Elektronik (Statik) Röleler

Transistör, tristör ve diyot gibi yarı iletken elemanlardan yapılan rölelere statik röle denir. Mevcut olan koruma sistemi ve bu sistemdeki elemanların ihtiyacı karşılamada yeterli olmaması; teknolojik araştırma gelişimleri etkileyen en önemli faktörlerden biridir. Koruma sistemlerinde elektromekanik rölelerden sonra kullanılmaya başlanan diğer röle tipi statik olanlardır. Bu tip rölelere elektronik rölelerde denmektedir. İlk önceleri koruma devrelerinin güvenilirliği ve çalışma hızı indüksiyon diski, hareketli bobin ve armatür elemanlarının karakteristiklerine bağlı idi. Daha sonraları aşağıda belirtilen özellikler ve statik rölelerin gelişimi ve bu rölelere duyulan ihtiyacı arttırmaktadır.

Bu özellikler:

a) Statik rölelerin performans ve karakteristikleri elektro magnetik rölelerden daha iyidir. Statik rölelerin önemli uygulama alanlarından birisi olan statik mesafe rölelerin de daha yüksek doğruluk ve duyarlılıkla birlikte çalışma hızı da yüksektir.

b) İmalatta standartlaşmayı sağlamak daha kolaydır.

c) İmalatı daha kolay ve bakım süresi daha kısadır.

d) Elektronik röleler daha küçük ve hassas yapılabilmektedir.

e) Ölçme sırasında harcadıkları güç daha az olup doğrulukları daha iyi, kumanda zamanları daha kısa, montajları kolaydır.

f) Rölelerin açma karakteristiklerinin elektronik elemanlarla kolayca ayarlanması ve istenilen açma karakteristiğinin gerçekleştirilebilmesi mümkündür.

Yukarıda belirtilen faydalı tarafların yanında elektronik rölelerin kullanımında önemle dikkat edilmesi gereken durumlarda vardır. Elektronik elemanlar aşırı gerilimlere karşı çok hassas olduğundan bu gerilimlerin ölçme iletkenleri üzerinden elektronik rölelere ulaşmaları önlenmelidir.

Açıp kapama olayları sırasında ortaya çıkan aşırı gerilimler birkaç kV mertebesinde olabilir. Enerji bakımından oldukça zayıf oldukları halde bu gerilimler elektronik elemanlara zarar verecek büyüklüktedir. Bu sakıncayı gidermek için elektronik röleler kuvvetli akım devrelerinden uzak tutulmalı, ekranlı kablolar kullanılmalı, topraklamaları iyi yapılmalı ve uygun giriş filtreleri kullanılmalıdır. Diğer bir nokta ise endüktif yüklerin devreye sokulup çıkarılmaları sırasında ortaya çıkan gerilim sıçramalarının etkisini engellemek için elektronik röleleri besleyen yardımcı gerilim kaynağının diğer tüm yardımcı gerilim kaynaklarından tamamen ayrılması gerektiğidir. Statik Röleler besledikleri akım trafosundan daha az akım çekerler, hareketli parçaları olmadığı için hem çalışmaları hem de geri dönüşleri daha çabuktur, geri dönüş oranları çok yüksektir. Çalışma karakteristikleri ve değerleri kolay kolay değişmez. Rölenin üstünlüklerine karşı dezavantajları da vardır. İhtiyaçları olan stabil çalışma gerilimini, merkezin yardımcı beslemesinden sağlayamadıkları için her statik rölede yardımcı besleme(alternatif ya da doğru) gerilimini rölenin besleneceği stabilize gerilime çeviren bir konvektör(AA/DA ya da DA/DA bir çevirici) vardır. Ölçme büyüklüğü (akım) içindeki harmonik ve darbelerin süzülmesi için filtre devrelerine sahip olmaları gerekir. Bu da fiyatlarını arttırıcı bir unsurdur. Gerek elektromekanik gerek elektronik yapıdaki rölelerde, sabit ya da ters zaman gecikmeli bir eleman ile ani çalışan ikinci bir eleman bir arada bulundurulabilir. Böylece bir tek röle hem şiddetli kısa devre akımlarına karşı hem de aşırı yük gibi görünen zayıf (uzak)kısa devrelere karşı koruma sağlayabilir. Bu tip rölelerin karşılaştırma ve ölçme fonksiyonları, hareketli parçalar içermeyen statik devreler tarafından gerçekleştirilir.

Uluslar arası Elektroteknik Komisyonu (IEC) kararında göre statik röleler üç kısma ayrılmıştır:

a) Statik Röle: Ölçme kısmına gelen ve rölenin ayar değerini aşan akım veya gerilim değerine mekanik bir hareket olmaksızın, elektronik, magnetik veya diğer elemanlar yardımıyla cevap veren röledir.

b) Çıkış Kontaklı Statik Röle: Çıkış devresinde bir ya da birden fazla kontak olan röledir. Daha önceleri bu rölelere yarı statik röle denmiştir.

c) Çıkış Kontaksız Statik Röle: Çıkış devresinde kontağı olmayan röledir. Önceden bu röleye de tam statik röle denmiştir.

Statik Rölelerin Avantajları

Statik rölelerin elektromekanik rölelere göre avantajları şu şekilde sıralanabilir:

  1. Statik rölelerin çalışması için gereken güç yardımcı bir kaynaktan sağlanır. Bu nedenle bu tip röleler akım ve gerilim transformatörlerini daha az yüklerler.
  2. Çalışma hızları elektromekanik rölelere göre daha yüksek olup ömürleri daha uzundur.
  3. Statik rölelerde hareketli parçalar olmadığından mekanik eylemsizlik yoktur ve hızlı açma-kapama yapan kontaklardan dolayı meydana gelen parazitler oluşmamaktadır. Ayrıca mekanik rölelerdeki gibi hareketli parçaların sürtünmesi teması sebebiyle aşınma olmaz ve bu nedenle daha az bakıma ihtiyaçları vardır, bakımları kolaydır.
  4. Rölenin geri dönüş (reset ) hızı elektromekanik tiplerle göre çok kısadır.
  5. Rölenin ölçme kısmına gelen korunacak olan akım ve gerilim değerleri çok küçük olsa bile amplifikatör devreleri ile kolaylıkla kuvvetlendirilebilir, bu nedenle daha yüksek duyarlılık elde edilebilir.
  6. Statik rölelerde temel karakteristiklere sahip birçok devre birleştirilerek istenen ideal karakteristiğe çok yakın bir karakteristik elde etmek mümkündür.
  7. Yarı iletken elemanlardan oluşan ölçme devrelerinin enerji ihtiyacının çok düşük olması nedeniyle röle boyutları çok küçültülebilir

Benzer Yazılar

YAZAR : Admin

Elektronik Mühendisi X-Işınlı Görüntüleme Sistemleri Test Kontrol ve Kalibrasyon Uzmanı (Sağ.Bak.)

BU YAZIYI DA İNCELEDİNİZ Mİ ?

Motor Koruma Rölesi

3 fazlı sistemlerde faz-nötr arası oluşan dengesizlikleri, şebekeden ya da sistemden kaynaklanan faz hatalarından oluşan …

Bir cevap yazın