p-electric
عضو جدید
رلة ديستانس يك رلة حفاظتي است كه زمان قطع آن تابع مقاومت طول سيم مي‌باشد. در اغلب اوقات بايد زمان قطع رله تابع محل اتصال كوتاه نسبت به رله باشد و از اين جهت بايد زمان قطع رله، تابع جهت يعني از انرژي اتصال كوتاه نيز گردد. لذا هر چه محل اتصالي از رله دورتر باشد، مقاومت ظاهري قطعه سيم بين محل اتصال تا رله بزرگتر شده و در نتيجه مقاومت اهمي و غير اهمي آن نيز بزرگتر مي‌گردد.
عامل مؤثر در لة ديستانس مي‌تواند يكي از عوامل :
1. مقاومت ظاهري ( امپرانس)
2. هدايت ظاهري ( ادميتانس)
3. مقاومت اهمي ( دزيستانس)
4. هدايت اهمي ( كندوكتانس)
5. مقاومت غيراهمي ( راكتانس)
6. امپدانس اختلاط
7. هدايت غيراهمي ( سوسپتانس ) باشد.
حال :
رله‌اي كه كميت Z را مي‌سنجد رلة امپدانس است و رله‌اي كه كميت X را مي‌سنجد رلة راكتانس مي‌نامند.
رلة ديستانس را مي‌توان جهت حفاظت هر نوع شبكه‌اي با هر فشار الكتريكي بكار برد. براي حفاظت شبكه‌هاي با ولتاژ بالاتر از kg60 امروز فقط از رلة ديستانس استفاده مي‌شود در ضمن مي‌توان به كمك رلة ديستانس ترانسفورماتورها و ژنراتورها را نيز حفاظت نمود. در شبكه‌هاي بزرگ اگر براي حفاظت در مقابل جريانهاي زياد خارجي از رلة جريان زياد زماني استفاده شود، زمان قطع رله در صورتيكه يك اتصالي حتي اورشين ، بلافاصله بعد از ژانراتور نيز اتفاق افتد، در حدود 8-7 ثانيه طول خواهد كشيد و چنانچه ديده مي‌شود، زمان عبور جريان اتصال كوتاه از ژنراتور بقدري طولاني مي‌شود كه ممكن است سبب خراب شدن ايزولاسيون سيم‌پيچي ژنراتور و ايجاد اتصال داخلي شود، لذا از اينجهت است كه در شبكه‌هاي بزرگ براي كوتاه كردن اين زمان از رلة ديستانس ، امپدانس استفاده مي‌شود.
زمان قطع رلة ديستانس معمولاً در حدود 0.1 ثانيه است، استفاده از رلة امپدانس نيز اين برتري را دارد كه در موقع اتصالي‌اش ، رلة امپدانس بطور سريع در زمان خيلي كوتاه (0.1 ثانيه) ژنراتور را قطع مي‌كند.
رلة ديستانس براي حفاظت ترانسفورماتور در موقع اتصال خارجي، بخصوص در موقع اتصال يش ، بكار برده شده و در طرفي از ترانسفورماتور كه به ليش وصل است نصب مي‌شود.
در صورتيكه ترانسفورماتور بين دو شبكة فرعي نصب شده باشد، (ترانسفورماتور كوپلاژ) چون اتصالي در هر يك از شبكه‌ها، سبب عبور انرژي اتصال كوتاه از ترانسفورماتور كوپلاژ مي‌شود، بايد در هر دو طرف ترانسفورماتور رلة ديستانس نصب گردد. براي حفاظت ترانسفورماتور مي‌توان از رلة ديستانس جهت‌دار كه جهت آن بطرف يشن است و يا از رلة ديستانس معمولي بدون عضو جهت‌ياب استفاده نمود.
براي حفاظت سلكيتو و تصحيح شبكه‌هاي خطي كه از دو طرف تغذيه مي‌شود و يا شبكه حلقه‌اي كه از يك محل تغذيه مي‌شود، علاوه بر شدت جريان و زمان از عامل ديگري مثل جهت جريان اتصال كوتاه نيز استفاده مي‌شود، و حفاظت شبكه‌هاي تار عنكبوتي و شبكه‌هايي كه از چند نقطه تغذيه مي‌شوند بوسيلة رلة جريان زياد كه داراي درجه‌بندي زماني ثابت و معيني مي‌باشد ممكن نيست، بلكه بايستي از رله‌اي كه زمان قطع آن متناسب با امپدانس يا فاصلة محل اتصالي از مولد باشد استفاده شود كه براي اين منظور از رلة ديستانس استفاده مي‌شود. اين رله اتصال كوتاه نزديك به مولد را سريعتر و اتصال كوتاه در فاصلة دورتر را ديرتر قطع مي‌كند ، عامل موثر مقاومت پس محل اتصالي و مولد مي‌باشد.
