رله ارت فالت
رله ارت فالت
رله ارت فالت آموزش تعمیر انواع برد های الکترونیکی :تعمیر اینورتر و PLC، تعمیر برد لوازم خانگی ، تعمیر برد تجهیزات پزشکی و… ارائه مدرک فنی و حرفه ای آموزش تعمیر برد توسط دکتر میلاد طاهریان.
رله ارت فالت چیست؟
رله ارت فالت (Earth Fault Relay) یا همان رله خطاهای زمین (Ground Fault Relay) یک نوع رله حفاظتی می باشد که برای تشخیص دادن و قطع برق در صورت وجود خطاهای زمین در سیستمهای برق مورد استفاده قرار می گیرد. خطاهای زمین شامل اتصال بین فاز و زمین یا نشت جریان به زمین می باشد که این قابلیت را دارد که باعث ایجاد خطر برای افراد و تجهیزات گردد.
عملکرد رله ارت فالت به این صورت است که جریان ولتاژ زمین را مانند یک حسگر می سنجد. در صورتی که جریان زمین به سطحی خطرناک برسد یا از یک آستانه مشخص شده بیشتر گردد، رله ارت فالت به صورت خودکار عملکردی را به انجام می رساند مانند قطع تغذیه برق به قسمتی از سیستم یا تولید اعلان و هشدار برای عیب یابی و بررسی خطا.
استفاده کردن از رله ارت فالت در سیستم های برق اهمیت زیادی دارد زیرا این رله این توانایی را دارد که به سرعت خطاهای زمین را تشخیص دهد و از وقوع حوادث جدی مانند شوک الکتریکی و حریق پیشگیری نماید. همچنین، با کم کردن زمان مورد نیاز برای قطع تغذیه برق، این رله این توانایی را دارد که به بهبود پایداری و کارایی سیستم برق کمک نماید.
این رله ها انواع مختلفی دارند که در ادامه به بعضی از آنها اشاره می کنیم:
- رلههای دیفرانسیلی: این نوع رله ها با مقایسه جریان ورودی و خروجی یک تجهیز محافظتی، جریان های ارت فالت را تشخیص خواهند داد. با تشخیص عدم تطابق جریان ورودی و خروجی، رله دیفرانسیلی به فعال شدن می پردازد.
- رله های ولتاژ: این نوع رله ها با تشخیص دادن ولتاژ ارت فالت به زمین، عملکرد محافظتی خود را به انجام می رسانند. آنها معمولاً در سیستم هایی که حساسیت بالایی دارند در مقابل جریانهای ارت فالت مورد استفاده قرار می گیرند.
- رله های جریان: این نوع رله ها با تشخیص دادن جریان ارت فالت به زمین، عملکرد محافظتی خود را انجام به انجام می رسانند. آنها این قابلیت را دارند که بر اساس جریان ارت، زمان عملکرد و شدت جریان تنظیم گردند.
- رله های ترکیبی: این نوع رله ها همزمان از جریان ولتاژ برای تشخیص و انجام عملکرد محافظتی استفاده می نمایند. آنها توانایی این را دارند که با استفاده از الگوریتمهای پیچیده تر، دقت و قدرت تشخیص بیشتری را در مقابل جریان های ارت فالت را دارا باشند.
- رله ارت فالت تشخیص مکانی: این نوع رله توانایی این را دارد که مکان خرابی یا اتصال زمینی نامطلوب را در سیستم تشخیص بدهد. با توجه به نتیجه تشخیص، این رله قابلیت این را دارد که به صورت خودکار سوئیچ ها یا رله های دیگر را فعال یا غیرفعال نماید.
هر نوع رله ارت فالت، خصوصیت ها و عملکرد متفاوتی دارد و احتمال دارد بر اساس نوع و سیستم مورد استفاده متفاوت باشد. در هر صورت، هدف اصلی آنها تشخیص و حفاظت در برابر جریانهای زمینی نامطلوب می باشد.
