رله حالت جامد یا  SOLID STATE RELAY چیست؟

رله حالت جامد یا همان SSR یک قطعه نیمه هادی بوده و بعنوان یک رله الکترونیکی مورد مصرف می باشد. ویژگی این رله الکترونیکی در قیاس با رله های الکترومکانیکی این است که به لحاظ  وجود قطعات مکانیکی از استهلاک مکانیکی برخوردار نمی باشند و طول عمر بسیار بیشتری نسبت به رله های الکترومکانیکی برخوردار می باشند. همچنین در هنگام  قطع و وصل شاهد جرقه و ایجاد نویز الکتریکی و صدای قطع و وصل نمی باشند.

رله های SSR دارای رنجی از ۲ الی ۱۵۰ آمپر بوده و در  مدل های  تک فاز  و  دو  فاز و  سه فاز  موجود  می باشند. محل کاربرد رله های حالت جامد یا همان SSR  برای فرمان کنترل هیتر ها و نیز کنترل الکتروموتور ها در جایی که سئویچینگ بالا مورد نیاز می باشد خواهد بود.

به‌طور کلی رله های حالت جامد دارای یک ورودی به عنوان فرمان و یک خروجی بعنوان کلید هستند و به‌صورت کوپل نوری (اپتو کوپلر) ساخته می شوند. با اعمال سیگنال ورودی که یک ولتاژ DC و یا AC می باشد (بستگی به نوع SSR خواهد داشت) ، خروجی فعال شده و موجب اتصال و یا قطع مدار قدرت می گردد.

معمولا جهت کنترل دمای سطح SSR از رادیاتور خنک‌کننده آلومینیوم (Heat Sink)  مناسب استفاده می گردد. در صورت عدم استفاده از رادیاتور مناسب ، این امر موجب کاهش طول عمر و یا سوختن سریع آنها خواهد شد. پیشنهاد می گردد تا در هنگام اتصال رادیاتور آلومینیومی به رله از خمیر سیلیکون (جهت انتقال بهتر دما از بدنه فلزی رله به رادیاتور آلومینیومی) استفاده گردد.

بهتر آن است که رنج جریان مصرفی بار متصل شده به رله حالت جامد SSR ، نصف جریان نامی رله لحاظ گردد تا طول عمر بیشتری داشته باشد.

مزایای  رله های حالت جامد SSR

رله های حالت جامد سرعت  سوئیچینگ  بسیار بالاتری نسبت به کنتاکتورها که دارای قطعات  مکانیکی هستند دارند و به همین دلیل سرعت کنترل بالاتر و استهلاک قطعه کمتر میباشد.

رله های حالت جامد دارای ابعاد کوچکتر و وزن سبک‌تر در مقایسه با کنتاکتورهای هم تراز خودش میباشد.

این نوع از رله ها به لحاظ عدم تولید جرقه در هنگام سوئیچینگ از امنیت بالاتری برخوردار می باشند.

رله های حالت جامد بدون صدا کار میکنند و هیچ صدایی در هنگام کار ایجاد نمی نمایند.

رله های حالت جامد در برابر غبار و رطوبت عایق میباشند و عوامل محیطی ذکر شده موجب خرابی رله نمیگردند.

بهترین نوع رله حالت جامد برای مصرف در کوره ها نوع Zero Cross  میباشد که در هنگامی که ولتاژ سینوسی برق بر روی نقطه صفر قرار میگیرد عملیات سوئیچ انجام میگردد که از ایجاد نویز در شبکه برق جلوگیری نموده و موجب طول عمر بیشتر رله میگردد.

معایب رله های حالت جامد SSR

رله های مکانیکی از لحاظ قیمت ارزان‌تر از رله های حالت جامد می باشند. جریان عبوری مجاز از  بار متصل به رله حالت جامد نمیتواند دقیقا به میزان جریان نامی ذکر شده بر روی رله باشد و همیشه می بایست جریان بار کمتر از جریان نامی باشد.

رله های حالت جامد باعث گرمای خیلی زیاد میگردد که همواره میبایست از رادیاتور آلومینیومی و گاهی از فن های تهویه برای خنک کردن آن استفاده گردد.

در رله های حالت جامد ، در حالت قطع رله هیچگاه جریان عبوری به صفر نرسیده و همواره یک نشت بسیار کم و اندک وجود خواهد داشت.

رله های حالت جامد به سوختن بسیار حساس میباشند و احتمال خرابی آنها در مقایسه با رله های مکانیکی بسیار بیشتر میباشد.

رله های حالت جامد در بعضی از موارد میتواند موجب ایجاد نویز بر روی شبکه برق گردد.

پارامترهای مهم در انتخاب و خرید رله حالت جامد SSR باید توجه نمود

نوع تحریک ورودی رله که یا با ولتاژ DC  با محدوده ولتاژ ۳۲ – ۳ ولت بوده و یا نوع AC که یا ۲۴ ولت یا ۲۲۰ ولت می باشد.

جریان نامی رله که معمولا بهتر است دو برابر جریان مصرفی انتخاب گردد.

تعداد فاز یک یا سه فاز

برند تجاری به دلیل کیفیت و طول عمر رله اس اس آر

نکات مهم در نصب و کاربرد رله حالت جامد SSR

استفاده از یک رادیاتور آلومینیومی مناسب ، به‌طوری که بتواند دمای ایجاد شده توسط رله SSR را به خوبی دفع نموده و از سوختن رله جلوگیری بعمل آورد.

انتخاب فیوز مناسب برای حفاظت رله بسیار مهم است که معمولا از فیوزهای تند سوز (Fast) استفاده میگردد.

انتخاب رله مناسب برای بار متصل شده که موتوری یا اهمی باشد.

انتخاب رله تک فاز یا سه فاز متناسب با نوع بار متصل شده.

نحوه کاربرد رله حالت جامد SSR برای کنترل المنت کوره

بر اساس تک فاز یا سه فاز بودن آرایش اتصال المنت ها به ولتاژ شبکه برق ، رله مناسب را انتخاب میکنیم. با استفاده از یک کنترلر دما با خروجی ولتاژ آنالوگ که معمولا یک ولتاژ   DC   در محدوده ۱۲یا ۱۴ ولت میباشد. تیغه های خروجی کنترلر را به ورودی یک رله تحریک DC  متصل مینماییم. با فرمان کنترلر ، رله تحریک شده و مسیر قدرت بسته شده و جریان از المنت ها عبور مینماید.

بر اساس فرمان های خروجی کنترلر ، رله تغییر وضعیت داده و المنت ها را خاموش و روشن می نماید.

استفاده از رله های حالت جامد به جای کنتاکتور موجب افزایش طول عمر المنت تا حدود ۲۰ درصد میشود که علت این امر صرفا به لحاظ سرعت سوئیچ بوده که از بروز شوک های حرارتی زیاد در نوسانات دمایی در المنت جلوگیری می نماید.

شرکت نگار تامین مفتخر خواهد بود تا بتواند در امر انتخاب یک رله SSR مناسب شما را کمک نموده و یاری گر شما باشد.