زمان قطع در رله‌ها مدرن امروزي متناسب با فاصلة محل اتصالي از مولد، بطور يكنواخت زياد نمي‌شود بلكه اين تغييرات جهشي و پله‌اي شكل انجام مي‌شود و فاصلة محل خطا توسط سنجش مقاومت سيم لين محل خطا و محل نصب رله معين مي‌شود.
رلة ديستانس داراي اين مزيت است كه اولاً شبكه اتصال شده را در كوتاهترين مدت ممكنه بطور سلكيتو مشخص و از شبكه جدا مي‌كند و ثانياً اگر نزديكترين را به محل اتصال عمل نكرد، رله بلافاصله بعد آن عمل مي‌كند و بطور خودكار شبكه شامل يك يا چند رلة رزرو نيز مي‌شود بدون اينكه حقيقتاً رلة رزروي در شبكه نصب شده باشد.
رلة ديستانس بهترين رله براي حفاظت شبكه‌هاي انتقال انرژي مي‌باشد. زيرا فقط بوسيلة چنين دستگاهي هر نوع اتصال در هر كجاي شبكه در كمترين مدت قطع مي‌شود و بهمين جهت براي حفاظت شبكه‌هاي فشار قوي و فشار متوسط از رلة ديستانس استفاده مي‌شود.
براي حفاظت سيمهاي كوتاه ، مثلاً در داخل نيروگاه و يا پست ترانسفورماتورها بعلت كوچك بودن امپدانس آن نمي‌توان از رلة ديستانس استفاده كرد لذا در اينگونه مواقع بيشتر از رلة ديفرنسيال استفاده مي‌شود.
رلة ديفرنسيال براساس مقايسة جريانها ( تراز جرياني) كار مي‌كند و بدينوسيله جريان در ابتدا و انتهاي وسيله‌اي كه بايد حفاظت شود سنجيده شده و با هم مقايسه مي‌شود اين تفاوت جريان در دو طرف محدودة حفاظت شده اغلب در اثر اتصال كوتاه يا اتصال زمين و غيره بوجود مي‌آيد. در صورتيكه قبل از اتصال شدن مسلماً جريانهاي دو طرف با هم برابر هستند.
رلة ديفرانسيل فقط محدودة داخل خود را حفاظت مي كند و از اين جهت از آن بيشتر براي حفاظت ترانسفورماتورها، ژنراتورها و موتورهاي فشارقوي و شين‌ها استفاده مي‌شود و چون از اول واشهاي محدودة حفاظت شده بايد سيمهاي سنجش به محل رله كشيده شود.
براي رله ديفرنسيال معمولاً از يك رله جرياني ( رله آمپريك) ساده استفاده مي‌شود و جرياني كه رله را بكار مي‌اندازد. برابر با تفاوت جريانهاي زكوندر ترانسفورماتور مي‌باشد.
براي نشان دادن اتصال زمين در ژنراتور مي‌توان از مدار رله ديفرنسيال استفاده كرد بطوريكه رلة اتصال زمين سين نقطة صفر رلة ديفرنسيال و نقطة اتصال ستاره ترانسفورماتور جريان بسته مي شود و بدينوسيله از بكار بردن ترانسفورماتور جريان اضافي جهت رلة اتصال زمين صرفنظر مي‌شود.
اگر يك اتصال بدنه در ژنراتور يا اتصال زمين در كابل رابط پس ژنراتور تا ترانسفورماتور جريان اتفاق افتد از هر سه فاز، جريان اتصال زمين عبور مي‌كند كه از نظر قدر مطلق و فاز با هم برابر هستند لذا اين سه جريان در سيم پيچي زكوند ترانسفورماتورها القاء شده و مجموع آنها از رلة اتصال زمين مي‌گذرد و با زمين مدارش بسته مي‌شود. در صورتيكه اتصال زمين بعد از ترانسفورماتور جريان ( در شبكه يا در سيمهاي هوائي) باشد باز هم جريان اتصال زمين از محل اتصال شده عبور مي‌كند ولي نتيجة جريانها در طرف زكوندر ترانسفورماتورها جريان صفر يا نزديك صفر خواهد بود، لذا رلة اتصال زمين بدون جريان مي‌ماند.
رلة ديفرنسيال جريانهاي دو طرف ترانسفورماتور را با در نظر گرفتن نسبت تبديل و نوع اتصال مي‌سنجد و مقايسه مي‌كند.
همانطور كه مي‌دانيم مجموع جريانهاي ورودي و خروجي ترانسفورماتور بدون عيب با در نظر گرفتن نسبت تبديل آن بايد برابر صفر باشد. ولي بعلت جريان مغناطيسي كننده و متفاوت بودن منحني مشخصات ترانسفورماتورها و جريان و غيره نتيجة جريانها در دو طرف قدري بزرگتر از صفر خواهد بود.
