بی متال وکاربردآن
حفاظت موتورها اهمیت بسیاری دارد. در صورتی که کار غیر عادی موتورها در طی بهره برداری آنان به موقع تشخیص داده نشده و از ادامه کار موتور جلوگیری نشود، به عیوب الکتریکی و مکانیکی منجر خواهد شد. به منظور جلوگیری از بروز عیب الکتریکی و یا صدمه مکانیکی به موتور و توقف خط تولید، لازم است کار غیر عادی موتورها از طریق رله های حفاظتی اضافه بار نوع حرارتی یا الکتریکی تشخیص داده شود.
در ﺷﻜﻞ زیر یک ﺑﺴﺘﻪ ﺑﺮ روی ﺗﺴﻤﻪ ﻧﻘﺎﻟﻪ ﮔﻴﺮ ﻛﺮده و ﺑﺎﻋﺚ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻣﻮﺗﻮر ﺑﻪ ﺳﺨﺘﻲ ﻧﻘﺎﻟﻪ را ﺑﻪ ﺣﺮﻛﺖ درآورد .ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﻛﻪ ﻣﻮﺗﻮر ﺗﻼش ﻣﻲ کند ﺗﺴﻤﻪ ﻧﻘﺎﻟﻪ ﻣﺘﻮﻗﻒ ﺷﺪه را راه ﺑﻴﺎﻧﺪازد، جریانش به شدت بالا می رود اگر مشکل حل نشود و یا مدار قطع نشود موتور با زیاد شدن حرارتش صدمه خواهد دید.

انواع رله
رله نوعی کلید الکتریکی سریع یا بیدرنگ است که با هدایت یک مدار دیگر باز و بسته می شود. روش کنترل باز و بسته شدن این کلید الکتریکی به صورت های مختلف مکانیکی، حرارتی، مغناطیسی و غیره است.
از آنجا که رله می تواند جریان قوی تر از جریان ورودی را هدایت کند می توان آن را نوعی تقویت کننده نیز دانست.
در گذشته رله ها معمولاً با سیم پیچ ساخته میشد و از جریان برق برای تولید میدان مغناطیسی و باز و بسته کردن مدار استفاده می کرد. امروزه بسیاری از رله ها به صورت حالت جامد و از جنس مواد نیمه هادی ساخته میشوند و اجزای متحرک ندارند.
از انواع رله های استفاده شده در سیستم های توزیع می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کنترل ولتاژ
- کنترل فاز
- خطای زمین
- زمانی (تایمر)
- حرارتی (بی متال)
رله بی متال
به طور کلی هر به حالت غیر عادی که در عملکرد سیستم به وجود می آید خطا گفته می شود.
از این حالت های غیرعادی میتوان به وقوع اتصال کوتاه، افزایش و یا کاهش بیش از حد ولتاژ، افزایش یا کاهش بیش از حد فرکانس، افزایش حرارت تجهیزات در اثر توان عبوری بیش از حد از آن ها یا اضافه بار، از سنکرون خارج شدن ژنراتورها و غیره اشاره کرد.
اتصال کوتاه ها از مهم ترین خطاهایی هستند که در یک شبکه به وجود می آید.
تقریباً در تمامی خطاها با اندازه گیری میزان جریان و ولتاژ میتوان وقوع خطا را تشخیص داده و در سیستم های حفاظتی در مرحله اول با استفاده از ترانس های ولتاژ و جریان، اندازه ولتاژ و جریان را کاهش داد تا به میزان قابل استفاده برای تجهیزات حفاظتی برسد و در مراحل بعد در صورتی که لازم باشد به وسیلۀ رله های مربوط فرمان مناسب صادر شود.
اشخاص و حیوانات، وسایل و لوازم ساختمان ها هم باید در برابر صدمات ناشی از جریان اتصال کوتاه یا اضافه جریان در ساختمان ها در امان باشند.
برای اینکار باید منبع تغذیه در موقع بروز اضافه جریان قبل از اینکه اضافه جریان مدت زمان زیادی برقرار باشد قطع شود تا شرایط خطرناکی مانند آتش سوزی یا از بین رفتن عایق تجهیزات برقی یا مدار های الکتریکی پیش نیاید. این کار توسط رله بی متال انجام می شود.
بی متال الکترونیکی
رله ها در دو نوع حرارتی و یا الکترونیکی ساخته می شوند که در نوع حرارتی تأخیر زمانی و کار رله با توجه به حرارت تولید شده، در المان حرارتی مخصوص حاصل می شود و در بی متال الکترونیکی تأخیر زمانی با توجه به مدارهای الکترونیکی و شارژ و دشارژ خازن تنظیم می شود و در موتورها با قدرت بالا و موتورهای فشار قوی از رله های اضافه بار نوع الکترونیکی استفاده می شود که با دقت و با اطمینان بیشتر عمل می کنند.

در این قسمت به شرح رله بی متال که نوعی رله حرارتی است می پردازیم.
در تأسیسات صنعتی لازم است موتور به طور اتوماتیک قطع و یا وصل شود و کنتاکتور متناسب با نوع بار پیش بینی می شود.
به منظور قطع اتوماتیک موتورها در صورت افزایش درجه حرارت بدنۀ موتور ناشی از اضافه بار، رله های حرارتی (بی متال) و یا رله های حرارتی مغناطیسی در مدار قرار داده می شود.

بی متال یا رله بی متال برای حفاظت از موتور الکتریکی در مقابل اضافه بار استفاده می شود و به کنتاکتور متصل می شود.
عملکرد بی متال اشنایدر به این صورت است که اگر جریانی بیش از حد جریان تنظیم شده روی بی متال از آن عبور کند، عمل کرده و مسیر جریان را قطع می کند.
در واقع رله به المان حرارتی مجهز است و در موقعی که جریان بار اسمی برقرار می شود درجه حرارت المان حدود قابل قبولی دارد (به طور معمول ۴۰ درجه سانتی گراد). در صورت افزایش جریان تا بیش از مقدار اسمی و تولید حرارت در المان حرارتی، درجه حرارت از مقدار تنظیم رله تجاوز کرده رله عمل می نماید.
فرض کنید که یک بالابر داریم و ظرفیت نامی و حد تحمل این بالابر تحمل وزن ۱ تن یا ۱۰۰۰ کیلوگرم است حالا اگر ما بجای ۱۰۰۰ کیلو گرم ۱۲۰۰ کیلوگرم بار به بالابر بزنیم و موتور را روشن کنیم، مطمئنا برای جابجایی این بار فشار به موتور وارد میشود و مجبور است که جریان کشی زیادی انجام دهد تا بتواند بار را از زمین بکند و بالا ببرد.
پس این اضافه بار تبدیل به اضافه جریان شده و این اضافه جریان هم تبدیل به حرارت شده(افزایش جریان= افزایش حرکت الکترون ها= بالا رفتن دما) و اینجاست که بی متال این حرارت را تشخیص داده و به داد موتور ما میرسد و مدار را قطع میکند تا از آسیب رسیدن به موتور جلوگیری نماید.
