت جريان 200 آمپر تنظيم شده باشد ، هر گاه شدت جريان خط انتقال از 200 آمپر زيادتر گردد مقدار شدت جريان ورودي به رله از يك آمپر تجاوز مي نمايد ، و در نتيجه باعث عملكرد رله و قطع كليد دژنكتور مي گردد .
به علت اينكه خطوط انتقال انرژي به صورت سه فازه مي باشند ، بنابراين براي هر كدام از فازها احتياج به يك عدد ترانسفورماتور جريان و يك عدد رله اضافه جريان مي باشد نحوه قرار گرفتن ترانسفورماتورهاي جريان و رله هاي اضافه جريان در حالت عادي جريان عبوري از رله ها كمتر از حد تنظيمي آنها و در صورتي كه هر كدام از خط ها اضافه بار بگيرد و يا اتصالي بين دو فاز و يا سه فاز رخ دهد رله هاي مربوطه عمل مي نمايد . مثلاً اگر شدت جريان فاز R بيش از حد معمول آن گردد ، CT آن به باعث تحريك رله اضافه جريان R مي شود . هم چنين اگر فازهاي B و Y به هم اتصال يابند ، رله هاي مربوطه آن تحريك و باعث عمل نمودن كليد قطع مدار مي گردند . اصولاً اين رله ها داراي دكمة نشان دهنده و يا پرچم رنگي كوچكي مي باشند كه در صورت تحريك رله ، عملكرد آن را اعلان مي نمايد .
2 – رله اتصال زمين (ارت فالت)
ساختمان و طرز كار اين رله ها مانند رله هاي اضافه جريان بوده و وظيفه اصلي اين رله، تشخيص بروز هر گونه اتصالي بين هر كدام از فازها با زمين و يا دو سه فاز با زمين نيز مي باشند از نظر عملي ، رله هاي اضافه جريان سيستم سه فازه و رله اتصال زمين تواماً به صورت يك سيستم حفاظتي واحد بسته مي شود . رله اتصال زمين اصولاً حساستر از رله هاي اضافه جريان بوده و هر گاه يكي از فازها به زمين اتصال يابد ، رله اتصال زمين همراه با رله اضافه جريان همان فاز عمل مي نمايد . (براي سه فاز فقط احتياج به يك رله اتصال زمين مي باشد .)
3- رله اتصال زمين محدود
وظیفه رله فوق تشخيص هر گونه اتصال خط انتقال با زمين مي بود . براي سهولت تشخيص محل اتصال زمين در سيستم قدرت از رله ايي ديگر به نام رله اتصال زمين محدود هم استفاده شده است .
4 – رله جهتي
این رله ها از جنس رله های توانی هستند که بر اساس زاویه بین بردارهای ولتاژ و جریان عمل میکنند مانند رله های اضافه جریان جهتی که در خطوط چند سو تغذیه رینگ و پارالل بکار می روند و یا رله های جهت توان که جهت پرهیز از موتوری شدن ژنراتور هنگام قطع کوپلینگ آن بکار میرود .
بروز اتصالي در جهت جرياني كه مدار جاري مي شود مؤثر مي باشد در بيشتر طراحي ها جهت جريان براي نصب دستگاه رله مي بايست مشخص شود در اين صورت از رله ها ي جهتي استفاده مي شود از نظر ساختمان داخلي و طرز كار ، اين رله به صورتهاي اندوكسيوني و الكترونيكي ، كاربرد فراواني دارد . رله هاي جهتي داراي دو سيم پيچ بوده كه يكي از آنها مانند رله هاي اضافه جريان با شدت جريان ورودي I تحريك شده و سيم پيچ ديگر با ولتاژ مناسبي تحريك مي گردد . اين رله ها از دو قسمت جهت ياب و اضافه جريان تشكيل شده اند و اين بدين معني است كه هر گاه در شبكه تحت حفاظت ، اتصالي رخ دهد ، ابتدا اين رله جهت عبور شدت جريان به محل اتصالي را به وسيله قسمت جهت ياب تشخيص داده و سپس اگر جريان در جهت عملكرد رله باشد و هم چنين از نظر مقدار به اندازه ايي باشد كه بتواند موجب تحريك قسمت اضافه جريان رله گردد ، رله مزبور تحريك شده و فرمان قطع را صادر مي نمايد.
