کاربر گرامی  خوش آمدید ... ( ثبت‌ نام  / ورود  )
مقالات آموزشی
  • 152
  • 61 مرتبه
رله

رله

23 دی 1403

رله

رله نوعی کلید الکتریکی است که با هدایت یک مدار الکتریکی دیگر باز و بسته می شود. رله را جوزف هنری در سال 1835 اختراع کرد. از آنجا که رله می تواند جریانی قوی تر از جریان ورودی را هدایت کند، می توان آن را نوعی تقویت کننده نیز در نظر گرفت. در گذشته رله ها معمولا با سیم پیچ ساخته می شد و از جریان برق برای تولید میدان مغناطیسی و باز و بسته کردن مدار استفاده می کرد. امروزه بسیاری از رله ها به صورت حالت جامد ساخته می شوند.

انواع رله از نظر ساختمان و تکنولوژی عملکرد

رله الکترومکانیکی

رله های الکترومکانیکی با خاصیت الکترومغناطیسی کار می کنند. در متداول ترین رله های الکترومکانیکی، یک سیگنال کنترل الکتریکی ولتاژ پایین DC یا  AC به یک سیم پیچ که یک هسته آهنی را در بر گرفته است، اعمال می شود، و شار مغناطیسی تولید و به نیروی مکانیکی کششی تبدیل می شود و تیغه های الکتریکی در رله به حالت باز یا بسته در می آیند.

رله الکترومکانیکی

رله استاتیکی

رله‌ استاتیکی یا رله حالت جامد ( رله SSR ) بدون قطعات متحرک و با استفاده از تکنولوژی‌ نیمه‌هادی عمل می‌کند. این رله ها در مقایسه با رله های الکترومکانیکی، عملکرد سریع‌تر و عمر طولانی‌تری دارند.

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.

رله حالت جامد (له ssr)

رله میکروپروسسوری

در رله های میکروپروسسوری از پردازنده جهت آنالیز و اعمال فرمان مناسب استفاده می‌شود و با توجه به این امر امکان برنامه‌ریزی رله و داشتن چندین مشخصه عملکردی متفاوت امکانپذیر خواهد بود. در این نوع رله‌ها چندین عملکرد مختلف که پیش از آن به کمک رله‌های مجزا انجام می‌گرفت را می‌توان بصورت مجتمع در یک رله قرارداد.

رله میکروپروسسوری

انواع رله از نظر پارامتر تعیین کننده

1- رله جریانیرله کنترل بار

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 )

انواع رله جریانی

الف) جریان زیاد
خطاهای فازی O/C، (Over Current Relay)
خطاهای زمین E/F، (Earth Fault Relay)

ب) جریان کم
U/C (Under Current Relay)

 

3- رله ولتاژیرله کنترل ولتاژ

این رله ها بر اساس ولتاژ ورودی به رله عمل میکنند، این ولتاژ می تواند ولتاژ فازها باشد (رله های اضافه ولتاژ یا کاهش ولتاژ و ….) و یا میتواند مجموع جبری چند ولتاژ باشد ( رله تغییر مکان نقطه تلاقی بردارهای سه فاز)

انواع رله ولتاژی

الف) ولتاژ زیاد O/V، (Over Voltage)
ب) ولتاژ کم U/V، (Under Voltage)
ج) ولتاژ صفر U=0 ، (Zero Voltage)
د) عدم تعادل ولتاژ ، (Unbalance Voltage)

 

3- رله فرکانسی

رله فرکانسی از تجهیزات ضروری در حفاظت از سیستم قدرت می باشد و تضمین می‌کند که فرکانس در محدوده ایمن و قابل اجرا باقی بماند. از جمله موارد کاربرد رله فرکانسی می توان به حفاظت از تولیدکننده های برق (ژنراتورها، توربین ها)، پایداری انتقال و توزیع، کیفیت برق صنعتی و تجاری، یکپارچه‌سازی انرژی‌های تجدیدپذیر، کنترل ریزشبکه و ... اشاره کرد.رله فرکانسی

به عنوان مثال از کاربرد رله فرکانسی، یک شبکه را در نظر بگیرید که بار‌ها بطور مستقل توسط ژنراتور‌های داخلی و یا با ترکیب ژنراتور‌ها و خطوط ارتباطی با شبکه‌های دیگر تغذیه می گردند. زمانی که یک ژنراتور بطور ناگهانی از شبکه خارج می‌شود رله‌های فرکانس پایین بطور اتوماتیک تعدادی از بار‌ها را خارج نموده تا مصرف با باقیمانده تولید هماهنگ شود بطور کلی در حالت اضافه بار، فرکانس ژنراتور‌ها کاهش یافته و از طریق عملکرد رله فرکانس پایین بار‌های از قبل تعیین شده خارج می‌شوند و در نتیجه می‌توان از تولید برای تامین بار‌های بحرانی استفاده نمود.

انواع رله فرکانسی

الف) رله فرکانس کم (Under Frequency)
ب) رله فرکانس زیاد (Over Frequency)

 

4- رله جهت دار (Directional Frequency )

رله های جهت دار از جنس رله های توانی می باشند که بر حسب زاویه بین بردارهای ولتاژ و جریان کار می کنند مثل رله های اضافه جریان جهت دار که در خطوط چند سو تغذیه رینگ و پارالل  کاربرد دارند و یا رله های جهت دار توان که برای پرهیز از موتوری شدن ژنراتور هنگام قطع کوپلینگ آن استفاده می شوند.

