کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک بخش جداییناپذیر سیستمهای اتوماسیون صنعتی است که نقش مهمی در تنظیم و نگهداری از موتورها دارد. برخی از ایراداتی که روشهای سنتی داشتند با پیشرفت سریع فناوری الکتریکی، رفع شده است. وسایل کنترلی و حفاظتی جدیدی طراحی شده که کاربرد آنها روز به روز گستردهتر میشوند. کسبوکارها باید برای اطمینان داشتن از سیستمهای برقی بهروز، ایمن و همچنین جلوگیری از خطرات و شکایتها، گامی حیاتی بردارند. به همین علت در این مقاله قصد داریم شما را با حفاظت در کلید اتوماتیک، بیشتر آشنا کنیم. بنابراین برای داشتن اطلاعات در این خصوص با ما همراه باشید.
آشنایی با کلید اتوماتیک
قدم اول برای کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک آشنایی داشتن و بررسی هویت آن است. کلید اتوماتیک کمپکت یا MCCB از انواع کلیدهای الکترومکانیکی فشار ضعیف است که در برابر جریان اضافه بار و اتصال کوتاه از تجهیزات محافظت میکند. برای اینکه سیستمهای برق بتوانند ایمن و کارآمد باشند، انتخاب کلید مناسب برای آنها ضروری شمرده میشود. این دستگاه هنگامی که برق در دسترس است، تجهیزات را به منابع تغذیه اولیه متصل میکند. زمانی که منابع اولیه تحویل برق را متوقف میکند، ژنراتور را فعال میسازد. آنها فقط زمانی به منبع برق پشتیبان متصل میشوند که منبع اصلی از کار بیفتد یا اپراتور آن را مجبور کند به یک ژنراتور سوئیچ کند.
کاربردهای کلید اتوماتیک
کلیدهای اتوماتیک بر اساس نیازهای افراد، طراحی و ساخته میشوند و نصب آسانی دارند. نگهداری پیچیدهای ندارند و کافی است کلید را بهطور مرتب بررسی و آن را درصورت نیاز، تمیز کنید. از آنجا که این کلیدهای اتوماتیک سرعت عمل بالایی دارند، میتوانند به خوبی از تجهیزات الکتریکی محافظت کنند. به این طریق که درصورت وقوع خطا به سرعت قطع و وصل میشوند. از جمله کاربردهای این تجهیزات میتوان موارد زیر را نام برد:
- تاسیسات صنعتی
- بانک خازنی
- مصارف خانگی
- جوشکاری
اهمیت کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک
برای کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک محل نصب در ابتدای مدار تابلو برق قرار میگیرد. یعنی تمامی قطعات داخل آن و مصرفکنندگان آن انرژی الکتریکی را ازطریق ترمینال خروجی کلید اتوماتیک تامین میکنند. کلید اتوماتیک، بخش مهم سیستمهای برق اضطراری است. آنها از اتصال برق منبع تغذیه اولیه به ژنراتورها جلوگیری میکنند. همچنین سوئیچهای انتقال دستی و خودکار تجهیزات و اپراتورها را ایمن نگه میدارند. برخی از مشکلها میتوانند از خرابی تجهیزات، آسیب فیزیکی، خطای انسانی یا حتی عوامل محیطی شروع شوند. در انتها نیز نتایج آن موجب قطع برق، آتشسوزی یا انفجار برق میشوند. در این خصوص راههایی برای پیشگیری وجود دارند، مانند نظارت بر تجهیزات و سیستمها، تعمیر و نگهداری منظم و افزودن دستگاههای حفاظتی که میتوانند این مسائل را برطرف کنند.
ویژگی کنترل کلید اتوماتیک
- ظرفیت شکست بالا: با کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک میتوانید جریانهای خطای بالا را قطع کنید. این ویژگی بیشتر در کاربردهای صنعتی و تجاری که مقادیر زیادی توان الکتریکی را درگیر میکنند، تاثیر دارند.
