یکی از تجهیزات پرکاربرد در کنترل بارهای الکتریکی، کنتاکتورها هستند. این کلیدهای الکترومغناطیسی به طور گسترده در واحدهای صنعتی، تجاری و مسکونی مورداستفاده قرار می گیرند. ساختار کنتاکتورها از دو بخش الکتریکی و مکانیکی تشکیل شده است. هنگام استفاده از این تجهیزات ممکن است خطاهای ناخواسته ای رخ دهد که سبب خرابی کنتاکتور خواهد شد. در این مقاله خرابی های کنتاکتور، علت وقوع هر خطا و راه حل مناسب برای هریک از آن ها را مورد برسی قرار خواهیم داد.
ساختار داخلی و عملکرد کنتاکتور
در منابع مختلف نام گذاری ها و دسته بندی های متنوعی برای اجزای داخلی کنتاکتور ذکر شده است. درحالت کلی کنتاکتورها از 4 بخش اصلی تشکیل شده اند:
- بخش اول شامل کنتاکت ها می شود. این بخش کنتاکتور از یک کنتاکت ثابت و یک کنتاکت متحرک تشکیل شده است.
- بخش بعدی مکانیزم الکترومغناطیسی است که با دریافت یک سیگنال فرمان، تیغه ثابت و متحرک را به هم متصل می کند.
- در بخش سوم یک مکانیزم جرقه گیر تعبیه شده است که کار آن کنترل جرقه های ناشی از قطع اتصال بین تیغه ها است.
- در بخش چهارم یک قاب محافظ از جنس مواد نارسانا یا پلاستیک وجود دارد که از اجزای داخلی کنتاکتور محافظت می کند.
باتوجه به بخش های مختلف ساختار داخلی کنتاکتور، می توان انواع خرابی های مربوط به آن ها را طبقه بندی کرد. قبل از پرداختن به خرابی های کنتاکتور، توضیح مختصری درمورد عملکرد این کلیدها بیان می کنیم.
ساز و کار کنترل کنتاکتور به این صورت است که با اتصال ولتاژ فعال ساز، سیم پیچ الکترومغناطیسی به یک آهنربای الکتریکی تبدیل می شود. این آهنربا، با جابه جایی هسته سیم پیچ که به تیغه متحرک متصل است، باعث اتصال تیغه ثابت و متحرک شده و مسیر جریان را برقرار می کند.
جزئیات بیشتر درمورد ساختار داخلی و عملکرد کنتاکتور را می توانید در مقاله “ کنتاکتور چیست ” مشاهده کنید.
اهمیت خرابی کنتاکتور
خرابی های کنتاکتور باعث بروز مشکلاتی از جمله اختلال در عملکرد عادی سیستم و تجهیزات الکتریکی می شود. خرابی تجهیزات و بروز خطرات ایمنی، می تواند از جمله پیامدهای حاصل از این خرابی ها باشد. با کسب آگاهی درمورد علل وقوع این خرابی ها و یافتن راه حل مناسب برای جلوگیری از وقوع آن ها، می توان از آسیب های بعدی پیشگیری کرد.
از رایج ترین خرابی های کنتاکتور می توان به چسبیدن یا سوختن کنتاکت ها(تیغه ها) و سوختن سیم پیچ اشاره کرد. هردو مورد را اصطلاحا سوختن کنتاکتور می نامند. پیشگیری از وقوع این خرابی ها بهترین راه کار برای مقابله با آن ها است. با توجه به برخی نکات استاندارد در زمان نصب و استفاده از این تجهیزات می تواند از این خرابی ها جلوگیری کند.
چگونه از سوختن کنتاکتور جلوگیری کنیم؟
کنتاکتورهای مدرن قابلیت اطمنیان بیشتری دارند چون با گذشت زمان پیشرفت قابل توجهی در فناوری آن ها رخ داده است. اگر کنتاکتورها در پارامترهای عملیاتی که برای آن ها تعریف شده است به کار گرفته شوند، نحوه عملکرد آن ها قابل پیش بینی خواهد بود. بنابراین رعایت نکات کلیدی نصب صحیح، استفاده مناسب و نگهداری به موقع، همانند سایر تجهیزات الکتریکی، کاهش خرابی های کنتاکتور را به دنبال دارد. در مقاله راهنمای نصب کنتاکتور به بررسی نکات مهم در زمان نصب این کلیدها پرداخته ایم. در ادامه این نکات مهم را بیان می کنیم.
