Hiç Bilmediğiniz Yönleri ile Röleler

Rölenin ne olduğunu bilmeyen bir mühendis veya teknisyen muhtemelen yoktur. Röle, mühendislikte o kadar yaygın olarak kullanılan bir elementtir ki, her mühendis bir ölçüde onunla ilgilenme fırsatı bulmuştur. İngilizce de “relay” anlamına gelen bu kelimeyi İngilizce bir sözlükte aramaya kalktığınızda daha da şaşıracaksınız. Çünkü birden fazla anlama sahip.

Röle, İngilizcede şu anlamlara gelebiliyor:

1. Bir rota boyunca aralıklarla yerleştirilen yeni bir at takımı

2. Vardiya

3. Vardiyalı çalışmak

4. Bir spor yarışı

5. Yeniden iletmek

6. Bir anahtarlama cihazı

Biz tabii ki de mühendislik alanında anahtarlama cihazı olarak kullanımı ile kullanıyoruz. Farklı biçimlerde üretilen rölelerin hiç bilmediğimiz birbirinden ilginç özelliklerde de var. Gelin hep beraber en ilginç yönleri ile röleler dünyasına giriş yapalım.

• Röleler ile atlar arasında etimolojik olarak bir ilişki var. Şöyle açıklayayım. Amerika'nın Baltimore'dan Ellicott'un fabrikasına kadar olan 13 mil uzunluğundaki ilk “demiryolu hattı” 1830'da inşa edilmiştir. O zamanlarda trenler, atlar tarafından ahşap raylar üzerinde çekilen ve ahşap tekerlekleri olan birkaç diziden oluşuyordu. Çok geçmeden, bu tür trenler insanları çok daha uzak şehirlere götürmeye başladı. Mesafe uzadıkça atları beslemek ve dinlendirmek için uzun molalar verilmesi gerekiyordu. Bu uzun molalar yolculuğun toplam süresini uzattığından, demiryolu hattının tam orta noktasında bir yerde yorulan atların yenileri ile değiştirilmesi fikri ortaya atıldı. Bu nöbetleşe değişim sayesinde hem atlar daha uzun süre dinlenebilecek hem de yolculuk süresi kısaltılabilecekti. Her yeni at takımı, Fransızcada değiştirme anlamına gelen "relais" kelimesinden türetilmiş "relay" (Türkçesi=Röle) olarak adlandırılıyordu. Atların ilk kez değiştirildiği “röle” noktasında bulunan küçük kasabaya da aynı isim verilmişti. Atlı trenlerin modern trenlerle çok az ilgisi olsa da, bu olayın tarihi olan 28 Ağustos 1830, ABD'de demiryolları çağının başlangıcı olarak kabul edilir.
• Joseph Henry, ilk röleyi kendi telgraf modelini geliştirirken keşfetmiştir. 1835’te Amerika’daki New Jersey Koleji'ndeki bir gösteride Henry, daha büyük bir elektromıknatısı açıp kapatmak için küçük bir elektromıknatıs kullanmış ve rölelerin elektrikli makineleri çok uzun mesafelerde kontrol etmek için kullanılabileceğini tahmin etmiştir. Telgraf modelini tasarlarken bulduğu bu cihazın ileride endüstrinin her alanında kullanılacağını da tahmin etmiş midir bilinmez ama bu buluşun devrim niteliğinde olduğu da su götürmez bir gerçektir.
• 1850'lerde rölelerin gelişimi hız kazanmıştır. Röleler, telegraf, telefon ve demiryolu iletişimi gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Endüstriyel devrim ve elektrik enerjisi kullanımının yaygınlaşmasıyla birlikte rölelerin önemi ve kullanım alanı giderek artış göstermiştir.
• Röleler daha sonrasında fabrikalardaki makine sistemlerinde ve enerji dağıtım sistemlerinde kullanılarak iş süreçlerinin otomasyonunu sağlamaya başlamıştır. Endüstriyel röleler, güçlü elektromanyetik bobinlere ve dayanıklı kontaklara sahip olarak tasarlanırlar ve endüstriyel devrelerde güvenilir bir şekilde çalışmaktadırlar.
• Çağımızın en büyük felaketlerinden biri olan İkinci Dünya Savaşı, rölelerin kullanımının hızla yayılmasını sağlamıştır. Keşke daha farklı bir yolla yayılabilseydi; ancak askeri amaçlar için geliştirilen röleler, radar sistemlerinde, iletişim ağlarında ve askeri uygulamalarda yaygın olarak kullanılmıştır. Bu dönemde, röle teknolojisi önemli bir ilerleme kaydetmiş ve elektronik endüstrisindeki gelişmelere ivme kazandırmıştır.
