تست رله چگونه انجام می شود؟

تصور کنید در یک مسابقه نفس گیر المپیک هستید.

ضربان قلب شما با هیجان تماشاگران تندتر می‌زند و هر ثانیه مثل یک عمر طول می‌کشد.

موفقیت شما و تیم به هماهنگی، سرعت و دقت لحظه‌ای بستگی دارد.

تست رله هم دقیقاً همین حس را دارد.

این آزمون، مثل یک مسابقه مهیج، عملکرد رله‌های الکتریکی را در کسری از ثانیه می‌سنجد تا مطمئن شود همه چیز مثل یک سیستم حرفه‌ای بی عیب و نقص کار می‌کند.

چه در صنعت برق، چه در خودرو یا سیستم‌های پیشرفته الکترونیکی، رله‌ها همان قهرمانان گمنامی هستند که با هر بار عمل کردن، از خرابی‌های بزرگ جلوگیری می‌کنند.

در این مقاله به بررسی تست رله، علل اهمیت، انواع تست رله، مراحل و چالش‌های تست رله خواهیم پرداخت.

1# تست رله چیست؟

رله‌ها دستگاه‌هایی هستند که در بسیاری از سیستم‌های الکترونیکی یافت می‌شوند.

این دستگاه در اصل یک کلید است؛ اما توسط جریان الکتریکی فعال می‌شود و شامل یک سیم پیچ مغناطیسی و یک آرمیچر بوده که بخشی از کلید است.

در طول توسعه محصول و مرحله احراز صلاحیت، رله باید به صورت کامل تست شود.

تعدادی از مشخصات الکتریکی در ارتباط با AC و زمان بندی وجود دارد که باید آزمایش شوند.

پارامترهای تست رله عبارت اند از:

• عملیات
• عمل
• پرش
• انتشار
• و حداکثر فرکانس

سیم پیچ رله اغلب 12، 24 ولت یا بالاتر در نظر گرفته می‌شود.

علاوه بر این، جریان محرک ممکن است از 10 تا بیش از 100 میلی آمپر باشد.

به دلیل ولتاژ بالا و جریان زیاد، ژنراتور آزمایشگاهی معمولی قادر به برآورده کردن الزامات تست رله نیست.

برای غلبه بر محدودیت ژنراتورها از تقویت کننده شکل موج برای تقویت ولتاژ و تأمین جریان لازم استفاده می‌شود.

1-1# علل خرابی رله چیست؟

خرابی رله معمولاً به دلیل سوئیچینگ ولتاژ منبع تغذیه روی کنتاکت‌ها رخ می‌دهد.

بنابراین ایرادهایی مانند ترک خوردگی یا جوش داده شدن کنتاکت‌ها می‌توانند به دلیل وجودد گرمای بیش از حد و سایش رخ دهند.

2-1# ابزار تست رله

تست رله یک فرآیند نسبتا ساده است که می‌توان در خانه و با استفاده از تجهیزات بسیار کمی انجام دهید.

می‌توان از باتری و مولتی متر ماشین استفاده کرد.

در این بخش لیست کاملی از قطعاتی که برای تست رله خود به آن نیاز دارید، آورده ایم و عبارت اند از:

• منبع تغذیه میز
• مولتی متر
• سرنخ‌های آزمایشی
• رله تست (در صورتی که بخواهید این فرآیند را روی قطعه جدیدی که متعلق به ماشین شما نیست، امتحان کنید.)

2# چرا تست رله مهم است؟

تست رله بسیار مهم است؛ زیرا نقشی محوری در کنترل و محافظت از سیستم‌های الکتریکی دارند.

تست رله به صورت منظم تضمین می‌کند که رله‌ها به درستی کار می‌کنند و به جلوگیری از خرابی‌های غیرمنتظره کمک خواهد کرد.

رله‌های معیوب می‌توانند، منجر به اختلال در عملکرد تجهیزات شوند که ممکن است باعث خرابی عملیات یا حتی بروز موقعیت‌های خطرناک شود.