5- رله قياسي يا رله ديفرانسيلی
اين رله براي حفاظت مولدها ، ترانسفورماتور ها ، خطوط انتقال نيرو و شين هاي واقع در ايستگاه هاي انتقال نيرو به كار مي رود . توسط رله ديفرانسيل جريان ورودي و خروجي از دستگاه ، مقايسه مي شود در شرايط عادي هنگامي كه هيچگونه اتفاق با اتصالي رخ نداده است ، اين جريان مساوي و يكسان مي باشند . اگر در قسمت مورد حفاظت اتصالي رخ دهد جريان بلافاصله نا مساوي شده و اين پديده باعث عملكرد رله مي شود .
6 – رله بوخهلتس
اين رله يكي از مهمترين رله هاي حفاظتي ترانسفورماتورهاي قدرت مي باشد ، وظيفه تشخيص بروز هر گونه اتصالي در محفظة داخلي ترانسفورماتور و قطع سريع برق ورودي به آن مي باشد . مي دانيم كه اصولاً ترانسفورماتورهاي قدرت به وسيله مايع مخصوصي مانند روغن عايقكاري و خنك مي شوند . به خاطر سرد و گرم شدن روغن مزبور ظرف انبساطي براي آن در نظر گرفته شده و اين ظرف از طريق لولة رابطي به محفظه داخلي ترانسفورماتور متصل مي باشد .رله بوخ هلتس بر روي لولة رابط بين ترانسفورماتور و ظرف انبساط قرار مي گيرد و روغن از اين لوله عبور مي نمايد .
بنابراين تمامي محفظه داخلي رله پر از روغن مي باشد . هر گاه هر گونه اتصالي در محفظه داخلي ترانسفورماتور پديد آيد ، در نقطه اتصالي مقداري جرقه و قوس الكتريكي زده مي شود . در نتيجه اين عمل كمي از روغن اطراف محل اتصالي سوخته و توليد حباب هاي گازي شكلي را مي نمايد . اين حباب هاي گازي به طرف قسمت فوقاني ترانسفورماتور حركت نموده و از طريق لوله رابطة به رلة بوخ هلتس وارد شده و در قسمت فوقاني رله جمع مي گردند . اين رله داراي شناوري مي باشد كه با تجمع حباب هاي گاز ، سطح روغن در رله پايين آمده و همراه با آن شناور نيز به پايين مي آيد. پايين آمدن شناور باعث بسته شدن كليد الكتريكي رله و تحريك مدار هشدار و يا قطع مي گردد . در بعضي از مدل هاي اين رله از دو شناور استفاده شده كه شناور بالايي براي تحريك مدار هشدار و شناور پاييني براي فرمان مدار قطع دستگاه مورد حفاظت مي باشد و اگر مقدار جرقه و قوس الكتريكي در محفظه داخلي ترانسفورماتور شديد باشد ، يك موج انفجاري در روغن داخلي ترانسفورماتور به وجود آمده و روغن ترانسفورماتور با سرعت زيادي به رلة بوخ هلهتس وارد مي شود همانطوريكه قبلاً گفته شد، سرعت زياد روغن باعث عملكرد دريچه ورودي رله مي گردد . اين دريچه با شناور پائيني رله هم محور بوده و مستقيماً باعث تحريك مدار قطع مي شود . هر گاه در اثر علت هاي مختلفي از بدنة ترانسفورماتور مقداري روغن ريزش نمايد ، به مرور زمان سطح روغن در ظرف انبساط كاهش يافته و به رله بوخهلس مي رسد . در رله بوخ هلتس اگر سطح روغن همچنان كاهش يابد باعث عملكرد و تحريك مدار هشدار و قطع مي گردد . در بعضي موارد مقداري هواي نشتي به رله راه يافته و مانند حباب هاي گاز باعث تحريك رله مي شود.
