Röle Tipleri ve Özellikleri: Kullanım Alanları ile

Röleler çok yaygın olarak kullanıldığından ve çok sayıda türü olduğundan, belirli bir teknik alandaki mühendisler genellikle yalnızca belirli cihazlar için geçerli olan rölelere aşinadır. Aynısı, rölelerin tasarımı ve üretiminde yer alan uzmanlar için de geçerlidir. Bu nedenle, röle tipleri hakkında bilgi sahibi olmak tüm uzmanlar ve uzman adayları için çok önemlidir.

Elektrik rölesi, modern teknolojik sistemlerde en sık kullanılan cihazlardan biridir. Arabalarda, çamaşır makinelerinde, mikrodalga fırınlarda ve tıbbi ekipmanların yanı sıra tanklarda, uçaklarda ve gemilerde bulunabilir. Pratik olarak hiçbir endüstri röleler olmadan çalışamaz. Endüstrideki bazı karmaşık otomatik kontrol sistemlerinde röle sayısı yüzlerce hatta binlerce olarak tahmin edilmektedir. Güç üretim endüstrisinde, özel koruma röleleri olmadan hiçbir güç cihazının çalışması mümkün olmaz. Güç transformatörleri gibi belirli elektrikli ekipman, her biri farklı işlevleri kontrol eden farklı röle çeşitleri ile donatılmıştır.

Röle Tipleri

Çalışma şekline göre ve referans aldığı bilgiye göre çok farklı röle tipleri mevcuttur. Bunlardan bazıları aşağıda listelenmiştir:

1. Elektromanyetik röle

Elektromanyetik röle, en basit, en eski ve en yaygın röle türüdür. Temel elemanları bir sargı, bir manyetik çekirdek, bir armatür, bir yay ve kontaklardır. Manyetik sistem, giriş elektrik akımını kontağın kapanması için gereken mekanik güce dönüştürmek için kullanılır. Ve kontak sistemi, verilen mekanik gücü tekrar elektrik sinyaline dönüştürür. Bir yalıtım sistemi, giriş devresinin (sargı) çıkış biriminden (kontaklar) galvanik izolasyonunu sağlar. Farklı kontak sayılarında ve farklı bobin gerilimlerinde çok sayıda elektromanyetik röle bulunmaktadır. Tüm endüstriyel uygulamalarda kullanılabilir.

2. PLC röle

PLC uygulamalarında kullanılan bobini daha az enerji tüketen ve daha fazla galvanik izolasyon sağlayan modeldir. Son yıllarda popüler olmuştur. Boyutu herhangi bir elektromanyetik röleye oranla daha kompakttır ancak fiyatı daha pahalıdır. Otomasyon ve PLC uygulamalarında adetli olarak kullanılır.

3. Impuls röle

Impuls röle bir darbe enerjisi ile çalışır. Bobine her zaman enerji verilmesi gerekmediğinden uygulama devresindeki güç kaybını azaltmaya yardımcı olur. Aydınlatma devrelerinin birden fazla noktadan kontrol edilmesi için kullanılır. Eski tip vavien devreler yerine artık impuls röle kullanılmaktadır.

4. Zaman rölesi

Zamanı referans alır ve saydığı zaman doğrultusunda kontakları açılıp kapanan röle tipidir. Zamanlama kontrolünün gerekli olduğu tüm uygulamalarda kullanılır. Çekmede ve düşmede gecikmeli modelleri en yaygın tercih edilen tipleridir. Bobinine enerji verildikten veya bobininin enerjisi kesildikten sonra saymaya başlar ve sayma bitince kontak çıkışı verir. Motor kontrolü uygulamalarında sıklıkla tercih edilir.

5. Termistör röle

Motor sargı sıcaklığı verisini referans alır. Bunu yapabilmesi için PT100 gibi elamanlarla beraber kullanılır. Motor sargı sıcaklıklarını ölçer ve sıcaklık tehlikeli boyutlara ulaştığında kontak çıkışı verir. Sadece elektrik motoru uygulamalarında kullanılır.

6. Sıcaklık izleme rölesi

Ortam sıcaklığını referans alır. Sıcaklık sensörleri sıcaklığı algılar, röle kontak çıkışı verir. Sensörün takıldığı yere göre uygulama alanı değişir. Analog ve dijital ekranlı modellere sahip olabilir.

7. İzolasyon rölesi

IT sistemlerdeki izolasyon hatalarını tespit eden modellerdir. İlk izolasyon hatasında uyarı verir ve ikinci izolasyon hatasında kontak çıkışı sağlar. Hastane, laboratuvar, rüzgar enerjisi ve gemi gibi IT sistemlerin yaygın olduğu uygulamalarda kullanılır.

8. Akım ve gerilim izleme rölesi

Akım ve gerilimin olması gereken değerlerin dışına çıkması durumunda çıkış veren röle tipidir. Şebeke akım ve geriliminin seviyelerinin toleransı röleye girilir. Bu değerler içerisinde kalınmadığında kontakları konum değiştirir. Bu tür röleye aynı zamanda “ölçüm rölesi” de denir, çünkü çalışma sürecinde sürekli olarak çalıştırma değerinin seviyesini ölçer. Transfer uygulamalarında, ana ağıtım panolarında ve motor kontrol uygulamalarında tercih edilir.

