رله ارت فالت برنا

قبل از بررسی رله ارت فالت برنا باید به این سوال پاسخ دهیم که چرا باید نشتی جریان یا خطای زمین به سرعت شناسایی شود؟ نشتی جریان باعث حوادثی مانند آتش سوزی، برق گرفتگی، شوک الکتریکی و غیره می شود. تمام این موارد تهدید کننده بوده و می توانند خسارت های جانی و مالی ایجاد کنند. جهت جلوگیری از حوادث ذکر شده باید خطای نشتی جریان به سرعت و با دقت بالا شناسایی شود. به عنوان مثال آسیب به عایق کابل ها توسط موش یا عوامل محیطی را در نظر بگیرید. از دست رفتن عایق باعث ایجاد جریان بین هادی برقدار و زمین خواهد شد.

خطای زمین در اغلب موارد دارای جریان پائینی بوده و ممن است توسط بریکر یا فیوزهای معمولی شناسایی نشود. در مدارهای با جریان پائین مانند منازل، ساختمان ها و غیره می توان از انواع بریکرهای نشتی جریان استفاده کرد. بریکرهای نشتی جریان به صورت معمولی و ترکیب شده با مینیاتوری ساخته می شوند. نصب بریکر نشتی جریان در مدارهای با آمپر بالا امکان پذیر نیست. از طرفی بریکرهای معمول نشتی جریان از نظر زمان و جریان خطا قابل تنظیم نیستند. برای رفع مشکلات فوق 2 راه کلی وجود دارد:

1. استفاده از بریکرهای کامپکت یا هوا مجهز به رله الکترونیک با قابلیت تشخیص نشتی جریان
2. استفاده از رله ارت فالت جهت صدور فرمان قطع به کنتاکتور یا بریکر معمولی

اجزا و ویژگی های رله ارت فالت

بریکر کامپکت با رله ارت فالت داخلی در مقایسه با بریکرهای دیگر قیمت بالاتری دارد. در ضمن در تمام مدارها لزومی به استفاده از این بریکر نیست. به عنوان مثال مدارهای خاصی وجود دارند که حفاظت نشتی جریان در آن­ها اجباری است. به منظور کاهش هزینه و حفاظت موضعی می توان از ترکیب رله ی ارت فالت مجزا با کنتاکتور یا دیگر قطع کننده ها استفاده کرد. این کار ضمن کاهش هزینه ها، باعث جلوگیری از قطع کل مدار هنگام رخ دادن خطا در بخش خاصی می شود.

رله ارت فالت با عبارت EFR یا EF مشخص شده که مخفف Earth Fault Relay است. این رله با عنوان های دیگری مانند رله نشتی جریان، رله خطای زمین، رله زمین و غیره نیز شناخته می شود. رله ارت فالت می تواند نشتی جریان را تشخیص داده و فرمان قطع را به کلیدها و بریکر ارسال کند.

رله ارت فالت برنا از 2 جزء تشکیل شده و می تواند توسط CBCT یا ترانس جریان کور بالانس، خطای نشتی جریان را شناسایی کند. با توجه به وجود ترانس کور بالانس، هارمونیک سوم روی عملکرد رله خطای زمین برنا تاثیری ندارد. در تصویر ترانس کوربالانس یا Core Balance Current Transformer را مشاهده می کنید.

از رله ارت فالت جهت شناسایی خطای نشتی جریان در انواع مدارها و تأسیسات الکتریکی مانند کابل ها، سیم پیچ الکتروموتورها، تابلو های برق و غیره استفاده می شود. وجود رله ارت فالت در تاسیسات الکتریکی تا حد زیادی از برق گرفتگی، شوک الکتریکی، آتش سوزی، اتصال کوتاه شدید و غیره جلوگیری می کند. در نظر داشته باشید که رله های ارت فالت برای حفاظت تماس مستقیم مناسب نبوده و برای تماس غیر مستقیم و حفاظت در برابر آتش سوزی استفاده می شوند. در رله های ارت فالت حداقل دو پارامتر جریان و زمان قابل تنظیم است. تنظیم صحیح این پارامترها از عملکرد بی مورد جلوگیری کرده و امکان حفاظت موضعی را فراهم می کنند.

