CT ها یا ترانسفورمرهای جریان

Current Transformer )CT)

 

 

به دلیل بالا بودن سطح جریان و ولتاژ در شبكه های انتقال نیرو و نیاز به نمونه برداری از جریان و ولتاژ برای مباحثی چون حفاظت و اندازه گیری نیاز به وسیله‌های داریم به نام ترانسفورماتور جریان و ترابسفورماتور ولتاژ كه دو عمل را برای ما انجام می دهد.الف - جریانهای بالا را به جریانهای پایین (5A و یا 1A) تبدیل می كند .ب - باعث ایزوله شدن شبكه های فشار قوی از سیستمهای اندازه گیری و حفاظت باشد ضمناً لازم به ذكر است كه CT در مدار فشار قوی بصورت سری در مدار قرار می گیرد .

انواع ترانس جریان:

1) CT های هسته پایین
2) CT های هسته بالا
3) نوع بوشینگی
4) نوع قالبی یا رزینی

الف) ترانسهای جریان هسته پائین:

 

در این نوع ترانس، هادی اولیه در داخل یک بوشینگ به شکل "U" قرار دارد، بطوریکه قسمت پایین "U" در داخل یک تانک قرار میگیرد و در این حالت اطراف هادی اولیه بوسیله کاغذ عایق شده و در روغن غوطه‌ور می‌باشد در این حالت مخزن فلزی از نظر الکتریکی محافظت میشود . سیم پیچی‌های ثانویه بصورت حلقه، هادی اولیه را در بر می‌گیرند. در این طرح طول اولیه نسبتا" زیاد بوده و عبور جریان باعث گرم شدن ترانس جریان می‌گردد . استفاده از این نوع ترانس های جریان بیشتر در مواقعی است که چندین هسته و نیز اتصالات متعدد در اولیه برای دسترسی به نسبتهای مختلف جریان لازم باشد. در این ترانسها ترکیب روغن به همراه دانه های ریز کوارتز خالص است که منجر به حد اقل شدن ابعاد ترانس میشود . محفظه روغن کاملاً آب بندی است و نیاز به باز بینی و نگهداری ندارد. باید در نظر داشته باشیم كه در مكانهای زلزله خیز از نوع كر پایین معمولاً استفاده می شود (بعلت تعادل بیشتر فیزیكی در اثر تكان خوردن زمین در زمان وقوق زلزله)

ب ) ترانسهای جریان هسته بالا :

در این نوع ترانسها مسیر طی شده در اولیه بسیار کوتاه میشود . هادی اولیه از داخل یک حلقه عبور کرده و سیم پیچ ثانویه دور هسته حلقوی پیچیده شده است . که ثانویه آن در قسمت بالا بوده و به نام "Top Core " و یا "Inverted" مشهور می‌باشند. کلیه سیم پیچ ها در داخل عایقی از روغن قرار دارد و سرهای ثانویه بوسیله سیم های عایق شده از داخل یک لوله به جعبه ترمینال هدایت میشود. جهت ایجاد عایق کافی بین ثانویه و اولیه در اطراف سیم پیچ ثانویه تعداد زیادی دور کاغذ که با توجه به ولتاژ ترانسفورماتورها تعیین می‌گردد، پیچیده می‌شود و فضای خالی بین کاغذ و اولیه نیز توسط روغن احاطه می‌شود. در ولتاژهای بالا ممکن است که سیم پیچ ثانویه در یک قالب آلومینیومی جاسازی شود. در هر دو حالت فوق بایستی سعی شود که به هیچ عنوان هوا و یا ذرات دیگر به داخل محفظه ترانسفورماتورهای جریان نفوذ ننموده و از طرف دیگر امکان انبساط و انقباض روغن در اثر تغییر درجه حرارت نیز وجود داشته باشد، لذا در بالای ترانسفورماتورها بایستی فضای خالی به وجود آورد که به منظور ایزوله نمودن از هوا، از فولاد یا تفلون و یا دیافراگم‌های لاستیکی (ممبران) استفاده می‌شود که در اثر انبساط و انقباض روغن بالا و پایین می‌روند. در بعضی از طرح‌ها نیز محفظه بالای روغن را از گاز نیتروژن پر می‌کنند.