با شناسایی زودهنگام مشکلات احتمالی، می‌توان قابلیت اطمینان سیستم را حفظ کرده و از تعمیرات یا تعویض‌های پرهزینه جلوگیری کنید.

با توجه به ماهیت بحرانی رله‌ها، تست آن در مرحله راه اندازی برای اطمینان از ایمنی عملیاتی یک سیستم الکتریکی بسیار مهم است.

علاوه بر این، انجام تست رله به شکلی منظم برای اطمینان از حفظ عملکرد صحیح ضروری است.

این کار به سیستم کمک خواهد کرد تا در صورت بروز خطا به اندازه کافی محافظت شود.

هنگامی که تست رله حفاظتی به گونه ای منظم انجام نشود، خطر بروز خطاهای الکتریکی خطرناک افزایش می‌یابد که به شکلی بالقوه منجر آسیب به تجهیزات و در مواردی نیز به پرسنل می‌شود.

1-2# تست رله شامل چه مواردی است؟

به عنوان بخشی از تست رله، موارد زیر اغلب آزمایش می‌شوند (بسته به نوع تست):

• بازرسی بصری رله و تمام نقاط اتصال از نظر سفتی
• عملکرد کنترل (یعنی باز و بسته شدن کلید مدار)
• عملکردهای حفاظتی و زمان سفر
• توابع منطقی
• رله کردن ورودی – خروجی‌های باینری و آنالوگ
• تست مقاومت عایق
• تست تزریق اولیه
• تست تزریق ثانویه

3# انواع تست رله

انواع تست رله را در ادامه بررسی خواهیم کرد.

1-3# تست ترمینال در حالت عادی باز یا NO

ترمینال در حالت باز، وقتی که هیچ برقی روی پین‌های کویل وجود ندارد، از منبع تغذیه 12 ولتی جدا می‌ماند.

بنابراین هنگام آزمایش این قسمت از رله، مقاومت باید بی‌نهایت زیاد باشد.

این فرآیند را با تنظیم دکمه مولتی‌ متر روی حالت مقاومت (200 اهم) آغاز کنید، سپس پروب‌ها را به پین ​​COM (30) و پین نرمال – باز (87) وصل کنید.

قطبیت مهم نیست. اعداد روی صفحه نمایش مولتی ‌متر را بررسی کنید که باید نشان‌دهنده مقاومت بالا یا OL (مقاومت بی‌نهایت) باشد.

این عدد نشان می‌دهد که ترمینال‌ها هیچ نشتی ندارند.

اما اگر مقاومت کم باشد، بین کنتاکت‌ها مقداری اتصالی وجود دارد که در صورت ماندن طولانی مدت می‌تواند، باتری را تخلیه کند.

برای مثال، اگر رله چراغ‌های جلو خودرو را کنترل کند، چنین پیوستگی می‌تواند باعث شود که آنها در طول شب کمی روشن بمانند و باتری را تخلیه کنند.

2-3# تست ترمینال در حالت عادی بسته یا NC

اگرچه به ندرت استفاده می‌شود؛ اما هنوز می‌توانید ترمینال در حالت بسته را آزمایش کنید تا مطمئن شوید که اتصال آرمیچر محکم روی آن قرار گرفته، حتی زمانی که سیم‌ پیچ را برق ‌دار نکرده‌اید.

از آنجایی که این NC به ترمینال COM متصل می‌شود، مقاومت بین این دو باید کم یا صفر باشد.

برای اندازه‌گیری مقاومت بین دو نقطه، از همان روش آزمایش نرمال – باز استفاده کنید. اگر مقاومت بالا باشد، رله معیوب است.

3-3# تست رله برق دار

اگر رله در حالت خاموش تست‌ها را با موفقیت پشت سر بگذارد، برای مشخص شدن وضعیت آن، تست آن در حالت وصل به برق بسیار مهم است.

سیم ‌پیچ را با استفاده از پین‌های سوئیچ ۸۵ و ۸۶ تغذیه کنید، سپس از یک مولتی‌ متر در حالت اتصال کوتاه برای آزمایش ترمینال NO استفاده کنید.

