بخشی از مقاله
رله ( رشته الکترونیک )
رله نوعی کلید الکتریکی است که با هدایت یک مدار الکتریکی دیگر باز و بسته می‌شود.
رله را جوزف هنری در سال ۱۸۳۵ اختراع کرد.
از آنجا که رله می‌تواند جریانی قوی‌تر از جریان ورودی را هدایت کند، به معنی وسیع‌تر می‌توان آن را نوعی تقویت کننده دانست.
در گذشته رله‌ها معمولا با سیم‌پیچ ساخته می‌شد و از جریان برق برای تولید میدان مغناطیسی و باز و بسته کردن مدار سود می‌برد. امروزه بسیاری از رله‌ها به صورت حالت جامد ساخته می‌شوند و اجزای متحرک ندارند. انواع رله های قدرت عبارتند از : رله دیستانس ، رله دیفرانسیل و رله بوخهولتز
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 رله دیستانس. رله زمانی : رله زمانی نه تنها در حفاظت تاسیسات 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.
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 کاملا 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 کافي است.
دستورالعمل سرویس و نگهداری رله ها و تجهيزات حفاظت الکتريکي
دوره زماني: ماهانه
1- کنترل و بررسي در مدار بودن تجهيزات حفاظتي و رله ها و سالم بودن فيوزهاي برق تغذيه رله ها
2- کنترل و مقايسه تنظيمات موجود مطابق با جداول تنظيمات در نظر گرفته شده و در صورت نياز اصلاح آنها
3- کنترل و بررسي و بازديد جهت اطمينان از محکم بودن کليه اتصالات برقی و مکانيکي
4- کنترل و ثبت مقادير نشان داده شده توسط رله و تجهيزات حفاظتي به هنگام وقوع خطا
دوره زماني:سالانه (طبق جدول برنامه ريزي شده و زير نظر متخصص و کارشناس مجرب)
1- کنترل و کاليبره نمودن رله و تجهيز حفاظتي توسط دستگاه تستر مربوطه و ثبت مقادير تست در جداول و فرمهاي مربوطه
2- کنترل و تست صحت عملکرد رله.
3- تميز نمودن رله و تجهيز حفاظتي از هر نوع آلودگي توسط جارو برقي صنعتي ,برس موئي و در صورت نياز الکل صنعتي و پارچه تنظيف .
به طور کلی رله های حفاظتی بايد دارای مشخصات زير باشند :
سرعت عملکرد : اين پارامتر در رله های حفاظتی بسيار حائز اهميت است چون رله های حفاظتی هنگام خطا موظفند با سرعت هرچه تمامتر بخش های معيوب را از قسمت های سالم جدا نمايند .
حساسيت : اين پارامتر به حداقل جريانی که سبب قطع رله می گردد بر ميگردد .
تشخيص و انتخاب در شرايط خطا : اين پارامتر نيز بسيار مهم است زيرا در شبکه هايی که دارای چند باس بار و رله حفاظتی هستند هنگام وقوع خطا می بايد قسمت معيوب به درستی تشخيص داده شده و از شبکه جدا گردد و قسمتهای سالم به کار خود ادامه دهد.
پايداری : اين پارامتر به اين باز ميگردد که يک رله حفاظتی به تمامی خطاهايی که در محدوده حفاظتی خود به درستی عکس العمل نشان دهد و در مقابل خطاهای خطاهای اين محدوده عکس العملی نشان ندهد .
دسته بندی رله های حفاظتی بر اساس پارامترهای اندازه گيری :
الف) رله های جريانی : اين رله ها بر اساس ميزان جريان ورودی به رله عمل می کند . حال اين جريان می تواند جريان فازها – جريان سيم نول – مجموع جبری جريانهای فازها است (رله های جريان زياد – رله های ارت فالت و .... ) و حريان ورودی رله می تواند تفاضل دو يا چند جريان باشد ( رله های ديفرانسيل و رستريکت ارت فالت )
ب) رله های ولتاژی : اين رله ها بر اساس ولتاژ ورودی به رله عمل ميکند اين ولتاژ می تواند ولتاژ فازها باشد (رله های اضافه يا کمبود ولتاژ و ....) و يا ميتواند مجموع جبری چند ولتاژ باشد ( رله تغيير مکان نقطه تلاقی بردارهای سه فاز)
ج) رله های فرکانسی : اين رله ها بر اساس فرکانس ولتاژ ورودی عمل ميکند ( رله های افزايش و کمبود فرکانس)
د) رله های توانی : اين رله ها بر اساس توان عمل می کنند به عنوان مثال رله هايی که جهت توان را اندازه گيری می کنند يا رله هايی که توان اکتيو و راکتيو را اندازه گيری می کنند .
