چرا تماس‌گرهای همیشه سوختن؟ حفاظت از بار زیاد و کوتاه شدن باید همزمان اعمال شود

کنتاکتورها برای بستن و باز کردن بارهایی که در استفاده معمولی به این عملیات نیاز دارند، به خصوص برای فعالیت‌های خاص مانند روشنایی عمومی ولتاژ متوسط و موتورهای الکتریکی صنعتی استفاده می‌شوند.

ترکیب کنترل‌کننده کنتاکتور ولتاژ متوسط + سیم پیچ (F-C) می‌تواند موتورهای تا ۱۲ کیلوولت را کنترل کند. با این حال، کنترل‌کننده‌های ولتاژ متوسط همچنین برای تغذیه انواع دیگر بارها مناسب هستند، به ویژه ترانسفورماتورها. برای چنین بارهایی، کنتاکتورها معمولاً به شکلی تغییر می‌یابند که شامل قفل مکانیکی شوند، به طوری که کنتاکتور وقتی ولتاژ سیستم سقوط می‌کند، خود به خود باز نشود.

کنتاکتورهای قفل‌دار مکانیکی از نظر ساختاری تقریباً مشابه کنتاکتورهای حفظ‌شده الکترومغناطیسی هستند. با این حال، به جای تکیه بر یک سیم پیچ اصلی که به طور مداوم تغذیه می‌شود تا کنتاکتور را بسته نگه دارد، کنتاکتورهای قفل‌دار مکانیکی از قفل مکانیکی برای حفظ وضعیت بسته استفاده می‌کنند. در واقع، کنتاکتورهای قفل‌دار مکانیکی مداربرهای ولتاژ متوسط را شبیه‌سازی می‌کنند. با این حال، باید در نظر داشت که تفاوت‌های متمایزی بین کنتاکتورها و مداربرها وجود دارد.

ملاحظات مدارهای کنترل

پس از بسته شدن یک کنتاکتور حفظ‌شده الکترومغناطیسی سنتی، آن به طور مداوم بسته می‌ماند تا زمانی که سیم پیچ اصلی تغذیه می‌شود. بیشتر اوقات، منبع تغذیه مدار سیم پیچ اصلی یک ترانسفورماتور تغذیه کنترلی است که بخشی از کل کنترل‌کننده است. بنابراین، برای بارهای موتور، وقتی ولتاژ سیستم سقوط می‌کند، موتور به طور خودکار قطع می‌شود و از این طریق از خسارت به موتور جلوگیری می‌شود.

در مقابل، کنتاکتورهای قفل‌دار مکانیکی وقتی ولتاژ سیستم سقوط می‌کند، بسته می‌مانند. این به ویژه ضروری است وقتی بار از نوعی است که نیاز به تغذیه خودکار مجدد وقتی ولتاژ سیستم بازگردانی می‌شود دارد، مانند ترانسفورماتورهای روشنایی.

کنتاکتورهای حفظ‌شده الکترومغناطیسی وقتی کنتاکتها در مدار کنترل سیم پیچ اصلی باز می‌شوند، باز می‌شوند. از طرف دیگر، کنتاکتورهای قفل‌دار مکانیکی با بسته شدن کنتاکتها در مدار قفل‌کننده، باز می‌شوند. بنابراین، کنترل مورد نیاز برای کنتاکتورهای قفل‌دار مکانیکی به نوعی مشابه کنترل مداربرهای ولتاژ متوسط است.

کنتاکتورهای قفل‌دار مکانیکی به یک منبع تغذیه کنترلی قابل اعتماد برای قطع نیاز دارند. یک منبع تغذیه مستقیم جریان (باتری) ترجیح داده می‌شود، اما اگر تنها منبع تغذیه کنترلی یک ترانسفورماتور تغذیه کنترلی متصل به منبع ولتاژ اصلی است، دستگاه قطع کننده جریان متناوب با ظرفیت مناسب است.

