کلید حرارتی اشنایدر، حفاظت مطمئن از موتور در برابر خطاها
موتورها کاربرد گسترده ای در صنایع مختلف دارند. کمتر صنعتی را می توان پیدا کرد که در آن حداقل از چند موتور استفاده نشده باشد. برای استفاده از موتور باید دو موضوع مهم مدیریت شود. اولین نکته راه اندازی موتور الکتریکی است و موضوع دوم حفاظت از موتور الکتریکی در برابر خطاها!
کلید حرارتی اشنایدر از جمله تجهیزات حفاظتی است که به صورت ویژه برای حفاظت از موتور طراحی شده است. این بریکرها قادرند موتورها را در برابر خطای اتصال کوتاه، خطای اضافه بار و برخی خطاهای دیگر محافظت کنند.
رنج گسترده جریان، عملکرد مطمئن و هماهنگی با سایر تجهیزات فشارضعیف اشنایدر از جمله شاخصه های اصلی این کلیدها است. در ادامه به بررسی بیشتر این بریکرهای پرکاربرد خواهیم پرداخت. با من همراه باشید.
حفاظت از مدار الکتریکی
وقوع خطا در مدار الکتریکی یک واقعیت اجتناب ناپذیر است! خطاهای الکتریکی منجر به کاهش طول عمر تجهیزات و عدم اجرای صحیح فرآیندها می شوند. در حالت بدتر ایجاد خطرات جدی مانند آتش سوزی نیز محتمل است.
خطاهای الکتریکی انواع مختلفی دارند. تشخیص هر کدام از خطاها با مکانیزم و تجهیز متفاوتی قابل انجام است. به عنوان مثال کلید حرارتی اشنایدر قادر است خطای اتصال کوتاه و اضافه جریان حرارتی را شناسایی کند. اما علاوه بر کلید حرارتی نمونه های دیگری از بریکرها نیز به بازار عرضه شده اند. از جمله بریکرهای رایج مورد استفاده در کاربردهای صنعتی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
رنج جریان، خطاهای قابل تشخیص و کاربرد انواع مختلف بریکرها با هم متفاوت است. علاوه بر این ساختار داخلی و عملکرد آن ها نیز تفاوت هایی با هم دارند.
مقدمه ای بر کلید حرارتی
بریکر محافظ موتور،MPCB (Motor Protection Circuit Breaker) و کلید حرارتی نام های مختلفی است که به این دستگاه اشاره دارند. این بریکرها به صورت ویژه جهت حفاظت از موتور طراحی شده اند. این بریکرها امکان پیاده سازی حفاظت بدون فیوز را فراهم می کنند.
در این روش موتورها به سرعت خاموش شده و از آسیب دیدگی آن ها جلوگیری می شود. کلید حرارتی، همانند فیوز، وقوع خطای اتصال کوتاه را تشخیص داده و مدار را قطع می کند. کلید حرارتی اشنایدر از جمله نمونه های محبوب موجود در بازار ایران است.
این بریکرها در ترکیب با کنتاکتور برای راه اندازی مستقیم موتور الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند.MPCB یک مکانیزم تاخیر حرارتی دارد. چنانچه حرارت موتور بالا باشد، این مکانیزم از راه اندازی آن جلوگیری می کند. برخی از انواع کلید حرارتی قادرند موتور را مجددا به صورت خودکار راه اندازی کنند.
با استفاده از این کلیدها، نیازی به رله اضافه بار (بیمتال) و کلید مینیاتوری برای حفاظت از موتور نخواهید داشت؛ بنابراین استفاده از این کلیدها سبب صرفه جویی در فضا و هزینه نیز می شود.
اگر به دنبال یک بریکر مطمئن برای حفاظت از موتور هستید، کلید حرارتی اشنایدر را انتخاب کنید. این کلیدها موتور الکتریکی را در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار محافظت می کنند. علاوه بر این امکان کنترل موتور (روشن/خاموش) نیز به کمک آن ها فراهم می شود.
این کلیدها از نوع قابل تنظیم بوده و هر کدام از آن ها در یک رنج جریان قابل استفاده هستند. سری های مختلف حرارتی اشنایدر رنج توان متفاوتی را پوشش می دهند. به صورت کلی این بریکرها رنج توان 0.04 تا 250 کیلووات را پوشش می دهند.