- انعطافپذیری: کلید اتوماتیک، تنظیمات انعطافپذیری را به کاربران ارائه میدهد. به عبارتی دیگر اجازه میدهد تا پارامترهایی مانند جریان سفر و تاخیر زمانی را مناسب با نیازهای برنامه خاص خود تنظیم کند.
- قابلیت اطمینان: کاربران با کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک این اطمینان را دارند که در شرایط سخت میتوانند برای بسیاری از خطاها و مشکلاتی که به وجود میآیند، آسوده خاطر باشند.
- ایمنی: با حفاظت از کلید اتوماتیک، ایمنی پرسنل و تجهیزات کامل میشود. ممکن است شامل طرحهای مقاوم در برابر قوس، قفلهای مکانیکی و سیستم عایق برای به حداقل رساندن خطرات الکتریکی باشد.
- سازگاری: کلید اتوماتیک با طیف گستردهای از سیستمها و اجزای الکتریکی سازگاری دارد. بنابراین محافظت از آنها در روند پروژه به شما کمک فراوانی میکند. همچنین از وقوع بسیاری از خرابیهای احتمالی پیشگیری خواهد کرد.
دلیل حفاظت از کلید اتوماتیک
کنترل و حفاظت از کلید اتوماتیک به ساختمانها اجازه میدهد تا به فعالیتهای روزانه بازگردند. به عبارتی دیگر ایمنی الکتریکی با حفاظت مناسب در محل، رخ میدهد. این دستگاهها در هنگام کار، اطمینان حاصل میکنند که جریان الکتریکی بالا باعث آتشسوزی یا کسی دچار برق گرفتگی نمیشود. از نکات مثبت حفاظت کلید اتوماتیک میتوان به جلوگیری از اتلاف انرژی تا حد ممکن، مشخص کردن محل مشکل و جداسازی آن با واکنشها اشاره کرد.
انواع کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک
کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک توسط ابزارآلات متعددی انجام میگیرد. با بهینهسازی کلید اتوماتیک میتوانید به مقاومت شبکههای الکتریکی در برابر نوسانات جریان بپردازید. در زیر به برخی از انواع و جوانب مهم حفاظت از کلید اتوماتیک اشاره میکنیم.
1. حفاظت در برابر اضافه بار
هنگامی که موتور جریان اضافی میکشد به آن اضافه بار میگویند. این روند ممکن است باعث گرم شدن بیش از حد موتور و آسیب به سیم پیچهای آن شود. رلههای اضافه بار بخشی از موتور هستند که با نظارت بر جریان در مدار از آن محافظت میکنند. اگر جریان در مدت زمان معینی از حد مشخصی بالاتر رود، اضافه بار قطع میشود. در ادامه یک کنتاکت کمکی، راهاندازی میشود که مدار کنترل موتور را قطع میکند. کنتاکتور را خاموش میکند و این امر منجر به قطع برق موتور میشود. برخی از آنها بهصورت دستی و بعضی به شکل خودکار، تنظیم میشوند و پس از آن موتور دوباره شروع به کار میکند.
2. حفاظت در برابر اتصال کوتاه
هنگامی که یک خطای اتصال در سیستم الکتریکی رخ دهد، جریان اتصال کوتاه به شدت افزایش مییابد و باعث آسیب جدی به تجهیزات میشود؛ حتی ممکن است منجر به آتشسوزی هم شود. کنترل اتصال کوتاه ازطریق نصب وسایل حفاظتی مانند فیوز، مدار شکن و رلههای حفاظتی انجام میگیرد.
- فیوزها
هنگامی که جریان در مدار از درجه فیوز بیشتر شود، فیوز منفجر میشود و مدار را قطع میکند. فیوزها از عبور جریان بیش از حد جلوگیری و در نتیجه از موتور، محافظت میکنند. بنابراین فیوزها وسیله رایجی هستند که برای محافظت از مدارها و تجهیزات در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه استفاده میشوند.
- مدار شکن
مدار شکن میتواند جریانهای غیرعادی را در مدار تشخیص دهد و درصورت بروز خطا به سرعت مدار را قطع کند تا از آسیب تجهیزات یا خطرات جلوگیری کند. این قطعه نیز برای کنترل و حفاظت از کلید اتوماتیک ضروری محسوب میشود.
