رلههای کمکی و قفلکننده لاک اوت یا Lockout (کد عملکرد IEEE 86) سیگنالهای کنترلی شاخهای اضافی را از یک نقطه مبدأ واحد (مانند یک کلید قدرت) فراهم میکنند. رلههای لاک اوت Lockout Relay باید بهصورت فیزیکی توسط کاربر ریست شوند تا مدار به حالت عادی عملیات بازگردد. در این نوشتار به توضیح رله لاک اوت Lockout Relay پرداخته می شود.
یک نوع مهم از رلههای «جانبی» یا کمکی، بهویژه برای رلههای حفاظتی الکترومکانیکی قدیمی، رلهای است که بهاصطلاح رله کمکی یا قفلکننده نامیده میشود و با کد شماره ANSI/IEEE 86 مشخص میگردد. هدف رله ۸۶ این است که بهعنوان یک عنصر واسطه بین یک یا چند رله حفاظتی و یک یا چند دستگاه کنترلی عمل کند، و هم تعداد عناصر کنترلی فعالشده توسط هر عملکرد حفاظتی را افزایش دهد و هم یک عملکرد «قفلشوندگی» فراهم کند که باید بهطور عمدی ریست شود تا عملیات عادی سیستم از سر گرفته شود. رله های لا اوت در تابلوهای برق LV به ویژه سوئیچ گیر اربرد فراوانی دارد.
رلههای لاک اوت معمولاً تجهیزاتی هستند که روی پانل نصب میشوند و دارای دستگیرههایی برای ریست کردن دستی میباشند. این تصویر یک رله لاک اوت را نشان میدهد که توسط عملکرد خطای کلید قدرت (BF) فعال شده است و پیش از بازگرداندن سیستم به سرویس، نیازمند مداخله دستی است.
در شکل زیر این رله لاک اوت Lockout Relay در موقعیت «ریست» نشان داده شده است، حالتی که توسط فردی با چرخاندن دستگیره در جهت عقربههای ساعت تا زمانی که به حالت عمودی قرار گیرد، ایجاد شده است. هنگامی که یک سیگنال از راه دور سیمپیچ تریپ این رله لاک اوت را برانگیخته میکند، بهوسیله عمل فنر به موقعیت «تریپ» منتقل میشود، دستگیره حدود ۴۵ درجه در خلاف جهت عقربههای ساعت میچرخد و یک «نشانگر» نارنجی دقیقاً بالای محور دستگیره ظاهر میشود. رله لاک اوت در این حالت «تریپشده» باقی میماند تا زمانی که با مداخله انسانی به موقعیت «ریست» بازگردانده شود.
تصاویر زیر نشان میدهند که یک رله لاک اوت در حالت تریپشده (بالا) و در حالت ریستشده (پایین) چگونه به نظر میرسد. سیمپیچ تریپ رله در هر دو تصویر قابل مشاهده است و بهصورت یک قطعه فلزی مورب در پایین قرار دارد:
رله لاک اوت(Lockout)
مجموعههای متعددی از کنتاکتهای کلید که توسط شافت مشترک داخل رله لاک اوت عمل میکنند، میتوانند برای انواع مختلفی از کاربردها مورد استفاده قرار گیرند، از جمله ارسال سیگنال تریپ به کلیدهای قدرت، فعالسازی آژیرها، برقدار کردن چراغهای نشانگر، ارسال سیگنال وضعیت به رلههای حفاظتی دیگر، ممانعت (بلوک کردن) از عملکرد دیگر رلهها و غیره.
هنگام تفسیر وضعیت کلیدها در یک رله قفلشوندگی مانند این، حالت «ریست» بهعنوان حالت «معمولی» در نظر گرفته میشود (یعنی حالتی که رله در وضعیت «آرامش» قرار دارد). محرک فعالساز برای یک رله ۸۶ برقدار شدن سیمپیچ تریپ آن است، و بنابراین حالت «تریپشده» یک رله لاک اوت، حالت «فعالشده» آن محسوب میشود، جایی که تمام کنتاکتهای آن به حالتهای غیرآرامش خود منتقل میشوند (برای مثال: کنتاکتهای NO بسته میشوند و کنتاکتهای NC باز میشوند).