بلافاصله پس از اتصال منبع تغذیه، باید صدای کلیک مانندی بشنوید که نشان دهنده موفقیت آمیز بودن سوئیچینگ است.

اگر این صدا را نشنیدید، پروب‌های مولتی ‌متر را به ترمینال‌های ۳۰ و ۸۷ وصل کنید، سپس تست پیوستگی انجام دهید. (به صدای بوق گوش دهید.)

بوق نزدن به این معنی است که آرمیچر گیر کرده و باز است و حتی اگر بوق زد، به همین بسنده نکنید.

ولتاژ این ترمینال‌ها را آزمایش کنید تا مطمئن شوید، رله انرژی مورد نیاز را منتقل می‌کند.

مولتی‌ متر را روی ولتاژ DC (20 ولت) تنظیم کنید، سپس ولتاژ دو سر ترمینال‌های COM (30) و NO (87) را اندازه‌ گیری کنید.

ولتاژی که مولتی‌ متر نشان می‌دهد، باید با ولتاژ منبع تغذیه مطابقت داشته باشد.

بنابراین اگر از منبع تغذیه ۱۲ ولتی استفاده می‌کنید، ولتاژ ترمینال ۸۷ باید ۱۲ ولت باشد.

4-3# تست بوبین

مولتی متر را روی تست اهم یا بوق قرار داده، سپس، مقاومت رله‌ای که تغذیه به بوبین آن وصل نیست را اندازه گیری می‌کنیم.

در رله 5 ولتی عدد به دست آمده باید برابر 60 الی 100 اهم و در رله 12 ولتی 300 تا 500 اهم باشد.

در صورت وجود تفاوت با این مقادیر مقاومت، احتمالاً رله خراب است.

4# مراحل تست رله

در این بخش به بررسی نحوه تست رله، مرحله به مرحله خواهیم پرداخت.

1-4# قطع منبع برق

منبع برق را قطع کنید.

هر کار الکتریکی باید با قطع تمام منابع برق از جمله باتری‌ها و ولتاژ خط انجام شود، به ویژه باید به خازن‌های موجود در مدار توجه داشت؛ زیرا آنها می‌توانند پس از برداشتن منبع برق برای مدت زمان زیادی شارژ را نگه دارند.

پایانه‌های خازن را برای تخلیه، کوتاه نکنید.

بهتر است قبل از انجام هرگونه کار برقی قوانین محلی خود را بررسی کرده و اگر احساس ناامنی کردید، این کار را به متخصصان بسپارید.

2-4# پیدا کردن محل رله

مرحله بعدی در واقع پیدا کردن مکان آن رله است و بسته به آنچه که کنترل می‌کند، می‌تواند تقریباً در هر جایی باشد؛ زیر کاپوت، جعبه فیوز، زیر داشبورد یا هر جای دیگری.

توصیه می‌کنیم برای تعیین مکان، به یک دفترچه راهنمای تعمیرات مخصوص خودرو مراجعه کنید.

همچنین ممکن است در نمودار سیم کشی وسیله نقلیه شما یافت شود.

3-4# بررسی و آشنایی با رله

به شماتیک رله یا برگه داده مراجعه کنید. رله‌ها دارای تنظیمات پایه نسبتاً استانداردی هستند؛ اما بهتر است در صورت وجود، برگه‌های داده را جستجو کنید تا در مورد تعداد پین‌های سازنده اطلاعات بیشتری کسب کنید.

به شکل معمول، این موارد روی رله چاپ می‌شوند.

اطلاعات مربوط به رتبه ‌بندی جریان و ولتاژ، پیکربندی پین‌ها و سایر اطلاعاتی که گاهی در برگه‌های داده موجود است، در آزمایش بسیار ارزشمند خواهد بود و اکثر خطاهای مرتبط با آزمایش را از بین می‌برد.

آزمایش پین‌ها به صورت تصادفی بدون اطلاع از پیکربندی پین امکان پذیر است؛ اما اگر رله آسیب ببیند، نتایج ممکن است، غیرقابل پیش بینی باشد.