تنظيم درجه حساسيت رله بوخ هولتس كاملاً تجربي است و بستگي به ترانس و رله دارد . در هر حال بايد دقت داشت كه رله خيلي حساس نباشد ، زيرا اضافه بار كم و جريانهاي اتصال كوتاه شديد خارجي و حتي تغييرات درجه حرارت موسمي ، سبب جريان پيدا كردن روغن مي شود كه نبايد رله بوخ هولتس را بكار اندازد
7- رله سنجشی : رله ایست که بادقت و حساسیت معینی در موقع تغییر کردن یک کمیت الکتریکی و یا یک کمیت فیزیکی دیگری شروع به کار کند. چنین رله ای برای مقدار معینی از یک کمیت مشخص تنظیم می شود و اگر ان کمیت از مقدار تعیین و تنظیم شده کمتر ویا بیشتر باشد رله ان تفییرات را می سنجد رله سنجشی بر دو نوع است: ساده و مرکب. رله سنجشی ساده اغلب دارای یک سیم پیچی تحریک شونده می باشد که در اثر تغییر جریان ویا ولتاژ تحریک و موجب وصل شدن کنتاکتی می شود.(رله حرارتی و رله جریان زیاد و رله فشار کم) رله سنجشی مرکب دارای دو سیم پیچی تحریک شونده میباشد مثل رله ای که نسبت ولتاژ و جریان را می سنجد (رله سنجش مقاومت ظاهری) به کمک چنین سنجشی می توان ان قسمت از شبکه را که اتصالی شده است از مدار جدا کرد.
8- رله زمانی : رله زمانی نه تنها در حفاظت تأسیسات الکتریکی بلکه در خود کار کردن انها نیز مورد استعمال بسیار دارد رله زمانی هیچ وقت به تنهایی به کار برده نمی شود بلکه با رله سنجشی با حفاظت شبکه الکتریکی مصرف می شود و مورد استعمال ان در موقعی است که تاخیری عمدی در عمل قطع و وصل مورد نظر باشد.
9- رله جهت یاب :
برای کنترل و سنجش جهت توان و نبرو در شبکه الکتریکی و یا قسمتی از شبکه جریان متناوب از رله جهت یاب استفاده می شود تعیین جهت نیرو برای حفاظت محلی و سلکتیو در اغلب شبکه ها کاملاً ضروری و لازم است به کمک رله جهت یاب می توان فقط ان قسمت از شبکه که خسارت دیده و معیوب شده از مدار خارج کرد حتی می توان از این رله جهت حفاظت ژنراتور و توربین در موقع برگشت وات و نیرو نیز استفاده نمود در جریان دائم برای تعیین و مشخص کردن نیرو تنها سنجش جریان کافی است و احتیاج به سنجش توان ندارد.
10- رله های جریانی :
رله های جریانی به منظور حفاظت شبکه های الکتریکی در مقابل عیوب ناشی از خطاهای جریان بکار میروند .
▪ عمده عیوبی که توسط رله های جریانی تشخیص داده می شوند عبارت است از:
- اتصال کوتاه در شبکه
- اضافه جریان
- اضافه بار
- جریان نشتی
- عدم تقارن جریان سه فاز
- کاهش بار
- افزایش مدت زمان راه اندازی
- قفل بودن روتور
- رله کنترل فاز
وظایف این رله به شرح زیر است:
- تشخیص قطع یک یا دو فاز
- تشخیص جابجایی فازها
- قطع مدار در صورت متقارن نبودن ولتاژ سه فاز
- اعلام افزایش ولتاژ
- اعلام کاهش ولتاژ (با نشانگر >U )
- قطع مدار در صورت وجود شوک های ناشی از قطع و وصل متوالی برق
عملکرد رله :
پس از وصل شدن سه فاز و نول به ترمینال های L1 و L2 و L3 و MP در صورت مناسببودن ولتاژها و صحیح بودن توالی فازها نشانگر U روشن می شود در صورت صحیح نبودنتوالی فازها ( روشن شدن نشانگر PH) میتوان با عوض کردن جای دو فاز این مشکل را رفعکرد و بعد از طی شدن زمان تاخیر (حوالی 10 ثانیه) با روشن شدن چراغ RLY کنتاکت 15رله از 16 قطع و به 18وصل می شود.
