รีเลย์ คืออะไร ?

โดย : Admin

รีเลย์ (Relay) คืออะไร?

คลิปแสดงตัวอย่างการทำงานของรีเลย์
 

รีเลย์ (Relay)
    เป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานแม่เหล็กเพื่อใช้ในการดึงดูดหน้าสัมผัสของคอนแทคให้เปลี่ยนสภาวะ   โดยการป้อนกระแสไฟฟ้าให้กับขดลวด เพื่อทำการปิดหรือเปิดหน้าสัมผัส






โครงสร้างของรีเลย์  :   รีเลย์ประกอบด้วยส่วนสำคัญ 2 ส่วนหลักก็คือ

1. ส่วนของขดลวด หรือ คอยล์ (coil) :  ซึ่งเป็นส่วนที่ทำหน้าที่สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าให้แกนเหล็กหรืออาร์เมเจอร์ (ส่วนที่อยู่กับที่)  เพื่อทำการดึงแกนเหล็กส่วนที่เคลื่อนที่ได้ ให้วิ่งลงมาหากัน โดยที่แกนเหล็กทั้งสองจะมีหน้าสัมผัสติดตั้งอยู่ และเมื่อแกนเหล็กมีการเคลื่อนที่ก็จะทำให้หน้าสัมผัสทั้งสองต่อถึงกัน   

โดยการทำงานจะเริ่มหลังจากที่ขดลวดได้รับต่อเข้ากับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า (ค่าแรงดันที่รีเลย์ต้องการขึ้นกับชนิดและรุ่นตามที่ผู้ผลิตกำหนด) จากนั้นก็จะเกิดกระแสไหลเข้าไปที่ขดลวดและก็ส่งผลทำให้แกนเหล็กกลายเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า


2. ส่วนของหน้าสัมผัส (contact)   ทำหน้าที่เหมือนสะพานไฟหรือสวิตช์ เพื่อทำหน้าตัดต่อกระแสไฟฟ้าให้กับวงจรหรืออุปกรณ์ที่เราต้องควบคุม

ชนิดของหน้าสัมผัสโดยทั่วไปจะประกอบไปด้วย 2 แบบด้วยกันคือ

-  หน้าสัมผัสแบบปกติปิดหรือ NC (Normal Close) ในสภาวะปกติซึ่งหากยังไม่จ่ายไฟให้ขดลวดหน้าสัมผัสจะต่อถึงกัน และจะเปิดออกจากกันเมื่อคอยล์ของรีเลย์ได้รับการกระตุ้นด้วยกระแสไฟฟ้า หรือ หรือเมื่อการจ่ายไฟให้กับคอยล์

-  หน้าสัมผัสแบบปกติเปิด หรือ NO (Normal Open)  สำหรับหน้าสัมผัสแบบนี้กรณีที่ยังไม่มีการจ่ายไฟให้ขดลวดหน้าสัมผัสจะเปิดออกจากกันและจะไม่ต่อถึงกัน  แต่เมื่อมีการจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าไปที่ขดลวดหน้าคอนแทคก็จะต่อถึงกัน และจะจากออกจากกันอีกครั้งมีการตัดกระแสไฟฟ้าออกจากคอลย์ของรีเลย์

*** ส่วนจุดต่อ C หรือ common คือจุดร่วมที่สามารถสวิงหรือเหวี่ยงหน้าสัมผัสให้เคลื่อนไหวไปได้ทั้งสองทิศทาง

*** ชมคลิป => แสดงการทำงานของรีเลย์

 

 ข้อกำหนดทั่วๆไปในการใช้งานรีเลย์

1. แรงดันใช้งานหรือแรงดันที่จ่ายให้กับคอลย์เพื่อควบคุมให้รีเลย์ทำงาน ซึ่งจะต้องพิจารณาดูที่ตัวรีเลย์หรือคู่มือ ซึ่งก็จะมีการระบุค่าพิกัดแรงดันไว้ เช่น 12VDC หรือ 24 VCD หรือ 220VAC เป็นต้น   ซึ่งเป็นเรื่องที่ต้องพึงระวังอย่างยิ่ง เพระถ้าหากใช้มากกว่านี้ขดลวดภายในตัวรีเลย์อาจจะขาดได้ หรือหากแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานต่ำเกินไป รีเลย์ก็จะไม่ทำงานหรือหน้าสัมผันก็จะปิดหรือเปิดไม่สนิท ซึ่งก็จะเกิดผลกระทบในช่วงที่มีการตัดต่อวงจรหรือตัดต่อกระแสไฟฟ้า

