رله Buchholz چیست و چه کاربردی دارد؟
بوخهلتس یک رله حفاظتی برای دستگاهی می باشد که توسط روغن خنک می گردد و یا از روغن به عنوان ایزولاسیون در آن بهره برداری می شود و دارای ظف انبساط است . این رله با بوجود آمدن گاز یا هوا در داخل منبع روغن دستگاه و یا پایین رفتن سطح روغن از حد مجاز و یا در اثر جریان پیدا کردن شدید روغن کاربرد دارد و منجر به صدا درآوردن سیگنال و فرستادن پیغام به دستگاه یا قطع مستقیم جریان برق برای جلوگیری از خسارت کاربرد دارد.
درست زمانی که جریان از سیم پیچ در حال عبور می باشد میدان مغناطیسی حاصله یک میله فلزی را که به طور مکانیکی به یک اتصال که به آن متصل می باشد را جذب می کند. این حرکت منجر به متصل شدن و یا قطع یک اتصال با یک اتصال ثابت می گردد. زمانی که جریان قطع گردد، میله فلزی با نیروی تقریبی نصف قدرت میدان مغناطیسی به محل اولیه برگشت خواهد داشت.اغلب این نیرو به وسیله یک فنر (spring) تامین می گردد .ضمن اینکه از نیروی گرانش (gravity) نیز در موتورهای استارتر صنعتی بهره برداری می گردد.به طور معمول رله ها جهت عملیات سریع تولید می شوند. در کاربردهای ولتاژ پایین، کاهش نویز از اولویت بیشتری برخوردار می باشد و در کاردهای ولتاژ بالا کاهش قوس الکتریکی اولویت بالاتری دارد.
تاریخچه رله بوخهلتس
اولین بار رله بوخهلتس در سال 1921 به وسیله “Max Buchholz” طراحی و تولید شد. به طور کلی رله بوخهلتس به عنوان یک رله محافظتی محسوب می شود که در زمینه هایی مختلفی همچون سیستم های انتقال قدرت و توزیع کاربرد دارد. این رله در بعضی از ترانسفورماتورهای روغن پر شده به عنوان یک وسیله محافظ جهت شکست های الکتریکی در ترانسفورماتور همچون نشت جریان، دشارژ شدن،کاربردی می باشد.لذا هدف رله این هست که شرایط ترانسفورماتور را به خوبی اندازه گیری نماید.این رله به اندازی دقیق عمل می کند که به محض اتفاق افتادن کوچکترین خطائی وارد عمل می شود و به خوبی از وارد شدن خسارت جلوگیری می کند .
عوامل آلارم رله بوخهلتس
۱- قوس الکتریکی بین هسته و دیگر بخش‌های ترانس.
۲- اتصال زمین بین زنجیره‌های کلاف.
۳- بُرش شدن یک فاز یا سوختن آن.
۴- چکه کردن روغن از تشت روغن یا لوله‌های ارتباطی آن.
کاربرد رله بوخهلتس:
رله بوخهلتس در انواع مختلفی تولید می شود و به خوبی انواع خطا را در ترانسفورماتور تشخیص می دهد و در نهایت آلارم را فعال می کند.ازجمله مواردی که منجر به فعالیت رله Buchholz می شود عبارت اند از:
- شکست عایقی هسته تشخیص داده شود.
- بررسی ورود حباب‌های هوا به روغن را.
-این رله جایی که کاهش سطح روغن باعث افزایش نشت شود شروع به فعالیت خواهد کرد .
- این رله برای اتصال کوتاه سیم پیچ ها نیز کاربرد دارد.
- این رله جهت محافظت اتصال های الکتریکی شل و نامطمئن نیز کاربردی می باشد.
-در صورتی که روغن ترانسفورماتور از مخزن نگهداری به مخزن اصلی یا برعکس حرکت داشته باشد رله فعال می گردد.
چرا در ترانس از رله بوخهلتس استفاده می شود؟
رله های بوخهلتس اغلب جهت درک شرایط غیر عادی در داخل ترانسفورماتور کاربرد دارند که از ترانسفورماتورها در مقابل خطاهای رخ داده در داخل ترانس محافظت می نمایند. این خطا‌ها گاها دربرگیرنده اتصال کوتاه همچون نقص های سیم پیچ اولیه و نقص های هسته‌ای هستند که به علت خرابی ضربه روغن عایق ترانسفورماتور اتفاق می افتند .در این میان این رله عیب‌هایی را تشخیص می دهد و مدار هشدار را قطع می کند .
از آنجا که این رله نوعی رله محافظتی به شمار می رود با روغن و گاز فعال می گردد و به شکل جهانی در تمام ترانسفورماتورهای قدرت و روغن کاربرد دارد که بیش از ۵۰۰ کیلو وات آمپر قدرت دارد. شایان ذکر است که این رله ها از نظر ملاحظات اقتصادی در لحظه‌هایی که از درجه بندی کمتر از ۵۰۰ کیلووات آمپر برخوردار می باشند ارائه نمی گردد.رله های بوخهلتس معمولا به منظور درک شرایط غیر عادی در داخل ترانسفورماتور استفاده می گردد و از ترانسفورماتورها در مقابل خطاهای رخ داده در داخل ترانس نگهداری به عمل می آورد.