- رله حفاظتی
رله حفاظتی وسیلهای برای پاسخ به شرایط غیرعادی و نظارت بر وضعیت یک سیستم الکتریکی است. برای حفاظت از اتصال کوتاه موتور میتواند، پارامترهایی مانند جریان، دما و ولتاژ را کنترل کند. همچنین، اقدامات حفاظتی مانند قطع منبع تغذیه یا به صدا درآوردن آلارم را هنگام شناسایی اتصال، آغاز میکند.
3. حفاظت از ورودی کلید اتوماتیک
گام ضروری در حفاظت از سیستم قدرت پشتیبان، کنترل ورودی کلید اتوماتیک است. در این مکان از آسیب ناشی از ولتاژ و رویدادهای منتشر شده در سیستم الکتریکی جلوگیری میشود.
4. تک فاز
تک فاز شدن به این معنی است که در هر یک از فازها، ولتاژ وجود نداشته باشد. یعنی بنا به هر دلیلی، ولتاژ یکی از 3 فاز، صفر میشود. در چنین شرایطی احتمال سوختن سیم پیچهای موتور بسیار زیاد است. کلید حرارتی دارای محافظ تک فاز است که موتور را قبل از آسیب، خاموش و آن را از منبع تغذیه جدا میکند.
5. حفاظت در کلید کنترل و مدیریت جریان
کلید اتوماتیک قادر است جریان در شبکه را کنترل کند و به مدیریت جریانهای الکتریکی بپردازد که این فرایند تخصصی است و بر عهده فنی کاران است. در این صورت وضعیت شبکه را در شرایط سخت هم پایدار نگه میدارد.
وسایل مورد نیاز برای کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک
کلید اتوماتیک هم مانند دیگر محصولات برق صنعتی، دارای لوازم جانبی منحصر بهفردی است که بسیار گسترده و کاربردی هستند. همچنین، در مدیریت و کنترل یک پروژه نقش محوری دارند. آنچه که اهمیت دارد، آشنایی با این لوازم است که باید از تجهیزات اصل و باکیفیت استفاده کنید تا مجموع در برابر عوامل آسیبزا ضدضربه باشد. تمام تجهیزات صنعتی ماشینآلات، تاسیسات، سیم و کابل همگی باید کنترل شوند. برای این کار از لوازم جانبی کلید اتوماتیک کمک میگیرند که شامل موارد زیر است:
1) کنتاکت کمکی
یکی از ابزارهای کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک کنتاکت کمکی است. این قطعه به عنوان یک نشانگر خطا برای اطلاعرسانی از راه دور در مورد وضعیت کلید اتوماتیک به کار برده میشود. یکی از پرکاربردترین ابزار الکتریکی محسوب میشود که برای قطع و وصل کردن مدارهای الکتریکی کاربرد دارد.
این کنتاکتها روی کنتاکتور اصلی از بغل، بالا و جلو نصب میشوند. نقش کنترلی دارند و عملکرد سیگنالهای خروجی را فراهم میکنند. همچنین از کنتاکتهای کمکی برای اتصال چند کنتاکتور بهصورت سری هم استفاده میکنند. از آنجا که جریان ۶ آمپر را متحمل میشوند در مدار فرمان مورد استفاده قرار میگیرند. بهطور معمول کنتاکت کمکی باید باتوجه به برند و مدل تجهیز، انتخاب شود. در مجموع این قطعه نشان میدهد که کلید اتوماتیک به دلایل زیر قطع شده است:
2) رله آندر ولتاژی
رله آندر ولتاژ جزو مرغوبترین لوازم جانبی کلید حفاظتی اتوماتیک است که برای کنترل از راه دور و قطع و وصل ازطریق کنترلرها استفاده میشود. این قطعه باید بهطور مداوم برق داشته باشد که در هنگام قطع یا کاهش ولتاژ، تغییر را تشخیص داده و به درستی عمل کند. بنابراین رله آندر ولتاژ به مدار اصلی وصل میشود و بیشتر برای کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک در برابر ولتاژهای زیاد و اضافه، مورد استفاده قرار میگیرد و به مراتب موثرتر از رله شنت عمل میکند. در کل باتوجه به نیازهای مدار الکتریکی مورد استفاده، کاربرد خاص خود را دارد.