ج ) ترانس های جریان بوشینگی :
در بعضی از دستگاه‌ها نظیر کلیدهایی از نوع "Dead Tank Type" و یا ترانسفورماتورهای قدرت و راکتورها جهت صرفه‌جویی می‌توان ثانویه یک ترانس جریان را در داخل بوشینگ دستگاه‌ها قرار داده، بطوریکه اولیه آن با اولیه دستگاه مشترک باشد. این نوع ترانس را ترانسفورماتورهای جریان از نوع بوشینگی می‌نامند. در ولتاژهای پایین نیز ممکن است از رزین به عنوان ماده جامد عایقی استفاده نمود که این نوع ترانسفورماتورهای جریان تا ولتاژ 63 کیلو‌ولت کاربرد بیشتری دارند و در حال حاضر سازندگان مختلفی سعی می‌نمایند که این طرح را برای ولتاژهای بالاتر نیز مورد استفاده قرار دهند.

د ) ترانس جریان نوع قالبی یا رزینی:
از این نوعCT ها بیشتر در مناطق گرمسیری و به منظور جلو گیری از نفوذ رطوبت و گرد و خاك به داخل CT ‌ استفاده می شودو تا سطح ولتاژ 63 كیلو ولت و جریان 1200 آمپر بیشتر طراحی نشده اند.
این ترانسها بمنظور جداسازی مدارهای حفاظتی واندازه گیری از مدار فشار قوی و تبدیل مقادیر جریان یا ولتاژ به میزان مورد نظر بکار میروند . این نوع ترانسها قابل نصب در تابلوهای فشار متوسط است . عایق این نوع ترانسها از نوع اپوکسی رزین است که تحت خلا ریخته گری میشود و با خواص عایقی و مکانیکی مناسب ساخته میشود

ساختمان ترانس جریان :
1) تشكیل شده از یك سیم پیچ اولیه
2) سیم پیچ ثانویه
3) هسته (CORE)
4) ماده ایزوله كننده
5) مقره خارجی و بیرونی
6) ترمینالهای فشار قوی
7) ترمینالهای فشار ضعیف
CT ها از نظر ساختمان به دو نوع كربالا و كرپایین تقسیم می‌شود كه نسبت به مكان و نوع موجود استفاده می‌شود در نوع كربالا ، هسته ترانس جریان در بالا قرار دارد و در نوع كرپایین كه امروز ، رایجتر می‌باشد هسته ترانس جریان در پایین قرار دارد .
كاربرد CT ها :
از CT ها به دو منظور استفاده می‌شود :
1) برای مقاصد اندازه گیری
2) برای مقاصد حفاظت شبكه
در نوع اول خروجی ترانس جریان به دستگاههای اندازه گیری آمپرمتر ، مگاواتمتر ، مگاوارمتر ، كنتور اكتیو و راكتیو وصل می‌شود . ترانس های جریان با هسته اندازه گیری وظیفه دارند كه در حدود جریان نامی و عادی شبكه از دقت لازم برخوردار باشند. و این نوع هسته ها باید در جریان های اتصالی كوتاه به اشباع رفته و مانع از ازدیاد جریان در ثانویه و در نتیجه مانع سوختن و صدمه دیدن دستگاه های اندازه گیری در طرف ثانویه شوند.در حالت دوم خروجی ترانس جریان به رله‌های حفاظتی كه كمیت جریان را نیاز دارند متصل می شوند مانند رله اضافه جریان ، رله اتصال زمین و رله‌های دیستانس . ترانس های جریان با هسته حفاظتی :
باید در جریانهای اتصال كوتاه هم بتوانند دقت لازم را داشته و دیرتر به اشباع رفته تا بتوانند متناسب با افزایش جریان در اولیه ، آن را در ثانویه ظاهر كرده و با تشخیص این اضافه جریان در ثانویه توسط رله های حفاظتی فرمان قطع یا تریپ به كلیدهای مربوطه داده تا قسمتهای اتصالی شده و معیوب از شبكه جدا شوند.به طور کلی می توان گفت با توجه به كابردهای مختلف CT معمولاً چندین كر (هسته) در ترانسهای جریان تعبیه می‌شود كه هر كدام با توجه به نوع كاربرد و خصوصیات خاص خود را دارد . مثلاً زمانیكه اتصالی در شبكه اتفاق می افتد جریان زیادی از اولیه CT عبور می نماید اگر قرار باشد همان جریان به نسبت ، نسبت تبدیل CT در ثانویه ظاهر شود ، جریان نسبتاً زیادی در ثانویه خواهیم داشت كه این امر باعث صدمه زدن به دستگاههای اندازه گیری می‌شود . بنابراین باید از هسته هایی استفاده شود كه دارای نقطه اشباع پایین باشد كه هنگام بروز اتصالی در شبكه ، جریان سیم پیچ اولیه در ثانویه القاء نشود (اشباء زمانی است كه هسته خاصیت خود را جهت كامل كردن مدار مغناطیسی از دست می دهد یعنی همه گشتاورهای مغناطیسی هسته فرومغناطیس همجهت شده و با افزایش جریان فلو (شار) ثابت میماند ) بالعكس در مورد دستگاههای حفاظتی در هنگام اتصالی در شبكه جریان ثانویه باید یك نسبت تقریباً خطی با جریان اولیه داشته باشد به همین دلیل از هسته هایی استفاده می‌شود كه دارای نقطه اشباء بالایی داشته باشند در عمل معمولاً از 2 ، 3 و یا 4 هسته در ترانسهای جریان استفاده می‌شود كه به هسته های حفاظتی و اندازه گیری تقسیم می شوند. كلاس دقت CT ها :

