Relelərin təsnifatı

Rele — elektriklə işləyən çevirmə cihazı. Bir çox relelər elektromaqnitdən istifadə etməklə mexaniki olaraq mexanizmi dəyişirlər. Relelər adətən bir çox əməliyyatları cəmi bir siqnalla idarə etmək, eləcə də bir çox əməliyyatları aşağı güclü siqnallar vasitəsilə idarə etmək üçün istifadə olunurlar. İlk relelər uzunməsafəli teleqraf xətlərində bir yerdən gələn siqnalın digər istiqamətə yönəldilməsi üçün təkrar olunması məqsədi ilə istifadə olunurdular. Relelər telefon mübadiləsi və ilk kompüter nəsillərində məntiqi əməliyyatları aparmaq üçün istifadə olunurdular.

1809-cu ildə Samuel Tomas von Sömmerrinq elektrokimyəvi teleqrafın tərkib hissəsi kimi elektrolit releni layihələndirdi.^[1] Amerikan alim Yozef Henrinin və ingilis ixtiraçı Edvard Davinin də relelərin kəşfi istiqamətində fəaliyyətləri olub.^[2][3]

İndi rele adlandırdığımız sadə qurğu 1840-cı ildə Samuel Morsenin teleqraf patentinə daxil edilib.^[4] "Rele" sözünə texniki ədəbiyyatlarda 1860-cı ildən rast gəlinir.^[5]

Rele mühafizəsi qurğuları aşağıdakı tələblərə cavab verməlidir:

Selektivlik dedikdə, rele mühafizəsinin seçicilik qabiliyyəti nəzərdə tutulur. Yəni rele mühafizəsinin təsiri elə olmalıdır ki, qısa qapanma zamanı yalnız sistemin zədələnmış hissəsi açılsın.

Rele mühafizəsi qurğusunun yalnız zədələnmiş sahədə təsir etdiyi halda həmin mühafizə mütləq selektivliyinə malikdir. Mütləq selektivlikli mühafizə başqa sahələrin mühafizəsini ehtiyatlandırmır.

Rəqəmli texnikanın köməyi ilə selektivliyi təmin etmək üçün əsasən aşağıdakı üsullardan istifadə edilir.

a)Zamana görə

b)Cərəyana görə

c)İstiqamatə görə

• Zamana görə selektivlik

Selektivliyin bu formasından əsasən radial sxemlərdə istifadə olunur. Sonuncu xətdə baş verən zədələnməni bütün müksimal cərəyan releləri hiss edir. Lakin relelər arasında müxtəlif işləmə vaxtlarının olmasına görə zədələnmə D relesi vasitəsilə aradan qaldırıldıqdan sonra digər relelər əvvəlki normal vəziyyətinə qayıdırlar. İki ardıcıl rele arasındakı vaxt fərqi selektivlik intervalı adlanır və adətən 0.3 san götürülür. Zamana görə selektivliyin üstün cəhəti budur ki, selektivliyin əldə edilməsi çox asan başa gəlir. Lakin pillələrin sayı çoxaldıqca mənbə tərəfdən böyük dözmə müddətinin alınması yolverilməzdir.

Zamana görə selektivliyi əsasən iki formada asılı olmayan dözmə müddətli və əks asılı dözmə müddətli yerinə yetirmək olar.

Əks asılı dözmə müddətli MCM-ni yerinə yetirən zaman ∆Т selektivlik intervalı cərəyanların maksimum qiymətlərinə əsasən sazlanır və bu zaman eyni əyridən istifadə etmək lazımdır ki, kəsişmə olmasın. Mühafizənin işləmə cərəyanları IsA > IsB > IsC kimi götürülür. Qeyd edək ki, əks asılı dedikdə burada cərəyanın qiymətinin artması ilə işləmə müddətinin azalması nəzərdə tutulur.

