كار رله چیست

جهت مشاهده کلیه قطعات برق صنعتی لطفاً کلیک نمایید

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 كننده 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:

1 – 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.

2 – 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، شاخه 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 وقرله های جریانی

شبکه های الکتریکی

موتورها

تنوع 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.

کاررله های جریانی چیست؟

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 بارجریان 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 بالا 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 عبارتند از:
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:

1) 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 )

2) 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)

3) رله های فرکانسی : این رله ها بر اساس فرکانس ولتاژ ورودی عمل میکند ( رله های افزایش و کمبود فرکانس)

4) 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 .

5) 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

6) 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 …..

عیب یابی آی سی های سیموس (cmos)

این آی سی ها با ولتاژهای بین

3 تا 15 کار می کنند و در بهترین حالت از 9 تا 12 ولت هم استفاده نمایید و از یک آی سی رگولاتور برای ثابت نگه داشتن ولتاژ 12 ولت به طریق زیر استفاده کنید.

ولتاژ مثبت منبع تغذیه ر

ا با U_s یا V_dd یا +V_ss و یا +V_DD و ولتاژ خط شاسی منفی را با GND (گراند یا شاسی) نشان می دهند.

 آی سی های سیموس (CMOS) معمولا با 4000 و یا 74C… شروع می شوند.مثل 4011

ولتاژ ورودی گیت های داخل آی سی های سیموس (CMOS) نبایستی از ولتاژ منبع تغذیه بیشتر باشد (به جز آی سی 4049،4050)

برای اینکه بدانیم داخل آی سی های سیموس (CMOS) یا TTLچه گیت هایی وجود دارد.می توان از کتاب آی سی های سیموس (CMOS) یا TTL استفاده نمود.

ورودی گیت های آزاد این آی سی ها اگر H باشد،بایستی ولتاژ مثبت منبع و اگر L باشد بایستی به ولتاژ منفی منبع وصل نمایید تا در کار مدار اختلال و اشکالی پیش نیاید.

هنگامی که تغذیه آی سی سیموس (CMOS) قطع است به گیت ها،ورودی ندهید که باعث سوختن آن می شود.

وقتی که با دست پایه های آی سی های سیموس (CMOS) را لمس کنیم،الکتریسیته ساکن موجود در روی پوست دست باعث می شود که جریان خیلی کمی (حدود  آمپر) از آی سی عبور کند و با توجه به این امپدانس ورودی اکسید متال که جنس آی سی های سیموس (CMOS) از آن

بوده،حدود  اهم می باشد،بنابراین ولتاژی که روی پایه های آی سی افت می کند برابر است با 100 ولت که در نتیجه این 100 ولت باعث سوختن آی سی می شود.برای جلوگیری از این کار می توان یک زینر دیود 50 ولتی بین ورودی و خروجی قرار داد.

آی سی های سیموس (CMOS) درجه حرارت -40 تا +85 درجه سانتیگراد را تحمل می کنند.

در موقع تماس با این آی سی ها،با دست دیگر فیبر مسی مدار را لمس کنید.

فیش های اهم متر را به پایه های آی سی های سیموس (CMOS) اتصال ندهید.

آی سی های سیموس (CMOS) را در کاغذهای آلومینیومی قرار دهید که از الکتریسیته ساکن محفوظ باشند.

در موقع لحیم کاریري،قسمت قلزی هویه با گیره به شاسی وصل شود.

آی سی های سیموس (CMOS) معمولا یا 14 پایه،یا 16 پایه . یا 24 پایه می باشند و اگر 14 پایه باشد،پایه 7 و 14 ولتاژ تغذیه است(7 منفی و 14 مثبت) و اگر 16 پایه باشد،پایه 8 و 16 ولتاژ تغذیه است و اگر 24 پایه باشد،پایه 12 و 24 ولتاژ تغذیه می باشد.

چون در مدارات دیجیتالی،اکثرا به یک سیگنال ژنراتور نیاز است که موج مربعی (پالس مربعی) تولید می کند،بنابراین از مدار زیر می توان استفاده نمود.

 فرکانس ساخته شده در مدار بالا برابر است با :

 فرکانس={ مقدار خازن(فاراد)*مقاومت(اهم) } / 2.2

که در شکل بالا دو گیت 4011،قسمتی از آی سی 4011 می باشد و ولتاژ + پایه 14 و ولتاژ- به پایه 7 آی سی وصل می شود و خروجی نقطه A و شاسی می باشد.

اگر گیت AND با دو ورودی نیاز باشد،می توان از آی سی سیموس CMOS 4081 استفاده نمود و اگر گیت AND با سه ورودی مورد نیاز باشد،از آی سی 4073 استفاده نمود.

اگر گیت OR با دو ورودی نیاز باشد،م

ی توان از آی سی 4075 استفاده نمود و اگر گیت OR با چهار ورودی نیاز باشد،می توان از آی سی سیموس CMOS 4072 استفاده نمود.

 اگر گیت NAND با دو ورودی مورد نیاز باشد،می توان از آی سی سیموس CMOS 4011 استفاده نمود و اگر گیت NAND با سه ورودی مورد نیاز باشد می توان از آی سی سیموس CMOS 4023 استفاده نمود و اگر گیت NAND با چهار ورودی نیاز باشد می توان از آی سی سیموس CMOS 4012 استفاده نمود.اگر گیت NOT مورد نیاز باشد،می توان از آی سی سیموسCMOS 4009 استفاده نمود و اگر گیت NOT با سه ورودی مورد نیاز باشد،می توان از آی سی سیموس CMOS 4001 استفاده نمود.

 اگر گیت NOR با دو ورودی مورد نیاز باشد می توان از آی سی سیموس CMOS 4001 استفاده نمود و اگر گیت NOR با سه ورودی مورد نیاز باشد می توان از آی سی سیموس CMOS 4025 استفاده نمود.

نصب پمپ ها در آبرسانی

در نصب پمپ ها بايد همواره سعي نمود پمپ را پائين تر از سطح منبع مكش قرار داده تا فشار مكش مثبت ايجاد گردد و در صورتيكه اين امر در بعضي از شبكه هاي آبرساني مقدور نباشد، تا آنجائيكه وضع ايستگاههاي پمپاژ اجازه مي دهد بايد سعي نمود پمپ نزديك سطح مايع منبع مكش قرار گيرد تا اختلالات كمتري در كار پمپ ايجادگردد .

مسير لوله كشي بايد مستقيم و از ايجاد خمها و زانوها و لوازمات لوله كشي نه چندان مورد نياز اجتناب ورزيد ، بين زانوئي و محل اتصال مكش بايد لوله مستقيمي بطول لااقل 5 برابر قطر مکش فاصله ايجاد نمود . چرا كه در غيراينصورت فشار مكش نامتعادلي ايجاد شده و يكطرف چشمه پروانه و محفظه مكش پر تر از طرف ديگر گرديده و تلفات هيدروليكي پمپ زياد و راندمان پمپ كم مي گردد .