قبل از نصب
- لازم است متناسب بودن ولتاژ کنترل(فرمان) و ولتاژ نامی کنتاکتور با بار مورد برسی قرار بگیرد. اضافه ولتاژ و افت ولتاژ هر دو میتواند روی دوام سیم پیچ تاثیر گذار باشد و سبب فرسودگی سیم پیچ شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه به مقاله “ راهنمای انتخاب کنتاکتور ” مراجعه کنید.
- برای استفاده از کنتاکتور استوک(دسته دوم) ابتدا لازم است به کمک یک پارچه خشک، هسته سیم پیچ را تمیز کنید. اگر زنگ زدگی های هسته مقاوم باشد، می توانید از بنزین برای از بین بردن آن ها استفاده کنید.
- از نصب کنتاکتور در مکان های با دمای بالا خودداری کنید. زیرا عملکرد و طول عمر کنتاکتور هر دو تحت تاثیر افزایش دما قرار خواهند گرفت. بنابراین در زمان نصب کنتاکتور باید از ثابت بودن دمای محیط اطراف آن در سطح مشخص شده اطمینان حاصل کنید.
ملاحظات مهم در حین نصب کنتاکتور
- اتصال سیم ها به کنتاکتور باید به گونه ای باشد که قسمت هادی آن ها کاملا داخل ترمینال قرار بگیرد؛ در غیر این صورت باعث اکسیداسیون سیم ها می شود.
- سفت کردن پیچ های ترمینال برای جلوگیری از ضعیف شدن اتصال در اثر لرزش، ضروری است.
- تکه های سیم شکسته باید کاملا تمیز شوند تا از افتادن آن ها به داخل کنتاکتور جلوگیری شود. این تکه سیم ها باعث گیر کردن تیغه ها و سوختن سیم پیچ می شوند.
تعمیر و نگهداری مستمر
تعمیر و نگهداری در پیشگیری از خرابی های کنتاکتور نقش بسیار مهمی دارد. در حالت کلی تعمیر و نگهداری کنتاکتور را به دو بخش نگهداری غیر فعال و درحال کار تقسیم می کنند.
تعمیر و نگهداری غیر فعال
- اطمینان از سلامت کابل ها، شل بودن ترمینال ها و عایق سیم؛ از مواردی هستند که باید مورد بررسی قرار بگیرند.
- باید از مقدار مقاومت عایق بین فازهای کنتاکتور Ac اطمینان حاصل کنید. این مقدار از MΩ10 نباید کمتر باشد.
- استقامت سیم پیچ و عملکرد فنر میانی در نگهداری تیغه ها تاثیر گذارند و باید بررسی شوند.
- برای نگهداری هسته آهنی اطمینان حاصل کنید که در زمان انجام بازرسی با قطع برق، هسته آهنی جابجا و اتصال تیغه ها جدا می شود.
نگهداری در حال کار
- از طبیعی بودن محدوده جریان بار اطمینان حاصل کنید.
- نسبت به هرگونه صدای غیر طبیعی در حین انجام کار مانند وزوز کردن حساس باشید. اتصال ضعیف و یا ولتاژ پایین ممکن است باعث ایجاد این صداها شود.
- از نسوختن سیم پیچ و تغییر نکردن رنگ تیغه ها مطمئن شوید.
- داخل و خارج کنتاکتور را تمیز نگهدارید.
- به عوامل محیطی ناخواسته مانند رطوبت، روغن، گرد و غبار و… توجه کنید.
خرابی های کنتاکتور
به طورکلی کنتاکتورها از جمله عناصر مداری هستند که به راحتی خراب نمی شوند. اما اگر کنتاکتور بدون در نظر گرفتن داده های فنی مورد استفاده قرار بگیرد، اتصال کوتاه در شبکه تغذیه رخ دهد یا جریان بیش از حد از مدار عبور کند، می تواند خرابی کنتاکتور را به دنبال داشته باشد.
دقت در انتخاب درست، سبب تداوم کار کنتاکتور شده و به راحتی می تواند هزاران بار باز و بسته شود. چسبیدن تیغه ها و سوختن سیم پیچ رایج ترین خرابی کنتاکتورها است.
