Wat is een afstandsrelais?

Wat is een afstandsrelais?

Definitie van Impedancerelais

Een impedancerelais, ook bekend als afstandsrelais, wordt gedefinieerd als een apparaat dat wordt geactiveerd op basis van de elektrische impedantie die wordt gemeten vanaf de locatie van een fout tot het relais.

Werking van Afstands- of Impedancerelais

Werking van Impedancerelais: De werking van een impedancerelais is eenvoudig. Het gebruikt een spanningsdeeltje van een spanningstransformator en een stroomdeeltje van een stroomtransformator. De actie van het relais hangt af van de balans tussen de terugspringende kracht (van de spanning) en de afbuigende kracht (van de stroom).

Normale versus Foutcondities: Onder normale omstandigheden is de terugspringende kracht (van de spanning) groter dan de afbuigende kracht (van de stroom), waardoor het relais inactief blijft. Tijdens een fout neemt de stroom toe en de spanning af, waardoor deze balans verschuift, het relais activeert door de contacten te sluiten. Dus de functie van het relais wordt bepaald door de impedantie, of het verhouding tussen spanning en stroom.

Activeringssdrempel: Het impedancerelais activeert wanneer de verhouding tussen spanning en stroom, of de impedantie, onder een vooraf gedefinieerde waarde valt. Dit duidt meestal op een fout binnen een specifieke, vooraf bepaalde afstand langs de overdrachtslijn, aangezien de lijnimpedantie evenredig is aan de lengte ervan.

Soorten Afstands- of Impedancerelais

Er zijn voornamelijk twee soorten afstandsrelais–

Bepaald afstandsrelais

Dit is gewoon een variant van het balansbalkrelais. Hierbij wordt een balk horizontaal geplaatst en in het midden ondersteund door een scharnier. Een uiteinde van de balk wordt omlaag getrokken door de magnetische kracht van de spanningsbobine, gevoed door de potentietransformator die aan de lijn is aangesloten. 

Het andere uiteinde van de balk wordt omlaag getrokken door de magnetische kracht van de stroombobine, gevoed door de stroomtransformator die in serie met de lijn is aangesloten. Door de koppelkrachten die door deze twee omlaagtrekkende krachten worden geproduceerd, blijft de balk in een evenwichtspositie. De koppelkracht van de spanningsbobine fungeert als remmende kracht en de koppelkracht van de stroombobine fungeert als afbuigende kracht.

Reactie bij Fout: Bij normale bedrijfsomstandigheden houden de grotere remmende krachten de relaiscontacten open. Een fout binnen de beschermd zone veroorzaakt een daling van de spanning en een toename van de stroom, waardoor de impedantie onder de ingestelde niveaus daalt. Deze onbalans zorgt ervoor dat de stroombobine overheerst, de balk kantelt, de contacten sluit en de bijbehorende circuitbreker activeert.

Tijdafstandsrelais

Deze vertraging past automatisch zijn werkingsduur aan volgens de afstand van het relais tot de foutlocatie. Het tijdafstands-impedancerelais zal niet alleen werken afhankelijk van de verhouding tussen spanning en stroom, maar ook de werkingsduur hangt af van de waarde van deze verhouding. Dat betekent,

Constructie van Tijdafstands-impedancerelais

Relaisconstructie: Het tijdafstands-impedancerelais omvat een stroomgestuurde component, zoals een dubbel-windings type induktieve overstromingsrelais. Het mechanisme bestaat uit een spil met een schijf, verbonden via een spiraalveer met een andere spil die de relaiscontacten beheert. Een elektromagneet, gevoed door de spanning van het circuit, houdt deze contacten onder normale omstandigheden open.

Werkingsprincipe van Tijdafstands-impedancerelais

Tijdens normale bedrijfsomstandigheden is de aantrekkende kracht van de armatuur, gevoed door de PT, groter dan de kracht die wordt opgewekt door het inductieve element, waardoor de relaiscontacten in open positie blijven. Wanneer er een kortsluitingsfout optreedt in de overdrachtslijn, neemt de stroom in het inductieve element toe. 

Dan neemt de inductie in het inductieve element toe. Dan begint het inductieve element te draaien. De snelheid van rotatie van het inductieve element hangt af van het niveau van de fout, dus de hoeveelheid stroom in het inductieve element. Naarmate de rotatie van de schijf vordert, wordt de spiraalveerverbinding opgewonden totdat de spanning van de veer voldoende is om de armatuur weg te trekken van de polen van de spanning-gestuurde magneet.

De hoek waarmee de schijf reist voordat het relais werkt, hangt af van de aantrekkende kracht van de spanning-gestuurde magneet. Hoe groter de aantrekkende kracht, hoe groter de reis van de schijf. De aantrekkende kracht van deze magneet hangt af van de lijnspanning. Hoe groter de lijnspanning, hoe groter de aantrekkende kracht, dus langer zal de reis van de schijf zijn, wat inhoudt dat de werkingsduur evenredig is met V.

Opnieuw, de snelheid van rotatie van het inductieve element is ongeveer evenredig met de stroom in dit element. Daarom is de werkingsduur omgekeerd evenredig met de stroom.

Dus de werkingsduur van het relais,