بازم به ذکر است برای راه اندازی موتور الکتریکی و غلبه بر چالش های آن در توان های بالا از سافت استارتر استفاده می شود. همچنین اگر علاوه بر رفع چالش های راه اندازی، به کنترل عملکرد موتور نیز نیاز دارید، درایو یا اینورتر انتخاب بهتری برای شماست.
یکی دیگر از مشخصات مهمی که در زمان انتخاب کلید حرارتی باید مورد توجه قرار بگیرد، ظرفیت شکست بریکر است. قدرت قطع کلیدهای حرارتی اشنایدر بین 10 تا 100 کیلو آمپر متفاوت است.
از دیگر شاخصه های بارز این بریکرها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
کلاس حفاظتی بالا
حفاظت حرارتی مغناطیسی یا مغناطیسی
عملکرد با دسته دوار، دسته چرخشی کشیده، دکمه فشاری یا ضامن
بهره مندی از پیچ های مولتی استاندارد (قابل باز و بستن با انواع پیچ گوشتی و چهارسو)
پشتیبانی از بلوک های ترمینال Ever Link، ترمینال فنری، اتصالات حلقه ای
نسخههای مختلف این بریکرها، مطابق با استاندرادهای مختلف از جمله IEC/EN 60947-1، IEC/EN60947-2، IEC/EN 60947-4-1 و استاندارد UL 60497-4-1،CSA22.2 n°60497-4-1 عرضه می شوند.
کاربردهای کلید حرارتی اشنایدر
کلید حرارتی به صورت ویژه برای حفاظت از موتور در برابر خطاهای الکتریکی عرضه شده است. اما حرارتی های اشنایدر علاوه بر این کاربرد رایج، کاربردهای دیگری نیز دارند. این بریکرهای جمع و جور در کاربردهای زیر نیز قابل اعتماد و کارآمد ظاهر شده اند:
ایزولاسیون (تفکیک مسیر مصرف کننده و بار)
محافظت از مدار در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار
کنترل خاموش و روشن شدن موتور به صورت دستی
آیا انتظار بیشتری از یک کلید حرارتی دارید؟
تنوع بالای MPCB اشنایدر
موتورها کاربرد گسترده ای در صنایع مختلف دارند. هر کاربرد الزامات متفاوتی دارد. یکی از این تفاوت ها رنج جریان یا توان موتور است. این گستردگی سبب عرضه انواع مختلفی از تجهیزات مرتبط با موتورها به بازار شده است. به عنوان مثال درایو اشنایدر رنج توان 0.15 تا چند هزار کیلووات را پوشش می دهد.
گستردگی جریان تحت پوشش در مورد بریکرها نیز رایج است. به منظور تسهیل انتخاب، بریکرها در سری های مختلفی دسته بندی می شوند. براین اساس کلید حرارتی اشنایدر را می توان در سری های زیر دسته بندی کرد:
کلید حرارتی دکا، فریم سایز 2 (TeSys Deca Frame 2)
کوچکترین نمونه های کلید حرارتی اشنایدر عضو خانواده دکا و در فریم سایز 2 عرضه می شوند. رنج توان این بریکرها 0.06 تا 15 کیلووات است. به بیان دیگر حداکثر جریان این کلیدها به 32 آمپر محدود شده است. اعضای این خانواده عملکرد و قابلیت های متفاوتی دارند.
همه سری های کلید حرارتی اشنایدر در این خانواده، از تریپ حرارتی – مغناطیسی بهره می برند. به بیان دیگر این کلیدها قادرند خطای اتصال کوتاه و اضافه جریان را تشخیص دهند. این کلیدها با پیش کد GV2 شناخته می شوند. از این بین سری GV2ME در بازار ایران بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. این کلیدها از یک دکمه روشن – خاموش برای کنترل عملکرد موتور بهره می برند.
کلید حرارتی دکا اشنایدر با پیش کد GV2RT قابلیت های بیشتری دارد. این کلیدها علاوه بر خاصیت حرارتی-مغناطیسی حالت تریپ با تاخیر را نیز دارند. این قابلیت نوعی از حفاظت حرارتی موتور است. با وجود این قابلیت تا زمانی که دمای موتور بالا باشد، کلید حرارتی اجازه روشن شدن مجدد آن را نمی دهد.
رنج جریان این کلیدها 0.1 تا 32 آمپر است. جدول زیر تنوع سری GV2ME را نشان می دهد:
کلید های سری TeSys Deca Frame 2 و کنتاکتور اشنایدر سری TeSys K, Deca به راحتی به صورت یک بلوک مونتاژ می شوند.