علل و راه حل چسبیدن تیغه کنتاکتور
عبور جریانی بالاتر از جریان نامی از کنتاکت های اصلی؛ گرم شدن بیش از حد کنتاکت ها را در پی خواهد داشت. در نتیجه این گرم شدن، ممکن است تیغه ها به هم بچسبند. از علل این رخداد می توان به وقوع اتصال کوتاه در مدار، سوئیچینگ جریان بالا یا بروز خطا در انتقال ستاره به مثلث اشاره کرد.
به طور مثال اگر از کنتاکتور کلاسAC-1 برای کنترل موتور استفاده شود ممکن است تیغه ها به هم بچسبند که علت آن جریان راه اندازی زیاد موتور ها است. با به کارگیری کنتاکتور کلاس AC-3 می توان مانع از این اتفاق شد.
بنابراین در انتخاب یک کنتاکتور حتما نوع بار باید مورد توجه قرار بگیرد. هنگام وقوع اتصال کوتاه، ابتدا لازم است علت وقوع آن را شناسایی و سپس فیوز مدار کنترل را تعویض کنید. از آن جا که کنتاکتورها در حالت عادی فاقد مکانیزم محافظت از اضافه بار هستند، ممکن است در یک جریان خاص تیغه ها به یکدیگر بچسبند.
علل و راه حل سوختن سیم پیچ
اعمال ولتاژ کمتر یا بیشتر از مقدار نامی به سیم پیچ کنتاکتور، سبب سوختن سیم پیچ خواهد شد. همچنین عواملی مانند ورود گرد و غبار و اجسام خارجی به فضای داخل کنتاکتور نیز در وقوع این اتفاق موثر است.
در زمان مواجه با این رخداد برای اطمینان از پایداری ولتاژ تغذیه سیم پیچ، باید ابتدا ولتاژ و فرکانس سیگنال فرمان را مورد بررسی قرار دهید. اگر سیم پیچ براساس مقادیر مشخص ولتاژ و جریان روی کاتالوگ تغذیه شود، از سوختن کویل جلوگیری خواهد شد.
هم چنین درصورتی که طول کابل های مدار کنترل(کویل) بیش از حد بلند باشد، ممکن است خرابی کنتاکتور را در پی داشته باشد. طول زیاد کابل ها سبب افت ولتاژ در آن ها شده و بسته شدن تیغه ها را سخت می کند. از طرفی افزایش ظرفیت خازنی کابل با افزایش سطح مقطع، از باز شدن تیغه ها جلوگیری می کند.
از دیگر عواملی که فرآیند بسته شدن کنتاکتور را با مشکل مواجه می کند می توان به شرایط سخت جوی، خوردگی و ورود کثیفی یا ذرات خارجی به فضای سیم پیچ اشاره کرد. این عوامل کنترل از راه دور کنتاکتور را نیز مختل می کند.
در این شرایط باید کنتاکتور را با جریان پرفشار هوای تمیز پاک سازی کرد. به علاوه توجه به سلامت محفظه و بستن منافذ احتمالی آن نیز مهم و ضروری است.
جمع بندی
عوامل مختلفی می توانند در خرابی کنتاکتورها دخالت داشته باشند. سوختن سیم پیچ و چسبیدن تیغه ها رایج ترین خرابی های کنتاکتور محسوب می شوند. اما خرابی فنرهای نگهدارنده نیز گاهی رخ می دهد. مهم ترین علت های خرابی کنتاکتور عبارتند از:
- اضافه بار الکتریکی
- نصب نادرست
- تعمیر و نگهداری نامناسب
- ورود آلاینده ها و عوامل محیطی ناخواسته به فضای داخل کنتاکتور
- تراز نبودن کنتاکتور یا شل بودن ترمینال ها
- بالا رفتن عمر کنتاکتور و قطعات داخلی
- استرس مکانیکی بیش از حد
- عدم پایداری ولتاژ تغذیه بوبین
در نظر گرفتن نکات ضروری هنگام نصب و استفاده از کنتاکتورها، و به کارگیری راه حل های مناسب در افزایش طول عمر این تجهیزات و قابلیت اطمینان آن ها تاثیر بسزایی خواهد داشت.