3) رله شنت
رله شنت از 2 قسمت بوبین که بخش الکتریکی است و قسمت فلزی بدنه، اتصالات و گیرهها تشکیل شده است. با تحریک بوبین، رله شنت توسط یک سیگنال الکتریکی مشخص، اعمال میشود و حرکت مکانیکی انجام میگیرد. این روند باعث میشود که کلید قطع شود یا به اصطلاح، تریپ دهد. ضمن اینکه بیشترین کاربرد رله شنت در کلید اتوماتیک به حفاظت مربوط میشود. به این دلیل که این قطعه که در داخل آن نصب میشود و در نهایت، کلید را قطع میکند و مانع خرابی و خسارت به تجهیزات میشود. همچنین با حفاظت در مقابل افت ولتاژ، افزایش جریان و دیگر مشکلات الکتریکی به بهینهسازی عملکرد، کمک میکند.
از ویژگیهای رله شنت میتوان به افزایش بهرهوری و عمر مفید تجهیزات اشاره کرد. این ابزار حیاتی در کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک برای مدیریت از راه دور، کار میکند. همچنین، میتوان توانایی عملکرد بدون خطای آن را نام برد که قطع دقیق و موثر کلید اتوماتیک را دارا است. تحت هر ولتاژ کنترلی از ۱۲ تا ۲۲۰ ولت، فعال میشود و با جریان کمترین امکانات، کارایی خود را اجرا میکند. بنابراین با فرستادن ولتاژ فرمان به رله قطع فوری و موثر کلید اتوماتیک صورت میپذیرد.
4) واحد حفاظت میکرولوژیک
از دیگر لوازم کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک واحد حفاظت میکرولوژیک است که برای محافظت از مدار و دستگاهها در برابر جریان اتصال کوتاه یا اضافه بار، طراحی شده است. با کمک این واحد میتوان حفاظت از مدار پایین دست کلید را بسیار پیشرفتهتر از قبل انجام داد. این واحد کنترلی مقدار حقیقی جریان را بهصورت پیوسته از 0.2 تا 1.2 اندازهگیری میکند و نظارت کامل روی شبکه دارد.
این واحد در کل انواع مختلفی دارد که مدلهای مخصوص توزیع و موتوری، از نمونههای رایج آن به شمار میروند. از جمله ویژگیهای آن هم میتوان به امکان حفاظت از نول در مقابل اضافه بار و اتصال کوتاه برای کلیدهای اتوماتیکی ۴ پل، اشاره کرد. واحد حفاظت میکرولوژیک دارای مشخصات فنی زیر است:
تعداد پل | سه پل و چهار پل |
کاربرد محصول | کنترل کلید اتوماتیک |
نوع کلید | کلید اتوماتیک ns |
نام واحد حفاظتی | میکرولوژیک آ۲ |
نوع اندازهگیری | آمپرمتر |
نوع حفاظت | حفاظت اتصال کوتاه لحظهای، آرت فالت، حفاظت اضافه بار |
5) واحد حفاظتی حرارتی مغناطیسی
این قطعه از اهمیت بسیاری در کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک برخوردار است و باید به درستی نصب و نگهداری شود تا از حوادث و خسارتهای ناشی از افزایش دما و جریان بیش از حد، جلوگیری کند. همچنین میتواند مشکلات مختلفی که در مدارهای الکتریکی به وجود میآید را برطرف کند. این واحدها که به معنای کلید راهاندازی موتور نیز شناخته میشوند در مواقع بروز اتصالی بهصورت خودکار عمل میکنند. همچنین قابل قطع زیر بار است و میتواند مدار موتور را درحین کار، قطع یا وصل کند.
