Como funcionam e benefícios os relés de estado sólido

circuitos eletrônicos de relé estático5

Um sólido ou estático retransmissão é um relé elétrico no qual a resposta é gerada por componentes elétricos/magnéticos/ópticos ou outros sem movimento mecânico das peças.

Com um relé estático, a comparação ou medição de variáveis ​​elétricas é realizada através de um circuito fixo.T. Este circuito fornece um sinal de saída para o Disparando um disjuntor. Geralmente, os relés estáticos possuem um relé polarizado CC como Relé escravo. O relé escravo é um dispositivo de saída e não atua como um dispositivo de comparação ou medição como um relé normal. Simplesmente fecha os contatos. É preferido devido ao seu baixo custo e à quantidade de contatos de saída que oferece. Em vez de um relé escravo eletromagnético, um relé totalmente estático usa um SCR. Os dispositivos de disparo eletromagnético multicontato são muito mais baratos e simples do que um grupo equivalente de Circuitos SCR.

A estático ou Relé de estado sólido usa como componentes diodos semicondutores, transistores, diodos zener, SCRs, portas lógicas, etc. Hoje em dia são usados ​​CIs em vez de transistores, eles são mais confiáveis ​​e compactos.

Os relés estáticos substituem todos os relés eletromagnéticos, como relés de copo de indução para proteção direcional e de distância e relés de disco para proteção de sobrecorrente (exceto relés de armadura de atração e relés polarizados CC), porque esses relés podem controlar muitos circuitos com baixo custo.

O diagrama de blocos simplificado de um relé estático é mostrado na figura a seguir.
Explore os benefícios dos relés de estado sólido
Explore os benefícios dos relés de estado sólido
Como dito, no relé estático os valores são comparados através de circuitos eletrônicos estáticos. O retificador converte corrente alternada em corrente contínua. Em condições normais, “I” no relé é zero. Durante eu1 – EU2 flui através do relé. Isso flui para o transistor e o circuito de pulso. Quando ocorre um pulso, o transistor atua como uma chave fechada e abre os contatos do disjuntor.

É assim que funciona um relé estático

  • A saída dos CTs/PTs/Transdutores é retificada no RETIFICADOR.
  • A saída retificada é alimentada na UNIDADE DE MEDIÇÃO DE RELÉ.
  • A saída da unidade de medição é então amplificada no AMPLIFICADOR.
  • O resultado amplificado é passado para o DISPOSITIVO DE SAÍDA que aciona a bobina de disparo quando o relé é acionado.

Microprocessador – diagrama de blocos simples

Com a ajuda de Circuitos lógicos e microprocessador, sistema integrado de proteção e controle pode executar várias funções de coleta, processamento, transmissão, segurança e controle de dados.
Relé estático baseado em microprocessador
Cada função usava uma unidade eletromecânica ou estática separada com fiação complexa.

Tipos de circuitos eletrônicos em um sistema de proteção estática

  • Circuitos analógicos – Para funções simples
  • Circuitos digitais – Para funções complexas
  • Circuitos híbridosPara funções altamente complexas
Um relé estático pode ter uma ou mais unidades programáveis. Esse relé é chamado de relé de proteção programável e é usado em usinas de energia e subestação Camadas para proteção de backup, rejeição de carga, religamento automático de disjuntores, interceptação sequencial, etc.
O relé é usado no centro de distribuição de carga Gerenciamento de carga, controle de frequência de carga, distribuição econômica de carga e medidas corretivas de emergência, como Acionando ou descartando a carga.

Vantagens e limitações dos relés estáticos (SR)

Os relés estáticos (SR) oferecem diversas vantagens e limitações em comparação com seus equivalentes eletromecânicos.

Vantagens dos relés estáticos

Relés estáticos

A vantagem sobre os relés eletromagnéticos

  • Os relés estáticos ou de estado sólido utilizam menos energia que os relés eletromagnéticos porque os relés estáticos exercem menos pressão sobre os TCs e TPs do que os relés eletromagnéticos. O consumo de energia dos relés estáticos é de um milhão de watts. EMR consome 2 watts.
  • Nos relés estáticos não existem partes móveis e, portanto, os problemas associados de arco voltaico, erosão de contato e substituição de conexão que ocorrem nos relés EM não ocorrem.
  • Um relé estático funciona sem a influência da gravidade e, portanto, é adequado para uso em navios, aeronaves, etc. Os relés EM, por outro lado, destinam-se ao uso na posição vertical e não funcionarão na presença de choques e vibrações.
  • Ao integrar os blocos funcionais apropriados, um relé estático pode executar múltiplas funções: proteção contra sobrecorrente, sub ou sobretensão, proteção monofásica e contra curto-circuito. Isto não é possível com relés eletromagnéticos.
  • Um relé estático é muito compacto, enquanto um relé EM não é tão compacto. Desempenho e precisão muito melhores são possíveis com relés estáticos, mas não com relés EM. Com relés estáticos é possível uma velocidade de 1/2 a 1 ciclo de tempo de operação, o que não é possível com relés EM.
  • Ao usar relés estáticos em conjunto com transmissores, também é possível a conversão de propriedades não elétricas, como temperatura, pressão, etc. Isto não é possível com relés EM.
  • Os relés estáticos podem “pensar através de seus circuitos lógicos”, o que é impossível com os relés EM.
  • Os relés estáticos permitem operações programáveis, que são instruções sequenciais que instruem o microprocessador do relé a executar funções específicas.
  • O efeito da vibração no relé estático é praticamente nulo. Os relés estáticos são insensíveis a choques e, portanto, adequados para áreas propensas a terremotos, navios, locomotivas, etc. Os relés EM são altamente sensíveis a vibrações e choques.
  • Os relés estáticos permitem testes e manutenção simplificados. Módulos defeituosos podem ser substituídos rapidamente. Testar relés EM é comparativamente mais exigente.

Limitações de relés estáticos

relé estático

  • Descarga eletrostática (ESD): Os componentes semicondutores reagem de forma muito sensível às descargas eletrostáticas causadas pelo atrito entre os componentes isolantes. Portanto, são necessárias precauções ao fabricar relés estáticos para evitar descargas eletrostáticas.
  • Os relés estáticos são sensíveis a picos de tensão ou transientes causados ​​pela operação do disjuntor e isolador no circuito primário de transformadores de corrente e transformadores de tensão. No circuito secundário, o pico de tensão pode até atingir uma amplitude de 20 KV, mas geralmente 12 KV. Para evitar isso, são utilizados circuitos de filtros e cabos de blindagem.
  • Os relés estáticos dependem da temperatura. As propriedades dos transistores e diodos usados ​​em um relé estático mudam com as flutuações de temperatura. Para evitar isso, a compensação de temperatura é fornecida por meio de um termopar. Circuitos.
  • O preço dos relés estáticos é superior ao dos relés eletromagnéticos correspondentes. No entanto, os relés estáticos multifuncionais proporcionam economia de custos.
  • A confiabilidade geral dos relés estáticos depende das várias peças eletrônicas pequenas.

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