Neden Kontaktörler Her Zaman Yakılıyor? Aşırı Yük ve Kısa Devre Koruması Eş Zamanlı Gerçekleştirilmelidir

Kontaktörler, normal kullanım sırasında bu tür işlemlere ihtiyaç duyan yükleri kapamak ve açmak için kullanılır, özellikle orta gerilimli halka aydınlatması ve endüstriyel elektrik motorları gibi belirli faaliyetlerde.

Orta gerilimli kontaktör + füze kombinasyon kontrolcüsü (F-C), 12 kV'ye kadar olan motorları kontrol edebilir. Ancak, orta gerilimli kontrolcüler ayrıca başka tipte yükler, özellikle dönüşümçüler için de uygun olabilir. Bu tür yükler için, kontaktörler genellikle mekanik kilitleme eklenerek değiştirilir, böylece sistem gerilimi çökerken kontaktör otomatik olarak açılmaz.

Mekanik olarak kilitlenmiş kontaktörler, elektromanyetik olarak tutulan kontaktörlerle yapısal olarak temel olarak aynıdır. Bununla birlikte, kontaktörün kapalı kalmasını sağlamak için sürekli enerji sağlayan ana bobinden ziyade, mekanik olarak kilitlenmiş kontaktörler mekanik kilitlemeyi kullanır. Esasında, mekanik olarak kilitlenmiş kontaktörler orta gerilimli devre kesicilerini simule eder. Bununla birlikte, kontaktörler ve devre kesiciler arasında belirgin farklılıklar olduğunu unutmamak gerekir.

Kontrol Devreleri İçin Dikkat Edilecek Noktalar

Geleneksel elektromanyetik olarak tutulan bir kontaktör kapandıktan sonra, ana bobin enerji sağlandığı sürece kapalı kalır. Ana bobin devresi için en yaygın kontrol güç kaynağı, tüm kontrolcünün bir parçası olan bir kontrol güç dönüştürücüsüdür. Bu nedenle, motor yükleri için, sistem gerilimi çökerken, motor otomatik olarak bağlantısından çıkar, bu da motora zarar vermemesini sağlar.

Buna karşılık, mekanik olarak kilitlenmiş kontaktörler, sistem gerilimi çökerken kapalı kalır. Bu, özellikle sistem geriliminin tekrar sağlanmasında otomatik olarak yeniden güçlendirilmesi gereken, örneğin aydınlatma dönüşümçüleri gibi yükler için özellikle gerekli hale gelir.

Elektromanyetik olarak tutulan kontaktörler, ana bobin kontrol devresindeki kontaklar açıldığında açılır. Diğer yandan, mekanik olarak kilitlenmiş kontaktörler, kilitleme devresindeki kontakların kapanmasıyla kilidi açılır, bu da kontaktörün açılmasına izin verir. Böylece, mekanik olarak kilitlenmiş kontaktörler için gereken kontrol, orta gerilimli devre kesicilerine benzerdir.

Mekanik olarak kilitlenmiş kontaktörler, tetiklemek için güvenilir bir kontrol güç kaynağı gerektirir. Doğrudan akım (pil) güç kaynağı tercih edilir, ancak tek kontrol güç kaynağı, birincil gerilim kaynağına bağlı bir kontrol güç dönüştürücüsü ise, alternatif akım kapasitör tetikleme cihazı kullanılabilir.

Kapatma devresi, ana bobinin sadece kapatma sırasında enerji almasını sağlamak için anlık kontak düğmeleri kullanmalıdır. Benzer şekilde, tetikleme (kilidi açma) devresi de anlık kontak düğmeleri kullanmalıdır. Koruma rölesi tarafından otomatik tetikleme için, tetikleme (kilidi açma) devresine genellikle açık bir kontak bağlanmalı ve kapatma devresine koruma rölesinden genellikle kapalı bir kontak bağlanmalıdır. Kapatma devresinde genellikle kapalı röle kontağının amacı, tetikleme sırasında ana bobin devresinin enerjisiz kalmasını sağlamaktır. Ayrıca, bazı çok işlevli mikroişlemci rölelerde 86 fonksiyonu veya ayrı bir kilitleme rölesi yoluyla bir kilitleme (86) röle fonksiyonu eklenmesi de istenir.

Önemli bir nokta, kullanıcının dış kontrol devresi, kapatma devresinde tutma kontaklarını içermemelidir. Mekanik olarak kilitlenmiş kontaktörler, elektromanyetik olarak tutulan kontaktörlerle aynı şekilde çalışır, mekanik kilit eklenmiştir. Eğer ana bobin devresi sürekli olarak enerji alıyorsa, tetikleme kiliti çalıştırılmasada kontaktör kapalı kalacaktır.

Kaynaklar, hatanın kesilmesi ile sonraki yeniden güçlendirme arasındaki zaman miktarına dair tahminlerde değişiklik gösterir. Çoğu kaynak, arka kapanırken (açma sırasında) arkın kesilmesi ile sonraki kapatma işlemi arasındaki kontak kapanış arasında en az altı çevrim olması gerektiğini belirtir.