این کلید ها با پیشوند GV3Lو GV3Pمشخص می شوند. رنج جریان این کلیدها 12 تا 80 آمپر است. مهمترین شاخصه این کلیدها ظرفیت شکست بالای آن ها است. این کلیدها تا جریان 32 آمپر قدرت قطع 100 کیلو آمپر را پوشش می دهند. اما در جریان بیش از 32 تا 80 آمپر قدرت قطع آن ها به 50 کیلو آمپر محدود می شود.
جدول زیر خانواده GV3L این کلیدها را نشان می دهد:
مشخصات سری GV3P نیز در جدول زیر آمده است:
فریم سایز 4 حرارتی دکا (TeSys Deca Frame 4)
طبق گفته اشنایدر ما در این سری هنر تکنولوژی را شاهد هستیم. این کلید های بسیار کوچک و قوی با هسته پردازشی الکترونیکی عرضه شده اند. دقت تشخیص خطای این بریکرها بسیار بالاست و حفاظت های پیشرفته را دارا هستند.
این خانواده کلید حرارتی اشنایدر رنج توان 0.25 کیلووات تا 55 کیلووات (115 آمپر) را پوشش می دهد. پیشوند کلید های موجود در این دسته با نام های GV4L, GV4LE, GV4P, GV4PE, GV4PEM, GV4PB مشخص می شوند.
جدول زیر مشخصات برخی از اعضای این خانواده را نشان می دهد.
این سری از کلید های حفاظت موتور اشنایدر، با تریپ یونیت پیشرفته حرارتی-مغناطیسی حفاظت موثر از موتورهای توان بالا را امکانپذیر می کند. این بریکرها در برابر اضافه اتصال کوتاه، عدم تعادل فاز و قطع فاز از موتور محافظت می کند. علاوه بر این کلاس حفاظتی تریپ از بین کلاس های 5، 10 و 20 قابل انتخاب است.
رنج توانی کلید حرارتی های موجود در این دسته از 55 کیلووات (75 آمپر) تا 250 کیلووات (500 آمپر) است. پیشوند نام محصولات این دسته با GV5P, GV6P مشخص می شوند. این کلیدها امکان تنظیم جریان خطای اتصال کوتاه و اضافه جریان را دارد. جدول زیر رنج جریان این کلیدها را نشان می دهد:
کاربرد و عملکردها
وقتی صحبت از کلید حرارتی به میان می آید، برخی از عملکردهای اساسی یا پایه مورد انتظار است. به بیان دیگر تصوری که از یک کلید حرارتی در ذهن ما وجود دارد، بریکری است که برخی قابلیت های پایه ای را دارد. کلید حرارتی اشنایدر در سری های مختلف عملکردهای عمومی زیر را عرضه می کند:
حفاظت در برابر اتصال کوتاه
خطای اتصال کوتاه زمانی رخ می دهد که یکی از فازها با نول، زمین و یا فاز دیگر برخورد کند. وقوع اتصال کوتاه سبب عبور جریانی بسیار بزرگ از مدار می شود. عدم تشخیص این خطا خسارات جبران ناپذیری به بار خواهد آورد.
کلید حرارتی اشنایدر در صورت بروز اتصال کوتاه، به صورت آنی تریپ کرده و مدار را قطع می کند. در نمونه های دارای تریپ یونیت حرارتی / مغناطیسی، این خطا توسط عنصر مغناطیسی تشخیص داده می شود. در نمونه های دارای تریپ یونیت الکترونیکی نیز این خطا تشخیص داده می شود.
آستانه تریپ اتصال کوتاه نسبت ثابتی (معمولا 10 برابر) از حداکثر جریان In است. اما در سری GV4L امکان تنظیم آستانه تریپ اتصال کوتاه نیز وجود دارد.
حفاظت در برابر اضافه بار
خطای اضافه بار یکی دیگر از خطاهای رایج مدار الکتریکی است. این خطا سبب افزایش دمای موتور می شود. جالب است بدانید افزایش جریان عبوری به میزان 5 درصد In، دمای موتور را 10 درجه افزایش میدهد. از سوی دیگر افزایش دمای موتور به میزان 10 درجه سانتیگراد، طول عمر مفید موتور را به نصف کاهش می دهد.