مدار بستن باید از دکمه‌های تماس موقت استفاده کند تا سیم پیچ اصلی فقط در دوره بستن تغذیه شود. به طور مشابه، مدار قطع (آزادسازی قفل) باید از دکمه‌های تماس موقت استفاده کند. برای قطع خودکار رله‌های محافظ، یک تماس باز باید در مدار قطع (آزادسازی قفل) متصل شود و یک تماس بسته از رله محافظ در مدار بستن متصل شود. هدف از تماس بسته رله در مدار بستن این است که مطمئن شویم مدار سیم پیچ اصلی در زمان قطع بی‌قدرت شود. همچنین مطلوب است که عملکرد رله قفل (۸۶) شامل شود، اما از طریق عملکرد ۸۶ در برخی از رله‌های میکروپروسسور چندکاره یا از طریق یک رله قفل جداگانه.

مهم است که مدار کنترل خارجی کاربر نباید شامل تماس‌های حفظ‌کننده در مدار بستن باشد. کنتاکتورهای قفل‌دار مکانیکی به همان شکلی که کنتاکتورهای حفظ‌شده الکترومغناطیسی عمل می‌کنند، با اضافه شدن یک قفل مکانیکی. اگر مدار سیم پیچ اصلی به طور مداوم تغذیه شود، کنتاکتور حتی اگر قفل قطع کار کند، بسته می‌ماند.

منابع متفاوت در برآوردهای خود از مدت زمانی که باید بین قطع خطای و تغذیه مجدد بعدی اجازه داده شود، متفاوت هستند. بیشتر منابع نشان می‌دهند که حداقل شش چرخه بین قطع قوس (در زمان باز شدن) و بستن تماس در عملیات بستن بعدی باید وجود داشته باشد.

ملاحظات مربوط به کوتاه‌شدن و بیش‌باری

کنتاکتورهای استفاده شده برای تغذیه ترانسفورماتورها فقط در ویژگی‌های سیم‌پیچ‌های محدودکننده جریان با کنتاکتورهای استفاده شده برای تغذیه موتورها متفاوت هستند. سیم‌پیچ‌های استفاده شده برای محافظت از مدارهای موتور سیم‌پیچ‌های کلاس M هستند که ویژگی‌های محافظتی آنها برای نیازهای کاربردی موتورها مناسب است. برای تغذیه ترانسفورماتورها، سیم‌پیچ‌ها باید از کلاس T باشند که برای ارائه محافظت مناسب برای ترانسفورماتورها طراحی شده‌اند.

کنتاکتورهای بدون سیم‌پیچ فقط ظرفیت محدودی برای قطع دارند. بنابراین، کنتاکتورها باید همیشه با سیم‌پیچ‌های محدودکننده جریان استفاده شوند. ترکیب یک کنتاکتور (که جریان بار عادی و بیش‌بار متوسط را قطع می‌کند) و یک سیم‌پیچ محدودکننده جریان (که جریان‌هایی که فراتر از ظرفیت کنتاکتور تنها است را قطع می‌کند) ظرفیت کامل قطع جریان بیش‌بار و کوتاه‌شدن را فراهم می‌کند.

باید از رله‌های بیش‌جریان برای ارائه محافظت در برابر جریان‌های بیش‌بار متوسط استفاده شود تا از عملکرد غیرضروری سیم‌پیچ‌ها جلوگیری شود. این محافظت باید با ظرفیت تحمل جریان مداوم ترکیب سیم‌پیچ-کنتاکتور هماهنگ شود. چون سیم‌پیچ‌ها مقدار قابل توجهی گرما تولید می‌کنند، نادر است که سیم‌پیچ‌ها به اندازه‌ای بزرگتر از توصیه شده برای جریان مداوم اندازه‌گیری شوند. بنابراین، رله‌های بیش‌جریان محافظت بیش‌بار را نه تنها برای ترانسفورماتور بلکه برای ترکیب سیم‌پیچ-کنتاکتور نیز فراهم می‌کنند. این مناسب است چون وظیفه سیم‌پیچ ارائه محافظت در برابر کوتاه‌شدن است، نه بیش‌بار.