Kısa Devre ve Aşırı Yük Dikkat Edilecek Noktaları

Dönüşümçülere güç sağlamak için kullanılan kontaktörler, motorlara güç sağlamak için kullanılan kontaktörlerden yalnızca akım sınırlama füzelerinin özelliklerinde farklılık gösterir. Motor devrelerini korumak için kullanılan füzeler, Sınıf M füzeleridir ve bu füzelerin koruma özellikleri, motor uygulaması gereksinimlerine uygun olarak tasarlanmıştır. Dönüşümçü besleyicileri için, füzeler Sınıf T füzeleri olmalıdır, dönüşümçüler için uygun koruma sağlamak üzere tasarlanmıştır.

Füze olmayan kontaktörlerin sadece sınırlı kesme kapasitesi vardır. Bu nedenle, kontaktörler her zaman akım sınırlama füzeleriyle birlikte kullanılmalıdır. Kontaktör (normal yük akımını ve ılımlı aşırı yük akımını keser) ve akım sınırlama füzesi (kontaktörün tek başına kapasitesini aşan akımları keser) kombinasyonu, tam aşırı akım ve kısa devre kesme kapasitesini sağlar.

Aşırı akım röleleri, gereksiz füze çalışmasını önlemek için ılımlı aşırı yük akımlarına karşı koruma sağlamak üzere kullanılmalıdır. Bu koruma, füze-kontaktör kombinasyonunun sürekli akım taşıma kapasitesiyle koordineli olmalıdır. Füzelerin önemli miktarda ısı üretmesi nedeniyle, füzeler sürekli akım için önerilen boyuttan biraz daha büyük olacak şekilde boyutlandırılması olağandışı değildir. Bu nedenle, aşırı akım röleleri hem dönüşümçü hem de füze-kontaktör kombinasyonu için aşırı yük koruması sağlar. Bu, füzenin kısa devre koruması sağlama, aşırı yük koruması sağlamama görevi olduğu için uygun bir durumdur.

Tek Faz Koruma

Modern motor aşırı yük koruma cihazları genellikle giriş gücünün bir fazının kaybolduğunda motoru otomatik olarak bağlantısından çıkarmak için bir koruma fonksiyonu içerir. Ancak, motor olmayan besleyiciler için bu "tek faz koruma" gerekli veya istenen olmayabilir. Örneğin, kondansatör veya aydınlatma yükleri genellikle tek faz koşullarından zarar görmez. Bununla birlikte, kullanıcılar tek faz korumanın uygun olup olmadığını değerlendirmelidir. Bu fonksiyonu uygulamanın en yaygın yolu, akım sınırlama füzesindeki itici ile mekanik olarak aktive edilen bir füze tetikleme eklentisi sağlamaktır. Bu seçenekle, herhangi bir birincil akım sınırlama füzesi çalıştığında, füzedeki göstergeli itici, bir tetikleme kolunu harekete geçirerek kontaktörün açılmasına neden olur.

Diğer Uygulama Dikkat Edilecek Noktaları

Mekanik olarak kilitlenmiş kontaktörler, elektromanyetik olarak tutulan kontaktörlerle birçok uygulama özelliğini paylaşırlar. Devre kesicilerin aksine, kontaktörler sık kullanıma uygun olarak tasarlanmıştır, 200.000 elektriksel işlem ile. Bir kontaktörden beslenebilecek dönüşümçünün büyüklüğü, elbette, mevcut füzeler (özellikle 7,2 kV'de) ve kontaktörün sürekli akım kapasitesi ile sınırlıdır.

Kontaktörler, düşük enerjili kontrol güç gereksinimleri ile tasarlanmıştır. Bu nedenle, kapatma ve açma hızları nispeten yavaş olabilir. Tipik bir kapatma süresi, 400 A için 40 ms ve 720 A için 70 ms, açma süresi ise 400 A için 90 ms ve 720 A için 35 ms'dir. Bu süreler, devre kesicilerin çalışma sürelerinden çok uzundur, ancak genellikle kontrol devreleri veya sistem işletme prosedürleri için özel bir dikkat gerektirmez. Kilitlemiş kontaktörler, devre kesiciler için gerekli olan geçiş bölümleri ve büyük anahtarlama kasalarını ortadan kaldırarak orta gerilimli kontrolcülerin tasarımına entegre edilmiştir. Mekanik olarak kilitlenmiş kontaktörler, kısa devre koruması için füzeler kullanıldığından, ciddi bir hatada füzeler çalışabilir. Bu durum gerçekleşirse, füzelerin değiştirilmesiyle ilişkili durma süresi, devre kesiciler kullanıldığında gerekli olan süreden daha uzun olacaktır. Ancak deneyim, ciddi hataların nispeten nadir olduğunu göstermiştir, bu nedenle bu, büyük bir sorun olmaması muhtemeldir.

Özet

Kontaktörler, on yıllardır dönüşümçülere ve diğer motor olmayan yüklerine güç sağlamak için kullanılmıştır ve son yıllarda kullanımı önemli ölçüde artmıştır. Mekanik olarak kilitlenmiş kontaktörlerin kullanımı, özellikle dönüşümçülerin orta gerilimli kontaktörlerle güçlendirilmesi durumunda uygun bir seçenektir.