جریان نشتی و رله های حفاظتی

عبور جریان الکتریکی از وسایل برقی همواره با خطراتی اعم از جانی و مالی همراه بوده است. خطراتی که میتوان با استفاده از وسایل حفاظتی در برق بسیار کاهش داد یا حتی مقدار آنها را به صفر رساند. اما متاسفانه همواره شاهد این موضوع هستیم که سالانه خسارات جانی و مالی بسیاری به مراکز مسکونی ، ادارات و بعضا مراکز صنعتی وارد می شود که ناشی از همین عدم محافظت صحیح در سیستم های برق رسانی می باشد.

یکی از خطراتی که همواره در سیستم های برق رسانی وجود دارد، جریان نشتی می باشد. جریان نشتی معمولا بر اثر از بین رفتن عایق بین رساناهای برق دار و یا رسانای برق دار و زمین ایجاد می شود. این عایق ها به مرور زمان فرسوده شده و کم کم از بین می روند و باعث می شوند که جریان الکتریکی از مسیر اصلی خود خارج شود، حرارت را بالا ببرد و گاها ایجاد آتش سوزی نمایند. این آتش سوزی موجب صدمه دیدن تجهیزات برقی می شود و خطر برق گرفتگی را تشدید می کند.

رله چیست؟

رله ها نوعی کلید هستند اما مهم ترین تفاوت آن ها با کلید های معمولی در این است که رله ها را می توان از راه دور کنترل کرد اما کلید های معمولی چنین ویژگی ای ندارند. بنابراین رله ها را میتوان یک کلید هوشمند دانست که علاوه بر داشتن ساختار اصلی یک کلید ویژگی های دیگری نیز دارند.

رله

رله ها در حالت عادی به شکل بالا هستند. همانگونه که مشاهده می شود رله ها دارای 5 ورودی و خروجی میباشند. اصول کارکرد این گونه رله ها به این صورت است که پین COMMON می تواند بین دو پین NC,NO تغییر وضعیت بدهد و مانند یک کلید معمولی مداری را قطع یا وصل نماید. تغییر وضعیت COMMON به وسیله ی اعمال ولتاژ DC به دو سر مثبت و منفی ایجاد می شود به گونه ای که وقتی ولتاژ اعمال می شود ، در سیم پیچ تعبیه شده در رله میدان مغناطیسی ایجاد می شود و سیم پیچ به نوعی آهنربا تبدیل می شود و پین فلزی COMMON را مطابق شکل زیر به سمت پایین میکشد COMMON به پین NO متصل می شود.

 

رله

محل قرار گیری رله ها در مدار مانند کلیدهای الکتریکی معمولی در مسیر سیم فاز قرار می گیرد.

کاربرد رله ها:

1- حفاظت
2- کنترل کننده ای موثر
3- استفاده به عنوان کنترلر خاص

که در این مقاله ما تنها به بررسی کاربرد اول ، یعنی کاربرد حفاظت رله ها می پردازیم.

همانگونه که قبل تر گفته شد برای از بین بردن جریان نشتی باید از وسایل حفاظتی استفاده کنیم.

یکی از کاربردی ترین وسایل مورد استفاده در این مورد، رله های حفاظتی هستند.

در زیر نمونه هایی از آن ها را مشاهده می کنید:

 

رله های حفاظتی

 

اصول کار رله

اصول کار رله های حفاظتی در سیستم های تک فاز بر اساس مقایسه ی جریان رفتی و برگشتی در مدار است. در حالت عادی جریان رفت و برگشت باهم برابر است اما اگر سیستم دارای نشتی باشد این مقادیر با یکدیگر متفاوت خواهند بود.
در اینگونه رله ها جریان رفت و برگشت از داخل یک کویل (سیم پیچ) مغناطیسی عبور می کنند. اگر جریان رفت و برگشت باهم برابر باشند هیچ گونه میدانی در کویل ایجاد نمی شود اما اگر یکی از آن ها نشتی پیدا کند، جریان های رفت و برگشت برابر نخواهند بود، در نتیجه میدان مغناطیسی در کویل ایجاد می شود و طبق توضیحات بیان شده در رله ها تیغه ی COMMON تغییر وضعیت می دهد و باعث قطع مدار خواهد شد.

اما حفاظت در جریان سه فاز اندکی تفاوت دارد.

در این نوع حفاظت جریان سه فاز توسط سه عدد ترانسفورمر جریان حس می گردند .

این جریان به رله انتقال می یابندو بر اساس آن حفاظت صورت میگیرد.

این رله ها دارای دو گروه منحنی قطع هستند:

1- نوع زمان ثابت: در این گروه منحنی پارامتر جریان و زمان:

  • به یکدیگر وابستگی ندارند .
  • به صورت جداگانه تنظیم می گردند.
  • رله بر اساس جریان تنظیمی در زمان تنظیم شده فرمان قطع را صادر می کند.

2- نوع زمان کاهشی: در این حالت زمان قطع رله با یک منحنی به جریان عبوری از رله مرتبط می باشد. به این صورت که هرچه 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 میتوان از جمله ی آن ها:

SIT , VIT , EIT , UIT

را نام ببریم.

ویژگی های رله

از جمله ویژگی های مهمی که باید در رله های حفاظتی مد نظر قرار دهیم می توان به :

سرعت عملکرد (جداسازی هرچه سریعتر بخش های معیوب از سالم)

حساسیت ( مربوط به حداقل جریانی که موجب قطع رله می گردد)

تشخیص و انتخاب در شرایط خطا

پایداری(به همه ی خطاها در محدوده ی خود به درستی واکنش نشان دهد)

اشاره نمود.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.