رله کنترل فاز

رله کنترل فاز

 با توجه  به پیشرفت های  سریع و زیادی که در صنایع مختلف اتفاق افتاده است، استفاده از لوازم برقی و الکترونیکی گسترش پیدا کرده است و این امر باعث شده است که مصرف کنندگان نهایی جریان الکتریسیته برای مدیریت جریان برق و محافظت از وسایل و تجهیزات خود به وسایل و تجهیزات کنترل کننده جریان برق احتیاج داشته باشند. یکی از وسایل و تجهیزاتی که می‌تواند باعث حفاظت از وسایل برقی شده و طول عمر و کارایی آن‌ها را افزایش دهد رله کنترل فاز است. از مشکلات و مسائل مهم در کارخانه جات صنعتی گرم شدن بیش از اندازه و اختلال در بارها به دلیل نوسانات فاز است. در این شرایط حتی اگر از وسایلی مثل رله‌های اضافه بار یا قطع کننده مدار برای حفاظت از سیستم استفاده شود ممکن است جوابگو نباشد چون بارها الکتریکی برای کنترل به یک واکنش سریع نیاز دارد.

رله کنترل فاز چیست؟

رله فاز یکی از تجهیزات کنترل و مدیریت فاز است که نصب آن در ورودی یک مدار الکتریکی می‌تواند باعث کنترل نوسانات فاز مثل توالی فاز، قطع فاز، عدم تعادل فاز، اضافه ولتاژ در سیستم های الکتریکی بخصوص سه فاز شود.

 در منابع برق سه فاز معمولا جریان برق قوتی تر است و ممکن است در صورت اضافه بار باعث ایجاد آسیب های غیر قابل جبرانی شود. رله کنترل فاز ممکن است در بازار و بین افراد اهل فن با نام‌های دیگری مثل رله حفاظت فاز، رله خرابی فاز، رله پایش یا مانیتورینگ خطوط و رله نظارت و کنترل  هم شناخته شود.

چگونگی عملکرد رله کنترل فاز

عملکرد رله کنترل فاز بر اساس دریافت سیگنال های ورودی و پایش و بررسی آن‌ها انجام می‌شود. به این شکل که یک حد مشخصی برای رله کنترل فاز در نظر گرفته می‌شود و در صورت افزایش و عبور جریان بار از حد تعیین شده شرایط یک کنتاکت خروجی تغییر می‌کند. معمولا خروجی این کنتاکت با تجهیزاتی مثل کنتاکتورها و کلیدهای که توان باز کردن مدار را داشته باشند در ارتباط می‌باشد.

انواع رله کنترل فاز

رله های کنترل فاز با توجه به شرایط و عملکرد حفاظتی خاصی که به سیستم‌های الکتریکی مختلف ارائه می‌دهند از تنوع زیادی برخوردار هستند که در ادامه به بعضی از انواع پر کاربرد آن اشاره می‌شود.

رله عدم تعادل فاز

وقتی سیستم سه فاز به دلیل توزیع نا متناسب بار دچار عدم تعادل شود ممکن است موتور دستگاه قسمتی از بار و انرژی را به توان رکتیو تبدیل کند و ممکن است این انرژی بدون استفاده هدر رفته از بین برود.

در صورت عدم تعادل بار و جریان فاز ورودی به دستگاه ممکن است موتور در معرض تنش حرارتی شدید قرار گرفته و عدم تعادل فاز باعث تخریب و آسیب رسیدن به موتورهای AC شود.

 در زمان عدم تعادل فاز باید طوری برنامه ریزی شود که 5 درصد موتور خاموش شود. در این شرایط فقط رله هایی با عملکرد عدم تعادل فاز برای کنترل بار اضافه و آسیب ندیدن سیستم می‌تواند راه گشا و مفید باشد.

نصب رله کنترل عدم تعادل فاز می‌تواند باعث حفاظت از موتور و افزایش عمر آن شود و از آسیب ها و هزینه‌هایی که متعاقباً ممکن است در اثر اختلال در عملکرد آن اتفاق بیفتد جلوگیری کند. 

 رله توالی فاز

توالی فاز نادرست در هنگام فعالیت موتور دستگاه یا تغییر در دنبال فاز در حین کار می‌تواند باعث اختلال در کار دستگاه شده و موتورهای سه فاز با چرخش معکوس کار کنند. چرخش معکوس و کار در جهت معکوس می‌تواند باعث آسیب و اختلال در کار بعضی موتورها شود.