میزان خطای CT ها با توجه به كلاس دقت آنها مشخص می گردد. كلاس دقت CT برای هسته اندازه گیری و حفاظتی به دو صورت مختلف بیان می گردد. مشخصه های یك ترانس جریان :
1- نسبت تبدیل CT بطور مثال 1000-500/5 یا 1000-500/12
2- توان خروجی یا بردن بر حسب VA
3- كلاس دقت
4- كلاس عایقی

بعضی ویژگیها که در ساختمان ونصب ترانس جریان باید رعایت گردد :
ترانسفورماتورهای جریان باید از نوع روغنی و خود خنك شونده بوده و دارای عایق‌بندی مناسبی باشند (در سطح ولتاژ 63 كیلوولت ترانسفورماتورهای جریان از نوع رزینی نیز می‌تواند استفاده شود). ترانسفورماتورهای جریان باید برای نصب در فضای آزاد و برروی پایه نگهدارنده مناسب باشند.خروجی هر یك از ترانسفورماتورهای جریان باید برای عملكرد صحیح وسائل حفاظتی و اندازه‌گیری در محدوده مورد نیاز بار وشرایط خطای مشخص شده مناسب باشد.نسبت تبدیل های متفاوت ترانسفورماتور جریان، حتی الامكان به وسیله سرهای مختلف از ثانویه آن گرفته شود. ترانسفورماتورهای جریان نوع روغنی باید به تسهیلات زیر مجهز باشند:
- نشاندهنده سطح روغن
- دریچه پركردن روغن
- شیر تخلیه
- درپوش تخلیه
- تسهیلات لازم جهت بلند كردن ترانسفورماتور كامل پرشده با روغن
قسمت فلزی پایین ترانسفورماتور جریان باید به دو ترمینال زمین در دو سمت مقابل هم مجهز باشد به‌طوری كه بتوان هادی مسی با اندازه مناسب را به آن وصل نمود. اتصال زمین باید آنچنان باشد كه ناخواسته قطع نگردد.برای برقراركردن اتصالات اولیه و ثانویه آرایش تأیید شده‌ای باید درنظرگرفته‌شود.كلیه قطعاتی كه درمعرض خوردگی می‌باشند باید از جنس مقاوم در برابر خوردگی، یا به صورت گالوانیزه گرم ساخته شوند.دسته‌ها و آویزهای مخصوص حمل و نقل و جابجایی ترانسفورماتور جریان بایستی به طور محكم به بدنه ترانسفورماتور متصل شوند.
ترانسفورماتورهای جریان، باید به یك جعبه ترمینال ثانویه با سوراخها و گلندهای كابل كافی جهت اتصال كابلها مجهز باشد. جعبه ترمینال باید دارای فضای كافی برای انجام اتصال سیمهای ارتباطی مورد نیاز و اتصال‌كوتاه كردن ترمینال‌‌های ثانویه ترانسفورماتور به‌طور آسان باشد. جعبه ترمینال می‌بایستی دارای درجه حفاظت IP54 باشد و درهنگام كار ترانسفورماتور قابل دسترسی بوده و نیز به حفاظ باران، سوراخهای تنفس پوشیده‌شده با تور و در صورت لزوم به گرمكن‌های ضد تقطیر كنترل شده با ترموستات مجهز باشد. جعبه ترمینال همچنین باید به یك ترمینال زمین جهت زمین كردن سیم‌پیچهای ثانویه و حفاظ كابلها مجهز باشد (این عمل می‌تواند توسط یك میلة مسی انجام شود). كلیه پیچها و عناصر اتصال‌دهنده باید از فلز مقاوم در برابر خوردگی ساخته شده باشند.
برای هر سه ترانسفورماتورجریان باید یك جعبه ترمینال مادر در نزدیكی استراكچر فاز میانی با درجه حفاظت IP54 تهیه شود تا اتصالات بین فازها در آن انجام گیرد. حداكثر فاصله باید بین گروه‌های سیم‌پیچی مختلف درنظر گرفته‌شود. احتیاطات لازم باید درنظر گرفته‌شود تا از توزیع یكنواخت فشارالكتریكی در سرتاسر عایق اطمینان حاصل گردد. پس از طی فرآیند ساخت ، عایق باید تماماً از رطوبت و هوا عاری شود. جزئیات روش‌های پیشنهادی برای عملیات خشك‌كردن و پركردن ترانسفورماتور و زمان خشك كردن، درجه خلاء و غیره بایستی اعلام گردد.
