Дефиниция и основи на електронните реле
Дефиниция: Електронно реле е електронен ключ, който работи за отваряне или затваряне на контакти във веригата чрез използване на електронни компоненти, без да се нуждае от каквито и да било механични движения. В електрическите системи често се използва схема за токов пилотен релейен преход при тези реле за защита на предавателните линии. Този подход позволява ефективно и точно откриване на дефекти, осигурявайки безопасността и надеждността на електропроводната мрежа.
Електронните реле използват електронни клапани като свои мерни единици, които играят важна роля в наблюдението на електрическите параметри. Има две основни конфигурации на електронните реле, както е показано по-долу. Една конфигурация е основана на амплитуден компаратор, докато другата се основава на фазов компаратор. Всяка конфигурация има своите уникални предимства и е проектирана да отговаря на различни изисквания за защита в електрическите системи.
Амплитуден компараторен електронен релей
На фигурата по-долу е показан амплитуден компараторен електронен релей. Това реле приема две променливи струеви (AC) входни величини. Тези величини се сравняват първо и след това се выпрямват чрез выпрямителен мостов цвят. Променливият входен ток се прилага към контролния решетка на моста, който обработва електрическите сигнали. Реле, свързано поредно с мостовия цвят, активира, когато размерът на една входна величина надмине тази на другата. Този механизъм позволява на реле да реагира бързо на вариации в електрическите амплитуди, правейки го ефективен компонент за откриване на дефекти и защита на веригата.
Функциониране на електронното реле за сравнение на фази
В електронното реле за сравнение на фази, двата променливи струеви (AC) количества се обработват по различен начин. Едно AC количество се подава в контролния решетка на електронната тръба, докато другото се свързва директно с екрана на тръбата. Тази уникална конфигурация формира основата за анализ на сигнали, базиран на фаза, в рамките на реле.
Механизмът за активация на реле зависи от фазовата връзка между тези два AC количества. По-конкретно, реле започва своето функциониране точно когато двата AC количества са в фаза един с друг. Когато това се случи, това показва определено електрическо състояние, което реле е проектирано да разпознае и да реагира. Това функциониране, чувствително към фазата, прави електронното реле за сравнение на фази много ефективно за приложения, в които точното откриване на условия в фаза е важно, така че в определени сценарии за защита и наблюдение на електроенергийните системи.
Предимства и недостатъци на електронните реле
Предимства на електронните реле
Електронните реле предлагат няколко значими предимства, които допринасят за техния потенциал в различни електрически приложения:
Ниски изисквания за поддръжка: В сравнение с традиционните механични реле, електронните реле не разполагат с движещи се части. Липсата на физически компоненти, подложени на износване, значително намалява необходимостта от честа поддръжка. В резултат, електронните реле могат да работят за продължително време с минимална поддръжка, намалявайки разходите за поддръжка и подобрявайки надеждността на системата.
Бързи времена за реакция: Електронните реле са проектирани да реагират на електрически стимули с изключителна скорост. Техните електронни механизми за комутиране им позволяват да засичат промени в електрическите сигнали и да активират или деактивират контакти в веригата за част от секундата. Това бързо време за реакция е важно в приложения, където бърза реакция е необходима за защита на електрическото оборудване или за поддържане на стабилността на системата.
Намалена тежест върху инструменталните трансформатори: По възможността на техния дизайн, електронните реле използват по-малко ток в сравнение с някои други видове реле. Това намалено потребление на ток води до намалена тежест върху инструменталните трансформатори, позволявайки на тези трансформатори да работят по-ефективно и потенциално да удължат своята живот. Това предимство е особено ценно в системите за производство на енергия, където оптимизирането на производителността на инструменталните трансформатори е съществено за точното измерване и надеждната защита.
Недостатъци на електронните реле
Въпреки своите предимства, електронните реле имат и определени ограничения, които ограничават техния широко разпространен използване:
Изискване за високо напрежение: Електронните реле типично изискват високо напрежение за функциониране. Тази необходимост от високо напрежение може да създаде предизвикателства в отношение интеграцията в системата за производство на енергия и безопасността. Може да са необходими специализирани електрически инфраструктури и мерки за безопасност, за да се предостави необходимото високо напрежение, увеличавайки сложността и цената на използването на електронните реле в някои приложения.
Високо потребителско потребление на енергия: В сравнение с някои алтернативни технологии за реле, електронните реле често използват относително голямо количество електрическа енергия. Това високо потребителско потребление може да бъде значителен недостатък, особено в приложения, които са съзнаващи за енергия, или системи, където минимизирането на потребителското потребление е приоритет. Увеличеното потребителско потребление не само добавя към операционните разходи, но може и да допринесе за генерирането на топлина, потенциално влияйки върху производителността и живота на реле.
Ограничен живот: Въпреки че електронните реле са свободни от механичен износ, те все още са подложени на деградация на компонентите с времето поради фактори като електрически стрес, температурни колебания и стареене на електронните компоненти. В резултат, електронните реле обикновено имат по-кратък живот в сравнение с някои по-устойчиви технологии за реле. Този ограничен живот може да доведе до по-чести замени, увеличавайки разходите за поддръжка и потенциално причинявайки прекъсвания в системата.
Практични ограничения в системите за производство на енергия: Поради комбинирания фактор от изискванията за високо напрежение, високото потребителско потребление и ограничен живот, електронните реле не са намерили широко практически използване в системите за производство на енергия. Тези ограничения често ги правят по-малко привлекателни в сравнение с други видове реле, които предлагат по-добро изпълнение, надеждност и икономичност в изискващата среда на защитата и контрола на системите за производство на енергия.