در این بخش رله ارت فالت برنا سری EFR به همراه ترانس کوربالانس بررسی می شود. رله EFR نسخه بروز شده سری EFZ است. در تصویر نمونه EFZ6 را مشاهده می کنید. این رله مجهز به دکمه تست، سیگنال تشخیص قطع ارتباط با CT و انتخاب وضعیت کنتاکت نیست.

نمای ظاهری رله ارت فالت برنا EFR

رله ارت فالت برنا مدل EFR دارای دو عدد ولوم یا دیال، سه چراغ سیگنال و 3 دکمه است. روی پنل رله ارت فالت اطلاعاتی چاپ شده که محدوده قابل تنظیم جریان مجاز نشتی، زمان تأخیر و عنوان چراغ های سیگنال و دکمه ها را شرح می دهد. در تصویر زیر محل قرارگیری دکمه ها، دیال ها و اطلاعات چاپ شده روی رله ارت فالت برنا سری EFR را مشاهده می کنید.

عملکرد کلید یا ولوم ها در جدول زیر شرح داده شده است:

شرح	عنوان
دکمه تست دستگاه*	Test
دکمه ریست دستگاه بعد از رفع خطا	Reset
کلید تنظیم وضعیت رله**	logic
ولوم تنظیم زمان تأخیر	DELAY SEC
ولوم تنظیم حداکثر جریان مجاز نشتی	AMPERES

*  با فشردن دکمه تست، رله در حالت خطا قرار گرفته و می توانید از صحت عملکرد رله، سیگنال FAULT و مدار فرمان مطمئن شوید. دکمه تست در مدل EFZ وجود نداشت.

** وضعیت کنتاکت در رله ی ارت فالت برنا مدل EFR قابل تنظیم بوده و می توان از آن برای قطع کنتاکتور یا تریپ بریکر بالادست استفاده کرد.

رله ارت فالت برنا دارای سه چراغ سیگنال است که در شرایط مختلف به صورت ثابت روشن می شوند. عملکرد چراغ سیگنال ها در جدول زیر آورده داده شده است:

سیگنال	پیام
PWR	وصل تغذیه و حالت نرمال
CT	قطع شدن ارتباط دستگاه با CT
FAULT	حالت خطا

در صورت قطع شدن اتصال ترانس کوربالانس با رله، سیگنال های CT و FAULT روی دستگاه روشن می شوند. در این حالت رله تغییر وضعیت داده و مدار را قطع می کند. چراغ سیگنال CT در رله ی ارت فالت مدل EFZ وجود نداشته و در صورت قطع ارتباط ترانس کوربالانس با دستگاه، فقط سیگنال FAULT روشن می شود.

مزایا و کاربرد رله ارت فالت برنا

به منظور تشخیص جریان نشتی در رله ارت فالت برنا از ترانس کور بالانس استفاده می شود. ترانس کوربالانس بر اساس جمع برداری جریان های عبوری عمل کرده و میزان نشتی را اندازه گیری می کند. اگر جمع برداری جریان های عبوری از کور بالاس برابر با صفر باشد، هیچ سیگنالی به سمت رله ارسال نخواهد شد. در صورت رخ دادن خطای زمین، دیگر جمع برداری صفر نبوده و کوربالانس خروجی خواهد داشت. ولتاژ خروجی ترانس کوربالانس متناسب با جریان نشتی مدار بوده و به ازای هر 10 آمپر، حدود 1 ولت است.

جهت تشخیص نشتی جریان باید تمام هادی های برقدار از داخل ترانس کوربالانس عبور کنند. در مدار تکفاز این هادی ها شامل فاز و نول می شود. مدارهای سه فاز در دو گروه 3 و 4 سیمه دسته بندی می شوند. با توجه به نوع مدار باید تمام این هادی ها شامل سه فاز و نول از داخل ترانس عبور داده شوند. تاکید می شود که هرگز نباید سیم ارت از داخل کوربالانس عبور کند.

طریقه نصب رله ارت فالت برنا

نصب رله ارت فالت باید در سه مرحله نصب مکانیکی، سیم بندی مدار قدرت و سیم بندی فرمان صورت بگیرد. پس از نصب باید میزان جریان نشتی، زمان تاخیر و نوع کنتاکت تنظیم شود.