هر ترانسفورماتورجریان باید با روغن با مشخصات استاندارد IEC شماره 60296 پرشود. هر هسته ترانسفورماتورجریان باید از نظر الكتریكی از كلیه سیم‌پیچها جدا باشد. پیش‌بینی‌های لازم به جهت جلوگیری از وارد آمدن فشارهای مكانیكی و حرارتی بر اثر اتصال كوتاه بروی سیم‌پیچ اولیه بایستی انجام شود.ترانسفورماتورهای جریان می‌توانند دارای اولیه به شكل میله‌ای، یك یا چند دور باشند. ترانسفورماتورهای جریان روغنی بایستی كاملاً آب‌بندی شده بوده و مجهز به وسیله انبساط باشند كه این ساختار در مورد ترانسفورماتورهای جریان هسته بالا پذیرفته نمی‌باشد.عایق داخلی باید به‌ طور دائم و رضایت‌بخش در مقابل نفوذ رطوبت حفاظت شد‌ه ‌باشد. وسائل آب‌بندی مربوطه باید در برابر نورخورشید، هواو آب مقاوم باشد.اتصال مقره چینی به قسمتهای فلزی بایستی بگونه‌ای باشد كه اطمینان حاصل شود كه در شرایط بارگذاری خصوصاً در شرایط گذرا نشتی روغن اتفاق نخواهد افتاد.در لحظات اول وقوع اتصال كوتاه، هسته‌های حفاظتی ترانسفورماتورهای جریان باید به درستی عمل انتقال را انجام دهند.آنها باید خطاهای سه فاز با وصل مجدد سرعت بالا را دنبال نموده و در زمان ایجاد حداكثر سطح خطا و جریان DC مربوط به آن به اشباع نروند. ولتاژ ایجاد شده در هسته در اثر وقوع خطا یا در هنگام پدیده‌های گذرا در سیستم باید به حد كافی از ولتاژ اشباع ترانسفورماتورجریان پایین ‌تر باشد تا پاسخ گذاری رضایت بخشی حاصل شود.
یك شیلد الكترواستاتیكی باید بین اولیه و ثانویه ترانسفورماتورجریان تهیه گردد تا از ورود جریانهای بالا به ثانویه و رله‌ها جلوگیری نماید. ترمینالهای ثانویه باید به نحوی قرارگیرد كه در حالت برقدار بودن ترانسفورماتورجریان، دسترسی به آن میسر باشد.ترمینالهایی از سیم‌پیچ ثانویه كه مورد استفاده قرار نمی‌گیرد بایستی زمین شوند.استقامت مكانیكی پیچهای ترمینال ثانویه باید به اندازه مناسب باشد. كلیه پیچ‌های ترمینالها باید مجهز به واشر فنری باشند.جزئیات هر آرایش و یا ساختمان خاص سیم‌پیچ‌ها كه برای اصلاح دقت ویا به هر دلیل دیگر در نظرگرفته شده است باید در مدارك نشان داده شود. برای ترانسفورماتورهای جریان با چندین نسبت تبدیل باید برچسب‌هایی تهیه شود تا اتصالات لازم برای كلیه نسبت تبدیل‌ها را نشان دهد. این اتصالات همچنین باید در تمامی دیاگرام‌های اتصالات نشان داده شود.
ترانسفورماتورهای جریان باید از نظر مكانیكی طوری طراحی شوند كه در مقابل فشارهای ناشی از بار یخ، نیروی باد، نیروهای كششی روی ترمینال های فشارقوی، همینطور نیروهای ناشی از اتصال كوتاه و زلزله كه در این متن مشخصات آمده است مقاوم باشند.مقره چینی باید بر طبق استاندارهای IEC مربوطه ساخته و آزمایش شوند و با نیازمندیهای ترانسفورماتورهای جریان مطابقت داشته‌ باشد.هنگامی كه ترانسفورماتورجریان دارای چندین دور در اولیه یا از نوع هسته پایین باشد، سیم‌پیچی اولیه بایستی در صورت لزوم توسط برق‌گیر محافظت شود. مشخصه‌های حفاظتی برق‌گیر باید هماهنگ با عایق موجود بین بخش‌های اولیه باشد

HSE:Health-Safety-Environment

 

HSE:Health-Safety-Environment

 

HSE اصطلاحی است که در صنعت بسیار با آن روبرو هستیم که معادل فارسی آن ایمنی بهداشت محیط زیست می باشد . 