2. พิกัดกระแสที่ใช้งานของหน้าสัมผัส เช่นที่ตัวรีเลย์จะระบุไว้ เช่น 10A 220AC คือ ก็หมายความว่าหน้าสัมผัสของรีเลย์นั้นๆสามาถทนกระแสได้ 10 แอมแปร์ที่ 220VAC  ซึ่งการใช้งานเพื่อตัดต่อกระแสสูงสุดก็ไม่ควรเกินตามข้อกำหนด เพราะจะส่งผลทำให้หน้าสัมผัสของรีเลย์จะเกิดการอาร์และละลายเสียหายได

3. จำนานหน้าสัมผัส  ซึ่งควรพิจารณาว่ารีเลย์นั้นมีหน้าสัมผัสให้ใช้งานกี่อันและเป็นแบบไหน NO ,NC หรือ แบบที่มี C หรือมีขั้วคอมมอนด้วยหรือไม่


ชนิดของรีเลย์:    รีเลย์ที่นิยมใช้งานและรู้จักกันแพร่หลาย 4 ชนิด

1.อาร์เมเจอร์รีเลย์ (Armature Relay)
2.รีดรีเลย์ (Reed Relay)
3.รีดสวิตช์ (Reed Switch)
4.โซลิดสเตตรีเลย์ (Solid-State Relay)


ประเภทของรีเลย์แยกตามพิกัดกำลัง

 1.รีเลย์กำลัง (power relay) หรือมักเรียกกันว่าคอนแทกเตอร์ (Contactor or Magneticcontactor)ใช้ในการควบคุมไฟฟ้ากำลัง มีขนาดใหญ่กว่ารีเลย์ธรรมดา
  
2.รีเลย์ควบคุม (control Relay) มีขนาดเล็กกำลังไฟฟ้าต่ำ ใช้ในวงจรควบคุมทั่วไปที่มีกำลังไฟฟ้าไม่มากนัก หรือเพื่อการควบคุมรีเลย์หรือคอนแทกเตอร์ขนาดใหญ่      สำหรับรีเลย์ควบคุมบางทีเรียกกันสั้นๆ ว่า "รีเลย์"



รีเลย์แยกตามประเภทการใช้เฉพาะ (Application) ได้เป็นชนิดต่างๆดังนี้

1.รีเลย์กระแส (Current relay) คือ รีเลย์ที่ทำงานโดยใช้กระแสมีทั้งชนิดกระแสขาด (Under- current)
และกระแสเกิน (Over current)
2.รีเลย์แรงดัน (Voltage relay) คือ รีเลย์ ที่ทำงานโดยใช้แรงดันมีทั้งชนิดแรงดันขาด (Under-voltage) และ แรงดันเกิน (Over voltage)
3.รีเลย์ช่วย (Auxiliary relay) คือ รีเลย์ที่เวลาใช้งานจะต้องประกอบเข้ากับรีเลย์ชนิดอื่น จึงจะทำงานได้

4.รีเลย์กำลัง (Power relay) คือ รีเลย์ที่รวมเอาคุณสมบัติของรีเลย์กระแส และรีเลย์แรงดันเข้าด้วยกัน5.รีเลย์เวลา (Time relay) คือ รีเลย์ที่ทำงานโดยมีเวลาเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย ซึ่งมีอยู่ด้วยกัน 4 แบบ คือ
5.1 รีเลย์กระแสเกินชนิดเวลาผกผันกับกระแส (Inverse time over current relay) คือ รีเลย์ ที่มีเวลาทำงานเป็นส่วนกลับกับกระแส
5.2 รีเลย์กระแสเกินชนิดทำงานทันที (Instantaneous over current relay) คือรีเลย์ที่ทำงานทันทีทันใดเมื่อมีกระแสไหลผ่านเกินกว่าที่กำหนดที่ตั้งไว้
5.3 รีเลย์แบบดิฟฟินิตไทม์เล็ก (Definite time lag relay) คือ รีเลย์ ที่มีเวลาการทำงานไม่ขึ้นอยู่กับความมากน้อยของกระแสหรือค่าไฟฟ้าอื่นๆ ที่ทำให้เกิดงานขึ้น
 5.4 รีเลย์แบบอินเวอสดิฟฟินิตมินิมั่มไทม์เล็ก (Inverse definite time lag relay) คือ รีเลย์ ที่ทำงานโดยรวมเอาคุณสมบัติของเวลาผกผันกับกระแส (Inverse time) และ แบบดิฟฟินิตไทม์แล็ก (Definite time lag relay) เข้าด้วยกัน