از آنجا كه جريانهاي دو طرف ترانسفورماتور توسط رلة ديفرنسيال با هم مقايسه مي‌شوند بايد ترانسفورماتورهاي جرياني كه در دو طرف فشار قوي و ضعيف ترانسفورماتور بسته مي‌شوند، بطريق انتخاب شوند كه جريانهاي زكوندر ترانسفورماتورها جريان دو طرف ترانسفورماتور از نظر قدر مطلق و فاز با هم كاملاً برابر باشد.
جريانها از نظر قدر مطلق موقعي با هم برابر مي‌شوند كه نسبت ضريب تبديل ترانسفورماتورهاي جريان دو طرف فشار قوي و ضعيف برابر با عكس ضريب تبديل ترانسفورماتور قدرت باشد.
رله ديفرنسيال كه براي حفاظت ترانسفورماتور بكار برده مي‌شود نبايد داراي حساسيت زياد باشد زيرا در ترانسفورماتورهاي سالم نيز اغلب تفاوت جرياني در دو طرف سيم‌پيچي زكوندر (ثانيه) ترانسفورماتور جريان ظاهر مي‌شود. اين جريان ( تفاوت جريان) اولاً توسط جريان مغناطيسي ( جريان بدون بار) و در ثاني توسط برابر نبودن منحني مغناطيسي ترانسفورماتورهاي جرياني كه در دو طرف ترانسفورماتور نصب شده است مخصوصاً در جريان خيلي زياد ايجاد مي‌شود.
حفاظت يش توسط رلة ديفرنسيال ، در حالت عادي و نرمال، مجموع جريانهايي كه از يش گرفته مي‌شود برابر جريانهايي است كه به سيش وارد مي‌شود. يا بعبارت ديگر مجموع برداري جريانهاي كلية انشعابهاي شيي صفر است. در موقع بروز خطا درسيش، مجموع جريانها صفر نمي‌شود، بلكه جريان باقيمانده‌اي بوجود مي‌آيد كه مي‌توان از آن جهت حفاظت شي استفاده كرد.
از رلة ساده ديفرنسيال بعلت ناپايدار بودن آن در مقابل خطاهاي ترانسفورماتور جريان در موقع عبور جريان اتصال كوتاه نمي‌توان در حفاظت استفاده كرد از اينجهت براي حفاظت شي از رلة ديفرنسيال پايدار مخصوصي استفاده مي‌شود. براي پايدار كردن رله، مجموع قدرمطلق تمام جريانها تشكيل داده مي‌شود. كه اين عمل توسط يكسو كردن يكايك جريانها و جمع كردن آنها بوسيله مدار جمع كننده انجام مي‌گيرد. در حفاظت شي‌هاي چندتايي بايد نحوة حفاظت طوري باشد كه هر كدام از شي ها داراي وسيلة حفاظتي مخصوص بخود باشد از اين جهت براي حفاظت شيني‌هاي چندتايي به تعداد سيش‌هاي رلة ديفرنسيال لازم است و هر كدام از اين رله‌ها با يك رله فرعي كه از سيش مخصوص خود ( توسط ***يونر همان شي) فرمان مي‌گيرد مرتبط است.
حفاظت شبكة فشارقوي توسط رله ديفرنسيال (روش مقايسه) بدو دسته طول، براي سيمهاي موازي ( سيش دوبل) تقسيم مي‌شود. اين طريقه حفاظت به جهت اينكه فقط خطاي موجود در محدودة خود را تعيين مي‌كند و نمي‌تواند حتي بعنوان رزرو، حفاظت قسمتهاي ديگر شبكه را بعهده بگيرد نسبت به رله‌هاي ديگر مثل رلة جريان زياد زماني و رلة ديستانس در درجة دوم اهميت قرار دارد. لذا از اينجهت هيچگاه سيمي را فقط با روش مقايسه حفاظت نمي‌كنند. بلكه هميشه اين روش حفاظتي در كنار رلة جريان زياد زماني و يا رلة ديستانس در شبكه بكار برده مي‌شود.
كليدهاي فشار قوي برحسب وظايفي كه بعهده دارند به دسته‌هاي
1. كليد بدون بار يا ***يونر
2. كليد قابل قطع زير بار يا ***يونر قابل قطع زيربار
3. كليد قدرت يا ديژنكتور Circuit Breaker
انواع كليدهاي قدرت C.B :
1. كليد روغني كه از متداولترين كليدهاي فشارقوي با قدرت قطع بالا مي‌باشد.
در كليد روغني در درجة اول از روغن بعنوان عايق استفاده مي‌شود و بدين جهت هر چه فشار الكتريكي شبكه بيشتر باشد حجم روغن داخل كليد نيز زيادتر مي‌گردد. بطوريكه وزن روغن در كليد روغني KV 220 نزديك به 20 تن مي‌رسد و همين حجم زياد روغن يكي از بزرگترين معايب اين كليد بخصوص در مواقع آتش‌سوزي است.