ه) رله های جهتی : اين رله ها از جنس رله های توانی هستند که بر اساس زاويه بين بردارهای ولتاژ و جريان عمل ميکنند مانند رله های اضافه جريان جهتی که در خطوط چند سوتغذيه رينگ و پارالل بکار می روند و يا رله های جهت توان که جهت پرهيز از موتوری شدن ژنراتور هنگام قطع کوپلينگ آن بکار ميرود .
و) رله های امپدانسی : مانند رله های ديستانس که در خطوط انتقال کاربرد فراوانی دارند .
ز) رله های وابسته به کميت های فيزيکی : مانند حرارت – فشار – سطح مايعات و .... مانند رله بوخ هلتس ترانسفورمرها ح) رله های خاص : رله هايی هستند که برای منظورهای خاص به کار ميروند مثلا رله تشخيص خطای بريکر – رله مونيتورينگ مدار تريپ بريکر – رله لاک اوت و .....
نصب رله هاي حفاظتي
با نصب رله هاي مكانيكي و يا الكترونيكي كه بنام
Residual current circuit Breaker(RCCB)
رله كنترل نشتي ناميده مي شوند مي توان مقداري از خطرات برق گرفتگي جلوگيري نمود در صورتيكه سيستم ارت در ساختمان باز هم وجود دارد اين رله ها داراي يك ترانسفورماتور جريان بسيار حساسي هستند و قادرند اختلاف جريان نشتي بسيار كمي را سنجيده و به فلزي كه هنگام وصل شارژ مي شود فرمان قطع را صادر نمايند.
بعلت حساسيت زياد و نواقص آن نمي توان بدون تغييراتي در سيم كشي ساختمان و مجتمع هاي مسكوني مورد كاربرد اين نوع رله ها فقط به جرياني كه احتمالا از بدن انسان و يا نواقصي در ايزولاسيون نسبت به زمين برقرار گرديده است بستگي دارد و نبايد فراموش كرد كه اگر بدن انسان مابين فاز و نول كه احتمال اتفاق افتادن آن نيز مي باشد قرار بگيرد اين نوع رله ها جريان برق را قطع نمي كنند و خطرات مرگ حتمي است مگر در مواقعي كه جرياني هم از بدن به زمين برقرار گرديده باشد و بخاطر همين موضوع به آنها
Eartli Leakage-protective Relay
هم مي گويند.
چنانچه اين نوع رله ها براي كل مدار نصب شده باشند احتمال قطعي هاي بي مورد بعلت ايزوله نبودن سيم كشي ناقص زياد است
خطاهاي ناشي از جريان برق عمدتا" به سه دسته تقسيم ميشوند: 1_ اتصال بدنه كه عبارت است از اتصال يكي از سيمهاي جريان برق به بدنه د ستگاه . 2_ اتصال كوتاه عبارت است از اتصال دو سيم لخت كه نسبت به هم داراي اختلاف پتانسيل الكتريكي مي باشندبه يكديگر. 3_ اتصال زمين كه عبارت است از اتصال يكي از سيم هاي حامل جريان به زمين .