• Cərəyana görə selektivlik

Cərəyana görə selektivlik qısaqapanma cərəyanının məsafədən asılı olaraq dəyişməsinə əsaslanır. Mühafizənin işləmə cərəyanı mühafizə olunan zonanın q.q-ma cərəyanının minimal qiymətindən kiçik zona xaricindəki q.q-ma cərəyanının maksimal qiymətindən böyük götürülür. Ancaq qeyd edək ki, bəzən selektivliyi bu formada təmin etmək çətin olur, çünki qonşu zonaların q.q-ma cərəyanları o qədər də fərqlənmirlər bu hala xüsusən orta gərginliklərdə rast gəlinir. Lakin mühafizənin selektivliyi çox sadə əldə olunur, cəldir(ani) və ucuz başa gəlir.

• İstiqamətə görə selektivlik

İki tərəfdən bəslənən xətlərdə q.q-ma baş verdikdə selektivliyi təmin etmək məqsədilə istiqamətli MCM tətbiq edilir. İstiqaməti təyin etmək üçün releyə həm cərəyanın və həm də gərginliyin sinusoidası daxil edilməlidir.

Mühafizə relesi bu halda cərəyan və gərginliyin arasındakı bucğa əsasən q.q- cərəyanının şindən xətdə doğru və yaxus əksinə olduğunu təyin edəcəkdir.

İstiqamətli cərəyan mühafizəsinin tətbiqi: 1-ci xəttdə baş verən q.q-ma zamanı yalnız D1-in mühafizəsi zədələnməni aşkar edir. D2-nin mühafizəsi şindən xətdə doğru olduğu üçün zədələnməni aşkar etmir. Şində baş verən zədələnmə zamanı isə heç biri işləmir. Bu halda şinin mühafizəsi işləməlidir.

Bu mühafizə sadə başa gəlir və çox hallarda digər mühafizələr ilə birlikdə tətbiq edilir. Lakin mühafizəni qurmaq üçün gərginlik transformatoruna ehtiyac var.

Elektrik avadanlıqların qısa qapanma cərəyanın termiki təsirindən sıradan çıxmasının qarşısını almaq və elektroenergetika sisteminin dayanıqlığının saxlanılması üçün zədələnmiş element şəbəkədən mümkün qədər tez açılmalıdır. Bu isə o deməkdir ki, rele mühafizəsi qurğusu cəld təsir etməlidir. Rele mühafizəsi qurğusunun işə düşmə vaxtı aşağıdakı düstur əsasında təyin edilir:

t_müh.iş=t_d.m.+ t_aç

burada t_d.m. – mühafizənin dözmə müddəti

t_aç – açarın açma vaxtı

Müasir mühafizələr üçün t_müh.iş=0.04–0.1 san.

Rele mühafizəsi öz təsir zonasında bütün hallarda zədələnmiş elementi hiss edərək onu şəbəkədən açmalıdır. Bu o deməkdir ki, rele mühafizəsi qurğusu həssas olmalıdır.

Rele mühafizəsinin həssaslığı həssaslıq əmsalı ilə xarakterizə olunur.

K_h=I_qq/I_iş

burada I_q.q. – qısa qapanma cərəyanıdır

I_iş – rele mühafizəsinin minimal işləmə cərəyanıdır.

İşləmə cərəyanı dedikdə, mühafizənin işləməsi üçün kifayət olan cərəyanın qiyməti nəzərdə tutulur. Mühafizənin həssaslığını artırmaq məqsədilə həssaslıq əmsalının minimal qiyməti təyin edilir:

K_h=I_qq.min/I_iş

Burada — I_qq.min qısa qapanma cərəyanın minimum qiymətidir.

Çox hallarda həmin cərəyan iki fazalı qısa qapanma zamanı yaranan cərəyana bərabər götürülür:

K_h=I_qq.min/I⁽²⁾_qq

Hesablamalar zamanı I⁽²⁾_qq=0.87I⁽³⁾_qq.max qəbul olunur.

