شرح مميز جدا لجميع مشاكل واعطال الريلاى مثل زن الريلاى او احتراق الكويل او التحام النقاط او تلامس النقطة المفتوحة او كربنة النقاط او ترسب الاملاح او تلف الدايود او تفحم المكثف وشرح حل المشاكل السابقة بالتفصيل الممل
اعطال الريلاى Relay faults
الريلاى يعتبر من الاعمدة الاساسية لاى لوحة تحكم وتقريبا لايمكن الاستغناء عنه وعلى الرغم من بساطة تركيبه الا ان الكثير من المهندسين والفنيين العاملين بمجال التحكم بصورة خاصة او الكهرباء بصورة عامة يجهلون الكثير عن مشاكل واعطال الريلاى فجل مايعلموه هو باد كونتاكت او احتراق الكويل او التحام النقطة المفتوحة, لذا قررت شرح اعطال الريلاى بالتفصيل الممل وبصورة علمية وعملية بذات الوقت مع وضع صور توضيحية لتقريب الصورة وتسهيل الفكرة
اعطال الريلاى
اهم اعطال الريلاى او الريليه
- اهتزاز وزن الريلاى
- تلف كويل الريلاى
- شورت على كويل الريلاى
- احتراق كويل الريلاى
- ارتفاع حرارة الريلاى
- التحام نقاط الريلاى
- توصيل النقطة المفتوحة للريلاى
- باد كونتاكت بسبب كربنة نقاط الريلاى
- باد كونتاكت بسبب ترسب املاح السيلكون
- باد كونتاكت بسبب ترسب املاح الكللور
- باد كونتاكت بسبب ترسب املاح الكبريت
- باد كونتاكت بسبب ترسب الغبار والاتربة
- باد كونتاكت بسبب موت الحشرات بين النقاط!
- صدء وتأكل الريلاى
سنتناول جميع النقاط السابقة بالتفصيل الممل
اهتزاز وزن الريلاى
تحدث هذه المشكلة مع الريلاى الذى يعمل بجهد متردد فقط, وذلك بسبب سقوط الريلاى على الارض او تعرضه لصدمة ميكانيكة تؤثر على الاجزاء الداخلية للريلاى فتسبب انثناء للجزء المتحرك او الطرف المتحرك للنقاط مما يؤدى لعدم غلق جيد للنقاط ووجود ثغرة هوائية فيصدر صوت الزن او الاهتزاز!
حيث ان الجهد المتردد يولد مجال مغناطيسى متردد اى متغير الشدة والقطبية بالتالى تتعرض النقاط للاهتزاز بسبب وجود الثغرة الهوائية وعدم التطبيع الكامل واى جزء يتعرض للاهتزاز يسبب ضوضاء نتيجة التضاغط والتخلخل الذى يحدث للهواء بسبب الاهتزاز!
فى حالة تعرض ريلاى يعمل بالجهد المستمر للسقوط فهو لن يولد اهتزاز او زن لسبب بسيط ان المجال المغناطيسى الناشىء عن الجهد المستمر هو مجال ثابت الشدة والقطبية بالتالى فى حالة انثناء اى جزء متحرك ووجود فجوة هوائية فان الجزء المتحرك لن يتعرض للاهتزاز لان المجال ثابت كما اوضحنا واذا لم يكن هناك اهتزاز اذا لا يوجد ضوضاء!
لكن سيظل تأثير السقوط واضحا عليه حيث لن تغلق النقاط او ستغلق جزئياُ اى بوجود مقاومة فى النقاط اى انخفاض كبير فى الجهد عبر النقاط, مدى التأثير الذى يحدث للريلاى نتيجة السقوط يعتمد على التصميم والتركيب الداخلى للريلاى نفسه والذى يختلف من ماركة الى اخرى ومن موديل الى اخر وعلى علو السقوط ونوع الارضية التى سقط عليها..
