المرحلات Relay

							     ‫محاضرة رقم (10)‬                            ‫مركز تطوير الدراسات العليا و البحوث في العلوم الهندسية‬

                                                                       ‫10‬         ‫المحاضرة رقــــــم :‬
                                                         ‫‪Relay‬‬         ‫عنوان المحاضرة : المرحالت‬


                                                                                         ‫0- تعريف :‬
   ‫هو جهاز يتعرف على أي ظروف تشغيل غير عادية في الدائرة وذلك من خالل قياس الكميات الكهربية‬
‫(تيار - جهد - تردد - زاوية الطور) التى تختلف قيمها عند حدوث األعطال في الدائرة الكهربية . وتوصل‬
 ‫المرحالت بالدوائر الثانوية لمحوالت القياس وعندما يحس المرحل بالعطل يعمل ويغلق دائرة جهاز القطع‬
     ‫والذي يقوم بدوره بفتح الدائرة الكهربية. ويعمل المرحل على أساس ضرورة اكتشاف الظروف الغير‬
‫مرغوب فيها خالل المناطق المحددة ويعمل المرحل على فصل المنطقة المتأثرة بالعطل وذلك لتجنب حدوث‬
‫تدمير لألشخاص والمعدات وذلك عن طريق تشغيل قواطع الدائرة المناسبة. و الملحق يوضح شرحا لبعض‬
                                                                                      ‫المرحالت.‬


                                   ‫2- المتطلبات األساسية للمرحالت ‪Basic requirements of Relay‬‬
‫بالنظر للنتائج المتوقع حدوثها ، يجب أن يتم تصميم نظم الوقاية حتى تحقق عدد من المتطلبات الهامة‬
                                                                                              ‫وتشمل :‬
‫0 -اإلعتمادية ‪ : Reliability‬للحكم على نظام وقاية بأنه نظام يعتمد عليه (موثوق فيه ) عندما يشمل كل‬
                                                                                            ‫من :‬
                     ‫* ضمان تصرف النظام بطريقة صحيحة خالل األعطال وهو ما يطلق عليه الثقة‬
‫* ضمان عدم تشغيل نظام الوقاية فى حالة عدم الحاجة وهو ما يطلق عليه األمان وهذا يعني أن‬
‫االعتمادية على نظام الوقاية تتحقق عندما يتصرف بطريقة سليمة تحت ظروف النظم الغير مالئمة‬
                                                                     ‫والظروف البيئية المحيطة .‬
‫2- الســـرعة ‪ : Speed‬بمعني أنه يجب أن تستجيب المرحالت للظروف الغير طبيعية فى أقل وقت ممكن ،‬
          ‫وهذا يعني أن زمن التشغيل يجب أن ال يتجاوز الثالث دورات على أساس نظم الـ 10 هرتز .‬
‫3- االنتقائية ‪: Selectivity‬بمعني أن نظام الوقاية يجب أن يعطي أعلي استمرارية ممكنة للخدمة مع أقل‬
                                                                          ‫فصل ممكن لنظام القوي .‬
‫4- بسيط واقتصادي ‪ : Simplicity and Economy‬االحتياج إلى كون النظام بسيط واقتصادي هو‬
                                         ‫متطلب شائع فى أي تصميم هندسي وبالتالي فى نظم الوقاية .‬
                           ‫5- الحساسية ‪ : Sensitivity‬أن يعمل المرحل طبقا لألحساس بأقل قيمة ضبط.‬

                                                                                 ‫3- أنواع المرحالت‬
                                                         ‫تنقسم المرحالت طبقًا لتركيبها وعملها إلى :‬
                                     ‫‪Electromagnetic‬‬           ‫المرحالت الكهرومغناطيسية‬
                               ‫‪Electro thermal relays‬‬             ‫المرحالت الكهروحرارية‬
                                         ‫‪Static relays‬‬               ‫المرحالت االستاتيكية‬
                                   ‫المرحالت الكهروديناميكية ‪Electro - dynamic relays‬‬
                                   ‫المرحل الفيزيائي الكهربي ‪Physical - electric relays‬‬
                                    ‫‪Computer relays‬‬                     ‫مرحالت الحاسوب‬

                                                                             ‫4 - مجاالت التطبيق‬
            ‫‪ ‬تيار أو جهد أو قدرة منخفضة ‪Under current or voltage or power relay‬‬
               ‫‪ ‬تيار أو جهد أو قدرة مرتفعة ‪Over current or voltage or power relay‬‬
            ‫‪ ‬مرحل إلنعكاس القدرة أو التيار ‪Directional or reverse power or current‬‬
                                             ‫‪ ‬مرحل تفاضلي ‪Differential relay‬‬
                                             ‫‪Distance relay‬‬           ‫‪ ‬مرحل مسافة‬
                                           ‫‪Impedance relay‬‬           ‫‪ ‬مرحلى ممانعة‬