كليد قدرت علاوه بر اينكه جريان اتصال كوتاه را قطع مي‌كند، بايد قادر باشد مدار اتصال كوتاه شده را نيز به شبكه برق وصل كند يا بعبارت ديگر در زير اتصال كوتاه وصل شود. از آنجا كه در اين حالت در لحظة وصل جريان اتصال كوتاه ضربه‌اي شديد از كليد مي‌گذرد. در اطراف كليد حوزة الكترومغناطيسي شديدي ايجاد مي‌شود كه سبب لرزش كشاكتها و كم شدن سطح تماس كشاكتها مي‌شود كه نتيجة آن بوجود آمدن نقطه جوشهايي در سطح كشاكتها و از كار افتادن كليد مي‌شود. براي جلوگيري از اين ارتعاشات بخصوص در كليدهاي فشارقوي هر قطب كليد داراي محفظة احتراق مخصوص بخود مي‌باشد.
2. كليد كم روغن ، در موقع جدا شدن دو كشاكت كليد زير بار دو محفظة روغني جرياني كه از آخرين نقطة تماس فلزي كشاكت مي‌گذرد باعث گداخته شدن و تبخير فلز ( مس) مي‌شود و با آن پايه و اساس جرقه يا قوس الكتريكي بين دو كشاكت جدا شده گذاشته مي‌شود. حرارت زياد جرقه روغن اطراف قوس را تبخير و ايجاد يك حباب گازي يا فشار زياد مي‌كند اين حباب گازي از لايه‌هاي مختلفي تشكيل شده كه از ديدگاه روغني به طرف مركز قوس عبارتند از :
الف ـ لاية بخار مرطوب روغن
ب ـ لاية بخار داغ و خشك
ج ـ لاية اطراف قوس مركب از C2H2 و H2 و H با حرارتي در حدود 1000 تا 5000 درجه كلوين .
كه كليد كم روغن بدو صورت قطع جريان كم و قطع جريان زياد بكار مي‌رود، كه اكثر كليدهاي كم روغن بر پايه قطع جريان زياد ساخته مي‌شوند بدين جهت كه ايجاد فشار و به جريان انداختن گاز در يك زمان معين و حساب شده شما راه حل صحيح قطع جرقه در روغن است . لذا قطع سريع جرقه در زمان يك نيمه پريود علاوه بر اينكه براي تأسيساتي برق بسيار مهم و با ارزش است، در ساختمان خود كليد نيز بسيار مؤثر است. زيرا بعلت قطع فوري جرقه اثرات حرارتي و مكانيكي آن نيز بر روي كشاكتها و محفظة احتراق كوچكتر مي‌شود و علاوه بر اينكه دوام كليد را بالا مي‌برد خود كليد نيز ارزان تهيه مي‌شود.
3. كليد اكسپانزيون:كليد راست كه در آن از آب بعنوان مادة خاموش كنندة جرقه استفاده شده است و بهمين جهت اغلب كليد آبي ناميده مي‌شود. يكي از بهترين خواص اين كليد اين است كه چون آب داخل محفظة احتراق قابل اشتعال نيست هيچگونه انفجاري كليد را تهديد نمي‌كند و مانند كليدهاي روغني باعث آتش‌سوزي نمي‌شود.
هر قطب كليد داراي يك محفظة احتراق مخصوص خود است كه با مقداري آب و ماده ضريح پر شده است. محفظة احتراق كليد توسط دو رينگ الاستيكي ثابت نگهداشته مي‌شود و در صورتيكه فشار داخل محفظه بعلت تراكم گاز از حد معيني تجاوز كرد محفظة احتراق قدري بطرف بالا كشيده مي‌شود. و مقداري از گاز داخل محفظه به بيرون راه پيدا مي‌كند و در آب سرد محفظة ديگر تقطير مي‌شود.
در كليدهاي اكسپانزيون با ولتاژ زياد بجاي آب از روغن مخصوص كه نقطة اشتعال آن خيلي بالاست استفاده مي‌شود.
4. كليد هوائي : در كليدهاي قبلي مادة اولية خاموش كنندة جرقه مايع است و چون در اين نوع كليدها عواملي كه در خاموش كردن جرقه مؤثر هستند در اثر انرژي خود جرقه از تجزية روغن تهيه و آماده مي‌شوند، همه آنها كم و پيش تابع شدت جريان زمان قطع هستند. بعباردت ديگر قدرت جرقه تابع شدت جريان است. ولي در كليد هوائي اولاً براي خاموش كردن جرقه و خارج كردن يونها و خنك كردن جرقه از هواي سرد تحت فشار استفاده مي‌شود و در ثاني اين تنها كليدست كه قدرت خاموش كنندگي آن مستقل از جريان است و فقط تابع هواي كمپرس شده ايست كه قبلاً در يك منبع ذخيره شده و با فشار ثابت و مقدار ثابت براي هر شدت جرياني بداخل محفظة احتراق هدايت مي‌شود.