مزایا و معایب رله بوخهلتس:
مزایا:
-این رله به خوبی در برابر خطاهای داخلی ترانسفورماتور که اغلب به علت گرم شدن هسته رخ می دهد کار می کند.
-نوع و شدت خطا را بدون جدا کردن رله از ترانسفورماتور و تنها با بررسی گازهای انباشته شده می توان پیش بینی کرد.
معایب:
-این رله تنها برای ترانسفورماتورهای روغنی کاربردی می باشد و بدون خطا عمل می کند.
-این رله تنها وقتی عمل می نماید که سطح روغن کم گردد.
-رله بوخهلتس کابل های اتصال را نگهداری نمی نماید لذا به یک سیستم محافظتی جدا برای کابل ها احتیاج دارد.
-به طور معمول میانگین زمان عملیاتی این رله نسبتا بالا و حداقل 0.1 ثانیه می باشد.
ساختار رله
در پی پدید آمدن گاز یا هوا در درون منبع روغنی یا پایین آمدن سطح روغن از حد روا یا گردش بیش از حد روا روغن رله شروع به فعالیت می کند و در ابتدا نخست آژیر را فعال می کند و در صورتی که افت سطح روغن ادامه پیدا کند در گام دوم ترانسفورمر را قطع خواهد کرد.
رلۀ بوخهلتس به اندازه ای دقیق می باشد که به محض اتفاق افتادن کوچک ترین خطائی شروع به فعالیت می نماید و مانع وارد شدن خسارت زیادی به دستگاه می گردد . در صورتی که از این رله برای ترانسفورماتور روغنی بهره مند می شوید، خطاهائی که منجر به عمل کردن رلۀ بوخهلتس می گردد عبارتند از :
*جرقه بین قسمت های زیر فشار و هستۀ ترانسفورماتور
*اتصال زمین
*اتصال حلقه و کلاف
*قطع شدن در یک فاز
*سوختن آهن
*چکه کردن روغن از ظرف روغن و یا از لوله های ارتباطی.
عملکرد رله Buchholz
در خطاهای کوچک ، هوا یا گازهای متصاعد شده از روغن ، وارد لولۀ رابط بین ترانسفورماتور و منبع ذخیرۀ روغن می شود و سپس داخل رلۀ بوخهلتس که در یک قسمت از این لوله تعبیه شده است راه پیدا می کند و سپس به سوی قسمت بالای رله که به شکل مخزن گاز می باشد صعود می نماید و در آنجا جمع می گردد .
گازهای راه یافته به داخل رلۀ بوخهلتس به شکل فوقانی روغن فشار وارد می کند و موجب پایین آمدن سطح روغن در رلۀ بوخهلتس می شود . این فشار به شناور بالائی رله ، انتقال پیدا می کند و به سمت پایین هدایت می کند . حرکت شناور باعث بستن و یا باز کردن کنتاکت هائی می گردد که برای دادن فرمان در یک محفظۀ جیوه ای قرار گرفته اند . زمانی که خطا به شکل یک اتصالی شدید باشد ، گازهای متصاعد شده در اثرقوس الکتریکی به قدری زیاد می شود که باعث راندن موجی از روغن به داخل ظرف انبساط می گردد .
در صورتی که سرعت موج روغن از مقدار معینی که قبلاً تنظیم گردیده تجاوز نداشته باشد ، قبل از اینکه گازها به داخل رلۀ بوخهلتس راه پیدا کند ، دریچه اطمینان رله فعال شده و منجر به قطع ترانسفورماتور از برق می گردد . در صورتی که رلۀ بوخهلتس از دو گوی شناور برخوردار باشد ، دریچه اطمینان طوری تنظیم می گردد که اگر سرعت حرکت روغن ما بین 50 تا 150 سانتیمتر بر ثانیه بود ، رله قطع کند .
سخن پایانی
همانطور که می دانید رله (Relay) یک کلید یا سوییچ می باشد که به وسیله یک عامل، بدون دخالت مستقیم انسان، تغییر وضعیت می دهد و موجب به قطع، وصل یا تغییر جهت یک یا چند جریان الکتریکی می گردد.به طور کلی “عامل” می تواند ولتاژ، جریان، دما، فشار، صدا، رطوبت، جاذبۀ زمین، سرعت، شتاب، نور یا حتی یک واکنش شیمیایی باشد. هر آنچه انسان در آن دخالت مستقیم ندارد، می تواند عامل تحریک باشد. امروزه رله ها در انواع مختلف و ویژگی های مختلف طراحی و تولید می شود که رله بوخهُلتس نمونه ای از آن می باشد که از روغن برای جداسازی و خنک کنندگی استفاده می کند. این رله از حدود دهه چهل میلادی معرفی شده و بیشتر جهت ترانس هایی که از منبع انبساط برخوردار اند کاربرد دارد.
این رله یک حسگر مطمئن برای انباشت گاز در ترانسفورماورهای بزرگ می باشد که در روغن شناورند، درست وقتی که تجمع گاز به آهستگی شروع گردد، هشدار می دهد و در صورتی که گاز به سرعت در روغن ترانسفورماتور تولید گردد، ترانسفورماور را قطع می نماید.در نهایت برای کسب اطلاعات بیشتر و یا خرید انواع رله و رله Buchholz می توانید به وب سایت آژند برق مراجعه نمایید.