كقاعدة عامة
لاتقم نهائيا باستخدام اى ريلاى تعرض للسقوط حتى وان كان يعمل جيدا فهو سيسبب مشاكل فى التشغيل عاجلا ام اجلا, سواء نتج عن السقوط اثراً ام لم يكن هناك اثر للسقوط لاتقم باستخدام الريلاى
قصر على ملف الريلاى
عادة ملف الريلاى لايحدث له قصر!, اما الذى يسبب قصر هو الدايود (الدايود) المتصل توازى مع الملف فى حالة الجهد المستمر (وعادة يتحول القصر الى قطع او open للوصلة)
يتم استخدام الدايود فى حالة الملف الذى يعمل بجهد مستمر لامتصاص الجهد العكسى الكبير لحظة فصل الملف
اسباب حدوث قصر الدايود
توصيل ملف الريلاى بقطبية معكوسة تسبب قصر للدايود حيث يكون التيار المار اكبر مما يتحمله التيار الامامى للوصلة forward current مما يتسبب بقصر الدايود وفى الاغلب تتلف الوصلة وتصبح مفتوحة ...
تعرض الدايود لجهد عكسى كبير اكبر مما تتحمله بسبب اجهزة اخرى بالدائرة (متصلة بنفس المصدر!)
تعرض الدايود لتيار لحظى كبير surge current بسبب وجود حمل حثى بالدائرة (متصل بنفس المصدر!) مما يسبب حرارة زائدة على الوصلة وتلفها والحل هو توصيل فاريستور توازى مع الحمل الحثى
مع العلم ان تلف الدايود بسبب القطبية المعكوسة هو الاكثر شيوعا, واذا تلف الدايود اى اصبحت مفتوحة فهذا يعنى عمل الريلاى لكن بلا حماية...
فى حالة الملف الذى يعمل بجهد متردد وبه دائرة اخماد داخلية (مكثف ومقاومة) فان تعرض الملف لجهد لحظى عالى بسبب اى احمال فى الدائرة اكبر مما يتحمله المكثف سيؤدى الى حدوث قصر للمكثف (عادة يتحول الى احتراق له اى يصبح مفتوح)
فى حالة احتراق المكثف ستجد جزء اسود او متفحم داخل الريلاى بجانب الملف وسيعمل الريلاى عادى لكن بلا حماية..
لحل المشكلة يمكنك استخدام ريلاى عادى واضافة دائرة اخماد خارجية للملف وطبعا يجب توصيل دائرة اخماد لاى حمل يسبب جهد عالى لحظى....
احتراق ملف الريلاى
الملف يتكون من موصل نحاس معزول بالورنيش لعزل الملفات عن بعضها البعض ويغلف الملف بمادة البولي ايثيليين (البلاستيك) والتى تتحمل حرارة حتى 120 درجة سليزيوس
يصمم الريلاى بحيث تكون الحرارة الناتجة عن التشغيل الطبيعى اقل من 120 درجة سليزيوس
نتيجة لتعرض الملف لجهد عالى اكبر مما يتحمله يولد حرارة عالية تؤدى الى ذوبان العازل المصنوع من البولى ايثيليين مما يؤدى الى حدوث قصر جزئى فى الملف ينتج عنه انخفاض مقاومة الملف اى ارتفاع تيار الملف اى زيادة الحرارة اكثر, مما يسرع من انصهار العازل وزيادة القصر بين الملفات وهكذا حتى تؤدى لاحتراق الملفات
فى الحالات البسيطة ستؤدى الحرارة الزائدة الى تغير لون الملف او وجود لطخة سوداء على الملف
فى الحالات الكبيرة ستؤدى الحرارة الزائدة الى ذوبان عازل الملف والذى يكون مصنوع عادة من البولى ايثيليين وايضا يؤدى لحدوث قصر بين الملفات عادة تؤدى لتلف الملف اى انصهار الموصل وحدوث فتح للدائرة open
عادة يتحمل الملف جهد زائد مقدارة 110% من الجهد المقنن, لكن هناك بعض الانواع التى تتحمل حتى 130 او 150% من الجهد المقنن لذا راجع بيانات الريلاى اولا
قيم الجهد الزائد السابقة هى قيم لحظية وليس جهد مستمر! بمعنى يتحمل الملف القيم السابقة لحظياً وليس بصورة مستمرة
لذا لايجب توصيل جهد عالى على اطراف الملف لتجنب تلفه
ارتفاع حرارة الريلاى
اى ارتفاع حرارة الريلاى اثناء التشغيل ويكون ذلك بسبب
توصيل وفصل سريع للريلاى يسبب حرارة زائدة على النقاط سواء بسبب خطأ فى الية التشغيل او بسبب مشكلة فى جهد التحكم مثل ارتفاع وانخفاض الجهد بصورة سريعة او وجود تموجات بالجهد ripples لذا يجب ان تتاكد ان جهد التحكم ثابت ولايقل عن 90% من الجهد المقنن فى حالة الجهد المتردد او 80% فى حالة الجهد المستمر
تيار زائد على النقاط اكبر مما تتحمله يولد حرارة زائدة
عدم تثبيت جيد بين الريلاى والقاعدة او عدم ربط جيد للموصلات بالقاعدة ينتج حرارة زائدة• توصيل جهد كبير على الملف اكبر مما يتحمله يولد حرارة زائدة على الملف تتلف العزل بين الملفات مما يحدث قصر جزئى وحرارة اكبر تنتهى غالبا بتلف الملف اى قطع الملف open
حدوث تيار زائد او جهد زاد على النقاط
حدوث قصر بين النقاط
التحام نقاط الريلاى
التحام النقاط يحدث عادة بسبب الحرارة الكبيرة الناتجة بسبب الشرارة التى تحدث بين النقاط اثناء التوصيل او الفصل او بسبب ضعف النقاط لانتهاء العمر الافتراضى للريلاى!