بايد قطر لوله مكش يك نمره بيشتر از قطر مجراي رانش بوده و عمق مكش بين 5/4 تا 6 متر باشد ، لوله مكش بايد كاملاً آب بندي بوده و از محبوس نمودن هوا در لوله مكش اجتناب ورزيد ، در قسمت اعظم لوله ورودي پمپ ، فشار هوا كمتر از فشار جو بوده و براي مطمئن شدن از آب بندي لوله ورودي بعد از كارگذاري ، يك شعله به قسمتهاي اتصالي نزديك مي كنند در صورتيكه درزي موجود باشداتصال شعله بطرف لوله كشيده مي شود لوله مكش بايد 1 تا 2 متر پائين تر از حداقل سطح آب چاه باشد تا هوا وارد پمپ نگردد در قسمت رانش پمپ شير يك طرفه جهت جلوگيري از حركت معكوس آب و شير تنظيم جهت كم و زياد نمودن آب تعبيه نموده با صدمه اي به پمپ وارد نگردد.

جهت نصب پمپها اصولاً يك شاسي محكم براي موتور و پمپ درنظر گرفته و از ايجاد ناميزاني كه سبب فرسوده شدن بوشهاي اتصال و ياتاقانها و احتمالاً شكستن محور پمپ مي گردد جلوگيري مي شود همواره بايد سعي نمود محور پمپها با موتور محرك آن در كارخانه ميزان شود كه اين ميزان نبايد در اتصال و نصب پمپ بهم بخورد.

معمولاً صفحه اي به ضخامت 5/2تا 4 سانتيمتر بين صفحه زبري پمپ و سطح بالائي فنداسيون در نظر گرفته مي شود كه با ملات سيمان پوشيده شده تا ناصافيهاي بالائي فونداسيون اصلاح و حركت جانبي صفحه زبري پمپ كم شود.

درمسير رانش پمپ ، يك شير دروازه اي و يك سوپاپ كنترل قرار مي دهند ، كار اين سوپاپ حفظ پمپ در مقابل فشارهاي اضافي وارد بر پمپ است.

سوپاپ انتهاي لوله مكش بايد لااقل 5/1 متر از سطح مايع مكش پائين تر بوده و پمپ نيز بايد به سطح منبع مكش نزديك باشد .

پمپ و موتور را بايد روي فونداسيون محكمي نگهداشت تا تنظيم آن خراب نگردد در غير اينصورت بوشهاي اتصال محور پمپ و موتور نيز ياتاقانهاي آن خراب و سبب شكستگي محور مي گردد .

مشخصات یک منبع تغذیه ی خوب

در نظر بسياري از مصرف كنندگان اكثر منابع تغذيه شبيه هم مي باشند كه البته اين مساله درست نيز مي باشد چون كه طبيعت بازار بر اين است كه اكثر توليدكنندگان تمام هم و غم خود را بر روي عملكرد منبع تغذيه ( توليد ولتاژ خروجي ) مي گذارند نه بر روي طراحي.

بنابر اين هنگامي كه مي خواهيد منبع تغذيه اي بخريد به نكات زير توجه كنيد :
در منبع تغذيه اي كه تهيه مي كنيد به مسايل حرارتي آن توجه كنيد. اگر منبع تغذيه اي كه تهيه مي كنيد در هنگام كار كردن از لحاظ حرارتي دماي قابل قبولي نداشته باشد در اين صورت براي خنك كردن منبع نياز به فن خواهيد داشت و بايد به نوبه خود هزينه اي براي تهيه فن، سيم كشيهاي مورد نياز و مدارات خاص آن صرف كنيد.
امروزه مواد جديدي به بازار آمده كه حرارت را بهتر انتقال مي دهند و در كنار استفاده از قطعات با كيفيت بهتر و همچنين رعايت نكات طراحي باعث بهبود قابل توجه در مسايل حرارتي مي شود.
بعضي منابع ساخته شده از دماي 0 درجه سلسيوس تا دماي 50 درجه سلسيوس و با حداكثر توان خروجي به صورت هوا خنك( Natural air convection cooling ) كار مي كنند.

نكته بسيار مهم ديگري كه درهنگام خريد منبع تغذيه بايد به آن توجه كنيد پايداري حرارتي منبع تغذيه مي باشد. اين بدان معناست كه منبع تغذيه در بازه دمايي كه كار ميكند بايد ولتاژ خروجي را تا ميزان خطايي كه قابل قبول است و جزء استانداردهاي منبع تغذيه مي باشد ثابت نگه دارد. اين مسأله به خاطر آن است كه سيستمي كه شما طراحي مي كنيد امكان دارد در مكانهاي متفاوتي در كشور نصب گردد كه بازه دمايي زيادي را در بر مي گيرد و همچنين چون سيستم براي كاركرد در تمامي فصول سال مي باشد در نتيجه باز هم از اين نظر منبع تغذيه شما بايد قابليت كار كردن در بازه دمايي زيادي را داشته باشد. همچنين امكان دارد سيستمي كه شما طراحي مي كنيد در كنار ديگر دستگاههاي ديگر نصب شود كه آنها هم به نوبه خود به دليل توان مصرفي كه دارند باعث مي شود كه تا حدودي دماي سيستم افزايش يابد كه در اين صورت باز هم منبع تغذيه بايد بتواند ولتاژ مورد نياز دستگاههاي شما را تا خطاي قابل قبولي ثابت نگه دارد.
مثالي كه براي اين مساله مي توان آورد سيستمهاي مخابراتي مي باشد كه هم بايد در مكانهاي شهري در دسترس نصب شوند و هم در مكانهاي دورافتاده. بنابراين دستگاهها بايد بتوانند در بازه دمايي زيادي كار كنند. حتي ممكن است در مكانهاي با آب و هواي خشك دماي داخل اتاق يا مكاني كه سيستم در آن نصب مي شود تا 70 درجه سلسيوس نيز برسد. بنابراين امروزه مهندسي كنترل دما در طراحي منابع تغذيه سوييچينگ يك مساله حياتي مي باشد.
پايداري حرارتي در منابع تغذيه با يك عدد مشخص مي شود كه اصطلاحا به آن Output temperature coefficient مي گويند.
براي رنج كاركرد دمايي با پايداري حرارتي بسيار خوب، اين ميزان خطا كمتر از 0.02 ± درصد به ازاي هر درجه سلسيوس تغييرات دماي سيستم مي باشد.