در كليدهاي هوائي بخصوص در فشار كم و متوسط ، كشاكت ثابت معمولاً بصورت قيف ساخته مي‌شود كه در داخل آن كشاكت ميله‌اي متحرك جاي مي‌گيرد و با تماس با آن كليد بسته مي‌شود. در موقع قطع كليد، كشاكت
عامل مؤثر در لة ديستانس مي‌تواند يكي از عوامل :
1. مقاومت ظاهري ( امپرانس)
2. هدايت ظاهري ( ادميتانس)
3. مقاومت اهمي ( دزيستانس)
4. هدايت اهمي ( كندوكتانس)
5. مقاومت غيراهمي ( راكتانس)
6. امپدانس اختلاط
7. هدايت غيراهمي ( سوسپتانس ) باشد.
حال :
رله‌اي كه كميت Z را مي‌سنجد رلة امپدانس است و رله‌اي كه كميت X را مي‌سنجد رلة راكتانس مي‌نامند.
رلة ديستانس را مي‌توان جهت حفاظت هر نوع شبكه‌اي با هر فشار الكتريكي بكار برد. براي حفاظت شبكه‌هاي با ولتاژ بالاتر از kg60 امروز فقط از رلة ديستانس استفاده مي‌شود در ضمن مي‌توان به كمك رلة ديستانس ترانسفورماتورها و ژنراتورها را نيز حفاظت نمود. در شبكه‌هاي بزرگ اگر براي حفاظت در مقابل جريانهاي زياد خارجي از رلة جريان زياد زماني استفاده شود، زمان قطع رله در صورتيكه يك اتصالي حتي اورشين ، بلافاصله بعد از ژانراتور نيز اتفاق افتد، در حدود 8-7 ثانيه طول خواهد كشيد و چنانچه ديده مي‌شود، زمان عبور جريان اتصال كوتاه از ژنراتور بقدري طولاني مي‌شود كه ممكن است سبب خراب شدن ايزولاسيون سيم‌پيچي ژنراتور و ايجاد اتصال داخلي شود، لذا از اينجهت است كه در شبكه‌هاي بزرگ براي كوتاه كردن اين زمان از رلة ديستانس ، امپدانس استفاده مي‌شود.
زمان قطع رلة ديستانس معمولاً در حدود 0.1 ثانيه است، استفاده از رلة امپدانس نيز اين برتري را دارد كه در موقع اتصالي‌اش ، رلة امپدانس بطور سريع در زمان خيلي كوتاه (0.1 ثانيه) ژنراتور را قطع مي‌كند.
رلة ديستانس براي حفاظت ترانسفورماتور در موقع اتصال خارجي، بخصوص در موقع اتصال يش ، بكار برده شده و در طرفي از ترانسفورماتور كه به ليش وصل است نصب مي‌شود.
در صورتيكه ترانسفورماتور بين دو شبكة فرعي نصب شده باشد، (ترانسفورماتور كوپلاژ) چون اتصالي در هر يك از شبكه‌ها، سبب عبور انرژي اتصال كوتاه از ترانسفورماتور كوپلاژ مي‌شود، بايد در هر دو طرف ترانسفورماتور رلة ديستانس نصب گردد. براي حفاظت ترانسفورماتور مي‌توان از رلة ديستانس جهت‌دار كه جهت آن بطرف يشن است و يا از رلة ديستانس معمولي بدون عضو جهت‌ياب استفاده نمود.
براي حفاظت سلكيتو و تصحيح شبكه‌هاي خطي كه از دو طرف تغذيه مي‌شود و يا شبكه حلقه‌اي كه از يك محل تغذيه مي‌شود، علاوه بر شدت جريان و زمان از عامل ديگري مثل جهت جريان اتصال كوتاه نيز استفاده مي‌شود، و حفاظت شبكه‌هاي تار عنكبوتي و شبكه‌هايي كه از چند نقطه تغذيه مي‌شوند بوسيلة رلة جريان زياد كه داراي درجه‌بندي زماني ثابت و معيني مي‌باشد ممكن نيست، بلكه بايستي از رله‌اي كه زمان قطع آن متناسب با امپدانس يا فاصلة محل اتصالي از مولد باشد استفاده شود كه براي اين منظور از رلة ديستانس استفاده مي‌شود. اين رله اتصال كوتاه نزديك به مولد را سريعتر و اتصال كوتاه در فاصلة دورتر را ديرتر قطع مي‌كند ، عامل موثر مقاومت پس محل اتصالي و مولد مي‌باشد.
زمان قطع در رله‌ها مدرن امروزي متناسب با فاصلة محل اتصالي از مولد، بطور يكنواخت زياد نمي‌شود بلكه اين تغييرات جهشي و پله‌اي شكل انجام مي‌شود و فاصلة محل خطا توسط سنجش مقاومت سيم لين محل خطا و محل نصب رله معين مي‌شود.
