Kako releji pomažu u zaštiti od preopterećenja u industrijskim kontrolnim sistemima

Releji su elektromagnetski prekidači široko korišćeni u industrijskim kontrolnim sistemima za kontrolu otvaranja i zatvaranja krugova. U pogledu zaštite od preopterećenja, releji otkrivaju promene struje, temperature ili drugih parametara i pravo vreme isključuju napajanje ili aktiviraju zaštitne mehanizme kako bi se spriječila oštećenja opreme zbog preopterećenja. Ispod su navedeni primarni načini na koje releji ostvaruju zaštitu od preopterećenja u industrijskim kontrolnim sistemima:

1. Termički relej 

Termički relej je jedan od najčešćih uređaja za zaštitu od preopterećenja, posebno za električne motore. Funkcioniše na osnovu toplote generisane strujom kako bi aktivirao zaštitni mehanizam.

Način rada:

• Termički relej sadrži dvojelastu traku izrađenu od dva metala sa različitim koeficijentima toplinske ekspanzije.

• Kada struja motora premaši njegovu nominalnu vrednost, struja koja prolazi kroz termički relej zagrijava dvojelastu traku, što dovodi do njenog deformisanja i otvaranja kontakata, čime se prekida napajanje motora.

• Vreme reakcije termičkog releja je obrnuto proporcionalno težini preopterećenja: što je preopterećenje teže, brže se dvojelasta traka deformiše, a brže se kontakti otvaraju.

Osobine:

• Simulira karakteristike zagrevanja motora: Termički relej je dizajniran da simulira karakteristike zagrevanja obmotnice motora, tačno reflektujući stvarno stanje rada motora.

• Pogodan za dugotrajnu zaštitu od preopterećenja: Veoma je osetljiv na dugotrajna, blaga preopterećenja, što ga čini idealnim za zaštitu motora od pregrejanja zbog dugotrajnog preopterećenja.

• Automatsko resetovanje: Nakon što je uslovi preopterećenja riješeni, termički relej hladne, a kontakti automatski se resetuju, vraćajući napajanje.

Primena:

Široko se koristi u procesima pokretanja i rada motora, posebno u aplikacijama s čestim pokretanjima, zaustavljanjima ili varijabilnim opterećenjima.

2. Elektronski relej za preopterećenje

Elektronski relej za preopterećenje je moderni uređaj korišćen za zaštitu od preopterećenja u industrijskim kontrolnim sistemima. Koristi elektronske krugove za nadgledanje parametara poput struje, temperature i pruža zaštitu na osnovu unaprijed postavljenih pragova.

Način rada:

• Elektronski relej za preopterećenje koristi transformator struje ili senzor struje za kontinuirano nadgledanje struje motora.

• Kada detektovana struja premaši unaprijed postavljeni prag preopterećenja, relej šalje signal za prekid napajanja motora ili aktiviranje drugih zaštitnih mera.

• Elektronski releji takođe mogu nadgledati dodatne parametre poput temperature motora, faktora snage, neravnoteže faza i pružaju kompleksnu zaštitu.

Osobine:

• Visoka preciznost i brza reakcija: Elektronski releji nude veću preciznost i brže vremena reakcije, omogućavajući im da brzo otkriju preopterećenja i poduzmu akciju.

• Programabilne postavke: Korisnici mogu prilagoditi pragove zaštite od preopterećenja, vremena kašnjenja i metode resetovanja prema specifičnom tipu motora i uslovima opterećenja.

• Više funkcija zaštite: Pored zaštite od preopterećenja, elektronski releji mogu pružati zaštitu od gubitka faze, neravnoteže faza i uslova zaključanog rotora.

• Komunikacioni interfejsi: Mnogi elektronski releji dolaze sa komunikacionim interfejsima (npr. Modbus, Profibus) za integraciju sa PLC-ovima ili drugim kontrolnim sistemima, omogućavajući daljinsko nadgledanje i upravljanje.