نكته ديگري كه در هنگام خريد منبع تغذيه بايد به آن توجه كنيد ثابت ماندن ولتاژهاي خروجي ( به ميزان قابل قبول ) در رنج كاركرد ولتاژ ورودي منبع تغذيه مي باشد. بازه ولتاژي كه منبع تغذيه، در ورودي با آن كار مي كند باعث مي شود كه سيستم با حداكثر توان خروجي در اكثر شبكه هاي موجود در كشور با ولتاژهاي مختلف كار كند.
مثلا اگر ولتاژ ورودي منبع تغذيه برق شهر ( در مورد منابعي كه ورودي آنها ولتاژ AC است ) يا باتري ( در مورد منابعي كه ورودي آنها ولتاژ DC است ) باشد به دليل آن كه ولتاژ ورودي داراي خطا مي باشد و ثابت نيست در اين صورت منبع تغذيه بايد قابليت ثابت نگه داشتن ولتاژهاي خروجي را ( تا ميزان خطاي قابل قبول ) داشته باشد. ثابت ماندن ولتاژهاي خروجي منبع تغذيه با تغييرات ولتاژ ورودي را اصطلاحا Line regulation مي گويند.
براي منابع تغذيه داراي Line regulation خوب در خروجي، اين ميزان خطا كمتر از 0.5 ± درصد به ازاي رنج كاركرد ولتاژ ورودي منبع تغذيه مي باشد.

نكته ديگري كه در هنگام خريد منبع تغذيه بايد به آن توجه كنيد ثابت ماندن ولتاژهاي خروجي منبع تغذيه ( به ميزان قابل قبول ) در برابر تغييرات بار خروجي مي باشد. زيرا امكان دارد سيستمي كه شما طراحي مي كنيد همواره مقدار جريان ثابتي از خروجي نكشد. ثابت ماندن ولتاژهاي خروجي منبع تغذيه با تغييرات جريان خروجي را اصطلاحا Load regulation مي گويند.
براي منابع تغذيه داراي Load regulation خوب در خروجي، اين ميزان خطا كمتر از 0.5 ± درصد به ازاي رنج كاركرد جريان خروجي منبع تغذيه ( از % 10  تا % 100  جريان خروجي منبع تغذيه ) مي باشد.

نكته مهم ديگري كه در هنگام خريد منبع تغذيه بايد به آن توجه كنيد مسايل حفاظتي منبع تغذيه مي باشد. مثلا بايد به وجود يا عدم وجود حفاظتهاي زير در يك منبع تغذيه توجه كنيد :
■ حفاظت در برابر اتصال كوتاه شدن خروجي
( Output Short Circuit Protection )
■ حفاظت در برابر افزايش ولتاژخروجي منبع از حدي معين
( Output Over Voltage Protection )
■ حفاظت در برابر كاهش ولتاژخروجي منبع از حدي معين
( Output Under Voltage Protection )
■ حفاظت در برابر افزايش ولتاژ ورودي منبع از حدي معين
( Input Over Voltage Protection )
■ حفاظت در برابر كشيدن توان اضافه تر از توان كلي اسمي دستگاه
( Total Output Over Power Protection )
■ حفاظت در برابر كشيدن توان اضافه تر از توان اسمي هر يك از خروجيها
( Output Over Power Protection )
■ حفاظت در برابر اتصال معكوس ولتاژ ورودي در منابعي كه به ورودي آنها ولتاژ DC وصل ميشود
( Reverse Input Voltage Protection )

همين طور يكي از مسايل بسيار مهمي كه بايد در هنگام خريد منبع تغذيه به آن توجه كنيد مقدار عايق بودن ولتاژ ورودي از ولتاژهاي خروجي و همچنين مقدار عايق بودن بدنه دستگاه ( كه معمولا آن را به Earth وصل مي كنند ) از ولتاژهاي ورودي و خروجي دستگاه مي باشد. اين كه ببينيد در سيستم خود به چه ميزان ولتاژ عايقي نياز داريد و اين كه منبعي كه تهيه مي كنيد اين ميزان عايقي را دارا مي باشد يا نه. زيرا در هر صورت بايد اين احتمال را بدهيد كه اگر در ورودي منبع تغذيه ولتاژ ناگهاني زيادي بر اثر وجود خطا در سيستم انتقال برق بيافتد در اين صورت منبع تغذيه بايد توانايي اين كه خود و سيستم شما را در برابر اين ولتاژ ناگهاني محافظت كند، داشته باشد. در اين حالت سيستمهاي حفاظتي منبع تغذيه وارد عمل مي شوند و اجازه عبور اين ولتاژ ناگهاني را به خود منبع تغذيه و نهايتا سيستم شما نمي دهند و يا اين كه در بدترين حالت اگر خود منبع بسوزد ولي باز هم نبايد براي سيستم شما اتفاقي بيفتد و سيستم شما بايد سالم باقي بماند. در اين حالت ميزان عايقي ولتاژ ورودي از ولتاژهاي خروجي و همچنين ميزان عايقي بدنه از ولتاژهاي خروجي و يا ورودي مهم مي باشد.

حال با در نظر گرفتن موارد بالا تازه متوجه مي شويد كه همه منابع موجود در بازار شبيه هم نيستند.
بعضي منابع تغذيه داراي ويژگيهاي مثبت زير نيز مي باشد :
1 ) منابع طراحي شده، در هنگام روشن شدن به آرامي روشن مي شوند ( Soft Start ) تا جريان اوليه هجومي ( Input Inrush Current Limiting ) را محدود كنند.
2 )  قابليت نصب آسان :
براي نصب نياز به هيچ گونه ابزار خاص يا آموزش ويژه اي ندارند كه اين موضوع زماني كه بخواهيد منابع ما را در مكانهاي مختلف و توسط افراد متفاوت در دستگاههاي خود نصب كنيد  يك مزيت مهم مي باشد.
فقط كافيست كه ولتاژ ورودي منبع را وصل كنيد و ولتاژهاي خروجي آن را هم به سيستم خود وصل كنيد.
همچنين نحوه قرارگيري پيچها براي نصب دستگاه به گونه اي است كه بتوان به راحتي براي مقاصد تعمير يا كارهاي ديگر، دستگاه را باز كرد.
3 ) وجود LED در ولتاژهاي ورودي و خروجي منبع تغذيه اجازه تشخيص زودهنگام خطا در ورودي و خروجيها را مي دهد.
4 ) حداقل فضا و حجم
اندازه و حجم يك سيستم يك مساله مهم مي باشد. اين مساله نه تنها باعث كاهش هزينه ها و مدارات به كار رفته در سيستم مي شود بلكه باعث مي شود فضا را نيز كوچكتر كنيم و همچنين باعث مي شود سيستم خود را از مكانهاي سربسته بزرگ به فضاهاي باز كوچكتر ببريم ( مثلا در سيستمهاي مخابراتي ).