رلة ديستانس داراي اين مزيت است كه اولاً شبكه اتصال شده را در كوتاهترين مدت ممكنه بطور سلكيتو مشخص و از شبكه جدا مي‌كند و ثانياً اگر نزديكترين را به محل اتصال عمل نكرد، رله بلافاصله بعد آن عمل مي‌كند و بطور خودكار شبكه شامل يك يا چند رلة رزرو نيز مي‌شود بدون اينكه حقيقتاً رلة رزروي در شبكه نصب شده باشد.
رلة ديستانس بهترين رله براي حفاظت شبكه‌هاي انتقال انرژي مي‌باشد. زيرا فقط بوسيلة چنين دستگاهي هر نوع اتصال در هر كجاي شبكه در كمترين مدت قطع مي‌شود و بهمين جهت براي حفاظت شبكه‌هاي فشار قوي و فشار متوسط از رلة ديستانس استفاده مي‌شود.
براي حفاظت سيمهاي كوتاه ، مثلاً در داخل نيروگاه و يا پست ترانسفورماتورها بعلت كوچك بودن امپدانس آن نمي‌توان از رلة ديستانس استفاده كرد لذا در اينگونه مواقع بيشتر از رلة ديفرنسيال استفاده مي‌شود.
رلة ديفرنسيال براساس مقايسة جريانها ( تراز جرياني) كار مي‌كند و بدينوسيله جريان در ابتدا و انتهاي وسيله‌اي كه بايد حفاظت شود سنجيده شده و با هم مقايسه مي‌شود اين تفاوت جريان در دو طرف محدودة حفاظت شده اغلب در اثر اتصال كوتاه يا اتصال زمين و غيره بوجود مي‌آيد. در صورتيكه قبل از اتصال شدن مسلماً جريانهاي دو طرف با هم برابر هستند.
رلة ديفرانسيل فقط محدودة داخل خود را حفاظت مي كند و از اين جهت از آن بيشتر براي حفاظت ترانسفورماتورها، ژنراتورها و موتورهاي فشارقوي و شين‌ها استفاده مي‌شود و چون از اول واشهاي محدودة حفاظت شده بايد سيمهاي سنجش به محل رله كشيده شود.
براي رله ديفرنسيال معمولاً از يك رله جرياني ( رله آمپريك) ساده استفاده مي‌شود و جرياني كه رله را بكار مي‌اندازد. برابر با تفاوت جريانهاي زكوندر ترانسفورماتور مي‌باشد.
براي نشان دادن اتصال زمين در ژنراتور مي‌توان از مدار رله ديفرنسيال استفاده كرد بطوريكه رلة اتصال زمين سين نقطة صفر رلة ديفرنسيال و نقطة اتصال ستاره ترانسفورماتور جريان بسته مي شود و بدينوسيله از بكار بردن ترانسفورماتور جريان اضافي جهت رلة اتصال زمين صرفنظر مي‌شود.
اگر يك اتصال بدنه در ژنراتور يا اتصال زمين در كابل رابط پس ژنراتور تا ترانسفورماتور جريان اتفاق افتد از هر سه فاز، جريان اتصال زمين عبور مي‌كند كه از نظر قدر مطلق و فاز با هم برابر هستند لذا اين سه جريان در سيم پيچي زكوند ترانسفورماتورها القاء شده و مجموع آنها از رلة اتصال زمين مي‌گذرد و با زمين مدارش بسته مي‌شود. در صورتيكه اتصال زمين بعد از ترانسفورماتور جريان ( در شبكه يا در سيمهاي هوائي) باشد باز هم جريان اتصال زمين از محل اتصال شده عبور مي‌كند ولي نتيجة جريانها در طرف زكوندر ترانسفورماتورها جريان صفر يا نزديك صفر خواهد بود، لذا رلة اتصال زمين بدون جريان مي‌ماند.
رلة ديفرنسيال جريانهاي دو طرف ترانسفورماتور را با در نظر گرفتن نسبت تبديل و نوع اتصال مي‌سنجد و مقايسه مي‌كند.
همانطور كه مي‌دانيم مجموع جريانهاي ورودي و خروجي ترانسفورماتور بدون عيب با در نظر گرفتن نسبت تبديل آن بايد برابر صفر باشد. ولي بعلت جريان مغناطيسي كننده و متفاوت بودن منحني مشخصات ترانسفورماتورها و جريان و غيره نتيجة جريانها در دو طرف قدري بزرگتر از صفر خواهد بود.
از آنجا كه جريانهاي دو طرف ترانسفورماتور توسط رلة ديفرنسيال با هم مقايسه مي‌شوند بايد ترانسفورماتورهاي جرياني كه در دو طرف فشار قوي و ضعيف ترانسفورماتور بسته مي‌شوند، بطريق انتخاب شوند كه جريانهاي زكوندر ترانسفورماتورها جريان دو طرف ترانسفورماتور از نظر قدر مطلق و فاز با هم كاملاً برابر باشد.
جريانها از نظر قدر مطلق موقعي با هم برابر مي‌شوند كه نسبت ضريب تبديل ترانسفورماتورهاي جريان دو طرف فشار قوي و ضعيف برابر با عكس ضريب تبديل ترانسفورماتور قدرت باشد.