یکی از مهمترین ویژگیهای آن عملکرد سریع است که به سرعت واکنش نشان میدهند. دارای دقت بالایی در تشخیص خطرات الکتریکی و اعمال حفاظت است. به شکل دقیق و قابل اعتماد عمل میکند و قابلیت اتصال به سیستمهای کنترلی را هم دارد. در مجموع به عنوان یکی از عنصرهای حفاظتی مهم در صنایع مختلف مانند نفت و گاز، خودروسازی و ماشینآلات، عملکرد مناسبی دارد. ضمن اینکه با استفاده از واحد حفاظتی حرارتی مغناطیسی میتوانید عمر مفید تجهیزات را افزایش دهید.
دسته گردان
دسته گردان به 2 نوع دسته با اتصال مستقیم و متصل با شفت، تقسیم میشود. برای جلوگیری از باز شدن درب، وقتی کلید اتوماتیک در وضعیت On قرار دارد و همچنین مانع از بسته شدن کلید اتوماتیک درصورت باز بودن درب، کاربرد دارد. در مجموع سه قفل ۵ تا ۸ میلیمتری برای قفل کردن کلید اتوماتیک با کمک دسته گردان، انجام میگیرد.
موتور کلید اتوماتیک
موتور کلید اتوماتیک روی دسته کلید نصب شده است که افزایش دوام مکانیکی را بههمراه دارد. استفاده از موتور، امکانی آسان برای قطع و وصل بارها، تغییر و جایگزینی بین منبع تغذیه معمول و پشتیبانی را فراهم میسازد. همچنین موجبات کنترل کلید از راه دور توسط شبکههای صنعتی را فراهم میکند. از ویژگی این موتور میتوان به کوچک بودن قطعه، اشاره کرد که البته اگر خراب شود، قابل تعمیر نیست و باید تعویض شود. علاوهبر آن تاثیر زیادی در صرفهجویی و بهینهسازی هزینههای انرژی دارد. از مهمترین کاربردهای این موتور میتوان موارد زیر را نام برد:
- امکان استفاده دستی از موتور کلید
- انجام تمام کنترلهای اصلی تنظیمات کلید و قفل کردن با کمک موتور کلید اتوماتیک
- انجام قطع و وصل و تنظیم مجدد کلید از راه دور
- جلوگیری از اضافه بار به واسطه سوئیچ رلههای متنوع موجود در ساختار موتور
در انتخاب لوازم جانبی کلید اتوماتیک باید به نوع و کارکرد مدار الکتریکی، شرایط محیطی، نیازهای کاربر و استفاده صحیح از آن توجه کنید. این ابزار باعث ارتقای کارایی و انعطافپذیری کلید اتوماتیک میشوند. همچنین سهولت استفاده و کنترل شبکه را بههمراه دارند.
تنظیمات حفاظت کلید اتوماتیک
برای کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک بهتر است اطلاعاتی درخصوص تنظیمات هم داشته باشید. با پیشرفت تکنولوژی، کلید اتومات به عنوان اجزای حیاتی در زیرساختهای الکتریکی مدرن باقی میماند. این کلید جریان بیوقفه نیرو را تضمین میکند و از پیشرفت جامعه و صنعت، حمایت میکند. در یک نگاه کلی با تنظیمات کنترل کلید اتومات آشنا شوید.
- پیکاپ خطای زمین باید با ۲۰ تا ۷۰ درصد بریکر تنظیم شود. پیکاپ در واقع همان مقدار جریان خطای زمین است که مدار شکن را به نقطه قطع میرساند.
- آمپرهای پیوسته، همان سطح جریانی است که اجازه عبور بدون قطع از کلید اتوماتیک را میدهد. این آمپر پیوسته را میتوان در محدوده ۲۰ تا ۱۰۰ درصد یا درجهبندی معمولی مدار شکن، تنظیم کرد.
- هنگامی که یک قطعکننده مدار بدون تاخیر عمدی خاموش میشود، مقدار دریافت آنی باید بین 2 تا ۴۰ برابر جریان قطعکننده تنظیم شود.
- مقدار جریانی که باید برای یک محدوده زمانی کوتاه از بریکر عبور کند، توسط پیکاپ کوتاه مدت تعیین میشود. بنابراین برای خاموش کردن انتخابی کلید مدار از پیکاپ کوتاه مدت استفاده کنید.