کلید حرارتی اشنایدر در برابر این خطا نیز از مدار محافظت می کند. این خطا با استفاده عنصر حرارتی تریپ حرارتی – مغناطیسی تشخیص داده می شود. در مدل های پیشرفته این خطا توسط سنسورهای الکترونیکی تشخیص داده می شود. آستانه اضافه جریا روی همه کلیدها حرارتی قابل تنظیم است.
روشن و خاموش کردن موتور
در صورت استفاده از کلید حرارتی، بدون نیاز به کنتاکتور نیز می توان موتور را کنترل کنید. این عملیات با دکمه های فشاری یا دسته چرخشی (روتاری) امکان پذیر است. بدیهی است کلید حرارتی اشنایدر امکان کنترل از راه دور ندارد و صرفا به صورت محلی موتور را کنترل می کند.
تجهیزات جانبی کلید حرارتی اشنایدر
کلید حرارتی به منظور حفاظت از مدار در برابر برخی خطاهای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. در برخی از کاربردها به حفاظت های بیشتری نیاز داریم. برای رفع این نیاز می توان از تجهیزات دیگری مانند رله کنترل فاز و … استفاده کرد. اما راه بهتری هم وجود دارد.
برخی از بریکرها از جمله کلید اتوماتیک اشنایدر دارای تجهیزات جانبی مختلفی هستند. امکان استفاده از تجهیزات جانبی برای کلید حرارتی اشنایدر نیز وجود دارد. این تجهیزات به منظور افزایش قابلیت های حفاظتی مورد استفاده قرار می گیرند. انواع مختلفی از این تجهیزات برای سری های مختلف حرارتی اشنایدر عرضه شده است.
شکل زیر نمایی از تجهیزات جانبی سری دکا سایز 2 را نشان می دهد:
مهمترین قابلیت های حفاظتی که می توان به کلید حرارتی اشنایدر اضافه کرد عبارتند از:
حفاظت از کمبود ولتاژ
در مدارهای صنعتی گاهی اوقات با شرایط کاهش ولتاژ مواجه می شویم. از جمله دلایل این وضعیت می توان به راه اندازی مستقیم موتورهای توان بالا اشاره کرد. ادامه کار موتور در این شرایط سبب آسیب به آن می شود. اما این خطا قابل تشخیص است!
با اضافه کردن رله آندر ولتاژ (UVR) به کلید حرارتی اشنایدر، امکان تشخیص خطا فراهم می شود. این قابلیت، موتور را در برابر روشن شدن ناگهانی هنگام بازیابی ولتاژ عادی محافظت می کند. در این حالت برای راه اندازی مجدد موتور، دکمه تنظیم مجدد و/یا استارت کلید «I» باید فشار داده شود.
خاموش کردن موتور از راه دور
به کمک یک شنت تریپ می توانید قابلیت خاموش شدن از راه دور را به کلید حرارتی اضافه کنید. شنت تریپ با ایجاد یک وضعیت خطای مصنوعی، بریکر را مجاب به قطع مدار می کند. لازم به ذکر است در صورت خاموش کردن کلید از راه دور، روشن کردن دوباره آن تنها به صورت دستی امکانپذیر است.
جلوگیری از تغییر وضعیت ناخواسته
گاهی اوقات افراد مختلفی به تابلو برق دسترسی دارند. در این شرایط به عنوان مثال ممکن است یک تکنسین کلید را در وضعیت خاموش قرار داده باشد و تکنسین دیگری که از این موضوع اطلاع ندارد، کلید را روشن کند. این چالش را با نصب برچسب های اطلاع رسانی تاحد زیادی می توان پوشش داد.
با این وجود اشنایدر راهکار ایمن تری فراهم می کند. دستگیره کلید حرارتی را در هر دو وضعیت روشن و خاموش می توان قفل کرد.
جمع بندی
انواع مختلفی از بریکرها برای محافظت از مدار الکتریکی طراحی و تولید شده اند. کلید اتوماتیک و کلید مینیاتوری از جمله پرکاربردترین بریکرهای مورد استفاده در مدراهای الکتریکی هستند. اما MPCB به صورت خاص جهت حفاظت از موتور تولید شده است.
کلید حرارتی اشنایدر یکی از نمونه های محبوب موجود در بازار ایران است. این بریکرها تنوع بالایی دارند. حفاظت از موتور در برابر خطاهای اضافه بار، اتصال کوتاه و برخی خطاهای توسط این کلیدها انجام می شود. همین الان کلید حرارتی اشنایدر را با گارانتی اصالت و خدمات پس از فروش از پناپ کالا بخرید.