Релеј

Релеј (понекад реле) је направа која се користи за прекидање или успостављање струјног кола путем електромагнета који отвара и затвара струјне контакте. Оваква врста релеја се назива електромагнетски релеј.

Уз ову врсту, постоји и електронски релеј (енгл. solid state relay) код којега прекапчање струјног кола врше полупроводнички елементи.^[1]^[2] Код оваквог типа релеја, такође је обезбијеђено физичко раздвајање два дијела кола, дакле између њих нема електричних веза.

Електромагнетни релеји користе механички помјерај котве како би обезбиједили промјену стања у колу (улога прекидача), а код електронских релеја најчешће се користе фотоосјетљиви елементи, често ЛЕД као давач сигнала у примарном колу, а фототранзистор као примач сигнала у секундарном колу.^[3]^[4]

Историја

Године 1809 Самуел Томас фон Семеринг је дизајнирао релеј као део његовог електрохемијског телеграфа.^[5]

Контакти и опруга телеграфског релеја

Амерички научник Џозеф Хенри се често наводи као изумитељ релеја из 1835. Он је то учинио да би побољшао своју верзију електричног телеграфа, који је био развио 1831. године.^[6]^[7]^[8]^[9] Према другим изворима енглески изумитељ Едвард Дејви „засигурно је изумио електрични релеј”^[10] за свој електрични телеграф око 1835. године.

Једноставни уређај, који се сада назива релеј, укључен је у оригинални телеграфски патент из 1840. године Самјуела Морзеа.^[11] Описани механизам је функционисао као дигитално појачало, понављајући телеграфски сигнал, и тако омогућавајући сигналима да се шире колико је пожељно.^[11] Реч релеј појављује се и у контексту електромагнетних операција из 1860. године.^[12]

Принцип рада

Електромагнет се обично састоји од многобројних намотаја изоловане бакарне жице на гвозденом језгру. Када струја тече кроз жицу (примарно струјно коло), око електромагнета се ствара магнетско поље које привлачи гвоздену котву. Котва носи на себи електричне контакте, који онда отварају или затварају секундарно струјно коло (струјни круг).

Када се прекине струја кроз електромагнет, он више не привлачи гвоздену котву, и она са враћа у полазни положај, обично уз помоћ опруге. Тиме електрични контакти прекидају или успостављају струјно коло.

Дијелови релеја

Дијелови типичног релеја: котва (енгл. armature), опруга (spring), јарам или рам (yoke), контакти (contacts), електромагнет (coil).

Јарам или рам на себи држи електромагнет, који привлачи гвоздену котву.

Котва успоставља или прекида низ електричних контаката, а враћа се у полазни положај уз помоћ опруге, кад кроз електромагнет више не тече струја.

Врсте

Постоје обични (неутрални) и поларизовани електромагнетски релеји.

Код обичних, котва од гвожђа ће бити привучена независно од смјера струје, дакле раде и на наизмјеничну и на једносмјерну струју.

Поларизовани релеји користе стални (перманентни) магнет, па су осјетљиви само на један смјер струје.

Подјела по функцији

Могу бити:

опште употребе,
аутомобилски,
телефонски,
телеграфски,
фреквентни,
индукциони,
струјни,
струјно-напонски и други.

Контакти

Нормално отворени и нормално затворени контакти

Већина релеја има више парова контаката.

Да би се разјаснила операција истих, узима се да је нормално стање када струја не тече кроз електромагнет (релеј је искључен).

Тако ако је наведено да је одређени пар контаката нормално отворен, то значи да су ти контакти отворени кад је релеј искључен (нема струје кроз електромагнет), а затворени кад је релеј укључен.

Обрнут случај вриједи за нормално затворене контакте.

Струја контаката

Прекопчавање једносмјерних струја је теже јер при сваком раздвајању контаката долази до искрења.

Код наизмјеничне струје, долази до минимума струје 100 или 120 пута у секунди па контакти имају дужи вијек трајања.

Контакти су метални, често пресвучени слојем платине или сребра ради боље проводности.

Радни напон и струја

Обично су дати подаци слични овима: 12 Vdc, 120 Vac, 3 A.

То значи да је радни напон електромагнета 12 V једносмјерног напона, а контакти су предвиђени за прекопчавање наизмјеничног напона 120 V, највеће струје не веће од 3 А. Чести радни напони електромагнета (завојнице, примарног кола) релеја су 5, 12, 24 V. Чести радни напони контаката су 12 и 24 V истосмјерног напона, и 120 и 220 V измјеничног напона.