تعریف موتور ضد انفجار

طبقه بندی مناطق چگونه انجام می شود؟

با تشخیص برخی مناطق کارخانه یا سایت به عنوان منطقه خطر، را ( با ……………. ) مشخص می کنیم که چه ناحیه ای خطرناکتر است و به توجه یا تجهیزات بیشتری نیاز دارد و چه منطقه ای کم خطرتر است. همچنین متوجه می شویم که چه مناطقی ایمن هستند.

طبقه بندی مناطق الکتریکی به ما خاطر نشان می کند که چه نوع تجهیزاتی باید در آن مناطق به کار گرفته شود و از چه تجهیزاتی نمی توان استفاده کرد. چگونه این کار انجام می شود؟

توجه به این نکته مهم است که تجهیزات الکتریکی ضد انفجار تنها در برخی نواحی به کار گرفته می شوند. این تجهیزات شناسنامه و شناسه های ویژه ای دارند که به ما می گوید که آیا می توان از آنها در نواحی خطرناک خاصی استفاده کرد یا نه؟ بر این اساس ما می توانیم از این تجهیزات در مناطق پر خطر بدون نگرانی استفاده کنیم.

بنابراین برخی تجهیزات و ابزارهای الکتریکی را تنها می توان در ناحیه 2 به کار گرفت، در حالیکه برخی دیگر در ناحیه خطر 1 نیز کاربرد دارند. طبقه بندی بر اساس نواحی خطر را در ادامه توضیح می دهیم. هزینه این تجهیزات بسته به نوع محافظت و مناسب بودن برای استفاده در نواحی مختلف فرق می کند. بنابراین اگر مهندس طراح به اشتباه ناحیه ای امن را خطرناک طبقه بندی کند، و یا حتی اگر ناحیه ای را که باید در ناحیه خطر 2 طبقه بندی کند خطر 1 بداند ناگزیر باید هزینه بیشتری برای خرید تجهیزات ضد انفجار با قابلیت بیشتر پرداخت کنید. چنین تجهیزاتی هزینه نگهداری بیشتری نیز در بردارند. بنابراین در دوره عمر خود نیز هزینه بیشتری را به شرکت تحمیل می کنند.

از سوی دیگر، اگر منطقه خطری به اشتباه جزو مناطق ایمن طبقه بندی شود هزینه آن بسیار بالاست چرا که ممکن است به انفجار ناخواسته ای منجر شود که پیامدهایی مالی و جانی در پی داشته باشد و تصویر شرکت را نیز مخدوش سازد. چنین اتفاقاتی ممک است حیات شرکت را نیز به خطر اندازد.

بنابراین طبقه بندی درست مناطق خطر از نظر هزینه نیز همانند موضوع مهندسی ایمنی اهمیت دارد برخی مفاهیم اساسی درباره مواد خطرناک را باید بدانیم تا بتوانیم درک بهتری از طبقه بندی مواد و نیز انتخاب الکتروموتور ضد انفجاری که با آن شرایط مناسب را داشته باشیم

برای دسته بندی موتورهای ضد انفجار , سازندگان نیاز دارند که آزمایشگاههای متعهد Underwriters Laboratories (UL) و نظامنامه ملی برق National Electrical Code (NEC) آنها را به رده = CLASS – گروه = Group و تقسیم کرده و محدودیت های قانونی درجه حرارت را برایشان مشخص کنند .

طراحی موتورهای ضد انفجار در محیط های بسته

The Basics: Explosion Proof Enclosure Design

این نوع موتورهای ضد انفجار برای محیط های بسته طراحی می شوند ملاحظات اساسی برای این موتورها این است که باید از بروز جرقه در محیطی که می تواند حاوی بخارات و گازهای قابل اشتعال باشد خودداری کند. موتورهای ضد انفجاری برای محیط های بسته برای محیط های بسته ؛ سنگین و پر حجم هستند . آنها به گونه ای طراحی شده اند که در حد توانایی موتور در برابر خوردگی و محدوده درجه حرارت و گرم شدن بیش از اندازه مقاوم می باشد . سازندگان اتصالات این و فلنج های آنها را به گونه ای می سازند که در برابر نفوذ شعله مقاوم flame tight, باشد. و محفظه ای باریکی داشته باشند که به هنگام وقوع انفجار داخلی گازهای داغ حاصل از انفجار رها شده و امکان سرد شدن پیدا کنند و به اندازه سرد شوند که باعث انفجار مجدد نشوند .

مروری بر دسته بندی موتورها :

Overview of Motor Classifications

موتورهای ضد انفجاری اساساً در دسته بندی موتورهای محصور= سربسته قرار می گیرند که بر پایه حفاظت در برابر شرایط محیط و نیز سرد شدن ساخته شده اند . ⁶

بطورکلی موتورهای محصور که توسط :

موسسه ملی سازندگان تجهیزات برقی National Electrical Manufacturers Association (NEMA) و نیز کمیته بین المللی الکتروتکینیکال International Electrotechnical Commission (European standard) که استانداردی اروپایی است طراحی شده اند در دو گروه کلی قرار می گیرند ⁷:

1- موتور با پوسته باز open enclosures

2- موتور با پوسته کاملاً محصور شده ally enclosed enclosures.

نوع : پوسته باز آن دارای دریچه هایی است که امکان تهویه هوا در اطراف سیم پیچ های موتور را می دهد . که چهار نوع از این موتور های پوسته باز وجود دارند

. There are four types of open enclosures

• Drip-proof = مقاوم در برابر قطره

• Splash-proof = مقاوم در برابر پاشش

• Guarded = محافظت شده

• Weather protected = مقاوم در برابر شرایط آب و هوایی

استفاده از موتورهایی که در پوسته آنها باز است Open enclosures برای مکانهای مخاطره آمیز مناسب نیست برای این کار باید از موتورهایی که بطور کامل در پوسته محصور شده اند Totally enclosed enclosures استفاده شود . موتورهای کاملاً محصور از جریان هوا از داخل به بیرون از موتور و به محیط اطراف جلوگیری می کنند اما آنها گازها را کاملاً نشت بندی نمی کنند ⁸چهار نوع ⁹ موتور کاملاً محصور وجود دارد که عبارتند از :

• موتورهای کاملاً محصور بدون تهویه هوا Totally Enclosed, Non Ventilated (TENV)

• موتورهای کاملاً محصور با پروانه خنک کننده Totally Enclosed, Fan Cooled (TEFC)موتور کاملاً محصور با هوای بیش از اندازه Totally Enclosed, Air Over (TEAO)

• موتورهای ضد انفجاری Explosion Proof

Explosion Proof Motor Classifications by Hazardous Locations

دسته بندی موتورهای ضد انفجار برای محیط های مخاطره آمیز

موتورهای ضد انفجاری برای محیط های مخاطره آمیز توسط آزمایشگاههای بیمه Underwriters Laboratories (UL) و نیز نظام نامه ملی برق Underwriters Laboratories (UL) و نیز OSHA بشرح زیر تعریف شده است .

