معرفی انواع رله در برق صنعنتی

رله چیست؟

پیش از بررسی انواع رله به معرفی این محصول می پردازیم. رله به نوعی وسیله الکترومکانیکی اطلاق می شود که از آن برای ایجاد یا قطع اتصال الکتریکی استفاده می شود. رله ها دارای یک قسمت مکانیکی متحرک هستند که از قابلیت انعطاف پذیری برخوردار است.

این بخش می تواند از طریق یک آهنربای الکتریکی کنترل شود. در حقیقت عملکرد یک رله شبیه به یک سوئیچ مکانیکی است. با این تفاوت که لازم نیست رله را به شکل دستی روشن و خاموش کنید، بلکه می توانید آن را به وسیله یک الکتریکی کنترل نمایید.

رله ها نوعی کلید هستند که سرعت بالایی دارند و به کمک یک مدار الکتریکی مجزا تحریک می شوند. روش های مختلفی جهت تحریک بوبین این دستگاه وجود دارد و این موضوع باعث شده تا رله های گوناگونی داشته باشیم. در ادامه این مقاله به بررسی انواع رله می پردازیم.برای خرید انواع رله کنترل فاز اشنایدر الکتریک لطفا کلیک کنید

تفاوت رله و کلید

رله در واقع نوعی کلید است، با این تفاوت که کلید را نمی توان از راه دور کنترل کرد و یا از آن به عنوان یک کنترل کننده هوشمند استفاده کرد. اما رله این قابلیت را دارد. رله را می توان نوعی کلید هوشمند به حساب آورد. زیرا علاوه بر اینکه ویژگی های کلید را دارد، از برخی ویژگی های اضافه تر دیگر نیز برخوردار است.

اجزای رله مکانیکی

انواع رله اغلب دارای یک ساختار مشابه هستند و از بخش های زیر تشکیل شده اند:

• بوبین (سیم پیچ) ورودی
• تیغه مشترک – COM
• تیغه باز (NO-Normal Open)
• تیغه بسته (NC-Normal Close)

رله حرارتی چیست؟

کلید حرارتی یکی از انواع رله است. رله حرارتی یکی از بهترین تجهیزاتی است که برای حفاظت از موتورها به کار گرفته می شود. مهم ترین وظیفه رله های حرارتی این است که از موتورهای الکتریکی در مقابل عواملی مانند اضافه بار محافظت می کنند. اساس کاری که رله های حرارتی انجام می دهند، به عوامل گوناگونی بستگی دارد. یکی از این عوامل اختلاف ضریب طولی انبساطی است که میان دو فلز درون رله قرار دارد.برای خرید رله کنترل بار اشنایدر الکتریک لطفا کلیک کنید

رله حرارتی از عملکرد خاصی برخوردار است. به این ترتیب که زمانی که جریان از آن گذر می کند، دو فلزی که در این رله ها به کار گرفته شده است، گرم می شوند. همین موضوع باعث می شود که به تدریج طول فلزات افزایش پیدا کند. به این ترتیب ضریب انبساطی طول یکی از فلزات در مقایسه با فلز دیگر افزایش پیدا می کند.

این نوع رله ها را در رنج های مختلفی برای آمپراژهای گوناگون تولید می کنند و عملکرد آن ها براساس جریان نامی موتور است.

رله مغناطیسی چیست؟

انواع رله و کاربردهای آن را با بررسی رله مغناطیسی ادامه می دهیم. رله مغناطیسی عملکردی مانند فیوز دارد و این قابلیت را دارد که از مدار در برابر اتصال کوتاه محافظت کند. اما مهم ترین تفاوت فیوزها با رله های مغناطیسی در این است که فیوزها می سوزند اما رله های مغناطیسی مدار جریان را قطع می کنند. همانطور که از نام این رله ها پیدا است، اساس کار آن ها را بر مبنای مغناطیس قرار داده اند.

رله مغناطیسی از یک هسته مغناطیسی تشکیل شده است که اطراف آن را چند دور سیم پیچیده اند. گذر جریان اتصال کوتاه موجب ایجاد میدان مغناطیسی و جذب اهرم قطع می شود. معمولاً این رله را به ندرت به صورت مجزا به کار می برند و اغلب از آن به همراه رله های حرارتی استفاده می کنند.