6.รีเลย์กระแสต่าง (Differential relay) คือ รีเลย์ที่ทำงานโดยอาศัยผลต่างของกระแส
7.รีเลย์มีทิศ (Directional relay) คือรีเลย์ที่ทำงานเมื่อมีกระแสไหลผิดทิศทาง มีแบบรีเลย์กำลังมีทิศ
(Directional power relay) และรีเลย์กระแสมีทิศ (Directional current relay)

8.รีเลย์ระยะทาง (Distance relay) คือ รีเลย์ระยะทางมีแบบต่างๆ ดังนี้
- รีแอกแตนซ์รีเลย์ (Reactance relay)
- อิมพีแดนซ์รีเลย์ (Impedance relay)
- โมห์รีเลย์ (Mho relay)
- โอห์มรีเลย์ (Ohm relay)
- โพลาไรซ์โมห์รีเลย์ (Polaized mho relay)
- ออฟเซทโมห์รีเลย์ (Off set mho relay)

9.รีเลย์อุณหภูมิ (Temperature relay) คือ รีเลย์ที่ทำงานตามอุณหภูมิที่ตั้งไว
10.รีเลย์ความถี่ (Frequency relay) คือ รีเลย์ที่ทำงานเมื่อความถี่ของระบบต่ำกว่าหรือมากกว่าที่ตั้งไว้
11.บูคโฮลซ์รีเลย์ (Buchholz ‘s relay) คือรีเลย์ที่ทำงานด้วยก๊าซ ใช้กับหม้อแปลงที่แช่อยู่ในน้ำมันเมื่อเกิด ฟอลต์ ขึ้นภายในหม้อแปลง จะทำให้น้ำมันแตกตัวและเกิดก๊าซขึ้นภายในไปดันหน้าสัมผัส ให้รีเลย์ทำงาน



ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับรีเลย์

1.1 หน้าที่ของรีเลย์ คือ เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ตรวจสอบสภาพการณ์ของทุกส่วน ในระบบกำลังไฟฟ้าอยู่ตลอดเวลาหากระบบมีการทำงานที่ผิดปกติ รีเลย์จะเป็นตัวสั่งการให้ตัดส่วนที่ลัดวงจรหรือส่วนที่ทำงานผิดปกติ ออกจากระบบทันทีโดยเซอร์กิตเบรกเกอร์จะเป็นตัวที่ตัดส่วนที่เกิดฟอลต์ออกจากระบบจริงๆ

1.2 ประโยชน์ของรีเลย์

1.ทำให้ระบบส่งกำลังมีเสถียรภาพ (Stability) สูงโดยรีเลย์จะตัดวงจรเฉพาะส่วนที่เกิดผิดปกติ ออกเท่านั้น ซึ่งจะเป็นการลดความเสียหายให้แก่ระบบน้อยที่สุด

2.ลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมส่วนที่เกิดผิดปกติ

3.ลดความเสียหายไม่เกิดลุกลามไปยังอุปกรณ์อื่นๆ

4.ทำให้ระบบไฟฟ้าไม่ดับทั้งระบบเมื่อเกิดฟอลต์ขึ้นในระบบ

1.3 คุณสมบัติที่ดีของรีเลย์

1.ต้องมีความไว (Sensitivity) คือมีความสามารถในการตรวจพบสิ่งที่ผิดปกติเพียงเล็กน้อยได้

2.มีความเร็วในการทำงาน (Speed) คือความสามารถทำงานได้รวดเร็วทันใจ ไม่ทำให้เกิดความเสียหายแก่อุปกรณ์และไม่กระทบกระเทือนต่อระบบ โดยทั่วไปแล้วเวลา ที่ใช้ในการตัดวงจรจะขึ้นอยู่กับระดับของแรงดันของระบบด้วย
ระบบ 6-10 เควี จะต้องตัดวงจรภายในเวลา 1.5-3.0 วินาที

ระบบ 100-220 เควี จะต้องตัดวงจรภายในเวลา 0.15-0.3 วินาที
ระบบ 300-500 เควี จะต้องตัดวงจรภายในเวลา 0.1-0.12 วินาที

ที่มา:
www.psptech.co.th
th.wikipedia.org

เนื้อหาโดย: 9engineer.com (https://9engineer.com/)