همچنین  باعث بارهایی اضافه در دستگاه هایی مثل کمپرسور‌های اسکرو، فن‌ها و پمپ‌ها شود. تولی فاز یا نوسان جریان فاز ورودی به دستگاه می‌تواند باعث ایجاد لرزش های شدید در دستگاه شده و برخی از قسمت‌های دستگاه و موتور را شل کند که در صورت  عدم رسیدگی سریع می‌تواند شرایط خطرناکی را رقم بزند‌.

 در این شرایط می‌توان برای محافظت از دستگاه و موتور با نصب و استفاده از رله توالی فاز نوعی نظارت دائمی بر نوسانات و توالی فاز ایجاد کرد و میزان اختلالات را به حد بسیاری کمی کاهش داد. در چنین شرایطی یک دستگاه کنتاکتور یا مانیتور کنترل کنند برای خاموش کردن دستگاه در زمان اختلال می‌تواند بسیار مفید باشد.

رله خرابی فاز

یکی از اختلالاتی که بروز و ظهور آن می‌تواند باعث مختل شدن یا آسیب رسیدن به دستگاه یا موتور آن شود خرابی یا اختلال در کار جریان فاز ورودی است. خراب شدن یا قطعی جریان فاز می‌تواند به دلیل سوختن فیوز، خرابی مکانیکی تجهیزات، خرابی خطوط برق کشی، نقص و ایراد در سیم پیچ ترانسفورماتور یا صاعقه ایجاد شود.

زمانی که یکی از فاز های جریان برق سه فاز دچار مشکل شود موتور سه فاز از حرکت باز می‌ایستد  و نمی‌تواند طبق روال معمول کار کند یا تحت بار متوقف شود.‌ البته در شرایط نا متوازن و خارج شدن یکی از فاز‌ها به هر دلیل از مدار ممکن است موتور به شکل نامتقارن به فعالیت خود ادامه دهد.

 در این شرایط اگر موتور متوقف شود مقاومت الکتریکی آن به میزان قابل توجهی پایین تر از یک موتور دوار است که این امر می‌تواند باعث افزایش و ایجاد جریانی در حدود 600 درصد جریان نامی تعریف شده برای دستگاه باشد. 

این چنین جریان زیادی می‌تواند در یک فاصله کوتاه زمانی در حدود چند ثانیه سیم پیچ دستگاه را بسوزاند و دستگاه را مختل کند.

 هرگز نباید موتورها هنگام خرابی فاز روشن باشند. هر زمان که موتور دچار خرابی فاز شود باید برای جلوگیری از آسیب دیدن  به سرعت برق ورودی به آن قطع شده از مدار خارج شود.

 رله خرابی فاز اگر در مسیر ورودی برق سه فاز به دستگاه و موتور نصب شود می تواند با واکنش سریع در هنگام اختلال در جریان فاز و قطع شدن یکی از آن‌ها اتصال دستگاه را به جریان برق به طور کامل قطع کند و از آسیب دیدن دستگاه جلوگیری نماید.

رله پایش و کنترل ولتاژ

یکی دیگر از مشکلاتی که می‌تواند باعث اختلال در موتور و دستگاه شده و گاهی مواقع باعث آسیب رسیدن به آن شود اختلال در کار ولتاژ برق و کم و زیاد شدن آن است. تمام تجهیزات برقی می‌توانند در صورت کار مداوم به دلیل اختلال در ولتاژ دچار مشکل شوند.

کم و زیاد شدن سطح ولتاژ می‌تواند باعث آسیب رسیدن به قطعات الکتریکی موتور و دستگاه شده و در پاره ای از موارد باعث سوختن آن‌ها گردد. در بدترین حالت نوسان ولتاژ دستگاه می‌تواند باعث آسیب دیدن عایق یک دستگاه الکتریکی شود. عواملی که می‌تواند باعث اختلال و نوسان ولتاژ شود عبارتند از سطح ولتاژ، زمان و دمای حاصل از ولتاژ که می‌توانند باعث اختلال شوند.

 ولتاژ پایین می‌تواند دلیل روشن نشدن موتور یا عدم عملکرد درست کنتاکتور باشد همچنین پایین آمدن سطح ولتاژ ممکن است باعث ایجاد حرارت و گرم شدن سیستم شود که آسیب حرارتی ممکن است باعث مختل شدن قطعات  و ایجاد وضعیت نامشخص برای سیستم و دستگاه گردد.