سبب حدوث التحام او انصهار للنقاط
- توصيل حمل اكبر مما تتحمله النقاط
- توصيل حمل حثى طبقا لما تتحمله النقاط ولكن حدوث تيار زائد على الحمل وفشل الية فصل الحمل
- توصيل وفصل سريع للريلاى نتيجة تعرض الريلاى للاهتزاز الشديد او حدوث خطأ فى الية تشغيل الريلاى سواء ميكروبروسيور او جهاز تحكم مبرمج plc او حساس او وجود طفل صغير بجانب زر التشغيل خخخخخخ
- توصيل وفصل سريع للريلاى بسبب عدم ثبات جهد التحكم مثلا وجود تموجات ripples فى حالة الجهد المستمر او انخفاض للجهد المتردد بسبب بدء متكرر لعدد من المحركات...
توصيل نقاط الريلاى
مع مرور الوقت وزيادة عدد مرات التوصيل والفصل للريلاى قد يحدث احياناً توصيل للنقطة المفتوحة
نتيجة لحدوث شرر عند التوصيل والفصل تتولد حرارة لحظية قد تصل الى 6000 درجة سليزيوس! مما تتسبب فى تبخر الفضة المصنوع منها النقاط (تتبخر الفضة عند 2000 درجة سليزيوس!) ويتكثف بخار الفضة على احد النقاط مما يسبب وجود جزء صغير بارز, يزيد هذا الجزء مع الزمن (التوصيل والفصل) حتى يحدث تلامس بين طرفى النقطة المفتوحة بالتالى تصبح مغلقة !!
تحدث هذه الظاهرة حتى وان كان تيار الحمل اقل من تيار النقاط..
اسباب توصيل نقاط الريلاى
اذا كان الحمل له تيار تدافع كبير مثل المصابيح والمكثفات
اذا كان الحمل يولد جهد عكسى كبير لحظة الفصل مثل الصمام الكهربى الذى يعمل بجهد مستمر او الملامس الذى يعمل بجهد مستمر
اذا انتهى العمر الافتراضى للريلاى!
عادة تحدث هذه الظاهرة مع احمال الجهد المستمر مثل المصابيح والمحركات والمكثفات الخ
الحل
استخدام ريلاى ذا تيار نقاط اكبر من الحمل
استخدام دائرة اخماد للتغلب على الجهد العكسى لحظة الفصل للحمل
استخدام دائرة اخماد للتغلب على تيار التدافع العالى للحمل
باد كونتاكت بسبب كربنة نقاط الريلاى
يتراكم الكربون على النقاط مع مرور الوقت مما يؤدى لزيادة مقاومة النقاط اى زيادة انخفاض الجهد عبر النقاط والتى ستؤدى فى نهاية المطاف لوجود عازل من الكربون بين النقاط يمنع التوصيل تماماً
مصدر هذا الكربون اما غبار الكربون او تحلل للغازات العضوية organic gases بفعل الحرارة الزائد للشرارة المتولدة لحظة التوصيل
الغازات العضوية مثل دخان العادم او دخان السجائر او البنزين او ميثيل البنزين او العطور
الحل
قلل من الشرارة الناتجة لحظة التوصيل وذلك باستخدام دائرة اخماد لتيار التدفق العالى للاحمال المختلفة او دائرة اخماد للجهد العكسى العالى لحظة الفصل لبعض الاحمال كما اوضحنا سابقاً
باد كونتاكت بسبب ترسب املاح السيلكون
فى حالة استخدام الريلاى العادى (غطاء من البلاستيك) فى تطبيق به غاز السيلكون, ستقوم الحرارة الناتجة من شرارة التوصيل والفصل باكسدة غاز السيلكون الى اكسيد السيلكون وتراكمه على النقاط حتى يغطى النقاط بالتالى تتلف ( اكسيد السيلكون عازل! )
مصدر غاز السيلكون
- الطلاء بالسيلكون silicon coating agent
- صمغ السيلكون
- مطاط السيلكون silicon rubber