Primena:

Pogodan za aplikacije koje zahtevaju visoku razinu zaštite, kao što su automatizovane proizvodne linije, velika industrijska oprema i sistemi pumpi.

3. Kombinacija žice i releja za zaštitu od preopterećenja

Žice su jednostavni uređaji za zaštitu od prekomjerne struje koji brzo taloše kada struja premaši njihovu nominalnu vrednost, prekidajući krug. Dok žice pružaju brzu zaštitu od kratkog spoja, ne mogu razlikovati između normalne početne struje i struje preopterećenja, pa se često koriste u kombinaciji sa relejima za kompleksnu zaštitu.

Način rada:

• Žice štite krug od kratkog spoja i trenutnih visokih struja, dok releji nadgledaju dugotrajna preopterećenja.

• U slučaju kratkog spoja, žica odmah taloši i prekida napajanje; u slučaju preopterećenja, relej prekida napajanje na osnovu postavljenog praga i vremena kašnjenja.

• Ova kombinacija osigurava efikasnu zaštitu i od kratkog spoja i od preopterećenja.

Osobine:

• Dvostruka zaštita: Žice pružaju brzu zaštitu od kratkog spoja, dok releji nude dugotrajnu zaštitu od preopterećenja, formirajući dvostruki mehanizam zaštite.

• Ekonomska: Žice su jednostavne i jeftine, što ih čini prikladnim za male uređaje ili aplikacije osjetljive na troškove.

Primena:

Pogodna za male do srednje veličine motive, kućansku tehniku, sisteme osvetljenja i druge aplikacije niske snage.

4. Koordinisana zaštita sa kontaktorima i relejima

Kontaktor je visokosnagan elektromagnetski prekidač korišćen za kontrolu pokretanja i zaustavljanja električnih motora. Kontaktori se često koriste u kombinaciji sa relejima kako bi formirali kompletni sistem zaštite od preopterećenja.

Način rada:

• Kontaktor kontroluje glavni krug motora, dok relej nadgleda uslove preopterećenja.

• Kada relej otkrije preopterećenje, šalje signal za deenergizaciju bobine kontaktora, prekidajući napajanje motora.

• Koordinisana operacija kontaktora i releja osigurava da se napajanje brzo prekine u slučaju preopterećenja, štiti motorni i drugu opremu.

Osobine:

• Visoka kapacitet struje: Kontaktori mogu raditi sa visokim strujama, što ih čini prikladnim za visokosnagne motive.

• Daljinsko upravljanje: Kontaktori mogu biti upravljani daljinski preko PLC-ova ili drugih kontrolnih sistema, omogućavajući automatizovane operacije.

• Sigurno i pouzdano: Kombinacija kontaktora i releja pruža pouzdanu zaštitu od preopterećenja, osiguravajući siguran rad opreme.

Primena:

Pogodna za veliku industrijsku opremu, automatizovane proizvodne linije, lift sisteme i druge visokosnagne aplikacije.

Sažetak

Releji pomažu u ostvarivanju zaštite od preopterećenja u industrijskim kontrolnim sistemima kroz razne metode, uključujući:

• Termički releji: Simuliraju karakteristike zagrevanja motora, pružaju dugotrajnu zaštitu od preopterećenja, posebno za procese pokretanja i rada motora.

• Elektronski releji za preopterećenje: Koriste elektronske krugove za nadgledanje struje, temperature i drugih parametara, pružaju visoko preciznu, brzu reakciju zaštitu od preopterećenja sa mnogo dodatnih funkcija zaštite.

• Kombinacija žica i releja: Žice pružaju brzu zaštitu od kratkog spoja, dok releji nude dugotrajnu zaštitu od preopterećenja, formirajući dvostruki mehanizam zaštite.

• Koordinisana operacija kontaktora i releja: Kontaktori rade sa visokim strujama, dok releji nadgledaju preopterećenja, osiguravajući brzo prekid napajanja u situacijama preopterećenja.