                                                 ‫1‬
    ‫محاضرة رقم (10)‬                               ‫مركز تطوير الدراسات العليا و البحوث في العلوم الهندسية‬

                                                                                    ‫5- فترات التشغيل:‬
                                                   ‫‪ ‬مرحل لحظي ‪Instantaneous relay‬‬
                                   ‫‪Definite time - lag relay‬‬          ‫‪ ‬مرحل بزمن تأخير‬
                                     ‫‪Inverse time - lag relay‬‬               ‫‪ ‬مرحل عكسي‬
                ‫‪Inverse definite minimum time lag‬‬             ‫‪ ‬مرحل عكسي ذو زمن تأخير‬
                                 ‫وشكل ( 8) يوضح العالقة بين الوقت الذي يعمل فيه المرحل وقيمة التيار.‬




            ‫‪t‬‬                                                    ‫‪t‬‬




                           ‫‪I‬‬                                                         ‫‪I‬‬
                  ‫مرحل لحظي‬                                             ‫مرحل بزمن تأخير‬

        ‫‪t‬‬
                                                             ‫‪t‬‬



                             ‫‪I‬‬
                                                                                    ‫‪I‬‬
                  ‫مرحل عكسي‬                                          ‫مرحل عكسي ذو زمن تأخير‬

                    ‫شكل (8) : العالقة بين الوقت الذي يعمل فيه المرحل وقيمة التيار‬


                                                                                        ‫6- تصنيف المرحالت‬
                                         ‫هناك طريقة لتصنيف المرحالت على حسب وظائفهم طبقا للتالي:‬
                                                                                ‫‪ ‬مرحالت قياس‬
 ‫‪ ‬و مرحالت (فتح وغلق ) (‪ )on - off‬و يعرف أحيانا بمرحالت ( ‪ )all or nothing‬وتتضمن‬
‫مرحالت التأخر الزمني (‪ )Time-log‬والمرحالت المساعدة ومرحالت الفصل . والسمة الشائعة‬
 ‫لهذه الفئة أن المرحل ليس له مستوي محدد للضبط ويتم تغذيته بكمية معينة والتى إما تكون أعلي‬
                  ‫من القيمة التى يعمل عندها أو أقل من القيمة التى يعاد عندها لوضعه األصلي .‬
‫وفئة مرحالت القياس تتضمن عددا من األنواع والسمة الشائعة لهذه الفئة أن المرحل يعمل عند مستوي معين‬
                                                   ‫سبق ضبطه وتحديده وأمثلة على هذه المرحالت كاآلتي :-‬
  ‫نقص‬       ‫0- مرحالت التيار : وتعمل عند قيمة محددة للتيار وتشمل مرحالت زيادة التيار ومرحالت‬
                                                                                          ‫التيار .‬
    ‫2- مرحالت الجهد :- وتعمل عند قيمة محددة للجهد وتشمل مرحالت زيادة الجهد ومرحالت نقص‬
                                                                                            ‫الجهد‬
   ‫3- مرحالت القدرة :- وتعمل عند قيمة محددة للقدرة وتشمل مرحالت زيادة القدرة ومرحالت نقص‬
                                                                                           ‫القدرة‬
                                                                   ‫4- المرحالت االتجاهية وتشمل:‬
    ‫ا- مرحالت التيار المتردد : وتعمل على أساس عالقة الطور الزاوي بين الكميات المتناوبة (‬
                                                                                   ‫المترددة ) .‬
             ‫ب- مرحالت التيار الثابت : وتعمل على أساس اتجاه التيار وغالبًا لنظام المغناطيسي‬
                                                                      ‫الثابت أو الملف المتحرك‬


                                                   ‫2‬
    ‫محاضرة رقم (10)‬                             ‫مركز تطوير الدراسات العليا و البحوث في العلوم الهندسية‬

‫5- مرحــالت التــــردد : وتعمل عند قيمة محددة للتردد وتشمل مرحالت زيادة التردد ومرحالت نقص‬
                                                                                         ‫التردد‬
                 ‫0- مرحالت الحـــرارة : وتعمل عند قيمة محددة لدرجة الحرارة خالل الجزء المحمي‬
  ‫7- المرحالت التفاضلية : وتعمل على أساس الفرق بين كميتين مثل التيار أو الجهد ،وهكذا وهذا الفرق‬
                                                                  ‫يمكن أن يكون اتجاهي أو قياسي‬
‫والمسافة‬       ‫8- مرحــــالت المعـــاوقة : وتعمل على أساس المسافة بين محول قياس التيار والعطل‬
                                         ‫تقاس على أساس قياس المقاومة أو المفاعلة أو المعاوقة .‬




                                                 ‫3‬
‫محاضرة رقم (10)‬    ‫مركز تطوير الدراسات العليا و البحوث في العلوم الهندسية‬




                  ‫ملحق‬




                   ‫4‬