کلاس 1 : گازها بخارات و مایعات Gases, vapors, and liquids:

• گروه A : استیلن Gases, vapors, and liquids

• گروه B : هیدورژن و مظائر آن . Hydrogen, etc.

• گروه C : اتر و نظائر آن Ether, etc.

• گروه و D : هیدروکربنها ؛ سوختها و , حلالها و نظائر آن Hydrocarbons, fuels, solvents, etc.

دسته بندی 1 : مخاطرات انفجاری معمول Normally explosive and hazardous

دسته بندی 2 : مخاطراتی که بطور معمول در هوا وجود ندارند ولی بطور غیر مترقبه ممکن است بروز کنند . Not normally present in an explosive concentration (but may accidentally exist)

کلاس II : گردو غبارها Dusts

• گروه E : غبار فلزات ( هادی و منفجر کننده )

• گروه F : غبار کربن ( که برخی از آنها هادی بوده و همه آنها قابل انفجارند )

• گروه G : آرد , نشاسته , حبوبات , پلاستیک های قابل احتراق یا غبارات شیمیایی ( قابل انفجار)

دسته بندی 1 : مقادیر قابل اشتعال غبارکه بطور معمول وجود دارند و یا ممکن است بصورت معلق وجود داشته باشند و یا غبارهای هادی که وجود دارند .

دسته بندی 2 : غباری که بطور معمول به مقداری که باعث اشتعال شوند در هوا معلق نیستند ( اما ممکن است که بطور اتفاقی رها شوند ) لایه های غبار که حضور دارندذ

کلاس III : الیاف

• منسوجات ؛ مصنوعاتی چوبی و نظائر آن ( که بسادگی قابل اشتعال هستند اما تمایلی به انفجار ندارند )

دسته بندی 1 : مورد استفاده و یا جابجا شدن توسط تولید کنندگاه

دسته بندی 2 :

نگهداری و یا جابجایی درانبار ( منحصراً برای سازندگان )

موتورهای ضد انفجار بسته با محیط های که هستند : به رده ؛ گروه و دسته تقسیم می شوند ( مثلاً کلاس I دسته بندی 2 یا کلاس 1 و دسته بندی 2 و نطائر آن (e.g., Class I, Division 1, Class I Division 2, etc.))

تفاوت در کلاس آنها بستگی به محدودیت درجه حرارت و برای روشهای محافظت در برابر مواد از گروه = groups استفاده می شود .

Explosion Proof Construction

ساختارهای ضد انفجاری

موتورهای ضد انفجاری با قطعاتی و موادی ساخته می شوند که توانایی مقاومت در برابر مناطق مخاطره آمیز را داشته باشد این شرایط شامل :

• عایق های کلاس F

• محورهای و زنجیرهای مسی ضد جرقه

• کاندویت ها و جعبه های به ابعاد بزرگ که سوراخهایی که رزوه دارند .

• فن های خنک کننده مقاوم در برابر خوردگی و نیز ضد جرقه Non-sparking, corrosion resistant, cooling fans

• درپوش های فن و صفحات انتهایی از چدن Cast iron end plates and fan covers

• Stainless steel breathers and drains

• تخلیه و تنفس ها از جنس فواد ضد زنگ

• استفاده از بلبرینگ های نشت بندی شده و ضد اصطکاک با پوشش دوگانه و بزرگتر از اندازه با گریس های حرارت بالا

• Oversized, double-shielded, anti-friction, sealed ball bearings with high temperature grease

• Low loss steel laminations for higher efficiency

• لابه های فولاد ضد زنگ با تلفات کم برای کارایی بیشتر

• Precision dynamic balancing

• بالانس دقیق دینامیک

• High temperature polyester varnish impregnated armatures

• آرمیچرهایی که با لاک های پلی استر در درجه حرارت بالا اشباع شده اند

• Dynamically balanced to reduce vibrations

• بالانس دینامیکی برای کاهش لرزش

عایق های سیم پیچ کلاس F

Class F winding insulation نسبت به سایر کلاس عایق ها بیشترین محافظت را در برابر درجه جرارت دارا می باشند ¹⁴

عایق های کلاس H Class H polyester که با لاک پلی استر پوشش داده شده اند و در آمیچر موتور مورد استفاده هستند نیز بیشترین حفاظت در برابر درجه حرات را ارائه می دهند . ¹⁵

ورقه های انتهایی end plates موتور از جنس چدن هستند تا ضمن اینکه استحکام خوبی دارند بتوانند فشار بالای ناشی از انفجاررا تحمل کرده و در برابر خوردگی هم مقاوم باشند . همه بخش ها ماشینکاری شده اند تا درزهای آنها خیلی کم باشد و مانع از خروج گازهای ناشی از انفجار به بیرون بشوند تا زمانیکه موتور به اندازه کافی سرد شود و امکان مشتعل کردن اتمسفر محیط را نداشته باشد . ¹⁶

نگهدارنده های برنجی و ضد جرقه محور موتور Non-sparking brass shaft slingers این امکان را می دهند که نشت بندی محور motor shaft بخوبی صورت گیرد.

جعبه اتصالات و لوله های هدایت کننده کابل برق conduit/connection boxes باید به آن اندازه بزرگ انتخاب شوند تا بتوانند سیم ها و کابلهای متصل به موتور را در خود جای دهند همانگونه که قبلاً یادآوری شد این لوله ها باید از جنس چدن ساخته شوند تا ضمن اینکه استحکام بیشتری دارند در برابر خوردگی هم مقاوم باشند