آموزش تعمیر انواع برد الکترونیک
اجزای رله ارت فالت:
- ولتاژسنجها (Voltage Transformers یا VTs): این سنسورها ولتاژ سیستم را کم می کنند و سیگنال ولتاژ را به رله ارسال می نمایند. ولتاژسنج ها معمولاً بر روی خطوط توزیع و مدارهای اندازه گیری قرار گرفته می شوند.
- بلوک کنترل و قدرت (Control and Power Block): این بلوک مسئول اتصال و قطع سیستم را عهده دار می باشد. زمانی که رله تشخیص فالت را دریافت می نماید، این بلوک برای قطع سیستم برقرار می کند. همچنین، این بلوک تغذیه برق لازم برای عملکرد رله را به وجود می آورد.
- بلوک پردازش (Processing Block): این بلوک مسئولیت پردازش سیگنال های جریان و ولتاژ و ایجاد تصمیمات لازم برای تشخیص فالت را به عهده دارد. این بلوک شامل الگوریتم های تشخیص فالت می باشد که قادر است که بر اساس مقادیر جریان و ولتاژ، زمان و مقدار فعلی رله و سایر پارامترهای تنظیم شده، تشخیص فالت را اعلام نماید.
- ترانسهای جریان (Current Transformers یا CTs): این ترانس ها جریان خروجی از سیستم را کاهش خواهند داد و سیگنال جریان را به رله می فرستند. ترانس های جریان معمولاً بر روی خطوط توزیع و مدارهای اندازه گیری قرار گرفته می شوند.
- مدار اندازه گیری جریان و ولتاژ: این مدارها سیگنال های جریان و ولتاژ را از ترانس های جریان و ولتاژ دریافت می کنند و آنها را برای پردازش به رله ارسال می نمایند.
معمولاً رله های ارت فالت شامل این اجزا می باشند و با استفاده از اطلاعات جریان و ولتاژ، این رله ها قادر به تشخیص فالت های زمین هستند و در صورت شناسایی فالت، عملکرد قطع سیستم را انجام خواهند داد. البته بسته به نوع و سازنده رله، اجزای دیگری نیز ممکن است وجود داشته باشد.
مراحل تولید رله ارت فالت:
- انتخاب مدار و طراحی الکترونیکی: در این مرحله، مدار الکترونیکی رله ارت فالت طراحی می گردد. این مدار شامل اجزای مختلفی مانند آمپلیفایرها، سنسورها، فیلترها و قسمت های مرتبط به تشخیص واکنش به عیب زمین می باشد.
- تولید قطعات: پس از طراحی مدار الکترونیکی، قطعات مورد نیاز برای ساخت رله ساخته می گردند. این قطعات شامل خازن ها، مقاومت ها، ترانزیستورها و دیگر اجزا الکترونیکی می باشد.
- مونتاژ: در این مرحله، قطعات تولید شده به هم متصل شده و درون یک مدارچاپی (PCB) قرار گرفته می شوند. مدارچاپی شامل روتشنگ ها و مسیرهای مورد نیاز برای اتصال قطعات می باشد.
- آزمایش کردن و کالیبراسیون: پس از مونتاژ، رله ارت فالت مورد آزمایش قرار گرفته می شود تا اطمینان حاصل شود که در شرایط عادی و در صورت وجود عیب زمین، به درستی عمل می نماید. همچنین، در این مرحله مقادیر کالیبراسیون رله تنظیم می گردد تا واکنش صحیحی به عیب زمین داشته باشد.
- بسته بندی و تولید انبوه: پس از آزمایش و کالیبراسیون، رله ارت فالت بسته بندی می گردد و به صورت انبوه تولید می شود تا این قابلیت را داشته باشد که در سیستم های برقی مورد استفاده قرار گرفته شود.
مرحله های ساخت و تولید رله ارت فالت ممکن است بسته به سازنده و مدل مورد استفاده، دارای تفاوت هایی باشد. اما به طور کلی، این مراحل برای ساخت رله ارت فالت را شامل می شوند.