- تاخیر طولانی مدت را به گونهای تنظیم کنید که هنگام روشن کردن موتور، جریان هجومی بدون خاموش شدن از کلید اتومات، عبور کند.
نکات تعمیر و نگهداری کلید اتومات
کلید اتومات مانند بقیه ابزارهای الکتریکی به مراقبت مناسب نیاز دارد تا در اوج عملکرد به کار خود به خوبی ادامه دهد. یکی از بهترین راهها برای کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک، نگهداری منظم دستگاه است. اولین گام در این فرایند بررسی عایق داخل است که باید خشک باشد. دلیل این است که مرطوب بودن آن علاوهبر اینکه موجب کارایی کمتر میشود، محل پرورش کپک است. ضمن اینکه روغن کاری قطعات نیز باید در فواصل زمانی منظم، انجام شود.
بنابراین باید تمام قطعات را برای جلوگیری از آسیب احتمالی، بررسی کنید. در گام بعدی باید کنتاکتها را بررسی کنید تا مطمئن شوید که هیچ نشانهای از زنگزدگی یا آسیبدیدگی ندارند. اگر به میکرو اهم متر دسترسی دارید، کنتاکتها را کنترل کنید تا مشخص شود به درستی کار میکنند.
مزایای کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک
با کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک این اطمینان حاصل میشود که سیستمهای حیاتی، حتی در مواجه با اختلالات الکتریکی فعال میمانند. در نتیجه زمان خرابی را به حداقل میرسانند و بهرهوری را حفظ میکنند. برخی از مزایای کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک در زیر آورده شده است:
- با حفاظت از کلیدهای اتوماتیک و با اطمینان از اینکه سیستم الکتریکی همیشه به درستی زمین است، میتوانید به جلوگیری از آتشسوزی و سایر خطرات کمک کنید.
- با کنترل کلید اتوماتیک خطرات احتمالی و هزینههای تعمیر و نگهداری به حداقل میرسند.
- هنگامی که باتری قطع میشود، سوئیچ اتصال زمین خودکار بسته میشود و مسیری را برای هر جریان الکتریکی سرگردان به زمین فراهم میکند. با کنترل کلید اتوماتیک میتوانید از آسیب رساندن به قطعات الکتریکی، محافظت کنید.
جمع بندی
درحال حاضر برای کنترل و حفاظت در کلید اتوماتیک دستگاهها نه تنها از تجهیزات محافظت، بلکه آنها را نیز کنترل میکنند و عملکردهای تشخیصی را انجام میدهند. بنابراین برای حفاظت نیاز به خرید تجهیزات گران قیمت نیست؛ با همین قطعات ذکر شده در بالا میتوانید بهترین کنترل را داشته باشید. این لوازم الکتریکی دارای عملکرد کامل و فناوری پیشرفته هستند و الزامات عملکردی مختلف برای کنترل و حفاظت از کلید اتوماتیک را پوشش میدهد.
سوالات متداول
❓ انواع واحد حفاظت در کلید اتوماتیک را نام ببرید؟
در این خصوص واحد حفاظت حرارتی مغناطیسی و واحد حفاظت میکرولوژیک را میتوان نام برد.
❓ عملکرد رله شنت برای محافظت در کلید اتوماتیک چیست؟
حرکت ایجاد شده در رله شنت باعث قطع کلید یا به اصطلاح تریپ آن شده و مانع خرابی و خسارت به تجهیزات میشود.
❓ نقش حفاظتی کلید اتوماتیک چیست؟
در هنگام مشاهده اتصال کوتاه یا اضافه جریان غیرمنطقی، کلید کمپکت در زمان بسیار کوتاه، سیستم توزیع را قطع میکند و مانع انتشار خسارت در تمام شبکه میشود.
❓ آیا کلید اتوماتیک میتواند در برابر عدم تعادل و قطعی فاز از مدار محافظت کند؟
بله، اگر کلید اتوماتیک مجهز به میکرولوژیکها باشد میتواند در برابر عدم تعادل و قطعی فاز از مدار، محافظت کند.