در صورت بروز هر گونه اشکالی در شبکه نشانگر مربوط به آن اشکال روشن میشود(برای مثال برای خطای دو فاز شدن و جابجایی فاز چراغ PH و برای افزایش یا کاهش ولتاژچراغ های U روشن می شود ) و با خاموش شدن نشانگر RLY رله داخلی قطع می شود. ( اتصال 15 از 18 جدا شده و به 16 وصل میشود).
تنظیمات رله :
بر روی اغلب کنترل فازها دو پیچ تنظیم وجود داردکه کاربرد آنها را شرح می دهیم:
زمان عکس العمل : با این پیچ تنظیم می توان زمان تاخیر در قطع را تنظیم نمود که از آن برای پوشش دادن زمان استارت وجلوگیری از عمل رله در مواقع نامطلوب استفاده میشود.
1- حساسیت قطع فاز : با این پیچ تنظیم می توان نامتقارنی و ولتاژ برگشت را جهت قطع خروجی انتخاب کرد. ( در اکثر موارد حساسیت بین 15 تا 20 درصد مناسب است اما در موتور هایی که ولتاژ برگشت زیادی دارندمی توان از حساسیت 5 درصد استفاده کرد و در صورتی که عدم تقارن ولتاژ موجود در شبکه مزاحم عمل عادی رله باشد می توان از حساسیت های 25 تا30 درصد استفاده کرد.)
در انتها برای اطمینان از صحت تنظیم رله می توان در حالی که موتور در حال کار است فیوز یکی از سه فاز را قطع کرد تا شبکه دو فاز شود و رله کنترل فاز عمل کند.
مقاله پست کمپکت چیست؟
کنتاکتور
در مورد کنتاکتور میتوان گفت که یک کلید مغناطیس است که وقتی ولتاژ مورد نظر به آن اعمال میشود یک سری کنتاکت(یا کلید)باز را بسته و یک سری کنتاکت بسته را باز میکند.که با استفاده از این خاصیت مدارهای مختلفی میتوان مدارهای زیادی رو طراحی کرد.
ساختمان کنتاکتور:
این کلید از دو هسته به شکل E یا U که یکی ثابت و دیگری متحرک است و در میان هسته ثابت یک بوبین یا سیم پیچ قرار دارد،تشکیل شده است. وقتی بوبین به برق وصل میشود با استفاده از خاصیت مغناطیسی ،نیروی کششی فنر را خنثی میکند و هسته فوقانی را به هسته تحتانی متصل کرده باعث میشود که تعدادی کنتاکت عایق شده از یکدیگر به ترمینال های ورودی و خروجی کلید متصل میشود و یا باعث باز شدن کنتاکت های بسته کنتاکتور بسته کنتاکتور گردد.
در صورتی که مدار تغذیه بوبین کنتاکتور قطع شود ،در اثر نیروی فنری که داخل کلید قرار دارد هسته متحرک دباره به حالت اول باز میگردد.
مزایای استفاده از کنتاکتور
کنتاکتورها نسبت به کلیدهای دستی صنعتی مزایایی به شرح زیر دارند:
- مصرف کننده می تواند از راه دور کنترل می شود.
- مصرف کننده میتواند از چند محل کنترل شود.
- امکان طراحی مدار فرمان اتوماتیک برای مراحل مختلف کار مصرف کننده وجود دارد.
- سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است.
- از نظر حفاظتی مطمئن ترند و حفاظت مطمئن تر و کامل تری دارند.
- عمر موثرشان بیشتر است.
- هنگام قطع برق،مدار مصرف کننده نیز قطع می شود و به استارت مجدد پیدا میکند؛در نتیجه از خطرات وصل ناگهانی دستگاه جلو گیری می کند.