رله ارت فالت

رله ارت فالت چیست؟

رله ارت فالت (Earth Fault Relay) وظیفه حفاظت اولیه از شینه ها و فیدرها در پست برق و سیستم توزیع برق صنعتی و همچنین تشخیص نشتی جریان در تاسیسات الکتریکی را بر عهده دارد، در واقع برایند سه فاز گذرنده از ترانس جریان را گرفته و اگر عدد صفر نباشد، نشتی جریان را تشخیص داده و مدار را قطع می کند.

انواع رله ارت فالت

رله ارت فالت EFR یکی از تجهیزات برق صنعتی بوده و نشتی جریان را در مقیاس های مختلف اندازه گیری می کند و بر خلاف کلیدهای نشتی جریان در این رله ها می توانیم رنج تشخیص نشتی جریان را مشخص کنیم و محدودیتی وجود ندارد، رنج رله ارت فالت از 1 میلی آمپر تا 10 آمپر می باشد که این رنج در کلیدهای نشتی جریان که عموما در منازل استفاده می شوند 30 میلی آمپر تک فاز و 300 میلی آمپر سه فاز می باشد در رله ارت فالت زمان عملکرد را هم می توان تعیین کرد. رله ارت فالت دارای دو نوع رله ارت فالت با ترانس جریان CT و رله ارت فالت بیمارستانی (IT System) می باشد که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم.

رله ارت فالت با ترانس جریان CT

رله ارت فالت یا اصطلاحا مانیتور که یک ترانس کوربالانس به آنها وصل است به شکل زیر می باشند، در کلیدهای نشتی جریان این ترانس داخل آنها تعبیه شده است، در رله ها برای تک فاز ها یک فاز و یک نول و برای سه فاز ها سه فاز و یک نول از داخل ترانس عبور داده می شوند اما سیم ارت به هیچ وجه از آنجا عبور داده نمی شود ترانس می تواند روی ریل قرار بگیرد یا با پیچ محکم شود، ترانس دو ترمینال دارد.

پلاتین های A1 و A2 پلاتین های تغذیه هستند و پلاتین های CT که به پلاتین های کوربالانس متصل می شوند که ترانس اندازه گیری جریان عملکرد جریان را بررسی می کند و به رله ارت فالت منتقل می کند، پلاتین های 15، 16 و 18 که در قسمت پایینی رله قرار دارد جهت فرمان و خروجی استفاده می شوند، چراغ پاورسبز رنگ برای زمانی که تغذیه متصل باشد و چراغ قرمز رنگ برای نشان دادن خطا می باشد، درجه I∆n برای تنظیم رنج جریان و ∆t برای تنظیم زمان می باشد، دکمه Reset برای ریست دستی رله ارت فالت و دکمه Test برای تست خودکار رله و بررسی سطح عملکرد و سلامتی آن می باشد.

ترانس جریان کوربالانس (Core Balance Transformers)

زمان انتقال الکترون ها از کابل، شینه و غیره، می توان مقدار آنها را اندازه گیری کرد که در واقع میزان جریان عبوری می باشد، کابل ها، شینه ها و سایر تجهیزات که الکترون ها از آنها عبور می کنند سایز بندی دارند، چون تعداد الکترون های عبوری با سطح مقطعی که از آن عبور می کنند متناسب است، اگر بخواهیم افتی نداشته باشیم برای هر جریان از هادی مخصوص آن جریان استفاده می شود حال برای اندازه گیری آن جریان از آمپرمتر استفاده می کنیم که به صورت سری با مدار قرار می گیرد این روش برای مدارهای با توان پایین استفاده می شود اما همه جریان ها را به این شکل نمی توان اندازه گیری کرد پس به روش غیر مستقیم که استفاده از CT است عمل میکنیم.

نحوه عملکرد ترانس کوربالانس

CT ترانسی است که وسط دارای حفره ای می باشد که کابل با سطح مقطع بزرگ از آن عبور می کند. میزان جریان عبوری بر اساس میدان مغناطیسی خوانده می شود چون هر سیم حامل جریان، در اطراف خود میدان مغناطیسی دارد در نتیجه جریان عبوری محاسبه می شود، این اندازه گیری فقط برای حالت AC قابل استفاده می باشد چون در حالت DC تغییرات جریان نداریم، CT به لوازم اندازه گیری مثل کنتور، مولتی متر و غیره وصل می شود، داخل CT سیم پیچ هایی وجود دارد که برای نمونه برداری از جریان و رنج های مختلف مانند رنج 50 به 5، 100 به 5 و غیره استفاده می شود.

علت استفاده از ترانس جریان CT در رله EFR

در صنایع مختلف جریان ها از چند آمپر تا ده ها هزار آمپر متغییر هستند به منظور تسهیل در اندازه گیری، حفاظت و کنترل باید به یک جریان نسبتا یکنواخت تبدیل شوند و جریان زیاد را در سمت اصلی به جریان کوچکتر در سمت ثانویه تبدیل می کنند و در رنج 1 تا 5 آمپر کاهش می دهد. با توجه به موارد ذکر شده باید از یک ترانس CT در رله ارت فالت استفاده شود.