کاربرد های رله ارت فالت:
این رله ها کاربردهایی دارند که موجب می شود در صنایع زیادی بکار گرفته شوند خصوصیاتی مثل:
- تشخیص و ردیابی عیوب: رله های ارت فالت توانایی این را دارند که به عنوان یک ابزار تشخیص و ردیابی عیوب در سیستم های برق مورد استفاده قرار گیرند. با تشخیص ارت، مکان دقیق عیب قابل شناسایی می باشد و اقدامات لازم برای رفع آن انجام خواهد گرفت.
- حفاظت از تجهیزات: ارت برق این قابلیت را دارد که به تجهیزات برقی آسیب برساند و باعث خرابی و سوختگی آنها گردد. رله های ارت فالت به منظور تشخیص ارت و قطع برق به طور سریع از تجهیزات، ماشینآلات و دستگاههای الکتریکی محافظت می نمایند.
- حفاظت از افراد: رله های ارت فالت به منظور پیشگیری کردن از آسیب به افراد در صورت وجود ارت برق در تجهیزات مورد استفاده قرار می گیرند. با تشخیص ارت، رله فوراً سیستم را قطع می نماید و خطر صدمه به افراد را کم می کند.
- جلوگیری کردن از قطعی ناخواسته: احتمال دارد وجود ارت برق باعث قطع ناخواسته سیستم ها و تجهیزات گردد. رله های ارت فالت با تشخیص دادن ارت و اقدام سریع در قطع برق، از قطعی ناخواسته و خسارت های ناشی از آن پیشگیری می نمایند.
رله الت فالت در صنایعی که به سیستم های برقی مرتبط باشد و امنیت افراد و تجهیزات در معرض خطر ارتفاعی قرار داشته باشد بکار می آید، برای نمونه مواردی از آنها را ذکر خواهیم کرد:
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی: در صنایعی که با مواد قابل اشتعال سر و کار دارند، رله ارت فالت جهت ایجاد ایمنی بیشتر مورد استفاده قرار گرفته می شود و از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.
- صنایع معدنی: در معادن و صنایع مرتبط، استفاده کردن از رله ارت فالت به منظور جدا کردن سریع ارتفاعی و جلوگیری از آسیب به تجهیزات و افراد مورد استفاده قرار گرفته می شوند.
- صنعت برق و توزیع برق: در شبکه های توزیع برق، از رله ارت فالت جهت تشخیص دادن و جدا ساختن ارت فالت در خطوط برق و تجهیزات استفاده می شود.
- صنایع فولاد: در صنایع فولاد که با بارهای بالای برقی و دستگاه هایی با قدرت بالا سروکار دارند، این رله ها به جهت پیشگیری کردن از آسیب هایی مثل صدمات ناشی از عیب و ایرادات ارت فالت مورد استفاده قرار گرفته می شوند.
مزایا و معایب رله ارت فالت:
مزیت های استفاده از رلههای ارت فالت عبارتند از:
- حفاظت از تجهیزات: ارت فالت های زمینی ممکن است باعث آسیب به تجهیزات برقی گردند. با استفاده از رله های ارت فالت، می شود مشکل های مربوط به الت فالت را فوری تشخیص داد و با جلوگیری از آسیب رسیدن به تجهیزات این ریسک را کاهش داد و تجهیزات را در مقابل آسیب ناشی از ارت فالت مراقبت نمود.
- آسان بودن تشخیص و رفع خطا: رله های ارت فالت به صورت خودکار اعلام خطا را به اپراتورها یا نیروهای حفاظتی ارائه می کنند. این کار باعث می گردد که خطاها سریعاً تشخیص داده شوند و تیمهای فنی این توانایی را داشته باشند که با سرعت روی آن ها واکنش نشان دهند و مشکلات را برطرف نمایند.