• Röleler, birçok farklı uygulamada kullanılır. Ev elektroniği, otomotiv endüstrisi, enerji sektörü, telekomünikasyon ve tıbbi cihazlar gibi birçok alanda rölelerin kullanımı yaygındır. Örneğin, evdeki aydınlatmayı kontrol etmek için röleler kullanılabilir veya bir otomobilin farlarını açıp kapamak için röleler kullanılabilir. Röleler, enerji dağıtım sistemlerinde de önemli bir rol oynar ve aşırı akım koruması gibi güvenlik işlevlerini yerine getirebilir.
• Rölelerin çeşitli tipleri bulunur ve farklı işlevlere sahiptir. İletim röleleri, devreler arasındaki sinyalleri iletmek için kullanılırken, kontaktör röleleri büyük akım yüklerini kontrol etmek için kullanılır. Zaman röleleri, belirli bir gecikme süresinden sonra bir işlemi başlatmak veya durdurmak için kullanılabilir. Buna ek olarak, soketli röleler, manyetik röleler, termik röleler, faz koruma röleleri ve reed röleleri gibi başka türleri de vardır.
• Röleler, elektronik bileşenlerin geniş bir pazar segmentini oluşturur. “Relay Market by Type, Application, Voltage Range, Mounting Type and Region - Global Forecast to 2030” ismiyle hazırlanan rapora göre küresel röle pazarının büyüklüğü, 2022 yılında 9 milyar dolar civarındadır. Bu pazarın, endüstriyel otomasyon, enerji, telekomünikasyon, otomotiv ve tıp gibi çeşitli sektörlerdeki büyüme ve taleplerle birlikte 2030 yılına 14,7 milyar dolara ulaşması beklenmektedir.
• Aynı raporun verileri ışığında röle türüne göre elektromekanik rölenin 2022'den 2030'a kadar en çok büyüyen pazar olacağı tahmin edilmektedir. Artan enerji fiyatları, gücü azaltmak için gelişmiş elektromekanik rölelere olan talebi artırmaktadır. Yenilenebilir enerji projelerinin artan sayısı da yüksek kapasiteli elektromekanik rölelere olan talebi artırmakta ve böylece küresel röle pazarının büyümesini olumlu etkilemektedir.
• Asya Pasifik en büyük röle pazarının olduğu bölgedir. Kuzey Amerika ise 2.sırada yer almaktadır.
• Rölelerin geleceği, teknolojik yenilikler ve endüstriyel ihtiyaçlara bağlı olarak şekillenecektir. Dijitalleşme, solid state rölelerin yaygınlaşması, enerji verimliliği, güvenlik ve genişleyen uygulama alanları, röle teknolojisinin ilerlemesini destekleyen eğilimler arasındadır. Bu gelişmeler, rölelerin daha güçlü, akıllı ve verimli bir şekilde kullanılmasını sağlayabilir.
• Bir Enerji Birimi Olan "Henry": rölenin mucidi olan Joseph Henry'nin onuruna, manyetik indüktansın (L) birimi "Henry" olarak adlandırılmıştır. Bu, manyetizma alanındaki çalışmalarının ve keşiflerinin önemini vurgulayan bir saygı ifadesidir. Joseph Henry’nin aslında felsefeci bir yönü de vardır. Henry, 1847 yılında Amerikan Felsefe Topluluğu'na (American Philosophical Society) seçilmiştir.
• Bir atletizm etkinliğindeki en heyecanlı yarışlardan biri olan bayrak yarışının İngilizcesi “Relay Race” olarak bilinmektedir. Takım çalışması ve koordinasyonun nihai örneği olarak görülen bu yarışta “baton” adı verilen bir çubuk atletler arasında “değiştirilerek” bitiş çizgisine ulaştırılmaya çalışılmaktadır. Baton değiştirme işlemi ile rölenin sinyali değiştirme özelliği arasındaki ortaklığa bakılarak bu yarışlara “Relay Race” denmesi de hiç mantıksız değildir.

Görüldüğü gibi mühendislik alanında çokça karşımıza çıkan rölelerin farklı yönleri de mevcut. Gelişen dünya ile birlikte bu özelliklere daha ilginçleri de eklenebilir. Albert Einstein’ın da dediği gibi: “Geleceği hiç düşünmüyorum. Yakında gelir.” Bekleyelim ve görelim.