نحوه عملکرد رله ارت فالت با ترانس CT

برای عملکرد درست رله ارت فالت به بریکر دیگری نیاز داریم که از ترمینال های 15، 16 و 18 فرمان بگیرد که آن بریکر می تواند کنتاکتور، کلید اتوماتیک کمپکت یا کلید هوایی باشد که در واقع عمل قطع و وصل مدار را انجام دهد.

• عملکرد رله ارت فالت ترانس CT با کنتاکتور

برای بررسی عملکرد رله ارت فالت به همراه کنتاکتور می توان به شکل زیر اشاره کرد، سه فاز ورودی به کنتاکتور وارد شده و از خروجی خارج شده و از CT میگذرد، نول هم از CT عبور می کند از نول به A2 کنتاکتور و A2 رله ، از یکی از فاز ها به A1 رله و از A1 رله به پلاتین 15 رله، از CT های رله به CT های ترانس و از A1 کنتاکتور به 18 رله متصل می شود، زمانی که خطا یا نشتی تشخیص داده شود اتصال 15 به 16 وصل شده و از 18 قطع می شود و کنتاکتور مدار را قطع میکند.

• عملکرد رله ارت فالت ترانس CT با کلید اتوماتیک کمپکت

مدار قدرت به همان شکل است اما در مدار فرمان نول به C2 رله شنت وصل می شود که به جای C1 و C2 رله شنت ممکن است A1 و A2 نوشته شده باشد به هر حال در رله شنت یک بوبین است که داخل کلید اتومات قرار می گیرد که در زمان صدور فرمان مدار را قطع کند، در حالت عادی 15 به 18 متصل می باشد و رله در حالت قطع قرار دارد و در صورتی که رله وصل شد کلید را قطع می کند چون اگر فالتی صورت گیرد 15 به 16 وصل می شود و 16 برقدار می شود و برق را به C1 رله شنت وصل می کند و کلید قطع می شود. اگر بخواهیم به جای کنتاکتور از یک رله شنت به علاوه یک کلید اتوماتیک کمپکت استفاده کنیم به شکل زیر می باشد.

رله ارت فالت بیمارستانی در سیستم های ایزوله (IT SYSTEM)

این رله ارت فالت با استفاده از روش اندازه گیری AMP (مقاومت عایقی) در داخل اتاق های عمل، CCU، ICU، NICU جهت اندازه گیری و نمایش جریان مصرفی و حفاظت در برابر افزایش دما ترانسفورماتور به صورت همزمان، استفاده می شود. به صورت مداوم مقاومت عایقی را اندازه گیری کرده هرگونه تغییر یا افت امپدانس را تشخیص می دهد و به کاربر آلارم می دهد و فقط به صورت آلارم نمایش می دهد و به هیچ وجه برق مراکز پزشکی را قطع نخواهد کرد، اگر عملیات ارتینگ درست انجام شده باشد رله ارت فالت بیمارستانی اتصال بین زمین و سیستم های الکتریکی را امکان پذیر می کند. با اعمال یک ولتاژ DC یا سیگنال کد شده بین ثانویه ترانسفورماتور ایزوله و یک نقطه هم پتانسیل از تاسیسات عمل می کند و با اندازه گیری مقاومت چاه ارت که این مقاومت در صنایع و مکان های مختلف متفاوت است و در صورت افزایش مقاومت چاه ارت بیش از مقدار تعیین شده، کنتاکت آلارم فعال می شود.

تفاوت رله ارت فالت و ارت لیکیج

رله هایی که به نام رله ارت فالت در بازار ایران وجود دارند در حقیقت رله های نشتی جریان یا ELR هستند، این رله ها برای تشخیص نشتی جریان در مقیاس کوچک و برای حفاظت از تجهیزات الکتریکی و جان انسان ها کاربرد دارد که رنج حساسیت این رله ها در حد میلی آمپر بوده و می توانند کوچکترین نشتی جریان را به سرعت تشخیص داده و قطع کنند، رله ارت فالت برای تشخیص خطای زمین در ترانسفورماتورها کاربرد دارند و در رنج ولتاژی MV و HV و در پست های برق استفاده می شوند.

تنظیم رله ارت فالت

در رله ارت فالت برخی از پارامترها قابل تنظیم هستند برای مثال حساسیت کلید و زمان تاخیر در قطع یا عملکرد تجهیز را می توان تنظیم کرد در مکان هایی که مصرف کننده نیاز به تنظیم حساسیت کلید نشتی جریان دارد مانند مدارهای قدرت کارخانه های صنعتی که نشتی جریان در حد میلی آمپر امری اجتناب ناپذیر بوده و نیاز است کلید نشتی جریان حساسیت کمتری داشته باشد اما در بیمارستان ها کوچک ترین نشتی ممکن است صدمات جبران ناپذیری به جای بگذارد و لازم است رله ارت فالت حساسیت بیشتری داشته باشد و همچنین در برخی موارد در شبکه های سه فاز اختلالاتی به و جود آمده که پس از گذشت زمان کوتاهی برطرف شده و شبکه سه فاز به تعادل می رسد از این رو می توان زمان عملکرد این کلیدها را تنظیم کرد که پس از گذشت زمان تعیین شده اگر بر طرف نشده بود عمل کند.