رله یک سوئیچ الکترونیکی که تحت کنترل سایر مدارات الکترونیکی باز و بسته می شود. در اصل سوئیچ با یک آهنربای مغناطیسی برای باز و بسته کردن یک یا چند اتصال عمل می کند. این وسیله توسط “جوزف هنری” (Joseph Henry) در سال 1835 اختراع شد. چون رله می تواند مدار خروجی پر قدرتی را نسبت به مدار ورودی کنترل کند می توان آنرا به عنوان نوعی تقویت کننده در نظر گرفت.
محتویات
1- عملیات
2- انواع رله
2-1- Latch
2-2- Reed
2-2-1- Mercury-wetted
2-3- Polarized
2-4- Machine tool
2-5- Contactor
2-6- Solid state contactor
2-7- Buchholz
2-8- Forced-guided contacts
2-9- Solid-state
2-10- Overload protection
3- قطب و لولا
4- کاربردها
5- انتخاب یک رله
6- رله حفاظتی
7- رله جریان بالا
8- منابع
عملیات
وقتی جریان از سیم پیچ عبور می کند، میدان مغناطیسی حاصله یک میله فلزی را که به طور مکانیکی به یک اتصال متصل شده است، را جذب می کند. این حرکت موجب اتصال یا قطع یک اتصال با یک اتصال ثابت می شود. وقتی جریان قطع می شود، میله فلزی با نیروی تقریبی نصف قدرت میدان مغناطیسی به محل اولیه خود بر می گردد. معمولا این نیرو توسط یک فنر (spring) تامین می شود، البته از نیروی گرانش (gravity) نیز در موتورهای استارتر صنعتی ممکن است استفاده شود. اغلب رله ها برای عملیات سریع ساخته می شوند. در کاربردهای ولتاژ پائین، کاهش نویز دارای اولویت بیشتری است و در کاردهای ولتاژ بالا کاهش قوس الکتریکی اولویت بیشتری دارد.
اگر انرژی سیم پیچ توسط DC تامین شود، خیلی اوقات یک دیود به دوسر سیم پیچ متصل می شود تا انرژی حاصل از میدان مغناطیسی را به هنگام قطع مصرف و یا به عبارتی پراکنده کند، که می تواند یک ضربه ولتاژ باشد و به سایر قسمتهای مدار ضربه بزند. اگر سیم پیچ برای کار با AC طراحی شده باشد، یک حلقه مسی در انتهای سیم پیچ، تابیده می شود. این حلقه(shading ring) یک جریان غیر هم فاز تولید می کند که کشش میله فلزی را در سیکلهای AC افزایش می دهد. یعنی هنگامی که جریان AC مقدار مینیمم خود را دارد این سیم با یک اختلاف فاز نسبت به آن دارای مقداری جریان است که می تواند میله را به سمت سیم پیچ نگه دارد و در غیر این صورت میله در هر سیکل از سیم پیچ جدا و دوباره متصل می شود و موجب ضربه زدن به سایر قسمتهای مدار می شود.
به تشابه با عملیات کارکرد رله مغناطیسی، خواهید دید که در رله های حالت جامد از تریستور یا سایر سوئیچهای حالت جامد استفاده می شود. برای رسیدن به ایزولاسیون الکتریکی از(light-emitting diode) یعنی LED با یک ترانزیستور نوری استفاده می شود.
انواع رله
Latching relay
این رله دو حالته(bistable) است. بعضی مواقع آنها را “Keep Relay” نیز می نامند. وقتی جریان قطع می شود، رله در حالت قبلی خود باقی می ماند. این عملیات توسط یک سیم پیچی استوانه ای، یک ضامن و بادامک و یا در حالت دیگر با دو سیم پیچ متقابل با یک فنر یا یک آهنربای دائمی و در حالتی دیگر توسط یک هسته با پسماند مغناطیسی (remnant core) برای نگه داشتن میله فلزی در جای خود هنگامیکه جریان قطع است، صورت می گیرد. در مثال ضامن و بادامک، با پالس اول رله روشن و با پالس بعدی خاموش می شود. در مثال دو سیم پیچ، پالس به یک سیم پیچ رله را روشن و با دادن پالس به رله متقابل (مخالف) رله خاموش می شود. این نوع رله دارای این مزیت است که توان را فقط در لحظه سوئیچ مصرف می کند و در حالت قبلی خود با توان ثابت خروجی باقی می ماند.
Reed relay
این رله دارای دسته ای اتصالات داخل خلاء یا لوله شیشه ای پر شده از گاز بی اثر است، که از اتصالات در مقابل فساد تدريجى در اثر مجاورت با هوا (atmospheric corrosion) حفاظت می کند. اتصالات با میدان مغناطیسی حاصل از سیم پیچ که دور لوله بسته شده، بسته می شوند. این رله ها دارای سرعت بیشتری نسبت به رله های معمول هستند.
Mercury-wetted relay
این رله نیز نوعی Reed Relay است که اتصالات آن به جیوه آغشته شده (mercury-wetted) است. اینچنین رله هائی برای سوئیچ کردن سیگنالهائی با ولتاژ پائین(یک ولت یا کمتر) به کار می روند استفاده می شوند، زیرا دارای مقاومت کم در اتصالات هستند. همچنین بدلیل جلوگیری جیوه از پرش های زائد، در شمارنده های سرعت بالا و وسایل زمان سنجی نیز کاربرد دارد. این رله به موقعیتش حساس است(position-sensitive) و باید به طور عمودی نصب شود تا درست کار کند. بدلیل سمیت و هزینه جیوه مایع، این نوع رله ها بندرت برای تجهیزات جدید استفاده می شوند.

Polarized relay
رله قطبی میله فلزی را بین قطبهای یک آهنربای دائم قرار می دهد تا حساسیت را افزایش دهد. رله های قطبی در اواسط قرن 21 در ارتباطات تلفنی برای آشکار سازی پالسهای ضعیف و تصحیح اعوجاج تلگرافی استفاده می شد. قطبها روی پیچهائی قرار داشتند که تکنسین ها می توانستند آنها را برای حساسیت بالا تنظیم کنند و سپس یک مقدار بایاس را برای جریان بحرانی به آنها اعمال می کردند که رله باید با آن کار کند.
Machine tool relay
این رله ها برای کنترل صنعتی ماشینها، ماشینهای انتقال و کنترل ترتیبی استاندارد شده اند. این رله با تعداد بسیاری اتصال مشخص می شود(بعضی مواقع در میدانهای مغناطیسی) که به راحتی از حالت نرمال باز به حالت نرمال بسته تبدیل می شوند. دارای سیم پیچهای قابل تعویض آسان است و ضریب شکلی(form factor) که قابلیت نصب تعداد زیادی از آنها را در یک پانل را میسر می سازد. اگر چه این رله ها زمانی ستون فقرات اتوماسیون صنعتی را در مونتاژ اتومبیل بودند ولی امروزه با کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر(programmable logic controller) در کاربردهای کنترل ترتیبی جایگزین شده اند.
Contactor relay
این رله یک رله جريان قوى (heavy-duty relay) است که برای سوئیچینگ موتورهای الکتریکی و بارهای روشنائی استفاده می شود. در جریانهای بالا اتصالات از نقره خاص ساخته می شوند. قوسهای الکتریکی نا خواسته، موجب اکسید شدن اتصالات می شوند ولی! اکسید نقره هنوز یک هادی خوب است. چنین وسایلی اغلب برای استارتر موتورها استفاده می شوند. موتور استارتر() یک کنتاکتور با یک وسیله محافظ جریان زیاد است.
Solid state contactor relay
این رله نیز یک رله جريان قوى البته حالت جامد (heavy-duty solid state relay) به همراه یک دفع کننده حرارتی(heat sink) می باشد و در گرم کننده های الکتریکی، موتورهای الکتریکی کوچک و بارهای روشنائی کاربرد دارد، که در آنها به دوره های روشن و خاموش مکرر نیاز است. در آنها هیچ قسمت متحرکی برای داشتن سایش و یا اتصال پرشی برای لرزش وجود ندارد. آنها با سیگنالهای کنترل AC یا DC از سوی کنترلرهای منطقی برنامه پذیر (PLCs)، کامپیوتر های شخصی (PCs) ، منابع منطقی ترانزیستور – ترانزیستور (TTL=Transistor-transistor logic) و سایر کنترلهای میکروپروسس& #1608;ر فعال می شوند.