9. Faz kontrol rölesi

Motorlardaki veya şebekedeki faz kaybı, faz hatası ve faz dengesizliği gibi anormallikleri tespit eder. Motorları bu anormalliklerden korur.

10. Solid state röle

Standart rölelere göre daha hızlı bir alternatiftir. Tamamen elektronik parçalardan oluşmuş bir anahtarlama düzenidir. Hiçbir hareketli mekanik parçası yoktur. Klasik röle ile aynı işi yapar. Anahtarlama zamanı bir ledin açılıp kapanma süresine bağlıdır ve bu süre yaklaşık olarak 1 ms ile 0.5 ms arasındadır. Mekanik bir parçası olmadığı için kullanım ömürleri elektromekanik rölelere göre daha uzundur. Güç ve kontrol devrelerinin anahtarlanmasında kullanılır.

11. Güvenlik (safety) rölesi

Güvenliğin çok kritik olduğu ve elektrikli ekipman kullanılmasının önemli olduğu birçok uygulama vardır. Arızanın belirtildiği çevrim sırasında hareketli röle kontakları ile bir arıza tespit edildiğinde tehlikeli makine hareketinin oluşmamasını sağlar. Güvenlik uygulamalarında kullanır.

12. Reed röle

Reed röle içinde gaz olan bir cam tüpün içinde 2 adet ince kontağın bulunmasıyla oluşturulmuş bir röle çeşididir. Bu rölenin bir ucu sabit, diğer ucu ise bir miktar elektrik iletken malzeme ile kaplanmıştır ve harici bir manyetik alanın etkisi altında serbestçe hareket edebilir. Bu iki plakanın birbirine dönük serbest uçları 0,2 ila 2 mm arasında üst üste bindirilir ve yeni tip bir anahtarlama cihazı için bir temel oluşturur. Hava, su, yağ, yakıt ve toz yüklü her türlü ortamda çalışabilme kabiliyetindedir. Reed rölenin kullanım alanlarının başında hırsız alarm sistemleri gelir.

13. Diferansiyel röle

Diferansiyel koruma, bir arızayı bulmak için iki (veya daha fazla) akımı karşılaştırır ve mevcut korumayı yapar. Diğer koruma türleriyle karşılaştırıldığında, diferansiyel akım koruma, yalnızca arızanın korunan bölge içinde olduğu durumlarda akıllıca çalışması ve arıza kendi bölgesinin dışındaysa hiç çalışmaması anlamında mutlak bir seçiciliğe sahiptir. Diferansiyel rölenin bölgesi, rölenin bağlı olduğu akım trafoları arasındaki elektrik devresinin bir kısmı ile sınırlıdır. Yüksek koruma seçiciliği nedeniyle, röle başlatması için bir gecikmeyi etkinleştirmeye gerek yoktur, bu nedenle tüm diferansiyel röleler yüksek hızlıdır. Diferansiyel röleler şehir içi iletim, dağıtım hatlarında ve trafo merkezlerinde oluşabilecek arızalarda sistemin güvenliğini sağlar.

14. Mesafe rölesi

Devre empedansı veya reaktansı önceden belirlenmiş sınırların ötesinde arttığında veya azaldığında çalışan bir röledir. Hat boyunca kurulan rölelerin her birinin empedansa (mesafeye) bağlı olarak zaman gecikmeleri varsa, ilk açan röle her zaman kısa devre noktasına en yakın olan röle olacaktır. Mesafe korumanın temel amacı budur. Mesafe rölesi kısa devre arıza durumlarında arızalı kısmı tespit ederek devre dışı bırakır ve şebekenin diğer bölümlerinin enerjisini kesmeyerek enerjinin hattın sürekliliğini sağlar.

15. Buchholz rölesi

Buchholz rölesi, yağ soğutmalı trafolarda yağın ısınması ve genleşmesi ile meydana gelebilecek arızaları önlemek için kullanılan koruma cihazıdır. Bu röle normalde genleşme tanklı transformatörlerde kullanılır. Kötü bağlantılar, küçük arklar vb. gibi iç problemler nedeniyle kademeli olarak salınan gazı, gazın hacmi bir anahtar çalıştırana ve ardından bir alarm sinyali verene kadar toplar.

16. Toprak arıza rölesi

Toprak arıza rölesi, akımın toprağa akması durumunda elektrik beslemesini kesmeyi amaçlayan bir cihazdır. Bu nedenle, bir kişinin canlı bir elektrik devresiyle temas ettiği durumlarda zararlı elektrik çarpmalarına karşı koruma sağlayabilir ve toprağa bir yol sağlar.

17. Güç faktörü rölesi

Bir AC devresindeki güç faktörü önceden belirlenmiş bir değerin üstüne çıktığında veya altına düştüğünde çalışan bir röledir. Güç faktörü düzeltme (kompanzasyon) uygulamalarında kullanılır. Devredeki kondansatörleri sırası ile devreye alır.

Kaynak