رله ديفرنسيال كه براي حفاظت ترانسفورماتور بكار برده مي‌شود نبايد داراي حساسيت زياد باشد زيرا در ترانسفورماتورهاي سالم نيز اغلب تفاوت جرياني در دو طرف سيم‌پيچي زكوندر (ثانيه) ترانسفورماتور جريان ظاهر مي‌شود. اين جريان ( تفاوت جريان) اولاً توسط جريان مغناطيسي ( جريان بدون بار) و در ثاني توسط برابر نبودن منحني مغناطيسي ترانسفورماتورهاي جرياني كه در دو طرف ترانسفورماتور نصب شده است مخصوصاً در جريان خيلي زياد ايجاد مي‌شود.
حفاظت يش توسط رلة ديفرنسيال ، در حالت عادي و نرمال، مجموع جريانهايي كه از يش گرفته مي‌شود برابر جريانهايي است كه به سيش وارد مي‌شود. يا بعبارت ديگر مجموع برداري جريانهاي كلية انشعابهاي شيي صفر است. در موقع بروز خطا درسيش، مجموع جريانها صفر نمي‌شود، بلكه جريان باقيمانده‌اي بوجود مي‌آيد كه مي‌توان از آن جهت حفاظت شي استفاده كرد.
از رلة ساده ديفرنسيال بعلت ناپايدار بودن آن در مقابل خطاهاي ترانسفورماتور جريان در موقع عبور جريان اتصال كوتاه نمي‌توان در حفاظت استفاده كرد از اينجهت براي حفاظت شي از رلة ديفرنسيال پايدار مخصوصي استفاده مي‌شود. براي پايدار كردن رله، مجموع قدرمطلق تمام جريانها تشكيل داده مي‌شود. كه اين عمل توسط يكسو كردن يكايك جريانها و جمع كردن آنها بوسيله مدار جمع كننده انجام مي‌گيرد. در حفاظت شي‌هاي چندتايي بايد نحوة حفاظت طوري باشد كه هر كدام از شي ها داراي وسيلة حفاظتي مخصوص بخود باشد از اين جهت براي حفاظت شيني‌هاي چندتايي به تعداد سيش‌هاي رلة ديفرنسيال لازم است و هر كدام از اين رله‌ها با يك رله فرعي كه از سيش مخصوص خود ( توسط ***يونر همان شي) فرمان مي‌گيرد مرتبط است.
حفاظت شبكة فشارقوي توسط رله ديفرنسيال (روش مقايسه) بدو دسته طول، براي سيمهاي موازي ( سيش دوبل) تقسيم مي‌شود. اين طريقه حفاظت به جهت اينكه فقط خطاي موجود در محدودة خود را تعيين مي‌كند و نمي‌تواند حتي بعنوان رزرو، حفاظت قسمتهاي ديگر شبكه را بعهده بگيرد نسبت به رله‌هاي ديگر مثل رلة جريان زياد زماني و رلة ديستانس در درجة دوم اهميت قرار دارد. لذا از اينجهت هيچگاه سيمي را فقط با روش مقايسه حفاظت نمي‌كنند. بلكه هميشه اين روش حفاظتي در كنار رلة جريان زياد زماني و يا رلة ديستانس در شبكه بكار برده مي‌شود.
كليدهاي فشار قوي برحسب وظايفي كه بعهده دارند به دسته‌هاي
1. كليد بدون بار يا ***يونر
2. كليد قابل قطع زير بار يا ***يونر قابل قطع زيربار
3. كليد قدرت يا ديژنكتور Circuit Breaker
انواع كليدهاي قدرت C.B :
1. كليد روغني كه از متداولترين كليدهاي فشارقوي با قدرت قطع بالا مي‌باشد.
در كليد روغني در درجة اول از روغن بعنوان عايق استفاده مي‌شود و بدين جهت هر چه فشار الكتريكي شبكه بيشتر باشد حجم روغن داخل كليد نيز زيادتر مي‌گردد. بطوريكه وزن روغن در كليد روغني KV 220 نزديك به 20 تن مي‌رسد و همين حجم زياد روغن يكي از بزرگترين معايب اين كليد بخصوص در مواقع آتش‌سوزي است.
كليد قدرت علاوه بر اينكه جريان اتصال كوتاه را قطع مي‌كند، بايد قادر باشد مدار اتصال كوتاه شده را نيز به شبكه برق وصل كند يا بعبارت ديگر در زير اتصال كوتاه وصل شود. از آنجا كه در اين حالت در لحظة وصل جريان اتصال كوتاه ضربه‌اي شديد از كليد مي‌گذرد. در اطراف كليد حوزة الكترومغناطيسي شديدي ايجاد مي‌شود كه سبب لرزش كشاكتها و كم شدن سطح تماس كشاكتها مي‌شود كه نتيجة آن بوجود آمدن نقطه جوشهايي در سطح كشاكتها و از كار افتادن كليد مي‌شود. براي جلوگيري از اين ارتعاشات بخصوص در كليدهاي فشارقوي هر قطب كليد داراي محفظة احتراق مخصوص بخود مي‌باشد.
