2025-02-12
ماهو الريليه الحراري؟
الريليه الحراري من العناصر المهمة في تطبيقات الأنظمة الكهربائية التجارية، والصناعية؛ من أجل تحقيق الوقاية اللازمة من مخاطر التيارات الكهربائية الزائدة، والأحمال المرتفعة.
في مقالتنا اليوم، سوف نتحدث عن الريليهات الحرارية، ووظيفتها الرئيسية، ونتعرف على مبدأ عملها، مع الحديث عن أنواعها المختلفة، ونسلط الضوء على أبرز مميزاتها، وعيوبها.
ماهو الريليه الحراري؟
الريليه الحراري عبارة عن جهاز مستخدم في تفعيل الحماية للأنظمة الكهربائية من مخاطر استقبال التيارات الكهربائية المرافعة؛ مما يساهم في حماية الأجهزة، والمعدات من التلف.
حيث يقوم الريليه، في حال اكتشاف وجود ارتفاع ملحوظ في درجات الحرارة، بفصل الدائرة الكهربائية؛ من أجل تجنب المخاطر المحتملة من التيار الزائد، وحدوث تلفيات، أو أعطال.
يتكون الريليه من عدد من المكونات المختلفة، التي تلعب كلًا منها دورًا ملموسًا في عمليات التأثر بالتيار الكهربائي، والعمل على فصل التيار الكهربائي الزائد، عند الحاجة.
وتتمثل أهم مكونات الريليه، في الآتي:
• الأشرطة المعدنية المزدوجة، التي تتمثل مهمتها الرئيسية في الكشف عن ارتفاع درجات الحرارة غير الطبيعية الناتجة عن التيار.
• الموصلات الكهربائية، التي تعمل على إيصال التيار الكهربائي إلى الريليه.
• آلية الفصل المسئولة عن فصل ، عند الحاجة.
• المؤشرات البصرية، التي تلعب دورًا هامًا في إيضاح سبب فصل التيار الكهربائي هل الفصل بفعل عطل، أم ارتفاع درجات الحرارة؟.
• إعدادات ضبط التيار اليدوية، أو التلقائية المسئولة عن عملية ضبط التيار الكهربائي.
فكرة عمل الريلاي الحراري
يعد الريليه الحراري من الأجهزة الهامة؛ من أجل تحقيق الأمان، والحفاظ على سلامة الأجهزة، في حال ارتفاع درجات الحرارة بشكل مبالغ فيه، من خلال فصل التيار الكهربائي الموصل بها.
أما عن فكرة عمل الريلاي الحراري، تعتمد على قرص سيبكة مصنوع من مادة معامل حراري بموجب PTC، ويتمتع بمقاومة منخفضة لحد ما، وذلك في حال عدم التوصيل بالكهرباء.
بمجرد توصيل الضاغط بالتيار الكهربائي، من المحتمل أن تزداد المقاومة بدرجة عالية، وملحوظة، وترتفع درجة حرارة الريلاي؛ نتيجة ارتفاع حرارة قرص السيبكة بفعل قوة التيار.
ونتيجة لذلك، لن يصل التيار بعد إلى ملفات التقويم، على أن تظل ملفات التشغيل قيد العمل، أي يتم فصل ملفات التقويم عن الدائرة، مع بدء تشغيل الضاغط، وارتفاع حرارة الريلاي.
مع استمرار عمل الضاغط، من المتوقع أن يبقى الريلاي في حالة سخونية، ولا تنخفض حرارتها، إلا بعد فصل التيار الكهربائي بنحو 30 ثانية لتبدأ في التبريد تدريجيًا.
وخلاصة القول أن فكرة عمل الريليه الحراري هي فصل ملفات التقويم عن الدائرة، من خلال قرص سيبكة PTC؛ من أجل تحقيق الحماية اللازمة للأجهزة، خلال عمل الضاغط.
ما هي وظيفة الريليه الحراري؟
أما عن وظيفة الريليه الحراري، فهناك العديد من الوظائف المختلفة لها المتعلقة بالأنظمة الكهربائية المنزلية، أو التجارية، أو الصناعية، ومن أبرز وظائفها، الآتي:
• توفير الحماية اللازمة للأجهزة المنزلية من مخاطر الأحمال الزائدة، وغالبًا يستخدم في المكيفات، أو الغسالات.
• حماية المحركات الكهربائية في الأنظمة الصناعية من المخاطر المحتملة الناتجة عن الأحمال الزائدة، عن طيق فصل الدائرة الكهربائية، عند اكتشاف ارتفاع التيار.
• الاندماج في الدوائر الكهربائية التجارية؛ من أجل الحفاظ على كفاءة عمل النظام الكهربائي، والتقليل من مخاطر الأحمال الزائدة.
• توفير الحماية للمعدات، والآلات داخل المصانع، والورش من خطر الأحمال الزائدة، التي قد تهدد بتلف الأجهزةـ، وتوقفها عن العمل.
في حال قيام الريليه الحراري بفصل التيار الكهربائي، يجب التعرف على السبب الرئيسي وراء ذلك، قبل إعادة التشغيل؛ من أجل تجنب تكرار الوضع، أو التسبب في تلف الأجهزة، والمعدات.