رله کنترل فاز چیست؟

در ادامه موضوع انواع رله یکی دیگر از مدل های رله با عنوان را معرفی می کنیم. این نوع رله به عنوان یکی از تجهیزات کنترل کننده به شمار می رود. رله کنترل فاز علاوه بر محافظت ویژه، مواردی مانند قطع، توالی و عدم تعادل فاز را نیز کنترل می کند. همچنین اضافه و کمبود ولتاژ را در سیستم های الکتریکی سه فاز بررسی می کند. این رله در صورت بروز خطا فوراً مدار را قطع می کند و از الکتروموتور حفاظت می کند.

این رله ها از سه ورودی برای برق سه فاز، یک ورودی نول، یک تیغه باز و یک تیغه بسته تشکیل شده اند.

رله کنترل فاز چیست؟

رله کنترل بار چیست؟

یکی دیگر از انواع رله مدل است. به کمک رله کنترل بار می توانید از موتورهای تجهیزات الکتریکی در مقابل افزایش بار محافظت کنید. این رله ها می توانند جایگزین خوبی برای بی متال باشند زیرا دقت و سرعت آن ها از بی متال بیشتر است.

افزایش جریان به شکل معمول در اثر اضافه بار اتفاق می افتد. در این موقعیت لازم است تا با کمک رله های کنترل بار افزایش جریان را کنترل کنید و به این ترتیب از آسیب دیدن موتور جلوگیری می شود.

این نوع رله از سوختن موتورهای سه فاز در برابر افزایش جریان و وجود بار اضافه جلوگیری می کند. همچنین از دو فاز شدن موتورهای سه فاز نیز جلوگیری می کند.

رله کنترل بار چیست؟

بیشتر بخوانید:

رله های حفاظتی جریان نشتی زمین

انواع رله و کاربرد آن را با توضیح درخصوص رله های جریان حفاظتی دنبال می کنیم. اولین و مهم ترین نقش این رله ها حفاظت از جان انسان ها در برابر شوک های الکتریکی است. این محصولات جریان های نشتی به زمین را تشخیص می دهند و در انواع تک فاز و سه فاز عرضه می شوند.

دومین وظیفه این تجهیزات، حفظ ایمنی در مقابل آتش سوزی است. جریان های نشتی زمین در مراکز صنعتی هرچند کوچک هم باشند، می توانند به آسیب های بزرگی منجر شوند. رله های حفاظتی جریان نشتی در کنار تجهیزات دیگر مانند ترانس های کوربالانس که مسئولیت آشکار کردن جریان های نشتی را برعهده دارند، به کار گرفته می شوند.

رله حرارتی (بی متال)

این رله‌ها از دو فلز مختلف الجنس که ضرایب انبساط طولی مختلفی دارند تشکیل شده است، به اطراف این فلز به هم چسبیده یک رشته سیم حامل جریان الکتریکی پیچیده شده است. در موقع عبور جریان الکتریکی از سیم مزبور، حرارت ایجاد شده موجب خم شدن بی متال شده، عمل می‌کند. بی متال نیز مانند کنتاکتور از دو قسمت فرمان و قدرت تشکیل شده است. ولی بر خلاف در قسمت قدرت سه کنتاکت بسته (N.C) , و در قسمت فرمان یک تیغه‌ی باز و یک تیغه‌ی بسته دارد، که از تیغه‌ی بسته در مسیر جریان مدار فرمان استفاده شده و تیغه‌ی باز آن به آلارم وصل می‌شود.

بی متال در رنج‌های مختلف و برای آمپراژ مختلف ساخته می‌شود و برای عمل رله، آن را براساس جریان نامی موتور تنظیم می‌کنند. معمولا برای I<a۶۳/>

برای جریان‌های A. ۱۶۰ به بالا رله‌های حرارتی روی ترانسفورماتور جریان قرار می‌دهند. اگر بی متال در مسیر خطی باشد برابر جریان موتور و اگر در مسیر فازی باشد ۰.۵۸ جریان نامی موتور تنظیم می‌شود. این رله‌ها پس از عمل کردن بلافاصله به حالت اول برمی گردد (به خاطر گرمی بی متال)؛ لذا اولا باید کمی صبر کرد و ثانیا با فشار دکمه مخصوص RESET که معمولا قرمز رنگ است کنتاکت آن‌ها را به حالت طبیعی در می‌آورد.