2. كليد كم روغن ، در موقع جدا شدن دو كشاكت كليد زير بار دو محفظة روغني جرياني كه از آخرين نقطة تماس فلزي كشاكت مي‌گذرد باعث گداخته شدن و تبخير فلز ( مس) مي‌شود و با آن پايه و اساس جرقه يا قوس الكتريكي بين دو كشاكت جدا شده گذاشته مي‌شود. حرارت زياد جرقه روغن اطراف قوس را تبخير و ايجاد يك حباب گازي يا فشار زياد مي‌كند اين حباب گازي از لايه‌هاي مختلفي تشكيل شده كه از ديدگاه روغني به طرف مركز قوس عبارتند از :
الف ـ لاية بخار مرطوب روغن
ب ـ لاية بخار داغ و خشك
ج ـ لاية اطراف قوس مركب از C2H2 و H2 و H با حرارتي در حدود 1000 تا 5000 درجه كلوين .
كه كليد كم روغن بدو صورت قطع جريان كم و قطع جريان زياد بكار مي‌رود، كه اكثر كليدهاي كم روغن بر پايه قطع جريان زياد ساخته مي‌شوند بدين جهت كه ايجاد فشار و به جريان انداختن گاز در يك زمان معين و حساب شده شما راه حل صحيح قطع جرقه در روغن است . لذا قطع سريع جرقه در زمان يك نيمه پريود علاوه بر اينكه براي تأسيساتي برق بسيار مهم و با ارزش است، در ساختمان خود كليد نيز بسيار مؤثر است. زيرا بعلت قطع فوري جرقه اثرات حرارتي و مكانيكي آن نيز بر روي كشاكتها و محفظة احتراق كوچكتر مي‌شود و علاوه بر اينكه دوام كليد را بالا مي‌برد خود كليد نيز ارزان تهيه مي‌شود.
3. كليد اكسپانزيون:كليد راست كه در آن از آب بعنوان مادة خاموش كنندة جرقه استفاده شده است و بهمين جهت اغلب كليد آبي ناميده مي‌شود. يكي از بهترين خواص اين كليد اين است كه چون آب داخل محفظة احتراق قابل اشتعال نيست هيچگونه انفجاري كليد را تهديد نمي‌كند و مانند كليدهاي روغني باعث آتش‌سوزي نمي‌شود.
هر قطب كليد داراي يك محفظة احتراق مخصوص خود است كه با مقداري آب و ماده ضريح پر شده است. محفظة احتراق كليد توسط دو رينگ الاستيكي ثابت نگهداشته مي‌شود و در صورتيكه فشار داخل محفظه بعلت تراكم گاز از حد معيني تجاوز كرد محفظة احتراق قدري بطرف بالا كشيده مي‌شود. و مقداري از گاز داخل محفظه به بيرون راه پيدا مي‌كند و در آب سرد محفظة ديگر تقطير مي‌شود.
در كليدهاي اكسپانزيون با ولتاژ زياد بجاي آب از روغن مخصوص كه نقطة اشتعال آن خيلي بالاست استفاده مي‌شود.
4. كليد هوائي : در كليدهاي قبلي مادة اولية خاموش كنندة جرقه مايع است و چون در اين نوع كليدها عواملي كه در خاموش كردن جرقه مؤثر هستند در اثر انرژي خود جرقه از تجزية روغن تهيه و آماده مي‌شوند، همه آنها كم و پيش تابع شدت جريان زمان قطع هستند. بعباردت ديگر قدرت جرقه تابع شدت جريان است. ولي در كليد هوائي اولاً براي خاموش كردن جرقه و خارج كردن يونها و خنك كردن جرقه از هواي سرد تحت فشار استفاده مي‌شود و در ثاني اين تنها كليدست كه قدرت خاموش كنندگي آن مستقل از جريان است و فقط تابع هواي كمپرس شده ايست كه قبلاً در يك منبع ذخيره شده و با فشار ثابت و مقدار ثابت براي هر شدت جرياني بداخل محفظة احتراق هدايت مي‌شود.
در كليدهاي هوائي بخصوص در فشار كم و متوسط ، كشاكت ثابت معمولاً بصورت قيف ساخته مي‌شود كه در داخل آن كشاكت ميله‌اي متحرك جاي مي‌گيرد و با تماس با آن كليد بسته مي‌شود. در موقع قطع كليد، كشاكت
به علت محدودیت کلمات برای کامل خواندن متن به این صفحه مراجعه کنید :
http://p-electric.blogfa.com/post-183.aspx
موفق و پیروز باشید
http://p-electric.blogfa.com/post-183.aspx
موفق و پیروز باشید