فوائد و مزایای رله کنترل فاز

نصب رله کنترل فاز بر روی دستگاه‌های مختلف  در وهله اول می‌تواند باعث افزایش عمر موتور شود چون از ایجاد اختلالات مختلف جلو گیری می‌کند. که به طبع نگهداری درست از موتور باعث کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری می‌شود. نصب رله کنترل فاز می‌تواند وقفه‌های ناشی از توقف موتور به دلیل اختلالات مختلف را به حداقل ممکن کاهش دهد.

 نصب رله کنترل فاز می‌تواند هنگام اتصال موقت و کوتاه سیم پیچ موتور از خطر برق گرفتگی یا آتش سوزی جلوگیری کند. نصب رله کنترل فاز بر روی مدار دستگاه‌های مختلف می‌تواند باعث بالا رفتن ایمنی دستگاه و مدار الکتریکی شده و از اختلالات مختلف که ممکن است باعث متوقف شده دستگاه شود جلوگیری نماید. همچنین نصب این نوع رله می‌تواند باعث صرفه جویی در تابلو برق شده و کیفیت دیداری آن را افزایش دهد.

برچه اساسی رله کنترل فاز انتخاب می‌شود؟

برای انتخاب رله کنترل فاز توجه به فاکتورها و پارامترهایی مانند میزان ولتاژ و احتمال نوساناتی که ممکن است در آن اتفاق بیفتد می‌تواند مفید باشد.   نوع عملکرد دستگاه و سیستم برق رسانی برای آگاهی از اتفاقاتی مثل کمبود ولتاژ، دنباله فاز، خرابی فاز و ... که می‌تواند بر عملکرد دستگاه موثر باشد اثر گذار است.

تعداد و نوع کنتاکت های خروجی می‌تواند در نوع رله کنترل فاز موثر باشد. امکان محاسبه و تنظیم محدوده حداقل و حداکثر مقادیر ورودی ولتاژ به مدار دستگاه و آستانه آن می‌تواند در انتخاب نوع مناسب رله کنترل فاز موثر باشد. تنظیم محدوده تاخیر پاسخ هم می‌تواند از عوامل موثر در رله کنترل فاز بوده و تاثیر قابل توجهی در ایمنی دستگاه داشته باشد.

رله کنترل فاز چه کاربردهایی می‌تواند داشته باشد؟‌

رله کنترل فاز می‌تواند با توجه به دستگاه‌های مختلف حوزه فعالیت وسیعی داشته باشد و با توجه به شرایط برای حفاظت از مدارهای مختلف می‌توان از آن استفاده نمود. از جمله استفاده هایی که از رله کنترل فاز می‌شود می‌توان به مواردی مثل، کنترل اتصالات تجهیزات متحرک مانند کمپرسور تهویه مطبوع، کامیون‌های یخچال دار و جرثقیل اشاره کرد.

در سیستم های کنترل معکوس موتور برای تجهیزاتی که از آن‌ها برای جابجایی و بلند کردن استفاده می‌شود می‌توان بهره گرفت که از آن جمله می توان به انواع پله برقی، آسانسور و ... اشاره کرد. در سیستم های  حساس سه فاز می‌توان برای کنترل نوسانات و
 اختلالات برق و قطع و وصل شدن آن‌ها از رله های کنترل فاز استفاده کرد.

در دستگاه‌ها و موتورهای مختلف برای کنترل و افزایش بیش از حد ولتاژ دستگاه در اثر ولتاژ نامتقارن می‌توان  از رله کنترل فاز استفاده نمود. برای کنترل جهت چرخش درایو و حفاظت از دستگاه در برابر خرابی های ناشی از نوسان و اضافه ولتاژ هم این نوع رله‌ها کاربرد گسترده ای در دستگاه‌های مختلف دارند.

سخن پایانی

رله کنترل فاز سازه ای است که برای نظارت و کنترل مدار دستگاه‌های مختلف کاربرد دار می‌تواند از نوسانات برق که ممکن است باعث ایجاد اختلال در کار دستگاه‌ها شود جلوگیری نماید.

در موتورهای سه فاز هر گونه کم و زیاد شدن ولتاژ یا قطع شدن هر کدام از فاز های ورودی به دلایل مختلف می‌تواند باعث اختلال در کار دستگاه یا آسیب رسیدن به آن‌ها شود که با نصب و بکار گیری رله کنترل فاز می‌توان این نوسانات را بدون آسیب رساندن به دستگاه کنترل و مدیریت نمود.‌