نکته: اگر جریان عبوری از رله حرارتی ۵۰% بیشتر از جریان تنظیم شده باشد رله باید در مدت کمتر از ۲ دقیقه مدار را قطع کند.

نکته: اگر جریان عبوری از رله حرارتی ۲۰% بیشتر باشداز جریان تنظیم شده باشد رله باید در مدت کمتر از ۲ ساعت مدار را قطع کند.

 

– رله مغناطیسی

برای این منظور در مدار‌ها به کار می‌رود تا مانند فیوز از مدار در مقابل اتصال کوتاه محافظت کند. با این تفاوت که فیوز می‌سوزد، ولی کلید رله، مدار جریان را قطع می‌کند. می‌توان آن‌ها را دوباره وصل کرد. طبق شکل مسیر جریان از منبع تغذیه شروع می‌شود و از کنتاکت‌هایی که توسط یک اهرم بسته شده اند می‌گذرد وپس از آن جریان از طریق الکترومغناطیسی به موتور می‌رود و دوباره به منبع تغذیه بر می‌گردد. تا هنگامی که جریان خیلی زیادی عبور نکند، میدان ایجاد شده توسط الکترومغناطیس آن قدر قوی نیست که بتواند اهرم را جذب کند، ولی اگر جریان خیلی زیادی عبور کند.

مثلا هنگام ترمز موتور و یا اتصال کوتاه، میدان الکترومغناطیس خیلی خوبی ایجاد می‌شود و اهرم را به طرف خود می‌کشد این عمل به فنر امکان می‌دهد که بازوی اتصال را قطع کند و کنتاکت‌ها را باز کند و در نتیجه مدار قطع می‌شود. الکترومغناطیس انرژی اش را از دست می‌دهد و اهرم به حالت اول بر می‌گردد. در این حالت بازوی اتصال توسط فنر خارج نگه داشته شده است هنگامی که مشکل برطرف شود قطع کننده‌ی مدار را می‌توان به حالت اول در آورد و از آن استفاده کرد.

– رله‌ کنترل فاز

نوع دیگری از رله‌ها می‌باشد؛ که پیش از شروع به کار از بروز عیب در مدار جلوگیری می‌کند. رله‌ی کنترل فاز از سه ورودی برای برق سه فاز R,S,T و یک ورودی نول و همچنین یک تیغه‌ی باز ۱۵ و ۱۶ و یک تیغه‌ی بسته ۱۸ و ۱۵ تشکیل شده است. در هنگام استفاده از رله‌ها باید دقت شود که از تیغه باز رله در مسیر جریان مدار فرمان و تیغه بسته به آلارم وصل شود. کنتاکت باز زمانی بسته می‌شود که شرایط کار در زمان نرمال باشد.

مشخصه‌های رله کنترل فاز

۱- تشخیص تغییر توالی فاز

۲- تشخیص قطع یک فاز

۳- حساسیت و محافظت در برابر عدم تفارن ولتاژ سه فاز (از ۵% تا ۱۵%) قابل تنظیم.

۴- تشخیص کاهش ولتاژ شبکه

۵- قطع سریع در صورت بروز خطا

۶- دارای سیگنال‌های نمایشگر خطا‌های مختلف و حالت عادی

۷- حفاظت الکتروموتور در مقابل اختلالات شبکه مانند: قطع فاز – جابه جایی فاز – افت ولتاژ بیش از حد مجاز – عدم تقارن بیش از حد ولتاژ سه فاز و شوک ناشی از قطع و وصل متوالی برق

– رله‌ کنترل بار

نوع دیگری از رله‌ها، رله کنترل بار می‌باشد که می‌تواند جایگزین مناسبی برای بی متال باشد، زیرا دقت و سرعت آن از بی متال بیشتر می‌باشد.