نصب مکانیکی

رله ی ارت فالت برنا را می توان روی ریل های استاندارد 35 میلی متری قرار داده یا با استفاده از پیچ در صفحه داخلی تابلو نصب کرد. ترانس کوربالانس نیز توسط دین ریل یا پیچ قابل نصب است. ترانس های کوربالانس برنا در چهار سایز مختلف تولید می شوند. سایز ترانس باید براساس نوع و قطر هادی ها انتخاب شود. هادی عبوری از ترانس کور بالانس می تواند سیم، کابل یا شینه باشد. تصویر و ابعاد ترانس های کوربالانس برنا در ادامه آورده شده است. ترانس کوربالانس برنا قابلیت کالیبره شدن با کلیه رله های ارت فالت خارجی را داشته و در برابر شبکه فشار قوی ایزوله است.

مدل10/28	مدل10/14	مدل 10/8	مدل 10/4	عنوان
280	140	80	40	A
355	217	150	102	B
305	180	121	82	C
100	100	80	71	D
75	75	56	28	E
330	193	125	—	F
60	60	40	33	G

رله ی ارت فالت برنا و ترانس کوربالانس در شرایط محیطی مختلف قابل نصب بوده و در دمای 20- تا 60+ سانتی گراد و در رطوبت 15 تا 85 درصد عملکرد مطلوبی دارند. مقاومت فیزیکی رله ی ارت فالت و ترانس کوربالانس برنا در برابر اجسام خارجی طبق استاندارد IP معادل IP20 می باشد. هنگام نصب باید به ابعاد رله و ترانس کوربالانس توجه کنید.

سیم بندی مدار قدرت

جهت سیم بندی مدار قدرت کافی است سیم ها یا کابل های مربوط به بار را از داخل ترانس کوربالانس عبور دهید. توجه داشته باشید که نباید سیم یا کابل ارت از ترانس کوربالانس عبور کند. در صورت عبور سیم یا کابل ارت از ترانس کوربالانس، نشتی جریان در مدار شناسایی نخواهد شد. رله ارت فالت را می توانید در مدارهای تکفاز، دوفاز، سه فاز 3 سیمه و سه فاز 4 سیمه نصب کنید.

سیم بندی مدار فرمان

رله ی ارت فالت برنا دارای 9 ترمینال است. این ترمینال ها جهت اتصال به منبع تغذیه، ترانس کوربالانس و مدار فرمان تعبیه شده اند. در جدول زیر عنوان و کاربرد هر یک از ترمینال ها آورده شده است.

نام ترمینال	شرح	کاربرد
A1	فاز	تغذیه
A2	نول	تغذیه
Ct	جهت اتصال کوربالانس	شناسایی نشتی جریان
Ct	جهت اتصال کوربالانس	شناسایی نشتی جریان
15	مشترک یا com	ورودی کنتاکت چنج آور
16	کنتاکت چنج آور	کاربرد در مدار فرمان
18	کنتاکت چنج آور	کاربرد در مدار فرمان
J	ریست دستگاه	با اتصال این دو ترمینال ریست اتوماتیک دستگاه غیر فعال می شود.
J	ریست دستگاه

جهت راه اندازی رله ارت فالت باید سیم فاز و نول را به ترمینال های A1 و A2 متصل کنید. تغذیه ی رله ارت فالت به صورت 220 ولت با تغییرات مثبت و منفی 15 درصد است. این رله در فرکانس 45 تا 55 هرتز عملکرد مطلوبی داشته و تلفات داخلی آن حدود 3 وات است.

ترمینال های CT جهت اتصال رله به ترانس کور بالانس در نظر گرفته شده است. ترمینال های CT روی رله ترتیب خاصی نداشته و فقط باید به ترانس متصل شوند. پس از اتصال ترانس جریان به رله می توانید تغذیه را دایر کنید. در صورت مناسب بودن ولتاژ و اتصال ترانس کور بالانس، سیگنال PWR روی رله روشن خواهد شد. در صورت عدم اتصال ترانس جریان هنگام راه اندازی یا قطع شدن آن به هر علتی، چراغ سیگنال CT به همراه FAULT روشن شده و رله در حالت خطا قرار می گیرد.

