رله یک قطعه الکترومکانیکی است که کاربرد آن در مدارات الکتریکی مانند یک کلید ساده می باشد با این تفاوت که برخلاف کلید که برای باز و بسته شدن آن باید به صورت دستی عمل کرد در رله باز و بسته شدن بوسیله جریان الکتریکی انجام می شود. استفاده از رله این امکان را به ما می دهد که بتوانیم دو بخش مجزای سیستم را که دارای دو منبع ولتاژ مختلف هستند، از هم جدا کنیم.
به عنوان مثال با این قطعه می توانیم یک موتور الکتریکی ۲۲۰ ولت را به وسیله میکرو کنترلر که دارای ولتاژ ۵ ولت است بدون هرگونه اتصال فیزیکی بین آنها راه اندازی کنیم. رله از سه بخش سیم پیچ، فنر و کنتاکت ها تشکیل شده است.
وقتی جریان در سیم پیچ جاری می شود یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم پیچ ایجاد شده و موجب جذب میله آهنی توسط سیم پیچ می شود. انتهای میله آهنی مانند یک سوئیچ عمل کرده و مدار را باز یا بسته می کند. وقتی سیم پیچ مغناطیسی نباشد فنر موجود در رله میله آهنی را به حالت طبیعیش (باز یا بسته) برمی گرداند. در بلوک دیاگرام رله های الکترومکانیکی فنر نشان داده نشده ولی این فنر به صورت داخلی وجود دارد.
نحوه عملکرد رله : در رله‌ها یک آهنربای الکتریکی وجود دارد که با استفاده از یک ولتاژ کم، باعث مغناطیس شدن هسته و حرکت دادن یک صفحه شده و باعث اتصال دو سر ترمینال خواهد شد.
اگر ترمینال سیم پیج به ولتاژ پایین مثل ۵ ولت متصل شود، اتصال مشترک پایین آمده و در این حالت اتصال NC جدا شده و به اتصال NO متصل می‌شود؛ و اگر ولتاژ ۵ ولت قطع شود، فنر موجب کشیده شدن صفحه به سمت بالا شده و اتصال را از NO قطع کرده و به NC متصل می‌کند. شما توسط پایه مشترک که بین دو ترمینال NC و NO حرکت می‌کند می‌توانید حالت پیش فرض خاموش یا روشن را برای رله در مدار خود انتخاب کنید.
وقتی كه رله‌ها را خریداری می‌كنید باید نسبت به چند متغیر دقت داشته باشید: 1 – ولتاژ و جریانی كه برای حركت دادن تیغه لازم است. 2 – ولتاژ و جریان بیشینه‌ای كه می‌تواند در تیغه و اتصالات آن به وجود آید.
3 – تعداد تیغه‌ها (به طور كلی 1 یا 2)
4 – تعداد اتصالات تیغه‌ها (به طور كلی 1یا 2)
5 – کنتاکت ها که می توانند به طور طبیعی باز یا به طور طبیعی بسته باشند. منظور از حالت طبیعی زمانیست که به سیم پیچ رله ولتاژی متصل نباشد.
در یک رله ممکن است چندین کنتاکت وجود داشته باشد. کنتاکت هایی که درحالت طبیعی باز هستند راnormally open یا NO و کنتاکت هایی که در حالت طبیعی بسته هستند را normally close یا NC میگویند. کاربردهای رله حفاظتی زیمنس :
• حفاظت اضافه جریان
• حفاظت موتور
• حفاظت ترانسفورماتور
• حفاظت بانک خازنی
• حفاظت فیدر
• حفاظت در مقابل جرقه
• حفاظت خطای زمین
• حفاظت ولتاژ و فرکانس
• رله وصل مجدد
• و …
معیار انتخاب رله حفاظتی زیمنس آلمان در ایران :
• سنجش سرعت العمل : به منظور حدفاصل زمانی تشخیص خطا و عکس العمل آنها در مقابل خطا
• دقت در تشخیص خطا : تشخیص درست قسمت آسیب دیده و جداسازی قسمت معیوب
• حساسیت جریان : واکنش در مقابل جریان غیر مجاز پایه های رله در تمامی رله ها دو پایه وجود دارد دارد که مربوط سیم پیچ آن است. اکثر رله ها با برق DC کار می کنند.( و گاهی با برق AC) ولتاژی که باید به سیم پیچ اعمال شود تا relay کار کند بر روی آن درج شده است.
هرگاه برق dc مورد نیاز به پایه های سیم پیچ اعمال شود، تیغه های relay از حالت قبلی خود خارج شده و با قطع ولتاژ از سیم پیچ، تیغه ها به حالت اولیه خود باز می گردند. هرگاه relay در حالت خاموش است.