مشخصه‌های رله‌ کنترل بار

۱-جایگزین بی متال

۲- مدار الکترونیکی با عمر بسیار زیاد و بدون استهلاک مکانیکی

۳- دقیق و مطمئن در تمامی شرایط و عدم وابستگی دمای محیط

۴- قابل تنظیم جریان توسط دسته AMPERS

۵- دارای تایمر تاخیر در وصل با زمان ثابت

۶- قابلیت تنظیم تاخیر در قطع توسط دسته DELAY

۷- دارای دو حرکت عملکرد قفل شونده و اتوماتیک

۸- قابلیت‌های ویژه:

الف) نمایش دهنده حالت خطا قبل از قطع خروجی

ب) دارای نمایشگر وصل خروجی

ج) دارای نمایشگر حالت خطا FAULT

– رله‌های حفاظتی جریان نشتی اتصال زمین (رله ارت فالت)

این رله‌ها عمدتا برای تشخیص جریان‌های نشتی به زمین به کار می‌روند و درانواع یک فاز و سه فاز وجود دارند. در حالت یک فاز جریان رفت و برگشت در بار مورد حفاظت، از داخل یک کوپل مغناطیسی بسیار حساس عبور می‌کند. در حالتی که جریان نشتی به زمین وجود ندارد مجموع جریان‌های رفت و برگشت که از داخل کوپل عبور می‌کنند، مساوی هستند بنابراین هیچ گونه میدان مغناطیسی ایجاد نمی‌شود، ولی در حالتی که در بار یک جریان نشتی به زمین وجود داشته باشد جمع برداری جریان‌های داخلی کوپل صفر نیست و لذا در کوپل یک میدان مغناطیسی بوجود می‌آید و این میدان می‌تواند یک مکانیکی را جهت قطع جریان، تحریک کند.

 

در حالت سه فاز نیز هر سه سیم سه فاز به همراه یک سیم نول از داخل کوپل عبور می‌کند که طرز کار آن به همان صورت فوق می‌باشد. به این رله، رله‌ی ارت فالت نیز گفته می‌شود. رله یارت فالت

مشخصه‌های رله ارت فالت

۱- تشخیص خطای اتصال به زمین

۲- تنظیم محدوده‌ی جریان نشتی از ۵% تا ۱۰۰% رنج

۳- تنظیم محدوده‌ی جریان از ۳۰۰ میلی آمپر الی ۱۰۰ آمپر

۴- تشخیص جریان نشتی در کابل‌های زیر زمینی، سیم پیچ الکتروموتور‌ها و تابلو‌های برق

– رله‌ها زمانی (تایمر) و انواع آن

یکی از وسایل فرمان دهنده‌ی مدار‌های کنترل (اتوماتیک) تایمر‌ها یا رله‌ها زمانی هستند که وظیفه‌ی کنترل مدار را برای مدت زمان معین به عهده دارند. رله‌های زمانی در انواع مختلف ساخته می‌شوند.

الف) رله‌ی زمانی موتوری یا الکترومکانیکی

ب) رله‌ی زمانی الکترونیکی

ج) رله‌ی زمانی نیوماتیکی (بافشار هوا)

ت) رله‌ی زمانی بی متال یا حرارتی

ث) رله‌ی زمانی هیدرولیکی

رله‌ها زمانی موتوری یا الکترومکانیکی

این نوع تایمر از یک موتور کوچک تشکیل شده است که از طریق چرخ دنده توسط دنده خارجی و تغذیه تایمر، موتور‌ها دور ثابت به گردش در می‌آید و با گردش موتور، زمان تایمر شروع می‌شود. پس از گردش به علت برخورد با زایده‌ی دیسک، متوقف می‌شود به میکروسوئیچ داخلی فرمان می‌دهد و کنتاکت‌های تایمر عمل می‌کنند. به طور اتوماتیک قطع می‌شوند و موتور از کار می‌افتد. زمان وصل این رله‌ها از چند ثانیه تا به طور دائم قابل تنظیم است.

رله‌ زمانی الکترونیکی

از تایمر‌های الکترونیکی برای تنظیم زمان‌های کمتر از ثانیه تا چندین ثانیه استفاده می‌شود. در ساختمان این تایمر‌ها از مدار‌ها و اجزای الکترونیکی استفاده شده است. در نوعی از این تایمر‌ها با شارژ و دشارژ یک خازن بوبین یک رله‌ی کوچک تحریک می‌شود. اصول ساختمان تایمر الکترونیکی برمبنای مدار rc (خازن مقاومت) است و برحسب تاخیر زمانی استوار است. تنظیم این تایمر‌ها بستگی به مقدار مقاومت سر راه خازن دارد. در ساه‌ترین نوع تایمر الکترونیکی در تایمر نوع فازی رله هنگامی وصل می‌شود که فازی شارژ شود. پس از وصل رله، بار ذخیره شده در خازن روی مقاومت که توسط کنتاکت باز رله به دو سر خازن وصل می‌شود تخلیه می‌گردد. در این نوع تایمر با تغییر ظرفیت خازن می‌توان زمان تایمر‌ها را تنظیم کرد.