امروزه به علت رشد افزون جمعیت و مصرف بیش از اندازه و به وجود آمدن صنایع بزرگ ، استفاده ازانواع ماشین آلات ، تجهیزات ، فرآیندها ، موادشیمیایی و ... امری گریز ناپذیر شده است . صنعتی شدن و تولید فزاینده ،مخاطرات گوناگونی را برای نیروی کار به ارمغان آورده و موجب شده نیروی کار در معرض عوامل زیان آور بسیار قرار گیرد ،عواملی که  جدایی ناپذیر صنعت و تولید به شمار می آیند و همواره تندرستی نیروی کار را تهدید می کنند . نیروی کاری هر کشور به ویژه کشورهای در حال توسعه بخشی پراهمیت از سرمایه ملی دانسته شده و از پایه های توسعه اقتصادی واجتماعی انگاشته می شود . از این رو حفاظت از تندرستی نیروی کار و بحث از محیط کار از اهمیتی شایان توجه برخورداراست . بی گمان اقتصادی شکوفا و صنعتی خودکفا بدون داشتن نیروی کار سالم و تندرست امکان پذیر نخواهد بود.به این ترتیب نظام علمی نوینی بنام " بهداشت حرفه ای "رو به تکامل گذاشت . امروزه این علم تمام مسائل گوناگون بهداشت شغلی را در تمامی مشاغل دربرمی گیرد و در بهداشت حرفه ای معمولاً اهداف دراز مدت مورد توجه بوده و بر ای دست به این اهداف همکاری کلیه مسئولین و کارگران را می طلبد. به عبارتی بهداشت حرفه ای یک کار گروهی است.

تعریف بهداشت حرفه ای :

بهداشت حرفه ای علمی است که با مسائل بهداشت محیط کار و سلامت افرادی که به کار گمارده می شوند

سروکار دارد.

اهداف بهداشت حرفه ای :

بر طبق نظر کمیته مشترک بهداشت جهانی(ILO) و سازمان بین المللی کار ( WHO) اهداف بهداشت حرفه ای  عبارتند از :

الف – تأمین ، حفظ و ارتقاء سطح سلامت جسمانی ، روانی و اجتماعی کارکنان در هر شغلی که هستند.

ب – پیشگیری از بیماریها و حوادث ناشی از کار.

ج – انتخاب کارگر یا کارمند برای محیط و شغلی که از نظر جسمانی و روانی توانایی انجام آن را دارد و یا به طور اختصاصی تطبیق کار با انسان و یا در صورت عدم امکان تطبیق انسان با کار .

 

 

رله ها

 

 

 

رله ها

 

 

 

حفاظت تجهيزات و دستگاه هاي سيستم قدرت در مقابل عيوب و اتصاليها ، به وسيله كليد قدرت انجام مي گيرد. قبل از اينكه كليد قدرت بتواند باز شود ، سيم پيچي عمل كنندة آن بايد تغذيه شود اين تغذيه به وسيله رله هاي حفاظتي انجام مي پذيرد . رله به دستگاهي گفته مي شود كه در اثر تغيير كميت الكتريكي مانند ولتاژ و جريان و يا كميت فيزيكي مثل درجه حرارت و حركت روغن ( در رله بوخهولس ) تحريك شده و باعث به كار افتادن دستگاههاي ديگر و نهايتاً قطع مدار به وسيله كليد قدرت ( در سيستم توليد و انتقال و توزيع ) يا دژنكتور مي گردد .

بنابراين به وسيله رله : محل وقوع عيب از شبكه جدا سازي شده باعث مي شود كه ساير قسمتهاي سالم شبكه همچنان به كار خود ادامه دهند و تا جایی که ممکن است پايداري و ثبات شبكه به همان حالت قبلي محفوظ بماند .
 تجهيزات و دستگاهها در مقابل عيوب و اتصالي ها محافظت شده و ميزان خسارات وارده به آنها محدود گردد . لازم به ذکر است که تجهیزات قدرت نهایتا می توانند ۱ ثانیه جریان خطا را از خود عبور دهند بدون آنکه آسیبی ببینند .