یک کاربرد متداول برای رله لاک اوت ۸۶ در سیستم حفاظت ژنراتور است، جایی که مجموعهای از سه رله جریان تفاضلی (۸۷) هرگونه عدم تعادل در جریانهای ورودی و خروجی سیمپیچهای استاتور ژنراتور را تشخیص میدهند. این حالتی است که در آن تشخیص عدم تعادل جریان نیازمند تریپ چندین کلید قدرت و ارسال سیگنال به سیستم کنترل توربین بخار است تا از آسیب احتمالی به ژنراتور جلوگیری شود:
مدار قدرت و کنترل رله های لوک اوت Lockout
اگر هر یک از رلههای تفاضلی (۸۷) عمل کنند، سیمپیچ تریپ رله لاک اوت (۸۶) از طریق یک یا چند کنتاکت ۸۷ برقدار خواهد شد. این موضوع باعث میشود که رله لاک اوت تحت نیروی فنر به حالت تریپشده تغییر وضعیت دهد، کنتاکت NC باز شود تا برق سیمپیچ تریپ ۸۶ قطع شود (و مدارهای سیل-این رله ۸۷ آزاد شوند) و تمام چهار کنتاکت NO رله ۸۶ بسته شوند. سه عدد از این کنتاکتهای بسته، برق DC ایستگاه را به سیمپیچهای تریپ سه کلید قدرت مختلف ارسال میکنند: سیمپیچ تریپ کلید قدرت فاز اصلی (۵۲-P/TC)، سیمپیچ تریپ کلید قدرت نول (۵۲-N/TC)، و سیمپیچ تریپ کلید قدرتی که برق DC سیمپیچ میدان ژنراتور را کنترل میکند (۴۱/TC). یک کنتاکت NO دیگر از رله ۸۶ نیز سیگنال قطع مجزایی به سیستم قطع اضطراری توربین بخار (ESD) ارسال میکند تا جریان بخار به سمت توربین متوقف شود و از اور-اسپید شدن جلوگیری گردد.
ماهیت قفلشوندگی رله ۸۶ به این معناست که هیچیک از این کلیدهای قدرت تا زمانی که فردی دستگیره رله ۸۶ را دوباره به موقعیت «ریست» بازنگرداند، بسته نمیشوند. این عمل قفلشوندگی ژنراتور را «قفل» میکند و از هرگونه تلاش از راه دور برای وصل کردن مجدد آن به شبکه جلوگیری میکند تا زمانی که فردی بهصورت فیزیکی به پانل کنترل مراجعه کرده و فرصت بررسی دلیل تریپ را داشته باشد. این ویژگی بهویژه زمانی مفید است که ورودیهای متعددی برای تریپ کردن رله ۸۶ سیمکشی شده باشند. در مورد یک ژنراتور قدرت، چنین ورودیهایی ممکن است شامل (اما محدود به اینها نباشد) رله از دست دادن تحریک میدان (۴۰)، رله اضافهبار حرارتی (۴۹)، و/یا رله توان جهتی (۳۲) باشند، بهطوری که کنتاکتهای تریپ تمام این رلهها بهصورت موازی با کنتاکتهای رله جریان تفاضلی (۸۷) که در دیاگرام نمونه نشان داده شدهاند، قرار میگیرند؛ بنابراین بسته شدن هر یک از آنها باعث برقدار شدن سیمپیچ تریپ رله لاک اوت و خارج شدن ژنراتور از مدار میشود. الزام ریست دستی رله ۸۶ اپراتور انسانی را وادار میکند که بررسی کند کدامیک از این رلهها آغازگر تریپ قفلکننده بوده است.
نتیجه گیری رله های لاک اوت :