برخی از رله‌ها، بسته به اندازه آنها، ممکن است، این اطلاعات را مستقیماً روی بدنه رله نیز چاپ کنند.

بازرسی اولیه رله را انجام دهید.

بسیاری از رله‌ها دارای یک پوسته پلاستیکی شفاف حاوی سیم پیچ و کنتاکت‌ها هستند.

آسیب قابل مشاهده (ذوب شدن، سیاه شدن و مواردی از این قبیل) به کاهش مشکل کمک می‌کند.

اکثر رله‌های مدرن دارای یک LED هستند که به شما اطلاع می‌دهد که آیا در حالت فعال (روشن) هستند یا خیر.

اگر آن چراغ خاموش است و ولتاژ کنترلی به پایانه‌های رله یا سیم پیچ  دارید، احتمالاً رله خراب است.

4-4# درک نحوه کار یک رله

قبل از این که به نحوه آزمایش رله بپردازیم، باید نحوه عملکرد آن را درک کنیم.

همانگونه که گفته شد، انواع مختلفی از رله‌ها وجود دارد؛ اما در این راهنما، ما روی عملکرد یک رله چهار پین معمولی که به عنوان یک پرتاب تک قطبی معمولی باز (SPST) پیکربندی شده است، تمرکز خواهیم کرد.

این رله‌ها از چهار پایه تشکیل شده‌ اند که معمولاً دارای برچسب‌های 85، 86، 87 و 30 هستند.

پایه‌های 87 و 30 برای مدار سوئیچ هستند.

وقتی برق موجود در مدار سیم پیچ الکترومغناطیسی را وصل می‌کنید، یک سوئیچ بین پایه‌های 87 و 30 را می‌بندد و اجازه می‌دهد تا برق از رله و هر چیزی که از طرف دیگر تغذیه می‌شود (مثلاً چراغ‌های جلو یا فن خنک‌ کننده) عبور کند.

استاندارد DIN 72552 هر پین را به صورت زیر تعریف می‌کند:

• باتری از 30+
• سیم پیچ رله از 85-
• سیم پیچ رله 86+

5-4# تهیه موارد مورد نیاز

نیازهای سیم پیچ رله را تعیین کنید. شماره قطعه سازنده باید روی قاب رله درج شود.

برگه داده‌های مربوطه را جستجو کنید و ولتاژ و جریان مورد نیاز سیم پیچ کنترل را تعیین کنید.

این موارد همچنین ممکن است روی رله‌های بزرگتر چاپ شده باشد.

6-4# بررسی دیود

بررسی کنید که آیا سیم پیچ کنترل از دیود محافظت می‌کند یا خیر.

یک دیود در اطراف قطب اغلب برای محافظت از مدار منطقی در برابر آسیب ناشی از نویز استفاده می‌شود.

دیود در نقشه به صورت یک مثلث با یک میله در گوشه‌ای از مثلث نشان داده می‌شود.

نوار به ورودی یا اتصال مثبت سیم پیچ کنترل متصل می‌شود.

7-4# تست وضعیت خاموش کنتاکت‌ها

وضعیت بدون انرژی کنتاکت‌های رله را تست کنید. از یک مولتی متر دیجیتال (DMM) برای تست مقاومت بین هر قطب رله و کنتاکت‌های NC و NO مربوط به آن قطب استفاده کنید.

تمام کنتاکت‌های NC نباید هیچ اهمی را که مرتبط با قطب مربوطه است، بخوانند و تمام کنتاکت‌های NO باید مقاومت بی نهایت را نسبت به قطب مربوطه بخوانند.

8-4# روشن کردن رله

رله را روشن کنید. از یک منبع ولتاژ مستقل مناسب برای درجه بندی سیم پیچ رله استفاده کنید.

اگر سیم پیچ رله از دیود محافظت می‌شود، مطمئن شوید که منبع ولتاژ مستقل با قطبیت مناسب وصل شده است.

هنگامی که رله روشن شود، به صدای کلیک گوش دهید.