رله ی ارت فالت برنا دارای یک کنتاکت چنج آور بوده که در مدار فرمان سیم بندی می شود. از این کنتاکت می توان جهت صدور فرمان تریپ و آلارم استفاده کرد. این کنتاکت دارای سه ترمینال با شماره های 15 مشترک، 16 نرمال بسته و 18 نرمال باز است. در رله ی ارت فالت سری EFR می توانید حالت تغییر وضعیت کنتاکت در برابر خطا را انتخاب کنید. تغییر وضعیت توسط کلید Logic انجام شده و به منظور انتخاب ارسال فرمان به کنتاکتور یا بوبین شنت است. رله فرمان می تواند در مدار 220 ولت متناوب یا 28 ولت مستقیم سیم بندی شود. در هردو حالت جریان خروجی این کنتاکت حداکثر 6 آمپر خواهد بود. عمر کنتاکت نیز در حالت الکتریکال صد هزار بار قطع و وصل بوده و درمدل مکانیکال یک میلیون بار قطع و وصل می باشد.

ترمینال های J برای انتخاب نحوه ریست رله استفاده می شوند. در صورت باز بودن این ترمینال ها، رله پس از خطا به صورت خودکار ریست می شود. جهت جلوگیری از ریست خودکار باید ترمینال های J را به یکدیگر متصل کنید. توصیه می شود از یک کلید فرمان بین ترمینال ها استفاده کرده تا بتوانید ریست خودکار و دستی را انتخاب کنید.

تنظیم و رنج رله ارت فالت برنا

رله ارت فالت برنا دارای 2 پارامتر قابل تنظیم و یک کلید انتخاب وضعیت رله می باشد. پارامتر اول مربوط به میزان جریان نشتی و پارامتر دوم مربوط به زمان تاخیر برای قطع آن است. رله ی برنا از نظر میزان نشتی جریان قابل تنظیم در دو رنج زیر تولید شده است:

• 3 تا 6 آمپر
• 1 تا 20 آمپر

ابعاد هردو رله یکسان بوده و تنظیمات مشابهی دارند. در این رله ها، حداکثر جریان نشتی مجاز توسط ولوم یا دیال AMPERES تنظیم می شود. مقدار جریان نشتی مجاز را باید با توجه به میزان بار و حساسیت مدار انتخاب و تنظیم کنید. زمان تأخیر توسط ولوم یا دیال DELAY SEC در بازه 0.5 تا 10 ثانیه قابل تنظیم است. محدوده ی زمان تأخیر در هردو مدل یکسان می باشد.

جهت تنظیم وضعیت کنتاکت رله در حالت خطا باید کلید logic را در وضعیت P یا N قرار دهید. در صورت سری کردن کنتاکت با بوبین کنتاکتور باید دکمه لاجیک را در حالت P قرار دهید. با این کار پس از رخ دادن خطا، رله ی فرمان باز شده و کنتاکتور خاموش می شود. برای فرمان به بوبین شنت باید دکمه لاجیک در حالت N تنظیم شود. وضعیت کنتاکت فرمان در هردو حالت P و N به این شرح است:

• وضعیت P: پس از رخ دادن خطا کنتاکت 15 از 18 جدا می شود.
• وضعیت N: پس از رخ دادن خطا کنتاکت 15 به 18 متصل می شود.

ریست رله ارت فالت برنا

هنگام رخ دادن خطا یا قطع شدن ارتباط ترانس کوربالانس، چراغ سیگنال FAULT روشن شده و پس از سپری شدن زمان تأخیر، رله فرمان تغییر وضعیت می دهد. هنگام زمان سنجی، چراغ سیگنال FAULT روشن خواهد شد. در صورت پایداری خطا و پس از اتمام زمان تأخیر، سیگنال PWR خاموش شده و FAULT روشن می ماند. با قطع ارتباط ترانس کوربالانس، چراغ سیگنال CT و FAULT به صورت همزمان روشن شده و رله ارت فالت اجازه ریست و راه اندازی مجدد را نمی دهد. برای برگشت به حالت عادی باید ارتباط CT برقرار شده و رله ریست شود. رله ی ارت فالت برنا با 2 روش ریست می شود.

ریست خودکار

ریست اتوماتیک دستگاه در حالت عادی فعال است. در این حالت پس از شناسایی خطا و سپری شدن زمان تاخیر، کنتاکت فرمان تغییر وضعیت داده و مجدد به حالت اول بر می گردد. ریست اتوماتیک رله ی ارت فالت برنا دارای کانتر نبوده و به صورت پی در پی انجام خواهد شد. نکته ی مهم عدم ریست دستگاه هنگام قطع ارتباط ترانس جریان است. با قطع شدن ارتباط ترانس جریان، رله ی فرمان تغییر وضعیت داده و به همان شکل باقی می ماند. هنگام قطع بودن ارتباط ترانس جریان ریست دستی و خودکار امکان پذیر نخواهد بود.