- زيت السيلكون او شحم السيلكون
- المحولات التى تستخدم السيلكون كسائل عزل للملفات بدل الزيت
- موصلات الرصاص سيلكون Silicon lead wire
الحل هو استخدام ريلاى محكم الاغلاق
باد كونتاكت بسبب ترسب املاح الكللور او الكبريت
وجود الكبريت او الكللور او الاملاح (فى المناطق الساحلية) فى الجو سيؤدى الى تفاعله مع المادة المصنوع منها النقاط سواء الفضة او الذهب بفعل الحرارة الناتجة عن شرارة التوصيل او الفصل مما يؤدى لتكون املاح عازلة للكهرباء وترسبها على النقاط تسبب زيادة مقاومة النقاط وتؤدى فى النهاية لعزل النقاط تماما وتزيد من وتيرة هذه العملية ارتفاع الرطوبة فى الجو عن 60%
شرط حدوث التفاعل هو تحميل نقاط الريلاى بحمل خفيف او بتشغيل الريلاى فترة قصيرة حيث ان السبب الاساسى لاستخدام نقاط من الفضة هو زيادة سعة النقاط! وفى حالة استخدامها مع حمل منخفض فذلك يؤدى الى تفاعلها مع الجو وتكون الاملاح كما تم الايضاح
وجود غاز الكبريت فى الجو سيتفاعل مع النقاط المصنوعة من الفضة ويتكون ملح كبريت الفضة silver sulphide (Ag2S)والذى يترسب على النقاط ويؤدى لزيادة مقاومتها لانه عازل كهربى (الصورة اليمنى)
وجود الكللور فى الجو او استخدام الريلاى فى اماكن ساحلية حيث يكون الهواء به املاح (NaCl) سيتفاعل الكللور مع الفضة المصنوع منها النقاط وسيتكون ملح كلوريد الفضة AGCL وهو ابيض اللون وعازل للكهرباء ويترسب على النقاط ويزيد مقاومتها ويؤدى فى النهاية لعزل النقاط تماما (الصورة اليسرى)
حتى وان كانت النقاط مطلية بالذهب يحدث ترسب الاملاح حيث ان طلاء الذهب يتاكل نتيجة الاحتكاك والحرارة ويكشف عن الفضة والتى يترسب عليها الاملاح كالسالف ذكره
حل مشكلة ترسب الاملاح على النقاط
- قم بزيادة جهد وتيار الحمل المتصل بالنقاط لتوليد حرارة كافية لتفتيت الاملاح
- من الاساس استخدم ريلاى نقاطه مصنوعة من مادة لها مقاومة عالية ضد التأكل
- استخدم ريلاى محكم الاغلاق
صدء وتأكل الريلاى
استخدام الريلاى فى اماكن بها رطوبة عالية يؤدى لحدوث التأكل
استخدام الريلاى فى تشغيل احمال الجهد المستمر مثل المصابيح والصمامات والمكثفات والتى تولد شرارة كبيرة لحظة التوصيل او الفصل يسرع من وتيرة عملية التأكل
الحرارة الناتجة عن الشرارة يؤدى لتفاعل النيتروجين الموجود بالجو مع الرطوبة (الماء) مكوناً حمض النيتريك HNO3
يتسبب هذا الحمض فى تغير لون الريلاى من غطاء خارجى واجزاء داخلية والتى تتلون بلون اخضر او اصفر او مابينهما ! وايضا يلتصق بكل المعادن المصنوع منها الاجزاء الداخلية للريلاى من حديد ونحاس ونيكل وفضة ويسبب التأكل لهم
حل مشكلة صدء او تأكل الريلاى
قم باستخدام الريلاى ضمن شروط التشغيل المصمم عليه (حرارة ورطوبة)
قم بتركيب دائرة اخماد للحمل لمنع حدوث شرر
باد كونتاكت بسبب ترسب الغبار والاتربة والحشرات