فقد يتم ارتفاع درجات الحرارة، وفصل الدائرة الكهربائية، في حال وجود أعطال ميكانيكية في المحركات، أو بسبب وجود تقلبات في الجهد، ويستشعر الريليه هذه الزيادة، ويتم فصل التيار.
أنواع الريليه الحراري المختلفة
تتواجد العديد من أنواع الريليه الحراري، التي تقدم كل منهما وظائف محددة؛ من أجل التحكم في عمل الدوائر الكهربائية، والعمل على تحقيق الحماية للأنظمة الكهربائية، والإلكترونية.
ومن بين أنواع الريليهات الحرارية، ما يلي:
الريليه المغناطيسي
يعتمد هذا النوع من الريليه على ملفات مغناطيسية، التي تقوم بدورها في فتح، وإغلاق جهات الاتصال، وذلك في حال اتصال الضاغط بالتيار الكهربائي، أو عند فصله عن التيار.
ريليه الحالة الصلبة
يمتاز هذا النوع بسرعة الاستجابة، حيث يعتمد على أجهزة شبه الموصلات، مثل: الترانزستورات، والثايرستورات، التي تقوم بمهمة التبديل، دون الحاجة إلى تحريك أحد المكونات.
ريليه التحميل الزائد
من أشهر أنواع الريليهات الحرارية المستخدمة في الأجهزة الكهربائية، والإلكترونية، وهمتها العظمى هي حماية تلك الأجهزة من مخاطر ارتفاع درجة الحرارة، والحفاظ على سلامتها.
ريليه الحماية
تهدف ريليه الحماية في الأساس إلى ضمان عمل النظام الكهربائي بسلاسة، وذلك من خلال مراقبة حدوث الأعطال، وفي حال وجود احتمالية بها، يتم اتخاذ التدابير، والإجراءات الوقائية.
ريليه القفل
تتمثل مهمة ريليه القفل في ترشيد استهلاك الطاقة، وذلك من خلال الحفاظ على حالتها سواء مفتوحة، أو مغلقة، وذلك بغض النظر عن حالة طاقة الإدخال؛ للحفاظ على استهلاك الطاقة.
ريليه التأخير الزمني
هذا النوع من الريليهات يمتاز بالقدرة على تحديد توقيت زمني للتنشيط، أو التعطيل، ويتطلب القيام بتلك المهمة، قبل بدء الاستجابة من الريليه، وعملها، في حال اتصال التيار الكهربائي.
مميزات وعيوب الريليه الحراري
يتمتع الريليه الحراري بالعديد من المميزات، والعيوب المختلفة، ومن بين أبرز مميزات الريليهات الحرارية، ما يلي:
• العمل وفق مبدأ تشغيل سهل، ومرن يضمن للمحركات المتصلة الحماية اللازمة.
• إمكانية استخدامها في تطبيقات، واستخدامات مختلفة.
• تعمل ريليهات الحمل الزائد على حماية المحركات الكهربائية من خطر ارتفاع درجات الحرارة، خاصةً في المحركات أحادية، أو ثلاثية الطور.
• تمتاز بسهولة التركيب، وذلك من خلال تركيبها بشكل مباشر على الموصلات، أو على لوحة التشغيل.
• كما تمتاز بعض أنواعها بسهولة الاستخدام؛ حيث تعتمد على إعادة الضبط التلقائية، واليدوية في عملها.
• يمكن التحقق من سلامتها، وذلك من خلال استخدام مفتاح الاختبار الداخلي، الذي يعمل على استكشاف الأخطاء.
• من أجل أداء أفضل، وأكثر دقة، تعمل تلك الريليهات على تعويض درجات الحرارة.
• يعد خيارًا اقتصاديًا؛ نظرًا لتكلفته المالية غير المرتفعة، مقارنةً ببقية الأجهزة الإلكترونية.
وعلى الرغم من تعدد مزايا الريليه، إلا أن هناك بعض العيوب المتعلقة بعمله في الحماية، ومن بين أبرز تلك العيوب، ما يلي:
• بطيئة التشغيل، وقد تستغراق مدة زمنية طويلة عند فصل التيار الكهربائي.
• قد لا تتوافر حماية فعالة من خطر الماس الكهربائي.
• قد تتأثر بعض الريليهات في عملها بالعوامل البيئية المحيطة، مثل: ارتفاع درجات الحرارة.
• قد يتواجد تفاوت في مستوى، وأداء الريليهات؛ وذلك نتيجة الاعتماد على الخصائص الحرارية في القيام بمهامه الوظيفية.
• لا تقدم أداء مثالي، في حالات الدوائر الكهربائية ذات الأحمال المرتفعة، على الرغم من جودة الأداء مع الدوائر ذات المقاومة المنخفضة.
• حاجتها إلى مزيد من الوقت؛ من أجل التبريد، عند سخونتها، وتوقفها عن العمل.
من أجل الحفاظ على أداء الريليه الحراري لمدة أطول، ينصح بإجراء صيانة دورية بانتظام؛ من أجل التحقق من سلامته، وضمان الحصول على أداء مثالي، وإطالة عمره الافتراضي.
حيث يتم الكشف عن أي أعطال محتملة، أو أجزاء تالفة، والعمل على إصلاحها، مع إجراء دورة تنظيف للأجزاء الداخلية، والتخلص من الأتربة، والأوساخ، التي قد تؤثر على كفاءة الأداء.