عوامل  به وجود آمدن خطا ها و تأثيرات آن:

به دو علت زير خطا هامي توانند به وجود آيند :

الف – عوامل داخلي

عوامل داخلي كه باعث خراب شدن و از بين رفتن دستگاهها يا خطوط انتقال و توزيع مي شود عبارتند از :

فاسد شدن قسمتهاي عايق در يك مولد ، ترانسفورماتور ، خط ، كابل و غيره . اين ضايعات و امكانات ممكن است مربوط به عمر عايق ، عدم تنظيم صحيح ، عدم ساخت صحيح و يا عدم نصب صحيح عايق باشد .

ب – عوامل خارجي

عوامل خارجي شامل موارد زيادي است از آن جمله صاعقه ، اضافه بار كه باعث به وجود آمدن حرارت شود ، برف و باران ، باد و طوفان ، شاخة درختها ، حيوانات و پرندگان ، سقوط اشياء اشتباه در عمليات و خسارتهايي كه يه وسيله مردم وارد مي شود و غيره . وقتي كه يك خطا در مداري رخ دهد ، جريان افزايش يافته و ولتاژ ( اختلاف پتانسيل ) نقصان پيدا مي كند افزايش جريان موجب افزایش حرارت شده كه ممكن است منجر به آتش سوزي يا انفجار شود . اگر اتصالي به صورت جرقه باشد ممكن است خسارت زيادي به بار آورد . براي مثال اگر جرقه اي بر روي خط انتقال نيرو به وجود آمده و سريعاً بر طرف نشود خط را سوزانده و باعث پاره شدن آن خواهد شد و نتيجه سبب قطع برق براي مدت طولاني خواهد شد . لازم به ذکر است از مدار خارج شدن یک خط انتقال موجب خاموشی سراسری در کل شبکه مثلا یک کشور میشود که به این پدیده Black out می گوییم.نقصان ولتاژ كه در اثر يك اتصالي به وجود آيد   مي آيد براي تجهیزات الكتريكي بسيار زيان آور است و اگر اين ولتاژ ضعيف براي چند ثانيه ايي ادامه داشته باشد ، موتورهاي مشتركين از كار باز ايستاده ، دوران مولدهاي برق نامنظم و نا مرتب خواهد شد پس در صورت وقوع جريان شديد و ولتاژ ضعيف به سبب اتصالي در مدار مي بايست به فوريت اتصالي كشف و برطرف گردد و جريان ولتاژ به حالت عادي باز گردانده شود.

انواع خطا :در حالت کلی ۱۱ نوع خطا داریم که عبارتند از :

فاز به زمین - دوفاز - سه فاز - دوفاز به زمین - سه فاز به زمین و ...
الف- اتصال فاز به زمين و فاز به فاز
گرچه اتصالي درسيستم سه فاز مربوط به فازها است ولي بيشتر مربوط به وصل نبودن سيم زمين    مي باشد جريان دريك اتصالي بين فاز به زمين كمتر از جريان در يك اتصالي فاز به فاز است و اين امر به علت مقاومت بيشتر زمين است به همين جهت در بيشتر موارد رله هاي جدا گانه ايي براي اتصاليهاي فاز به زمين و فاز به فاز در نظر گرفته مي شود.
ب- اتصاليهاي سه فاز
اتصالي سه فاز با هم شديد ترين نوع اتصالي بوده و اتصالي بين يك فاز و زمين خفيف ترين نوع اتصالي است. 
رله ها از نظر طرز اتصال به شبكه به دو نوع اوليه و ثانويه تقسيم مي شوند .

الف- رله اوليه

سيم پيچي رله مستقيماً در مدار قرار مي گيرد منظور از مستقيماً يعني اينكه از ترانس جريان و ترانس ولتاژ براي رله استفاده نمی کنیم .

ب –رله ثانويه

سيم پيچي رله مستقيماً در مدار قرار نمي گيرد منظور اين است كه روي خط ترانس جريان يا ولتاژ     مي بنديم و سپس دو سر آن را براي رله مي بريم . در سيستم های قدرت معمولا به دلیل ولتاژ بالا از رله ثانويه استفاده مي شود . تاكنون در ساخت رله ها پيشرفت قابل ملاحظه اي حاصل شده است كه به ترتيب مي توان از رله هاي الكترومغناطيسي و اندكسيوني رله هاي نيمه الكترونيك رله ها ي الكترونيكي و بالا خره رله هاي ديجيتالي حافظه دار ميكروپروسوري با استفاده از مدارات مجتمع آي سي نام برد.