9-4# تعویض رله

ساده ترین راه برای تست رله، تعویض آن با یک قطعه مناسب و سالم است.

رله‌ها اغلب ارزان هستند، با این حال مراقب باشید، هر چه که برای رله اول اتفاق افتاده باشد، می‌تواند دقیقاً همین کار را با رله دوم انجام دهد، اگر ریشه مشکل برطرف نشده باشد.

10-4# اندازه گیری مقاومت

وقت آن است که از مولتی متر استفاده کنید. برای تست رله آماده شوید یا آن را روی نیمکت تست قرار دهید.

در هر صورت، قبل از شروع به کار، مطمئن شوید که رله خود را با خاموش کردن برق آن، خاموش کرده‌اید.

در مرحله بعد، مولتی متر خود را برای اندازه گیری مقاومت با تغییر دادن آن به خواندن اهم تنظیم کنید.

همچنین در این مرحله باید مقاومت بین سیم پیچ‌های الکترومغناطیسی را که یک مدار معمولی بسته (NC) است را اندازه گیری کنید.

در یک رله چهار یا پنج پین، این موارد مربوط به پایه‌های 85 و 86 هستند.

اگر اندازه گیری بین 50 تا 120 اهم داشته باشید، احتمالاً سیم پیچ خوب کار می‌کند و سالم است.

هر چیزی خارج از مشخصات به این معنا است که سیم پیچ خراب بوده و شما به یک رله جدید نیاز خواهید داشت.

11-4# تست تداوم پین سوئیچ

اکنون که می‌دانید سیم پیچ سالم است، باید پین‌های سوئیچ را آزمایش کنید.

این پین‌ها یک مدار Normally Open (NO) هستند، به این معنا که به صورت پیش فرض باز هستند و پیوستگی ندارند.

تا زمانی که مدار با برق رسانی به رله بسته نشود، نباید باری از آن عبور کند.

برای آزمایش این موضوع، مولتی متر خود را روی تنظیمات اهم بگذارید و مقاومت بین پایه‌های سوئیچ را اندازه گیری کنید.

در رله‌های چهار پین، این موارد معمولاً با 87 و 30 برچسب‌ گذاری می‌شوند.

شما نباید هیچ مقاومتی بین این پایه‌ها ببینید.

اگر این کار را انجام دهید، به این معنا است که پین‌​​ها بسته شده و رله خراب است.

12-4# تست رله انرژی

از آنجایی که به این نتیجه رسیدید که رله شما در حالتی که تغذیه نمی‌شود، کار می‌کند، وقت آن است که ببینیم هنگامی که برق را به آن وصل می‌کنیم چه اتفاقی می‌افتد.

از یک منبع تغذیه ساده روی میز برای تست رله خود استفاده کرده، در عین حال می‌توانید از یک باتری 9 ولتی یا برق 12 ولتی که از ماشین می‌آید، نیز استفاده کنید.

به پایه‌های سیم پیچ برق را وصل کنید. (این موارد نیز معمولاً 85 و 86 در یک رله 4 پین هستند.)

هنگامی که سیم پیچ الکترومغناطیسی روشن شده و سوئیچ داخلی بسته شود، باید یک کلیک شنیداری بشنوید.

اکنون مولتی متر را روی تنظیمات پیوستگی آن قرار دهید. این تنظیم معمولاً هنگامی که مدار دارای تداوم است، یک بوق شنیداری می‌دهد.

هنگامی که یک مدار برق دار را کنترل می‌کنید، بهتر است که چشمان خود را روی رله نگه دارید و گوش‌های شما به صدای بیپ گوش دهند.

در حالتی که به پین‌​​های سیم پیچ برق متصل کرده‌اید، مدار NO بین پایه‌های سوئیچ (87 و 30 در یک رله چهار پین) اکنون بسته است.

سپس، می‌توانید هر پروب را روی مولتی متر بگیرید، یکی از پایه‌های سوئیچ مربوطه را لمس کنید و باید یک صدای بوق برای نشان دادن تداوم بین پین‌ها بشنوید.

