อะไรคือรีเลย์อิเล็กทรอนิกส์

นิยามและพื้นฐานของรีเลย์อิเล็กทรอนิกส์
นิยาม: รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์คือสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำงานเพื่อเปิดหรือปิดตัวต่อวงจรโดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีการเคลื่อนไหวเชิงกล ในระบบไฟฟ้า การใช้วิธีการส่งสัญญาณนำทางกระแสไฟฟ้าในรีเลย์เหล่านี้มักถูกนำมาใช้ในการป้องกันสายส่งไฟฟ้า วิธีการนี้ช่วยให้สามารถตรวจจับข้อผิดพลาดได้อย่างมีประสิทธิภาพและแม่นยำ ทำให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของระบบไฟฟ้า
รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์ใช้วาล์วอิเล็กทรอนิกส์เป็นหน่วยวัด ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการตรวจสอบพารามิเตอร์ไฟฟ้า มีโครงสร้างพื้นฐานของรีเลย์อิเล็กทรอนิกส์สองแบบ ดังแสดงไว้ด้านล่าง โครงสร้างหนึ่งอยู่บนพื้นฐานของตัวเปรียบเทียบแอมพลิจูด อีกโครงสร้างหนึ่งอยู่บนพื้นฐานของตัวเปรียบเทียบเฟส แต่ละโครงสร้างมีข้อดีเฉพาะตัวและออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการในการป้องกันที่แตกต่างกันภายในระบบไฟฟ้า
รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์แบบตัวเปรียบเทียบแอมพลิจูด
รูปภาพแสดงรีเลย์อิเล็กทรอนิกส์แบบตัวเปรียบเทียบแอมพลิจูดอยู่ด้านล่าง รีเลย์นี้รับปริมาณกระแสสลับ (AC) สองปริมาณ ปริมาณเหล่านี้จะถูกเปรียบเทียบก่อนแล้วผ่านวงจรแปลงกระแสตรง กระแส AC จะถูกนำไปใช้ที่กริดควบคุมของวงจร ซึ่งทำการประมวลผลสัญญาณไฟฟ้า รีเลย์ที่เชื่อมต่อกับวงจรแปลงกระแสตรงจะทำงานเมื่อมากกว่าปริมาณหนึ่ง ๆ ของปริมาณขาเข้า กลไกนี้ช่วยให้รีเลย์ตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงของแอมพลิจูดไฟฟ้า ทำให้เป็นส่วนประกอบที่มีประสิทธิภาพในการตรวจจับข้อผิดพลาดและการป้องกันวงจร

การทำงานของรีเลย์อิเล็กทรอนิกส์แบบตัวเปรียบเทียบเฟส
ในรีเลย์อิเล็กทรอนิกส์แบบตัวเปรียบเทียบเฟส ปริมาณกระแสสลับ (AC) สองปริมาณจะถูกประมวลผลในรูปแบบที่แตกต่างกัน ปริมาณ AC หนึ่งปริมาณจะถูกป้อนเข้าไปที่กริดควบคุมของหลอดอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนอีกปริมาณหนึ่งจะเชื่อมต่อโดยตรงกับจอของหลอด การตั้งค่าที่ไม่เหมือนใครนี้เป็นพื้นฐานสำหรับการวิเคราะห์สัญญาณตามเฟสภายในรีเลย์
กลไกการทำงานของรีเลย์ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ของเฟสระหว่างปริมาณ AC สองปริมาณนี้ โดยเฉพาะ รีเลย์จะเริ่มทำงานเมื่อปริมาณ AC ทั้งสองอยู่ในเฟสเดียวกัน เมื่อเกิดเหตุการณ์นี้ หมายความว่ามีสภาพไฟฟ้าบางอย่างที่รีเลย์ถูกออกแบบมาเพื่อตรวจจับและตอบสนอง การทำงานที่ไวต่อเฟสนี้ทำให้รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์แบบตัวเปรียบเทียบเฟสมีประสิทธิภาพสูงในการใช้งานที่ต้องการระบุสภาพที่อยู่ในเฟสเดียวกัน เช่น ในบางสถานการณ์ของการป้องกันและตรวจสอบระบบไฟฟ้า

ข้อดีและข้อเสียของรีเลย์อิเล็กทรอนิกส์
ข้อดีของรีเลย์อิเล็กทรอนิกส์

รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์มีประโยชน์หลายประการที่ช่วยเพิ่มประโยชน์ในการใช้งานในระบบไฟฟ้าต่าง ๆ:

• ความต้องการในการบำรุงรักษาน้อย: ต่างจากรีเลย์เชิงกลแบบดั้งเดิม รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์ไม่มีส่วนที่เคลื่อนไหว ความไม่มีส่วนประกอบที่เสื่อมสภาพจากการใช้งานทำให้ลดความต้องการในการบำรุงรักษาลงอย่างมาก ทำให้รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์สามารถทำงานได้นานโดยไม่ต้องบำรุงรักษาบ่อย ลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาและเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบ

• เวลาตอบสนองเร็ว: รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์ถูกออกแบบมาให้ตอบสนองต่อสัญญาณไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว กลไกการสวิตช์แบบอิเล็กทรอนิกส์ทำให้สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณไฟฟ้าและเปิดหรือปิดตัวต่อวงจรได้ภายในเสี้ยววินาที เวลาตอบสนองที่รวดเร็วนี้มีความสำคัญในแอปพลิเคชันที่ต้องการการตอบสนองอย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือรักษาความเสถียรของระบบ

• ลดภาระบนทรานส์ฟอร์เมอร์วัด: จากการออกแบบ รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์ใช้กระแสไฟฟ้าน้อยกว่ารีเลย์บางประเภท กระแสไฟฟ้าที่ใช้น้อยลงทำให้ลดภาระบนทรานส์ฟอร์เมอร์วัด ทำให้ทรานส์ฟอร์เมอร์เหล่านี้ทำงานได้ดีขึ้นและอาจยืดอายุการใช้งานได้ ข้อดีนี้มีความสำคัญในระบบไฟฟ้าที่ต้องการเพิ่มประสิทธิภาพในการวัดและป้องกันที่เชื่อถือได้

ข้อเสียของรีเลย์อิเล็กทรอนิกส์

แม้จะมีข้อดี รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์ก็มีข้อจำกัดบางประการที่จำกัดการใช้งานอย่างกว้างขวาง:

• ต้องการแหล่งจ่ายไฟแรงสูง: รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์โดยทั่วไปต้องการแหล่งจ่ายไฟแรงสูงในการทำงาน ความต้องการไฟแรงสูงนี้อาจทำให้เกิดปัญหาในการรวมระบบไฟฟ้าและความปลอดภัย โครงสร้างไฟฟ้าเฉพาะและมาตรการความปลอดภัยอาจจำเป็นในการจัดหาแหล่งจ่ายไฟแรงสูงที่จำเป็น เพิ่มความซับซ้อนและค่าใช้จ่ายในการใช้งานรีเลย์อิเล็กทรอนิกส์ในบางแอปพลิเคชัน

• การใช้พลังงานสูง: เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีรีเลย์บางประเภท รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์มักใช้พลังงานไฟฟ้าค่อนข้างมาก การใช้พลังงานสูงนี้อาจเป็นข้อเสียหายโดยเฉพาะในแอปพลิเคชันที่ต้องการประหยัดพลังงานหรือระบบที่ต้องการลดการใช้พลังงาน การใช้พลังงานสูงไม่เพียงแต่เพิ่มค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานเท่านั้น แต่ยังอาจทำให้เกิดความร้อน กระทบต่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของรีเลย์

• อายุการใช้งานจำกัด: แม้ว่ารีเลย์อิเล็กทรอนิกส์จะไม่มีการสึกหรอเชิงกล แต่ก็ยังมีการเสื่อมสภาพของส่วนประกอบเนื่องจากปัจจัยต่าง ๆ เช่น ความเครียดไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ และการเสื่อมสภาพของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ ทำให้รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์มีอายุการใช้งานสั้นกว่าเทคโนโลยีรีเลย์บางประเภท อายุการใช้งานที่จำกัดนี้อาจทำให้ต้องเปลี่ยนทดแทนบ่อยขึ้น ทำให้ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาสูงขึ้นและอาจทำให้ระบบหยุดทำงาน

• ข้อจำกัดในการใช้งานในระบบไฟฟ้า: เนื่องจากปัจจัยต่าง ๆ ที่รวมกัน ได้แก่ ความต้องการแหล่งจ่ายไฟแรงสูง การใช้พลังงานสูง และอายุการใช้งานที่จำกัด รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์จึงไม่ได้รับการใช้งานอย่างกว้างขวางในระบบไฟฟ้า ข้อจำกัดเหล่านี้ทำให้รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์มีความน่าสนใจน้อยกว่ารีเลย์ประเภทอื่น ๆ ที่มีประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และคุ้มค่าในการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ต้องการการป้องกันและควบคุมระบบไฟฟ้า