یک رله Solid State Contactor برای 25 یا 40 آمپر

Buchholz relay
این رله یک حسگر مطمئن برای انباشت گاز در ترانسفورما& #1578;ورهای بزرگ است که در روغن شناورند، که هنگامیکه تجمع گاز به آهستگی شروع شود، هشدار می دهد و در صورتی که گاز به سرعت در روغن ترانسفورما& #1578;ور تولید شود، ترانسفورما& #1578;ور را قطع می کند.
Forced-guided contacts relay
در این رله اتصالات رله ای وجود دارند که به صورت مکانیکی به یکدیگر متصل هستند که هنگامیکه سیم پیچ تحریک و یا بی انرژی می شود همه آنها به سمت یکدیگر حرت می کنند. اگر یک دسته از این اتصالات از حرکت بیافتند، اتصالات دیگر رله همان رله نمی توانند حرکت کنند. کاربرد این رله توانائی چک کردن حالت رله ها را میسر می سازد. این رله ها با نامهای دیگری از قبیل “positive-guided contacts”، “captive contacts”، “locked contacts”و “safety relays” نیز شناخته می شوند.
Solid-state relay
رله حالت جامد (SS یک عنصر الکترونیکی نیمه هادی است که کاری شبیه رله الکترومکان& #1740;کی را انجام می دهد ولی هیچ عضو متحرکی ندارد و دارای طول عمر بلند مدتی است. با SSR ها، روی هر ترانزیستور آنها ولتاژ کوچکی می افتد. مجموع این ولتاژها جریانی را که یک SSR می دهد را محدود می کند. با ترانزیستور های پیشرفته تر، SSR های با جریان بالا می توانند جریانهای 100 تا 1200 آمپر را تامین کند، که هم اکنون به صورت تجاری قابل دسترس هستند.

یک SSR
Overload protection relay
یک نوع از رله های حفاظت بار زیاد به همراه یک عنصر یا المان حرارتی به طور سری با موتور کار می کند. گرمای ایجاد شده توسط جریان موتور یک نوار باریک دو فلزی را برای رها کردن یک فنر برای اتصال استفاده می شود. این رله در معرض محیطی شبیه به محیط موتور قرار دارد.
قطب و لولا

“C” یعنی مشترک (Common)
از وقتیکه رله ها به عنوان سوئیچ به کار رفتند، لغات و اصطلاحات آنها را نیز به خود گرفتند، بر اساس این طبقه بندی، رله ها می توانند یکی از انواع زیر باشند:
SPST:که مخفف Single Pole Single Throw و به معنی یک قطب و یک لولا می باشد. این فقط دو ترمینال دارد که می توانند به خاموش و روشن سوئیچ شوند. در مجموع به همراه سیم پیچ چهار ترمینال وجود دارد.
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.
DPST: که مخفف Double Pole Single Throw و به معنی دو قطب و یک لولا است. در این رله دو جفت ترمینال وجود دارد. معادل(در حکم) دو SPST کار می کند ولی با یک سیم پیچ و در مجموع به همراه سیم پیچ شش ترمینال دارد. این پیکره بندی ممکن است مانند DPNO باشد.
DPDT: که مخفف Double Pole Double Throw و به معنی دو قطب و دو لولا است. در این رله دو ردیف ترمینال دو حالته است. معادل دو SPDT بوده که با یک سیم پیچ کار می کند و در مجموع به همراه سیم پیچ هشت ترمینال دارد.

نمای یک DPDT در مورد AC
QPDT: که مخفف Quadruple Pole Double Throw بوده و به معنی چهار قطبی و دو لولائی است و گاهی اوقات Quad Pole Double Throw نیز گفته می شود. معادل چهار SPDT بوده و با یک سیم پیچ کار می کند و در مجموع به همراه سیم پیچ چهارده ترمینال دارد.
اتصالات می توانند در حالتهای باز(NO)، بسته(NC) و یا وسط (CO) باشند.
NO یا “Normally-open” مدار را هنگامیکه رله فعال است، متصل می کنند و در هنگامی که رله غیر فعال است، مدار را قطع می کند. همچنین به چنین وضعیتی “فرم اتصال A” یا “make” نیز می گویند. فرم اتصال A برای کاربردهای که نیاز دارند منابع جریان بالا و با توان بالا را توسط کنترل از راه دور سوئیچ کنند، ایده آل است.
NC یا “Normally-closed” مدار را هنگامیکه رله غیر فعال است، متصل می کنند و در هنگامی که رله فعال است، مدار را قطع می کند. همچنین به چنین وضعیتی “فرم اتصال B” یا “break” نیز می گویند. فرم اتصال B برای کاربردهائی ایده آل هستند که نیاز دارند هنگامیکه رله فعال است قطع بمانند.
CO یا “Change-over” دو مدار را کنترل می کند: یک NO و یک NC ، با ترمینال مشترک “C”. همچنین به چنین وضعیتی “فرم اتصال C” یا “transfer” نیز می گویند.
کاربردها ;
رله ها استفاده می شوند در (برای):
• کنترل مدارهای ولتاژ بالا با یک سیگنال فشار ضعیف، مانند بعضی مودمها،
• کنترل مدارهای جریان بالا با یک سیگنال جریان ضعیف، مانند سیم پیچ استارتر یک اتومبیل،
• آشکار سازی و ایزوله سازی خطاها در خطوط انتقال و توزیع، با باز و بسته کردن مدارهای شکسته شده (رله های محافظ)
• ایزوله سازی مدار فرمان از مدار اصلی، هنگامیکه در پتانسیل های مختلف هستند، مثلا کنترل شبکه اصلی برق توسط یک سوئیچ ولتاژ پائین. اخیرا اغلب شبکه ها توسط یک قسمت ولتاژ پائین با سیم های ولتاژ پائین و آسان برای نصب در تابلو ها و قابل حمل، کنترل می شوند.
• انجام توابع منطقی. برای مثال، تابع بولی AND را می توان با یرس قرار دادن یک رله در حالت NO تحقق بخشید، یا تابع بولی OR با موازی قرار دادن آن. با قرار دادن رله در حالت CO تابع بولی XOR را خواهید داشت. توابع NAND و NOR نیز با قرار دادن رله در حالت NC قابل تحقق هستند.
• پیاده سازی تابع تاخیر زمانی. رله می تواند تنظیم شود تا با تاخیر مشخصی اتصالات را قطع یا برقرار نماید. یک تاخیر کوتاه(کسری از ثانیه) با استفاده از یک صفحه مسی بین میله فلزی و تیغه است. جریان جاری در دیسک برای لحظه ای کوتاه میدان مغناطیسی را در خود حفظ می کند و بسته شدن را به تاخیر می اندازد. برای تاخیر های بیشتر (تا یک دقیقه) ، از یک ضربه گیر استفاده می شود. ضربه گیر یک پیستون پر شده از یک سیال است که باعث رهائی کند میله فلزی می شود. دوره زمانی می تواند بر اساس افزایش و کاهش نرخ حرکت پیستون متفاوت باشد. برای زمانهای بلندتر از یک تایمر چرخ دنده ای ساعتی و مکانیکی استفاده می شود.