ریست دستی

جهت غیر فعال کردن ریست اتوماتیک باید ترمینال های j را به یکدیگر متصل کنید. با این کار، پس از رخ دادن هر خطا باید دکمه ی Reset روی دستگاه فشرده شود. فشردن دکمه ی ریست باعث خاموش شدن سیگنال FAULT و روشن شدن PWR خواهد شد. روشن شدن سیگنال PWR به معنای نرمال شدن دستگاه و امکان راه اندازی مجدد است. توصیه می شود ارتباط بین ترمینال های J را از طریق یک سوئیچ فرمان دایر کنید تا امکان انتخاب ریست دستی و خودکار وجود داشته باشد. قابل ذکر است که با قطع و وصل تغذیه نیز می توان رله را ریست کرد. برای اینکار می توانید از یک سوئیچ فرمان یا شستی با کنتاکت نرمال بسته در مسیر تغذیه رله استفاده کنید.

نقشه سیم بندی رله ارت فالت برنا

در تصویر نقشه سیم بندی رله ارت فالت برنا را مشاهده می کنید. از این رله به عنوان حفاظت نشتی جریان یک خط الکتروموتور سه فاز استفاده شده است. طبق نقشه، سه فاز اصلی با فیوز ذوب شونده حفاظت شده اند. با توجه به دریافت انشعاب از سه فاز اصلی، در مدار موتور نیز سه عدد فیوز در نظر گرفته شده است.

خروجی فیوزها به همراه نول از داخل ترانس کور بالانس عبور کرده و فازها به کنتاکتور متصل می شوند. در صورت عدم وجود مصرف کننده تکفاز بعد از ترانس کور بالانس، می توان فقط سه فاز موتور را از داخل CT عبور داد. همانطور که می دانید الکتروموتور سه فاز به نول نیازی ندارد. خروجی کنتاکتور به موتور متصل شده و سیم ارت آن به صورت مجزا دایر شده است. تاکید می شود که سیم ارت نباید از داخل کور بالانس عبور کند. در این نقشه از نمایش ادوات حفاظت اضافه بار الکتروموتور مانند بی متال و کنترل بار در مدار قدرت صرف نظر شده است.

ولتاژ تغذیه به ترمینال های A1 و A2 و ترانس کور بالانس به ترمینال های CT رله متصل شده اند. در این مدار از کنتاکتور برای قطع و وصل الکتروموتور استفاده شده است. برای حفاظت نشتی جریان به سادگی می توان مدار فرمان کنتاکتور را به رله ارت فالت وابسته کرد. در این شرایط با رخ دادن نشتی جریان، کنتاکتور خاموش خواهد شد. همانطور که مشاهده می کنید از ترمینال های 15 و 18 رله ارت فالت در مدار فرمان کنتاکتور استفاده شده است. پس از وصل تغذیه رله ارت فالت کنتاکت 15 به 18 متصل شده و اجازه راه اندازی کنتاکتور را می دهد. برای راه اندازی موتور کافی است شستی استارت فشرده شود. با وصل کنتاکتور تیغه ی نرمال باز آن بسته شده و مدار به صورت دائم به کار خود ادامه می دهد.

مدار فوق در شرایط زیر خاموش خواهد شد:

• قطع تغذیه
• فشردن شستی استپ
• عملکرد سیستم حفاظت اضافه بار موتور یا OLM
• رخ دادن خطای نشتی جریان
• قطع شدن ارتباط ترانس کور بالانس با رله
• معیوب شدن رله ارت فالت

جمع بندی

رله ارت فالت برنا دارای برد الکترونیک و ترانس کور بالانس بوده و می تواند از مدار در برابر نشتی جریان حفاظت کند. رله ارت فالت قابلیت نصب در انواع مدار های قدرت تکفاز و سه فاز متقارن و غیر متقارن را دارد. ترانس های کوربالانس برنا در سایز های مختلف تولید شده و می توان آن ها را به رله های خارجی متصل کرد. رله های ارت فالت و ترانس های کوربالانس برنا تأیید شده توسط استاندارد های IEC و EN هستند.

این وب سایت دارای مجوز از وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی بوده و هر گونه کپی و نسخه برداری و انتشار مجدد اطلاعات آن غیرمجاز است. لطفا در صورت مشاهده هرگونه سوء استفاده ما را مطلع کنید.