 

5- رله جریان جهت دار

در شبکه های قدرت تغذیه از دوسو، خطوط دو مداره و شبکه های حلقوی تعیین جهت خطا برای قطع صحیح مدارها ضروری است.
بطور مثال در شکل زیر یک شبکه قدرت تغذیه از دوسو دیده میشود. برای خطای Fa باید بریکرهای 4 و 5 عمل نمایند. اما مشاهده می شود که اگر از رله های اضافه جریان استفاده شود بریکرهای 3، 4، 5 و 6 نیز قطع می شوند.

رله جریان جهت دار

رله جریان جهت داررله های جهتدار زمانی عمل میکنند که جهت توان جاری شده خطا، دور شونده از باس محل رله باشد. در حفاظت اضافه جریان جهت دار علاوه بر شرایطی که در رله اضافه جریان بود (پیک آپ + زمان منحنی مشخصه) باید فاز جریان نیز در بازه ای باشد تا رله تریپ دهد.

انواع رله جریان جهت دار

الف) جریان زیاد زمین (Dir U/F)
ب) جریان زیاد فازی (Dir U/C)
ج) جریان زمین زمین (Dir O/C&E/F)

 

6- رله توان

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 .

انواع رله توان

الف) قدرت کم
ب) قدرت زیاد

 

7- رله تفاضلیرله دیفرانسیل

رله دیفرانسیل (Differential)

دیفرانسیل، به معنای تفاضل بین دو چیز است. رله دیفرانسیل بعنوان تفاضل گیر بین دو پارامتر عمل می کند. این پارامترهای الکتریکی می توانند جریان یا ولتاژ باشند. اندازه گیری پارامترها بر عهده ترانس های جریان یا ولتاژ که در ابتدا و انتهای ترانسفورماتور نصب می شوند، می باشد. رله دیفرانسیل به منظور حفاظت ترانس، ژنراتور، خطوط انتقال، باسبار، الکتروموتور و ... مورد استفاده قرار میگیرد.

 

8- رله امپدانس

رله دیستانس (Distance)
رله دیستانس به عنوان رله امپدانسی (Impedance Relay) یا دستگاه حافظت از راه دور نیز شناخته می شود. عملکرد این رله معمولاً بسته به فاصله بین امپدانس نقاط بروز خطا و مکان نصب رله (نقطه تغذیه) است. زمانی که نسبت ولتاژ و جریان (مقدار امپدانس) به میزان از پیش مشخص شده یا کمتر از تنظیم رله برسند، رله دیستانس عمل خواهد کرد. این نوع رله به منظور محافظت پشتیبان، محافظت از خطا، محافظت فاز و محافظت اصلی خطوط انتقال و توزیع مورد استفاده قرار می‌گیرد.

رله دیستانس

 

9- رله حرارتی

رله حرارتی نوعی محافظ است که از اثر حرارت جریان، به منظور قطع مدار استفاده می‌کند.

انواع رله حرارتی

الف) فیوزها

ب) بی متال (دوفلزی)

رله حرارتی

10- رله های مکانیکی

رله ی بوخهلتس (bucheltz)

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.

رله میکروپروسسوری

11- رله های زمانی

رله زمانی یکی از قطعات مهم در ساخت و طراحی انواع تابلو های برق است که نه تنها در حفاظت تاسیسات الکتریکی بلکه در خودکار کردن آنها نیز مورد استفاده قرار می گیرد. رله زمانی هیچ وقت به تنهایی بکار برده نمی شود بلکه با رله سنجشی در حفاظت شبکه الکتریکی مصرف می شود و مورد استفاده آن در محلی است که قصد داریم تاخیری در عمل قطع و وصل ایجاد نماییم. 

رله زمانی

انواع رله از نظر نوع تغذیه

1-    رله جریان دائم (DC) : رله ای است که بوبین تحریک با ولتاژ DC تحریک می شود.
2-    رله جریان متناوب (AC) : رله ای است که بوبین تحریک با ولتاژ AC تحریک می شود.

رله جریان دائم بر رله جریان متناوب ارجح می باشد چون در رله جریان متناوب زمانی که کنتاکت بسته می شود بر اثر جریان متناوب لرزش دارد و کنتاکت های آن زودتر خراب می شود.

از آنجا که رله سنجش جریان دائم دارای خواص و مشخصات بسیار خوبی می باشد و نسبت به رله های جریان متناوب دارای برتری فوق العاده ای است معمولا از رله جریان دائم، در جریان متناوب نیز استفاده می شود. به این ترتیب که ابتدا جریان متناوب را توسط یکسوکننده یکطرفه کرده و سپس به رله جریان دائم می دهند.

 

قطب و لولا

"C" یعنی مشترک (Common) از وقتی که رله ها به عنوان سوئیچ به کار رفتند، لغات و اصطلاحات آن ها را نیز به خود گرفتند، براساس این طبقه بندی، رله ها می توانند یکی از انواع زیر باشند:

1-    SPDT : که مخفف Single Pole Double Throw و به معنی یک قطب و دو لولا (حالت) است. این مورد یک ردیف از سه ترمینال دارد. یک ترمینال (مشترک) بین دو قطب دیگر سوئیچ می کند. در مجموع به همراه سیم پیچ پنج ترمینال وجود دارد.
 

 

ادامه دارد ...

 

منبع : کتاب رله ها - تالیف : حسام الدین حاجیلو / ویکی پدیا

ثبت سفارش
تعداد
عنوان