Референце

^ „2.4.7.9 The "hot-probe" experiment”. ecee.colorado.edu. Архивирано из оригинала 6. 3. 2021. г. Приступљено 27. 11. 2020.
^ Shockley, William (1950). Electrons and holes in semiconductors: with applications to transistor electronics. R. E. Krieger Pub. Co. ISBN 978-0-88275-382-9.
^ Pearsall, Thomas (2010). Photonics Essentials, 2nd edition. McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-162935-5. Архивирано из оригинала 2021-08-17. г. Приступљено 2021-02-25.
^ Cox, James F. (2001). Fundamentals of linear electronics: integrated and discrete. Cengage Learning. стр. 91—. ISBN 978-0-7668-3018-9.
^ https://mysite.du.edu/~jcalvert/tel/morse/morse.htm#H1
^ Icons of Invention: The Makers of the Modern World from Gutenberg to Gates. ABC-CLIO. 2009. стр. 153. ISBN 9780313347436.
^ „The electromechanical relay of Joseph Henry”. Georgi Dalakov.
^ Scientific American Inventions and Discoveries: All the Milestones in Ingenuity--From the Discovery of Fire to the Invention of the Microwave Oven. John Wiley & Sons. 28. 1. 2005. стр. 311. ISBN 9780471660248.
^ Thomas Coulson (1950). Joseph Henry: His Life and Work. Princeton: Princeton University Press.
^ Gibberd, William (1966). „Edward Davy”. Australian Dictionary of Biography. Canberra: Australian National University. Приступљено 7. 6. 2012.
^ ^а ^б US 1647, Morse, Samuel E.B., "Improvement in the Mode of Communicating Information by Signals by the Application of Electromagnetism", published 20. 6. 1840
^ „Relay”. EtymOnline.com.