محافظت یک‌فازی

دستگاه‌های محافظت بیش‌بار موتور مدرن معمولاً شامل یک عملکرد محافظت برای قطع خودکار موتور وقتی یک فاز از تغذیه ورودی از دست داده می‌شود. با این حال، برای تغذیه‌های غیرموتوری، این "محافظت یک‌فازی" ممکن است لازم یا مطلوب نباشد. به عنوان مثال، بارهای خازنی یا روشنایی معمولاً توسط شرایط یک‌فازی آسیب نمی‌بینند. با این حال، کاربران باید در نظر بگیرند که آیا محافظت یک‌فازی مناسب است. روش رایج برای اجرای این عملکرد ارائه یک ا Zubehör für die Auslösung, das mechanisch durch einen Stift auf dem strombegrenzenden Sicherung ausgelöst wird. Mit dieser Option, wenn eine der primären strombegrenzenden Sicherungen betätigt wird, aktiviert der Indikatorstift auf der Sicherung einen Auslösehebel, wodurch der Kontakter geöffnet wird.

سایر ملاحظات کاربردی

کنتاکتورهای قفل‌دار مکانیکی بسیاری از ویژگی‌های کاربردی کنتاکتورهای حفظ‌شده الکترومغناطیسی را دارند. متفاوت از مداربرها، کنتاکتورها برای عملیات مکرر طراحی شده‌اند، با ۲۰۰۰۰۰ عملیات الکتریکی. اندازه ترانسفورماتوری که می‌تواند از طریق یک کنتاکتور تغذیه شود، البته محدود به سیم‌پیچ‌های موجود (به ویژه در ۷.۲ کیلوولت) و ظرفیت جریان مداوم کنتاکتور است.

کنتاکتورها طراحی شده‌اند تا نیازهای انرژی کنترل پایینی داشته باشند. بنابراین، سرعت بستن و باز کردن آنها ممکن است نسبتاً کند باشد. یک زمان بستن معمولی ۴۰ میلی‌ثانیه برای ۴۰۰ آمپر و ۷۰ میلی‌ثانیه برای ۷۲۰ آمپر است، در حالی که زمان باز کردن ۹۰ میلی‌ثانیه برای ۴۰۰ آمپر و ۳۵ میلی‌ثانیه برای ۷۲۰ آمپر است. اگرچه این زمان‌ها بسیار طولانی‌تر از زمان‌های عملیاتی مداربرها هستند، معمولاً نیاز به ملاحظات خاصی برای مدارهای کنترل یا رویه‌های عملیاتی سیستم ندارند. کنتاکتورهای قفل‌دار در طراحی کنترل‌کننده‌های ولتاژ متوسط یکپارچه شده‌اند، با حذف بخش‌های انتقالی و پوشش‌های بزرگ تجهیزات توزیع مورد نیاز برای مداربرها. چون کنتاکتورهای قفل‌دار مکانیکی از سیم‌پیچ‌ها برای محافظت در برابر کوتاه‌شدن استفاده می‌کنند، سیم‌پیچ‌ها ممکن است در صورت وقوع خطا شدید عمل کنند. اگر این اتفاق بیفتد، زمان توقف مرتبط با تعویض سیم‌پیچ‌ها بیشتر از زمان مورد نیاز برای استفاده از مداربرها است. با این حال، تجربه نشان داده است که خطاها شدید نسبتاً نادر هستند، بنابراین این موضوع احتمالاً مسئله اصلی نخواهد بود.

خلاصه

کنتاکتورها برای تأمین تغذیه به ترانسفورماتورها و سایر بارهای غیرموتوری دهه‌ها استفاده شده‌اند و استفاده از آنها در سال‌های اخیر به طور قابل توجهی افزایش یافته است. استفاده از کنتاکتورهای قفل‌دار مکانیکی به خصوص مناسب است وقتی ترانسفورماتورها توسط کنتاکتورهای ولتاژ متوسط تغذیه می‌شوند.