انواع رله و كاربرد آن

انواع رله و كاربرد آنها به شرح زير است:

الف- رله اضافه جريان

اينگونه رله ها به صورت اندكسيوني و الكترو نيكي در پست هاي برق كاربرد فراواني دارند. انرژي الكتريكي از نقطة A‌ با شدت جريان I از طريق خط مربوطه و كليد قطع و وصل كننده ( دژنكتور) يا كليد قدرت به مصرف كننده ( بار ) ارسال مي گردد . براي كنترل مقدار جريان عبوري از خط مزبور احتياج به رلة اضافه جريان o/c مي باشد . وظيفه اين رله آن است كه اگر از خط مربوطه شدت جريان از حدي كه در انتظار است و رلة اضافه جريان براي آن مقدار تنظيم شده ، افزايش يابد و يا اينكه اتصالي بين دو فاز و يا سه فاز بين خطوط انتقال پيش آيد ، رله تحريك شده و با فرماني كه به كليد دژنكتور مي دهد ، باعث قطع خط مزبور مي شود . براي تحريك رلة اضافي جريان احتياج به ترانسفورماتور جريان يا (CT) مي باشد . اين ترانسفورماتور ، جريان خط را متناسب به نسبت تبديل آن به رله مزبور انتقال داده و باعث تحريك آن مي شود . به عنوان مثال اگر نسبت تبديل ترانسفورماتور جريان 1/200 باشد و رله براي مقدار شدت جريان 200 آمپر تنظيم شده باشد ، هر گاه شدت جريان خط انتقال از 200 آمپر زيادتر گردد مقدار شدت جريان ورودي به رله از يك آمپر تجاوز مي نمايد ، و در نتيجه باعث عملكرد رله و قطع كليد دژنكتور مي گردد . به علت اينكه خطوط انتقال انرژي به صورت سه فازه مي باشند ، بنابراين براي هر كدام از فازها احتياج به يك عدد ترانسفورماتور جريان و يك عدد رله اضافه جريان مي باشد نحوه قرار گرفتن ترانسفورماتورهاي جريان و رله هاي اضافه جريان در حالت عادي جريان عبوري از رله ها كمتر از حد تنظيمي آنها و در صورتي كه هر كدام از خط ها اضافه بار بگيرد و يا اتصالي بين دو فاز و يا سه فاز رخ دهد رله هاي مربوطه عمل مي نمايد . مثلاً اگر شدت جريان فاز R بيش از حد معمول آن گردد ، CT آن به باعث تحريك رله اضافه جريان R‌ مي شود . هم چنين اگر فازهاي B و Y به هم اتصال يابند ، رله هاي مربوطه آن تحريك و باعث عمل نمودن كليد قطع مدار مي گردند . اصولاً اين رله ها داراي دكمة نشان دهنده و يا پرچم رنگي كوچكي مي باشند كه در صورت تحريك رله ، عملكرد آن را اعلان مي نمايد .

ب – رله اتصال زمين

ساختمان و طرز كار اين رله ها مانند رله هاي اضافه جريان بوده و وظيفه اصلي اين رله، تشخيص بروز هر گونه اتصالي بين هر كدام از فازها با زمين و يا دو سه فاز با زمين نيز مي باشند از نظر عملي ، رله هاي اضافه جريان سيستم سه فازه و رله اتصال زمين تواماً به صورت يك سيستم حفاظتي واحد بسته مي شود . رله اتصال زمين اصولاً حساستر از رله هاي اضافه جريان بوده و هر گاه يكي از فازها به زمين اتصال
يابد ، رله اتصال زمين همراه با رله اضافه جريان همان فاز عمل مي نمايد . چنانچه مشاهده مي گردد ، براي سه فاز فقط احتياج به يك رله اتصال زمين مي باشد .

پ- رله اتصال زمين محدود

با رله اتصال زمين و مدار آن آشنا شديم ، رله مزبور عهده دار تشخيص هر گونه اتصال خط انتقال با زمين مي بود . براي سهولت تشخيص محل اتصال زمين در سيستم قدرت از رله ايي ديگر به نام رله اتصال زمين محدود هم استفاده شده است .