اگر صدای بوق را نشنیدید، پین‌های سوئیچ باز گیر کرده و رله خراب است.

13-4# تست ولتاژ

فقط به این دلیل که عملکرد سوئیچینگ رله کار می‌کند به این معنا نیست که خوب و سالم است.

همچنان باید تست کنید که رله ولتاژ صحیحی را در انتهای سوئیچ‌ شده و برای محاسبه نقاط تماس خورده یا بد ارائه می‌دهد.

مولتی متر خود را روی ولت DC تنظیم کنید و مطمئن شوید که ولتاژ تغذیه را می‌دانید.

اگر از منبع تغذیه رومیزی استفاده کنید، باید این موضوع را در خود منبع تغذیه بررسی کنید.

اگر از باتری ماشین استفاده می‌کنید، ولتاژ دو طرف پایانه را اندازه بگیرید.

باتری ماشین در حالی که کار نمی‌کند، باید بسیار نزدیک به 12 ولت باشد.

در مرحله بعد، در حالی که رله شما روشن است و برق به یک طرف پایه‌های سوئیچ می‌رسد، ولتاژ روی پایه سوئیچ را بدون هیچ سیمی اندازه گیری کنید که باید نزدیک به ولتاژ تغذیه باشد، اگر یکسان نباشد، رله را تعویض کنید.

در این مرحله کار شما تمام خواهد شد.

5# چالش‌های تست رله

سه پیشروی و پیشرفت در عصر حاضر باعث افزایش قابل توجهی در تعداد رله‌های نیاز به آزمایش شده و این یک چالش جدی برای بسیاری از شرکت‌های برق است که در ادامه به بررسی آنها خواهیم پرداخت.

1-5# رشد سریع تقاضا برای انرژی

پیش بینی‌های فعلی نشان می‌دهد که تقاضا برای انرژی الکتریکی در دهه‌های آینده به شکل قابل توجهی افزایش خواهد یافت.

محرک‌های اصلی شامل پمپ‌های حرارتی، حرکت الکتریکی و تقاضای بیشتر از سوی کاربران صنعتی است.

خطوط برق و پست‌های برق موجود دیگر نمی‌توانند این تقاضا را تأمین کنند.

شبکه باید گسترش یابد.

برای تأمین آب و برق این امر به معنای وجود بسیاری از پروژه‌های جدید، سرمایه گذاری‌های عمده و بار سنگین است.

2-5# افزایش پیچیدگی شبکه

ادغام تأسیسات تولید انرژی غیرمتمرکز، پیچیدگی شبکه را افزایش می‌دهد و چالش‌های بیشتری را برای شرکت‌ها ایجاد می‌کند.

پست‌ها باید مدرن شده و فناوری‌هایی مانند IEC 61850 به شکلی فزاینده برای تسلط بر این پیچیدگی و دستیابی به انعطاف پذیری لازم استفاده شوند.

3-5# تحول دیجیتال

مهندسان حفاظت با انواع و عملکردهای جدید دستگاه‌های حفاظتی مواجه هستند که از طریق تبدیل دیجیتال امکان پذیر می‌شوند.

اکنون آنها باید نه تنها بر تست در پست‌های معمولی؛ بلکه در محیط‌ های IEC-61850 نیز مسلط شوند.

به ‌ر وز رسانی‌های سخت‌ افزاری برای اطمینان از امنیت سایبری بیشتر شده، به این معنا که فواصل تست حفاظت ممکن است، کوتاه ‌تر باشد.

در نتیجه این تقاضای اضافی، متخصصان شاغل در شرکت‌های خدمات شهری و ارائه دهندگان خدمات بسیار مورد توجه هستند.

بنابراین آزمایش کارآمد مهمتر از همیشه است.

راه‌ حل‌های تست موجود به شما کمک می‌کند تا به بهترین شکل ممکن بر چالش‌های مربوط به تست رله‌های و سایر دارایی‌ها و همچنین ایجاد گزارش‌های تست مرتبط تسلط پیدا کنید.