Mühafizənin həssaslıq əmsalı adətən 1,5-dən böyük olmalıdır.

K_h.min=I_qq.min/I_iş≥1.5

Ehtiyat mühafizələr üçün K_h.min=≥1.2

Qeyd etmək lazımdır ki, bəzi hallarda yüksək həssaslığa malik olan mühafizələr zədələnməmiş elementlərinin qeyri-selektiv açılmalarına səbəb olur. 

Rele mühafizəsi qurğuları sistemdə baş verən qısa qapanmalar zamanı etibarlı işləmələdir, yəni heç vaxt texniki nasazlığı səbəbindən imtina etməməlidir. Mühafizənin etibarsız olması selektivliyin pozulmasına gətirib çıxarır. Belə ki, Şək.1.1-də göstərilmiş sxemində RM3 mühafizəsinin açarının texniki qüsuru səbəbindən açılmaması RM2 mühafizəsinin işə düşməsi ilə nəticələnəcək. Bu da X1 xəttinin qeyri-selektiv açılmasına səbəb olacaq.^[6][7]

1. Təsir prinsipinə görə:

a) Elektromaqnit

b) İnduksion

c) Maqnitelektrik və s. releləri

2. Rele tərəfindən reaksiya verilən parametrlərinə görə:

a)Cərəyan

b)Gərginlik

c) Güc

d)Müqavimət və s. releləri.

3. Nəzarət edilən parametrlərinin azalmasına və ya artmasına reaksiyasına görə:

a)Maksimal relelər parametrin artmasına reaksiya verib, işə düşür.

b)Minimal relelər parametrin azalmasına reaksiya verib, işə düşür.

4. Sxemə qoşulmasına görə:

a) Birinci tərəf releləri. Mühafizə dövrəsinə birbaşa, yəni ölçü transformatorları olmadan, qoşulur.

b) İkinci tərəf releləri. Mühafizə dövrəsinə ölçü transformatorları vasitəsilə qoşulur.

5. Təyinatına görə:

a) Əsas relelər. Nəzarət edilən parametrinin birbaşa təsirindən işə düşür. Məsələn, cərəyan (KA), gərginlik(KV), istiqamət güc (KW) releləri və s.

b) Köməkçi relelər. Əsas relelərin çıxışındakı siqnallardan işə düşüb, müxtəlif köməkçi funksiyalarını yerinə yetirir. Məsələn, zaman relesi (KT) rele mühafizəsinin selektivliyini təmin etmək üçün tələb olunan dözmə müddətini yaradır.

Siqnal relesi (KH) əsas relenin işə düşməsindən xəbər verir (səslə və ya işıqla).

Aralıq relesi (KL) güclü və çoxsaylı kontaktlara malik olduğuna görə bir neçə idarəetmə dövrəsini kommutasiya edə bilər.

6. Cərəyanın növündən asılı olaraq:

a) Sabit cərəyan releləri

b) Dəyişən cərəyan releləri

7. Açara təsir vasitəsinə görə:

a)Birbaşa təsir edən relelər. Bu relelər birbaşa olaraq açarın açma dolağına impulsun göndərilməsini təmin edirlər.

b)Dolayı təsir edən relelər. Bu relelər öz köməkçi kontaktlarını qapayaraq açarın açma dolağına əlavə enerji mənbəyinin qoşulmasını təmin edirlər.

8. Element bazasına görə:

a)Elektromexaniki relelər. Bu relelərdə mexaniki kontaktların qapanması dolağda axan cərəyanın yaratdığı maqnit sahəsinin təsirindən baş verir.

b) Yarımkeçirici relelər. Bu relelərdə hərəkət edən hissələr olmur. Həmin relelər inteqral mikrosxemlər əsasında yerinə yetirilir.

c) Mikroprosessor releləri. Mikrokontrollerlər əsasında qurulmuş bu kiçik qabaritli və az miqdarda güc tələb edən relelərdə kontakt sistemi olmur.

• Rele şəbəkəsi