حفاظت و تکنولوژی حفاظت سیستم های الکتریکی 1

امروزه با گستردگی شبکه های انتقال و توزیع نیروی الکتریکی و سیستم های تولید انرژی الکتریکی طبعا حفاظت از آنها از اهمیت ویژِهای برخوردار خواهد گردید . 
قبلا اغلب رله های حفاظتی با تکنولوژی الکترومکانیکی ساخته می شدند وهنوز هم این رله ها در شبکه های الکتریکی مشغول به کار هستند مانند :

رله های جریان زیاد و اتصال کوتاه - رله های ارت فالت - رله های دیستانس - رله های دیفرانسیل و ....

با ظهور علم الکترونیک تکنولوژی ساخت این رله ها تغییر یافت و رله های الکترونیک ساخته شدند واین  رله ها جای رله های مکانیکی را گرفتند .

PWM چیست؟

   PWM مخفف کلمه لاتین pulse width modulation است.در این روش هدف کنترل سرعت موتور با استفاده از دریافت پالس یا سیگنال است.در این روش سرعت موتور در هنگام حرکت را می شود کم یا زیاد کرد.موتورها در اشکال و اندازه و مشخصات مختلفی در بازار یافت می شوند.که به تبع آن درایور مربوط به سرعت آن ها نیز متفاوت می باشد.سرعت دور یا چرخش یک موتور DC وابسته به تغذیه آن می باشد.به طور مثال اگر یک موتوری که بتواند ولتاژ 12 ولت را تحمل کند به تغذیه 12 ولت متصل کنید و سپس ولتاژ تغذیه آنرا تا مقدار 6 ولت پایین بیاورید.سرعت چرخش آن نصف حالتی خواهد بود.،که شما به آن ولتاژ 12 ولت را می دادید.در حالت PWM کنترل موتور به صورت دستی انجام نمی شود.در این حالت شما موتور را به صورت دستی کنترل نمی کنید.بلکه این میانگین ولتاژ های فرستاده شده توسط مدار درایور موتور است که سرعت موتور را کم و زیاد می کند.
هنگامیکه یک فیلم را مشاهد می کنیددر واقع شاهد هزاران عکس ثابت هستید.، که با یک فرکانس بالا آنرا مشاهده می کنید.سرعت پخش شدن عکس ها آنقدر زیاد است که مغز شما فواصل زمانی بین پخش شدن و عدم پخش شدن را نمی تواند تشخیص دهد.
در واقع مغز شما میانگین این عکس ها را مشاهده می کند.در کنترل PWM نیز همین وضعیت وجود دارد.آنقد سرعت روشن و خاموش شدن زیاد است.که شما متوجه آن نمی شوید.هر چه فرکانس کاری بالاتر باشد.موتور سریعتر روشن و خاموش می شود.و در واقع میانگین،چیزی که شما مشاهده می کنید سرعت بیشتر موتور و زمانیکه فرکانس پایین باشد.فواصل زمانی روشن و خاموش شدن موتور کمتر می شود که شما میانگین آنرا با سرعت کمتر موتور مشاهده خواهید کرد.در واقع مانند یک فیلم شما نیز میانگین روشن و خاموش شدن را می بینید.در این حالت مغز شما سرعت این روشن و خاموش را به صورت سرعت کم و زیاد مشاهد خواهید کرد.در زیر دو نمونه عملی و ساده یک مدار کنترل دور موتور با استفاده از پهنای پالس را مشاهده می کنید.

رله کنترل بار

در برق صنعتی جهت حفاظت از موتورها،ژنراتورها و ترانسهای قدرت از رله کنترل بار استفاده می شود.این رله ها جایگزینی مناسب برای رله های بی متالی یا همان حرارتی هستند

.در این رله ها بااستفاده از یک سری کانال عبوری که سیمهای سه فاز در داخل آنها قرار می گیرد میزان جریان عبوری را توسط روش القائی اندازه می گیرند(مانند آمپرمترهای انبری)کاربرد عمده این رله ها در حفاظت موتورها در برابر عواملی مثل اضافه بار بیش از حد مجاز،دو فاز شدن،اتصالی در هر نقطه از مسیر مصرفی جریان حتی در داخل موتور و اختلالات داخلی موتوراست.با استفاده از یک کانال یا دو کانال نیز می توان موتورهای تک فاز و دو فاز را نیز حفاظت کرد.چون موتورها در ابتدای کار جریان زیادی جهت راه اندازی دریافت می کنند لذا در این مدت زمان رله نباید عمل کند تا موتور راه بیفتد لذا بر روی این رله ها یک تایمر قابل تنظیم قرار داده می شود تا  پس از این مدت(عبور از اضافه جریان اولیه)رله فعال شود.همچنین یک ولوم قابل تغییر نیز جهت تنظیم جریان مجاز موتوردر حین کار برروی این رله قرار داده می شود.بر روی پنل این رله ها نیز یک دکمه ریست جهت ریست رله پس از اجرای عمل حفاظت قرار داده می شود.بر خلاف رله های بی متال  که سرعت عملکرد آنها بسیار پایین است(برای یک رله 12 آمپری در جریان 18 آمپری حدود 90 تا 180 ثانیه) و موتور آسیب خواهد دید رله های الکترونیکی کنترل بار در مدت زمان بسیار کمی (کمتر از یک ثانیه)فازها را قطع می کنند.البته باید ذکر کرد که رله به صورت مستقیم فازها را قطع نمی کند بلکه کنتاکتور فازهای اتصالی به موتور را قطع می کند.