خطا هاي نامبرده شده به دوصورت كامل وناقص اتفاق مي افتد . دراتصال كامل درمحل اتصالي مقاومت وجودندارد وجريان زيادي از اين نقطه عبور ميكند اما اگر اتصال ناقص باشد درمحل اتصال مقاومت وجود دارد بنابر اين جريان خطا نسبت به حالت قبل كمتر است. انواع حفاظت 1_حفاظت سيم ها و كابل ها : در بخش وسايل كنترل وحفاظت بطور كامل مورد بررسي
قرار ميگيرد. 2_ حفاظت مصرف كننده ها و دستگاهاي الكتريكي : قسمت عمده مصرف كننده هاي سه فاز در مراكز صنعتي را موتورهاي الكتريكي تشكيل مي دهند .معمولا" جهت حفاظت موتورهاي الكتريكي از كليد حفاظت موتور استفاده مي شود اين كليد موتور را در مقابل بار اضافي و همچنين اتصال كوتاه حفاظت مي كند.بدين صورت كه در اثر اضافه بار و يا دو فازشد ن موتور جريان كمي بيشتر از جريان نامي آن ميشود.حرارت بي متال كــــــه عضو حفاظت كننده حرارتي است بالا رفته ودراثر تغيير فرم بي متال به اهرم فشار آورده وكليد را قطع مي كند.اگر خطاهايي مانند اتصال كوتاه در موتور پيش آيد در اثر عبور جريان از بوبين حفاظت كننده مغناطيسي كليداهرم آهني بسرعت به سمت هسته بوبين جذب شده و كليد را قطع مي نمايد.
حفاطت اشخاص:
معمولا" ولتاژ بيش از 65 ولت براي انسان خطرناك مي باشد.
انواع حفاظت اشخاص عبارتند از:
1-حفاظت توسط سيم زمين:
كه اغلب در مجتمع ها و ساختمان ها از اين نوع حفاظت استفاده مي كنند.
الكترود زمين عبارت است از يك قطعه جسم هادي كه در زمين قرارداده مي شود و سيم زمين به آن متصل مي شود.الكترودها به اشكال مختلف ساخته مي شوند.
الف:ميله هاي مسي معمولا به قطر 16 ميليمتركه با چكش در زمين كوبيده مي شوند اين ميله ها داراي نوك تيزفولادي هستندكه فرو رفتن در زمين را آسان ميكند.پس از كو بيدن يك ميله مي توان ميله ديگري به آن پيچ كرد و كوبيدن را ادامه داد تا ميله با طول مورد نظر تا حدود 3 متر به دست آيد.
ب:صفحه هاي مسي كه در عمق 60 سانتيمتري يا بيشتر بصورت افقي خوابانده مي شود. اجراي اين روش با زحمت بيشتري همراه است .
ج:استفاده از لوله هاي آب شهري در گذشته بسيار معمول بوده است ولي امروزه كه بيشتر از لوله هاي پلاستيكي استفاده مي شود اين روش قابل استفاده نيست.
د:غلاف يا زره فلزي كابلهاي زير زميني امروزه بيشتر به عنوان الكترود زمين و سيم زمين مورد استفاده قرار مي گيرد. غلاف و زره كابل در پست به نوترال متصل هستند. در اين سيستمها در صورت اتصالي, جريان از غلاف يا زره عبور كرده و به زمين نفوذ نمي كند.
در بسياري از موارد براي كاهش دادن مقاومت زمين از مجموعه ميله ها استفاده مي كنند و با اتصال الكتريكي آنها به يكديگر آنها را به صورت الكترود واحد مورد استفاده قرار مي دهند.اما نكته قا بل توجه اين است كه مقا ومت بين الكترود و زمين بستگي به مقا ومت ويژه زمين دارد كه خود بسته به جنس زمين و ميزان رطو بت است.
2_ سيستم حفاظت نول:بصورت يك سيم جداگانه به بدنه تابلو يا دستگاه وصل مي شود.كاربردآن در تا سيسات الكتريكي كه در آنها دستگاه ها بصورت انفرادي به زمين وصل مي شوند,مي باشد و نبايد براي دستگاههاي ديگر از حفاظت نول استفاده نمود. چون با بودن مقا ومت كم جريان زيادي مي گذرد در نتيجه اختلاف ولتاژ نسبتا" زيادي در روي تمام مصرف كننده هاي ديگر بين بدنه هادي آنها و زمين بوجود خواهد آمد.
3_ حفاظت بوسيله عايق كردن:
تمام قسمتهايي كه امكان اتصال با بدن انسان را دارد عايق مي كنند كه براي ساختمان ها اقتصادي نيست
