رله بوخهلتس ترانسفورماتور (Buchholz Relay) تجهیزی است که در سال 1921 توسط «ماکس بوخهلتس» اختراع شد و امروزه جهت حفاظت از ترانسفورماتور های روغنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این رله از ترانس‌ها در برابر خطراتی مثل شکست الکتریکی روغن و خرابی عایق سیم‌پیچ‌ها محافظت می‌کند.
رله بوخهلتس چیست؟
رله بوخهلتس یک محفظه روغن است که بین مخزن اصلی و منبع انبساط روغن ترانس قرار دارد. رله بوخهلتس قادر به شناسایی انواع مختلف خطاها بوده و به محض تشخیص از طریق پیام آلارم و قطع مدار از آسیب‌دیدگی ترانس جلوگیری می‌کند. رله بوخهلتس ترانسفورماتور دارای دو بخش اصلی است. بخش بالایی آن از یک شناور تشکیل شده و به یک لولا متصل شده است، به نحوی که می‌تواند بسته به مقدار روغن موجود در محفظه رله، به‌طور آزادانه به سمت بالا و پایین حرکت کند. همچنین یک کلید جیوه‌ای بر روی شناور تعبیه شده که بسته به موقعیت شناور تنظیم و تراز می‌شود.
بخش دوم رله بوخهلتس ترانسفورماتور شامل یک صفحه و یک کلید جیوه می‌شود که از طریق یک لولا در درون محفظه و جلوی ورودی روغن به نحوی تعبیه شده است. به صورتی که وقتی روغن (با فشار بالا) وارد رله می‌شود، تراز صفحه با کلید جیوه‌ای متصل به آن تغییر کند. به غیر از این دو بخش، رله بوخهلتس ترانسفورماتور دارای یکسری کیسه تخلیه هوا در قسمت فوقانی نیز می‌باشد.
رله جانسون چیست؟
رله جانسون (Johnson Relay) یک نوع رله حفاظتی است که برای تشخیص و جلوگیری از حوادث ناشی از افزایش دما در ترانس‌های برق استفاده می‌شود. این رله به نام مخترعش یعنی کارل جانسون (Carl Johnson) نامگذاری شده است.
چرا در ترانس از رله بوخهلتس استفاده می شود؟
عملکرد رله بوخهلتس ترانسفورماتور بسیار ساده است و بر اساس یک پدیده مکانیکی صورت می‌گیرد. زمانی که هر مشکلی از جمله عیوب عایق، گرم شدن هسته، شکست هسته، تجزیه عایق ترانس به گاز های هیدروکربنی و هر مورد مشابهی رخ دهد، رله بوخهلتس ترانسفورماتور تحریک می‌شود. برای درک بهتر به این مثال توجه کنید. پایین آمدن سطح روغن پایین آمدن شناور را نیز به دنبال دارد. در ادامه از تراز درآمدن و کج شدن کلید جیوه‌ای اتفاق بعدی خواهد بود. بعد از این موضوع کنتاکت های کلید جیوه‌ای بسته می‌شود و سپس مدار هشدار فعال می‌گردد.
کاربرد های رله بوخهلتس
به‌طور خلاصه رله بوخهلتس ترانسفورماتور در سه وضعیت زیر عمل می‌کند:
- وقتی که روغن با سرعت بالایی از کنسرواتور (منبع انبساط روغن) به مخزن اصلی یا بالعکس جریان پیدا کند.
- زمانی که به دلیل رخ دادن خطا در ترانسفورماتور حباب های گاز تشکیل شوند.
- زمانی که سطح روغن ترانس کم شود.
مزایا و معایب رله بوخهلتس
در بحث مزایای رله بوخهلتس ترانسفورماتور باید اشاره کنیم که این قطعه خطا های داخلی سیم‌پیچ و خطا های مرتبط با گرمای هسته را تشخیص می‌دهد و از تشدید شدن آنها جلوگیری می‌کند. همچنین می‌توان با برآورد نمونه های هوا، ماهیت و شدت خطا را بدون نیاز به باز کردن و بررسی ترانس، تعیین کرد. برخی از معایب رله بوخهلتس:
- این رله نسبتا کند است و حداقل زمان عملکرد آن 0.1 ثانیه و میانگین آن 0.2 ثانیه می‌باشد.
- تنها خطاهای پایین‌تر از سطح روغن را آشکار می‌کند.
- تنها در ترانسفورماتور های روغنی قابل استفاده است.
- از کابل‌‌ها محافظت نمی‌کند.
نحوه تست رله بوخهلتس
روش های مختلفی برای تست رله بوخهلتس ترانسفورماتور وجود دارد که در متن ذیل به سه مورد از آنها اشاره می‌کنیم:
- تست نشتی (Leakage Test): در این آزمون رله را در دمای 90 درجه سانتی‌گراد به مدت زمان 3 دقیقه داخل روغن قرار می‌دهند تا جریان های نشتی روغن را بررسی کنند.
- تست الکتریکی (Electrical Test): از طریق اتصال رله به عایق ایزوله شده زمین، تضمین تحمل بیشتر از 1 دقیقه در ولتاژ 2 کیلو ولت بررسی می‌شود.
- تست عملکردی (Functional Test): این آزمایش را می‌توان به‌طور مخصوص با PLC انجام داد و از این طریق عملکرد رله را مورد بررسی قرار داد.
تفاوت رله بوخهلتس و رله جانسون
همان طور که دیدید رله‌های جانسون و بوخهلتس (Buchholz) دو نوع مختلف از رله‌های حفاظتی در سیستم‌های توزیع برق هستند که به طور عمده برای حفاظت از ترانس‌های توزیع برق در صنعت برق مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دو نوع رله به صورت کلی برای تشخیص و جلوگیری از حوادثی مانند اتصال کوتاه، نشت جریان، و افزایش دما در ترانس‌ها استفاده می‌شوند، اما دارای ویژگی‌ها و کاربردهای متفاوتی هستند .در ارتباط با تفاوت رله جانسون و بوخهلتس باید گفت که رله جانسون دارای عملکردی مشابه به رله بوخهلتس ترانسفورماتور است و برای حفاظت تپ چنجر مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال یک تتفاوت رله بوخهلتس و جانسون این است که در رله جانسون فرمان آلارم وجود ندارد و در صورت بروز اتصالی، مستقیما فرمان قطع را صادر می‌کند.
سخن پایانی
فروشگاه الکترونیکی فازمتر ارائه‌دهنده بهترین و باکیفیت‌ترین خدمات در زمینه‌ی فروش انواع سیم و کابل های مسی و آلومینیومی، انواع یراق‌آلات و ترانسفورماتورهای روغنی و خشک می‌باشد.