فى ريلاى القدرة بالتحديد يكون الريلاى غير محكم الاغلاق cased relay or flux proof relay ويكون بالريلاى فتحات تهوئة فى اسفل واعلى الريلاى بالتالى استخدامه فى تطبيقات بها غبار او حشرات (مثل النمل فى مصانع السكر خخخخخ) فان ذلك قد يؤدى لتلف الريلاى
سيدخل الغبار من فتحات التهوية الى داخل الريلاى ويترسب على النقاط مما يؤدى لزيادة مقاومة النقاط
ستموت الحشرات على النقاط مما يؤدى لزيادة مقاومة النقاط
الحل هو استخدام ريلاى محكم الاغلاق
يجب مراعاة ظروف التشغيل واختيار الريلاى المناسب ,لكل ريلاى عمر افتراضى ويفضل تغيير الريلاى بعد انتهاء عمره الافتراضى لتجنب المشاكل الناتجه عنه
الريلاى المستخدم باللوحات الالكترونية
الريلاى المستخدم باللوحات الالكترونية هو نفس نظرية عمل الريلاى العادى ولكنه يكون اصغر حجما اقل فى عدد النقاط وعادة يعمل بجهد 12-24 فولت ويكون عادة على شكل مستطيل صغير وهو ايضا معرض لمشاكل والاعطال
مشاكل واعطال ريليه البوردة الالكترونية
- ثقب الريلاى بسبب سوء تخزين
- انتفاخ الريلاى بسبب الرطوبة العالية
- فشل الريلاى بسبب دخول سائل الفلكس بداخله
- التصاق نقاط الريلاى بسبب الموجات الفوق صوتية
ثقب الريلاى
ثقب جسم الريلاى بسبب رجل ريلاى اخر نتيجة لوضع اللوحات فوق بعض مما يؤدى لدخول سوائل او اجسام غريبة لداخل الريلاى تسبب فشل الريلاى
انتفاخ الريلاى
انتفاخ جسم الريلاى بسبب تعرضه لدرجة حرارة عالية (غالبا اثناء اللحام) مما يؤدى الى تمدد الهواء بداخل الريلاى وانتفاخه
ذا كانت الرطوبة عالية فى الجو المحيط تزيد الرطوبة الداخلية بالريلاى حيث يمتص الرطوبة من الجو بالتالى يزيد ضغط البخار المشبع بداخل الريلاى مما يؤدى لانتفاخه
تلف غلاف الريلاى case
تلف او انصهار الغلاف الخارجى للريلاى والمصنوع من البلاستيك بسبب الحرارة العالية اثناء اللحام مما يؤدى لدخول سائل تنظيف اللوحة من الفتحات بجانب الارجل ويؤدى وجود هذا السائل بداخل الريلاى الى فشله فى اداء وظيفته
يفضل دائما ان تكون حرارة التسخين الابتدائى 110 درجة مئوية ولزمن 40 ثانية او اقل, وان تكون درجة حرارة اللحام 230 درجة مئوية ولزمن خمس ثوانى او اقل
التصاق نقاط الريلاى
يحدث التصاق للنقاط التى تكون وضع طبيعى مغلق ومكسوة بالذهب! والتى تكون موجودة ببعض الانواع من الريلاىات نتيجة القيام بعملية التنظيف للوحات الالكترونية باستخدام الموجات الفوق صوتية ultrasonic واكيد الكلام ده مش عندنا خالص...
تسبب الموجات الفوق صوتية اهتزاز طرفى النقطة المغلقة والتى تتسبب فى التصاق الطرفين بسبب طلاء الذهب حيث ان الذهب سهل التشكل بسبب اى قوة تؤثر عليه..
يمكن محاولة التغلب على المشكلة السابقة بالطرق بخفة على الريلاى او توصيله بالجهد المناسب
اذا استفدت ولو بالقليل يمكنك دعمنا بعمل شير او مشاركة للموضوع على الفيس او تويتر, كما يمكنك عمل متابعة للمدونة والتعليق فى حالة وجود اى استفسار
جميع الحقوق محفوظة للمهندس ايمن ياسر عبدالعزيز ويمنع منعا باتا اعادة نشر الموضوع باى طريقة كانت
مَّا يَلْفِظُ مِن قَوْلٍ إِلَّا لَدَيْهِ رَقِيبٌ عَتِيدٌ