یک رله یزرگ قدیمی با تعداد زیادی اتصال
استفاده در سیستم سوئیچ تلفنی قدیمی
انتخاب یک رله
انتخاب یک رله مناسب برای کاربری خاص مستلزم ارزیابی فاکتورهای مختلفی است:
• تعداد و نوع اتصالات – NC یا NO و یا CO
• در مورد CO دو نوع وجود دارد. این مدل رله می تواند از دو طریق ساخته شود.”Make before Break” و “Break before Make” . مثلا سوئیچ تلفن قدیمی از حالت Break before Make استفاده می کند، بنابر این اتصال تإ وقتی شماره گیری موفق نباشد، هزینه ای را به همراه نخواهد داشت. راه آهن هنوز از آنها برای کنترل تقاطع ها استفاده می کند.
• توان اتصال – رله های کوچک در آمپرهای پائین سوئیچ می کنند، رله های بزرگ برای 3000 آمپر ارزیابی می شوند، برای جریانهای DC یا AC.
• ولتاژ نامی اتصالات – رله های کنترلی عادی دارای ولتاژ نامی 300VAC یا 600VAC ، نوع خودکار آن 50VDC و رله های مخصوص ولتاژ بالا در حدود 15,000V هستند.
• ولتاژ سیم پیچ – رله های ماشین ابزار معمولا با 24VAC یا 120VAC ، جعبه سوئیچها 125V یا 250VDC، و بالاخره سوئیچهای حساس که با جریانهای در حد کمتر از میلی آمپر کار می کنند.
• محفظه – باز بودن ، ایمنی در مقابل لمس، ضد انفجار، در هوای آزاد، مقاومت از هم پاشیدن روغن و …
• نصب – سوکت ها، برد دو شاخه ها، نصب ریلی، نصی تابلوئی، تابلوی سراسری، محفظه برای نصب روی دیوار یا تجهیزات و…
• زمان سوئیچ – کجا سرعت بالا مورد نیاز است؟
• اتصالات خشک(Dry) – وقتی سوئیچینگ با سیگنالهای سطح پائین باشد، مواد خاصی برای اتصالات مورد نیاز است. نظیر روکش طلا
• حفاظت اتصالات – خنثی کردن قوس الکتریکی در مدارهای با القاء بالا
• حفاظت سیم پیچ – خنثی کردن نوسانات شدید ولتاژ به هنگام سوئیچ جریان سیم پیچ
• ایزولاسیون بین مدار سیم پیچ و اتصالات
• تست مقاومت انتشار یا هوا فضا، نوع خاصی از “تضمين كيفيت” (Quality Assurance)
• متعلقات – نظیر تایمرها، اتصالات کمکی، چراغهای راهنما، دکمه های تست و …
• تست تنظیم
• جریانهای ; مزاحم ناشی از پیوستگی مغناطیسی بین سیم پیچ مجاور رله روی برد مدار چاپی
رله حفاظتی
رله محافظ یک دستگاه پیچیده الکترومکان& #1740;کی است، اغلب با بیشتر از یک سیم پیچ و طراحی شده برای محاسبه شرایط کاری روی یک مدار الکتریکی و قطع کننده مدار وقتی اشتباهی رخ دهد. بر خلاف نوع کلیدی رله با ولتاژ آستانه و زمان کارکرد غیر مشخص(یا به سختی ثابت)، رله های محافظ دارای منحنیهای با تقریب خوب، قابل انتخاب و نسبت – زمان به جریان -(یا سایر پارامترهای کاری) خوبی هستند. چنین رله هائی بسیار خوب ساخته می شوند، با استفاده از آرایه های دیسکهای القائی، آهنرباهای قطب پوشیده، سیم پیچهای عملیات و توقف، عملگرهای سلونوئیدی، اتصالات شبیه رله تلفن و شبکه های تغییر فاز این کار صورت می گیرد تا به رله اجازه دهند تا به جریانهای بالا، ولتاژهای بالا، برگشت توان، فرکانس بالا و پائین پاسخ دهد. یک خط انتقال مهم یا واحد تولید باید یک اطاقکهای خصوصی البته با نشان مخصوص وسایل الکترومکان& #1740;کی مخصوص برای محافظت داشته باشند. هر کدام از کارائی های حفاظتی در دسترس برای یک رله باید با شماره وسیله استاندارد standard ANSI Device Numbers)ANSI ) مشخص شوند. برای مثال اگر له ای کارائی 51 را دارد باید یک رله حفاظتی جریان بالای زمان بندی شده باشد.
طراحی و تئوری این وسیله محافظ قسمت مهمی از آموزش یک مهندس الکترونیک است که در رشته سیستمهای قدرت کار می کند. امروزه این وسیله ها تقریبا به کلی – در طراحیهای جدید – با الات دقیق بر اساس میکرو پروسسورها جایگزین شده اند که با اجداد الکترومکان& #1740;کی خود با دقت و راحتی کار خود رقابت می کنند. با ترکیب کردن چندین کارائی در یک مورد، رله های عددی (شمارشی) در هزینه های سرمایه و نگهداری بسیار مقرون به صرفه تر هستند. به هر حال به علت طول عمر طولانی رله های الکترومکان& #1740;کی، دهها هزار از این “نگهبانان خاموش” هنوز از خطوط انتقال و وسایل الکتریکی در تمام جهان محافظت می کنند.

رله جریان بالا
این رله نوعی رله محافظ به شما می رود. شماره طراحی وسیله ANSI آن 50 (برای یک جریان بالای لحظه ای) یا “” و 51 (برای جریان بالای زمانی) یا “” می باشد. در کاربردهای عادی رله های جریان بالا برای محافظت جریان بالا استفاده می شوند که به یک ترانسفورما& #1578;ور جریان متصل و برای کار کردن در (بالای) سطح جریان مشخصی می باشند. وقتی رله کار می کند، یک یا چند اتصال کار خواهند کرد و سیم پیچ مدار قطع کننده را تحریک می کنند و مانع از قطع شدن مدار می گردند.