Un relè di protezione è un dispositivo elettrico utilizzato per proteggere circuiti, apparecchiature e operatori da una serie di condizioni elettriche indesiderate interrompendo l’alimentazione del circuito di controllo quando viene rilevato un guasto. Queste condizioni di guasto includono sovracorrente e tensione, deviazioni di frequenza e flussi di potenza invertiti. Il relè di protezione differisce dai relè di commutazione standard in quanto si attiverà solo se sottoposto a parametri di ingresso molto definiti. I relè di protezione sono generalmente progettati per rispondere a un’anomalia specifica, quindi la maggior parte delle installazioni che utilizzano i relè includeranno tipicamente banchi di dispositivi, ciascuno dedicato a una particolare categoria di guasto. Esistono diversi meccanismi utilizzati nei relè di protezione tra cui armatura, disco di induzione e meccanismi a bobina mobile.
A causa del potenziale sempre presente di incidenti, le installazioni elettriche sono generalmente ben protette con strumenti e dispositivi, che avvertono di problemi imminenti o ne impediscono l’escalation fino a un punto in cui si verificano perdite o lesioni alle apparecchiature. Ciò è particolarmente vero per le grandi installazioni industriali ad alta tensione e corrente in cui i guasti elettrici spesso causano danni catastrofici alle apparecchiature o la morte. Il relè di protezione è uno di questi dispositivi comunemente presenti nelle sottostazioni e negli impianti di commutazione che proteggono l’apparecchiatura da guasti quali picchi di corrente e tensione, deviazioni di frequenza e condizioni di flusso di corrente invertito.
Questa protezione si ottiene instradando l’alimentazione del circuito di controllo dell’impianto attraverso i contatti del relè di protezione. Durante il normale funzionamento, i contatti sono chiusi, consentendo al circuito di controllo di rimanere attivo. Se il relè rileva una condizione di guasto, si attiverà, aprendo i contatti e interrompendo il circuito di controllo. Ciò provoca l’arresto dell’installazione, proteggendo l’apparecchiatura e il personale da danni o lesioni durante il processo.
Il relè di protezione è, per alcuni aspetti, simile a un relè di commutazione convenzionale, con la differenza principale tra i due che è la sensibilità del meccanismo di azionamento del relè. I relè di protezione funzionano in base a parametri molto specifici, mentre i relè di commutazione generali di solito funzionano attraverso una gamma relativamente ampia di tensioni e correnti. In molti casi, i parametri operativi del relè di protezione possono essere impostati dall’utente in base alle condizioni ambientali. Ciò consente ai tecnici di definire le caratteristiche specifiche della condizione di guasto a cui risponderà il relè.
La maggior parte dei relè di protezione è progettata anche per rilevare una categoria di guasto, richiedendo solo l’installazione di più unità per coprire tutti i potenziali guasti. Esistono diversi tipi di meccanismi utilizzati nei diversi tipi di relè di protezione, inclusi dischi a induzione, bobine mobili e meccanismi di armatura, ciascuno adatto a condizioni specifiche. A causa del ruolo critico che i relè di protezione svolgono in qualsiasi installazione elettrica, dovrebbero essere soggetti a un rigoroso regime di manutenzione e test per garantire precisione e integrità costanti.