به طور کلی رله‌ها زمانی را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد:

۱–رله‌های تاخیر در وصل (ON-DELAY): به رله‌هایی گفته می‌شود که باید به رله انرژی داده شود و سپس رله عمل کرده، کنتاکتی را باز یا بسته کند. مثل رله زمانی موتوری.

۲– رله‌های تاخیر در قطع (OFF-DELAY): به رله‌هایی گفته می‌شود که بعد از قطع شدن انرژی عمل کرده، کنتاکتی را باز یا بسته کند، مانند رله‌ی زمانی نیوماتیکی.

‌

رله‌ها زمانی نیوماتیکی (با فشار هوا)

در این تایمر از خاصیت ذخیره سازی و فشردگی هوا استفاده می‌شود. به این ترتیب که رله در موقع رها شدن خیلی راحت رها می‌شود وقتی که بوبین تحریک می‌شود، قسمت متحرک را جذب می‌کند، اهرم قطعه‌ای را که به شکل دم آهنگری است فشار خواهد داد. هوای داخل دم از طریق سوپاپ یک طرفه خارج می‌شود، وقتی که بوبین از تحریک خارج می‌شود فنر دم را منبسط کرده و دم از طریق سوپاپ تنظیم هوا پر می‌شود.

سرعت انبساط دم در رابطه با پیچ تنظیم تفاوت می‌کند وقتی که دم به حالت عادی برگشت کنتاکت‌ها عمل می‌کنند بنابراین به وسیله‌ی میزان کردن پیچ تنظیم، عمل کردن کنتاکت‌ها را میتوان تغییر داد. کار این زمان سنج شبیه تایمر موتوری است با این تفاوت که زمان سنج موتوری پس از تنظیم و وصل بوبین آن به ولتاژ شروع به کار می‌کند. ولی زمان سنج نیوماتیکی پس از قطع بوبین آن از ولتاژ شروع به کار میکند.

رله‌ها زمانی حرارتی (تایمر حرارتی)

این نوع تایمر با استفاده از خاصیت بی متال کار می‌کند و در انواع رله حرارتی ذوب شونده، رله‌ی حرارتی بی متال و رله‌ی حرارتی منعکس کننده میله‌ای ساخته می‌شود. زمانی که جریان از بی متال عبور می‌کند، بی متال گرم می‌شود و پس از مدتی در اثر تغییر شکل عمل کرده مدار را قطع یا وصل می‌کند. دقت این نوع زیاد نیست و آب و هوای محیط بر روی آن تاثیر می‌گذارد.

رله‌ زمانی هیدرولیکی

در این رله از سیستم هیدرولیکی جهت تاخیر در مدار استفاده می‌شود، طرز کار آن طوری است که وقتی جریان برق به رله وصل می‌شود مقداری روغن در داخل ان جا به جا می‌گردد، برای بازگشت روغن به محل اولیه زمانی لازم است که این زمان را به عنوان زمان تایمر در نظر می‌گیریم. این رله‌ها د. رمدار‌های مختلف کاربرد دارند.

ترموستات

نوعی رله‌ حرارتی است که در مقابل درجه حرارت محیط حساس بوده و عمل میکند. این وسیله در دستگاه‌های مختلف صنعتی دارای کاربرد فراوان است. وظیفه‌ی تعادل حرارتی دستگاه را به عهده دارد. در صورتی که حرارت از حد تنظیمی فراتر رود، کلید عمل کرده یک کنتاکت باز را می‌بندد و یا کنتاکت بسته‌ای را باز می‌کند. از بیشتر در وسایل حرارتی و برودتی مانند شوفاژ، یخچال و چیلر استفاده می‌شود.

منبع : بابا ادیسون