Литература

Војна енциклопедија. Осми том. Београд: Војноиздавачки завод. 1974. стр. 119—120. страна.
Lundqvist, Bertil. „100 years of relay protection, the Swedish ABB relay history” (PDF). ABB. Приступљено 30. 12. 2015.
Schossig, Walter (септембар 2014). „Protection History”. Pacworld. Архивирано из оригинала 09. 05. 2019. г. Приступљено 30. 12. 2015.
Mooney, Joe (25—28. 3. 1996). Microprocessor-Based Transmission Line Relay Applications. American Public Power Association's Engineering & Operations Workshop. Salt Lake City, Utah: Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. стр. 1.
Silent Sentinels. Newark, New Jersey: Westinghouse Electric & Manufacturing Company. 1940. стр. 3.
„AEMC - Current Rules”. www.aemc.gov.au. Приступљено 2015-12-30.
„Protection System Maintenance - A Technical Reference” (PDF). www.nerc.com. стр. 1. Архивирано из оригинала (PDF) 06. 07. 2017. г. Приступљено 2016-01-05.
Warrington, A. R. van C. (1968-01-01). „Relay Design and Construction”. Protective Relays. Springer US. стр. 29—49. ISBN 978-1-4684-6461-0. doi:10.1007/978-1-4684-6459-7_2.
IEE (1981). Electricity Council, ур. Power System Protection: Systems and methods. London: Peter Peregrinus. стр. 15. ISBN 9780906048535.
Metha,V.K. & Rohit (јул 2008). „Chapter 21”. Principles of Power System (4th изд.). S Chand. стр. 503.
Paithankar, Y.G.; Bhide, S.R. (јул 2013). Fundamentals of Power System Protection (2nd изд.). PHI Learning. стр. 33. ISBN 978-81-203-4123-4.
Bakshi, U.A. & A.V. (2010). „Chapter 1”. Protection of Power System. Technical Publications. стр. 16. ISBN 978-81-8431-606-3.
A. A. Balandin; K. L. Wang (2006). Handbook of Semiconductor Nanostructures and Nanodevices (5-Volume Set). American Scientific Publishers. ISBN 978-1-58883-073-9.
Sze, Simon M. (1981). Physics of Semiconductor Devices (2nd ed.) . John Wiley and Sons (WIE). ISBN 978-0-471-05661-4.
Turley, Jim (2002). The Essential Guide to Semiconductors . Prentice Hall PTR. ISBN 978-0-13-046404-0.
Yu, Peter Y.; Cardona, Manuel (2004). Fundamentals of Semiconductors: Physics and Materials Properties. Springer. ISBN 978-3-540-41323-3.
Sadao Adachi (2012). The Handbook on Optical Constants of Semiconductors: In Tables and Figures. World Scientific Publishing. ISBN 978-981-4405-97-3.
G. B. Abdullayev, T. D. Dzhafarov, S. Torstveit (Translator), Atomic Diffusion in Semiconductor Structures, Gordon & Breach Science Pub., 1987 ISBN 978-2-88124-152-9
„Electric arc”. TheFreeDictionary.com. Приступљено 22. 8. 2011.
Martin, T. L. (n.d). „Electric arcing”. Архивирано из оригинала 2012-03-31. г. Приступљено 22. 8. 2011.
Howatson, A. M. (1976). An Introduction to Gas Discharges (second изд.). Oxford: Pergamon Press. стр. 47–101. ISBN 9780080205755.
„Contact Arc Phenomenon” (PDF). Архивирано из оригинала (PDF) 2007-08-13. г. Приступљено 22. 8. 2011.
Thorbus, Robert; Henke, Reinhold (2021-01-01). „THE ARC SPECIES ZOO; Arcs Are Self-feeding Plasma Burning Monsters; Sparks Are Not”. AST Academic Poster #4 of 16.
Thorbus, Robert; Henke, Reinhold (2021-01-01). „ARCS VS. SPARKS; What's The Deal?”. AST Academic Poster #3 of 16.
Thorbus, Robert; Henke, Reinhold (2021-01-01). „About Contact Arc Initiations; No Inductance-In-The-Loop Required!”. AST Academic Poster #12 of 16.
Martin, Perry L. (1999). Electronic Failure Analysis Handbook. McGraw-Hill. стр. 16.1—16.29.
Thorbus, Robert; Henke, Reinhold (2021-01-01). „WHAT IS ARC SUPPRESSION? Three Historical Interpretations and Our Findings”. AST Academic Poster #5 of 16.
Thorbus, Robert; Henke, Reinhold (2021-01-01). „THE RC-SNUBBER, Redesigned”. AST Academic Poster #6 of 16.
„Arc Suppression Factor | Arc Suppression Technologies”. arcsuppressiontechnologies.com. Приступљено 2023-06-13.
Reinhold Henke; https://marquette.academia.edu/RobertThorbus. „POWER CONTACT ARC SUPPRESSION; How Effective are Snubbers?”. www.academia.edu. Приступљено 2023-06-13.

Спољашње везе

[1] „2.4.7.9 The "hot-probe" experiment”. ecee.colorado.edu. Архивирано из оригинала 6. 3. 2021. г. Приступљено 27. 11. 2020.

[2] Shockley, William (1950). Electrons and holes in semiconductors: with applications to transistor electronics. R. E. Krieger Pub. Co. ISBN 978-0-88275-382-9.

[pears1-3] Pearsall, Thomas (2010). Photonics Essentials, 2nd edition. McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-162935-5. Архивирано из оригинала 2021-08-17. г. Приступљено 2021-02-25.

[4] Cox, James F. (2001). Fundamentals of linear electronics: integrated and discrete. Cengage Learning. стр. 91—. ISBN 978-0-7668-3018-9.

[5] ttps://mysite.du.edu/~jcalvert/tel/morse/morse.htm#H1

[6] Icons of Invention: The Makers of the Modern World from Gutenberg to Gates. ABC-CLIO. 2009. стр. 153. ISBN 9780313347436.

[7] „The electromechanical relay of Joseph Henry”. Georgi Dalakov.

[8] Scientific American Inventions and Discoveries: All the Milestones in Ingenuity--From the Discovery of Fire to the Invention of the Microwave Oven. John Wiley & Sons. 28. 1. 2005. стр. 311. ISBN 9780471660248.

[9] Thomas Coulson (1950). Joseph Henry: His Life and Work. Princeton: Princeton University Press.

[adb-10] Gibberd, William (1966). „Edward Davy”. Australian Dictionary of Biography. Canberra: Australian National University. Приступљено 7. 6. 2012.

[Patent1647-11] а ^б US 1647, Morse, Samuel E.B., "Improvement in the Mode of Communicating Information by Signals by the Application of Electromagnetism", published 20. 6. 1840

[12] „Relay”. EtymOnline.com.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]