- ایمنی افراد: ارت فالت های زمینی قادر هستند که خطراتی برای افراد مرتبط با سیستم برق ایجاد نمایند. با استفاده از رله های ارت فالت، می شود از ایجاد صدمات الکتریکی به افراد جلوگیری کرد و ایمنی آن ها را تضمین نمود. این رله ها به خاطر تشخیص فوری توانایی جلوگیری کردن از شوک الکتریکی به انسان ها را دارند. آنها با شناسایی کردن ارت فالت و قطع کردن جریان، احتمال وقوع آسیب به افراد حاضر در محل را به حداقل خواهند رساند.
- تشخیص سریع خطر: رله های ارت فالت قادر به تشخیص سریع و دقیق ارت فالت های زمینی در سیستم های برق می باشند. زمان شناسایی سریع خطر ارت فالت این توانایی را دارد که زمان واکنش سیستم های حفاظتی را کاهش دهد و به پیشگیری از آسیب به تجهیزات و افراد کمک نماید.
- اطمینان از عملکرد سیستم: استفاده از رلههای ارت فالت به معنای افزایش قابلیت اعتماد و عملکرد سیستم برق می باشد. این رله ها موجب می شوند که در صورت وقوع ارت فالت، سیستم به صورت خودکار قطع و محافظت گردد.
به طور کلی، استفاده از رله های ارت فالت در سیستم های برقی بهبود ایمنی، عملکرد و عمر مفید تجهیزات را بهبود می دهد و خطرات احتمالی را به حداقل خواهد رساند.
اما همانطور که هر تکنولوژی دیگری دارای مزایا و معایب می باشد، رله ارت فالت نیز برخی معایب را دارا می باشد. در ادامه ی مقاله به نمونه هایی از این معایب اشاره خواهیم کرد:
- عملکرد غیردقیق: رله ارت فالت در برخی موارد امکان دارد که به خطا دچار گردد و واکنش نادرستی نسبت به اتصالات اتفاقی نشان دهد یا به صورت نادرست عمل نماید. این موضوع این توانایی را دارد که در مواقع بحرانی و در دسترس نبودن سیستم حفاظتی، خطراتی را در پیش داشته باشد.
- حساسیت به نویز: احتمال دارد رله ارت فالت به نویزهای الکترومغناطیسی و فرکانس های با فرکانس بالا حساس باشد. این موضوع این قابلیت را دارد که به وقوع خطاهای ناخواسته و قطع و وصل ناپایدار در سیستم منجر گردد.
- نیازمند بودن به تعمیر و نگهداری: رله ارت فالت به خاطر استفاده از کامپوننت های مکانیکی و الکترونیکی، نیازمند تعمیر و نگهداری منظم می باشد. این موضوع توانایی آن را دارد که هزینه های اضافی و زمان بری را به همراه داشته باشد.
- پاسخ دهی زمانی: رله ارت فالت معمولاً زمانی برای شناسایی کردن و روشن کردن مدار حفاظتی نیاز دارد. این زمان پاسخ ممکن است برای برخی از نیازهای بحرانی، مانند حفاظت در برابر شوک الکتریکی، طولانی باشد و باعث خطر برای تجهیزات و افراد مرتبط گردد.
- قطع سیستم: یکی از عیب های رله ارت فالت قطع کردن سیستم الکتریکی در شرایطی است که ارتفاع ولتاژ یا جریان وجود دارد. این قضیه ممکن است در برخی موقعیت ها غیرضروری و غیرمنتظره باشد و موجب به وجود آمدن اختلال در عملکرد سیستم گردد.
به طور کلی، رله ارت فالت موجب بهبود حفاظت از سیستم های الکتریکی می گردد، اما باید معایب آن در نظر گرفته شود و در صورت نیاز به راه حلهای جایگزین نیز توجه شود.
برای دیدن مقالات بیشتر به لینک های زیر مراجعه کنید:
دیدگاهتان را بنویسید