ت – رله جهتي

بروز اتصالي در جهت جرياني كه مدار جاري مي شود مؤثر مي باشد در بيشتر طراحي ها جهت جريان براي نصب دستگاه رله مي بايست مشخص شود در اين صورت از رله ها ي جهتي استفاده مي شود از نظر ساختمان داخلي و طرز كار ، اين رله به صورتهاي اندوكسيوني و الكترونيكي ، كاربرد فراواني دارد . رله هاي جهتي داراي دو سيم پيچ بوده كه يكي از آنها مانند رله هاي اضافه جريان با شدت جريان ورودي I تحريك شده و سيم پيچ ديگر با ولتاژ مناسبي تحريك مي گردد . اين رله ها از دو قسمت جهت ياب و اضافه جريان تشكيل شده اند و اين بدين معني است كه هر گاه در شبكه تحت حفاظت ، اتصالي رخ دهد ، ابتدا اين رله جهت عبور شدت جريان به محل اتصالي را به وسيله قسمت جهت ياب تشخيص داده و سپس اگر جريان در جهت عملكرد رله باشد و هم چنين از نظر مقدار به اندازه ايي باشد كه بتواند موجب تحريك قسمت اضافه جريان رله گردد ، رله مزبور تحريك شده و فرمان قطع را صادر مي نمايد.

ث- رله قياسي يا رله ديفرانسيلی

اين رله براي حفاظت مولدها ، ترانسفورماتور ها ، خطوط انتقال نيرو و شين هاي واقع در ايستگاههاي انتقال نيرو به كار مي رود . توسط رله ديفرانسيل جريان ورودي و خروجي از دستگاه ، مقايسه مي شود در شرايط عادي هنگامي كه هيچگونه اتفاق با اتصالي رخ نداده است ، اين جريان مساوي و يكسان مي باشند . اگر در قسمت مورد حفاظت اتصالي رخ دهد جريان بلافاصله نا مساوي شده و اين پديده باعث عملكرد رله مي شود . طرز قرار گرفتن رله براي حفاظت از يك ترانسفورماتور 20/63 كيلو وات نشان داده شده است .

ج – رله بوخهلس

اين رله يكي از مهمترين رله هاي حفاظتي ترانسفورماتورهاي قدرت مي باشد ، وظيفه تشخيص بروز هر گونه اتصالي در محفظة داخلي ترانسفورماتور و قطع سريع برق ورودي به آن مي باشد . مي دانيم كه اصولاً ترانسفورماتورهاي قدرت به وسيله مايع مخصوصي مانند روغن عايقكاري و خنك مي شوند . به خاطر سرد و گرم شدن روغن مزبور ظرف

انبساطي براي آن در نظر گرفته شده و اين ظرف از طريق لولة رابطي به محفظه داخلي ترانسفورماتور متصل مي باشد .رله بوخهلس بر روي لولة رابط بين ترانسفورماتور و ظرف انبساط قرار مي گيرد و روغن از اين لوله عبور مي نمايد . بنابراين تمامي محفظه داخلي رله پر از روغن مي باشد . هر گاه هر گونه اتصالي در محفظه داخلي ترانسفورماتور پديد آيد ، در نقطه اتصالي مقداري جرقه و قوس الكتريكي زده مي شود . در نتيجه اين عمل كمي از روغن اطراف محل اتصالي سوخته و توليد حبابهاي گازي شكلي را مي نمايد . اين حبابهاي گازي به طرف قسمت فوقاني ترانسفورماتور حركت نموده و از طريق لوله رابطة به رلة بوخهلس وارد شده و در قسمت فوقاني رله جمع مي گردند . اين رله داراي شناوري مي باشد كه با تجمع حبابهاي گاز ، سطح روغن در رله پايين آمده و همراه با آن شناور نيز به پايين مي آيد.

پايين آمدن شناور باعث بسته شدن كليد الكتريكي رله و تحريك مدار هشدار و يا قطع مي گردد . در بعضي از مدلهاي اين رله از دو شناور استفاده شده كه شناور بالايي براي تحريك مدار هشدار و شناور پاييني براي فرمان مدار قطع دستگاه مورد حفاظت مي باشد و اگر مقدار جرقه و قوس الكتريكي در محفظه داخلي ترانسفورماتور شديد باشد ، يك موج انفجاري در روغن داخلي ترانسفورماتور به وجود آمده و روغن ترانسفورماتور با سرعت زيادي به رلة بوخلهس وارد مي شود همانطوريكه قبلاً گفته شد، سرعت زياد روغن باعث عملكرد دريچه ورودي رله مي گردد . اين دريچه با شناور پائيني رله هم محور بوده و مستقيماً باعث تحريك مدار قطع مي شود . هر گاه در اثر علت هاي مختلفي از بدنة ترانسفورماتور مقداري روغن ريزش نمايد ، به مرور زمان سطح روغن در ظرف انبساط كاهش يافته و به رله بوخهلس مي رسد . در رله بوخهلس اگر سطح روغن همچنان كاهش يابد باعث عملكرد و تحريك مدار هشدار و قطع مي گردد . در بعضي موارد مقداري هواي نشتي به رله راه يافته و مانند حبابهاي گاز باعث تحريك رله مي شود .