کلید ( طراحی ان ها )

کلید

کلیدها وسیله ای هستند که برای کنترل، تغییر اتصال وسایل و مصرف کننده های الکتریکی، جدا کردن قسمتی از مدار از شبکه برق، راه اندازی موتورهای تک فاز و سه فاز، ارتباط دستگاه های اندازه گیری با شبکه برق، و… به کار می روند. تغییر وضعیت کلیدها می تواند به صورت دستی با استفاده از نیروی مکانیکی و یا به صورت اتوماتیک با استفاده از نیروی مغناطیسی یا الکتروموتوری انجام می گیرد.

کلید مطمئن ترین وسیله جداسازی (ایزوله) وسایل الکتریکی از شبکه برق محسوب می شود.

کلید مناسب باید موارد زیر را در یک سیستم الکتریکی برآورده سازد:

1_ مقدار جریان نامی مصرف کننده را بدون اینکه تغییراتی در ساختمان کلید انجام شود، تحمل نماید.

2_ در سیستم یک فازه، فاز و نول و در سیستم سه فازه، هر سه فاز را به صورت همزمان قطع و وصل نماید.

3_ از نظر حفاظت الکتریکی (حفاظت در مقابل برق گرفتگی) و حفاظت اشیاء خارجی (IP) از اطمینان قابل قبولی برخوردار باشد.

4_ از نظر تحمل ولتاژ، حداقل ، ولتاژ نامی شبکه را تحمل نماید.

5_ قوس الکتریکی ایجاد شده در هنگام قطع و وصل، حداقل باشد تا از جوش زدن و کاهش طول عمر کلید جلوگیری شود.

6_ از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد.

7_ از نظر ساختمان داخلی، طرز نصب و شکل ظاهری مناسب بوده و به راحتی قابل نصب باشد.

در این بخش به ساختمان و نحوه ی طراحی کلیدهای ساده مطابق با استاندارد IEC اشاره شده است.

کلید اهرمی (تیغه ای)

کلید اهرمی ساده ترین نوع کلید بوده که به وسیله یک اهرم به تیغه های متحرک کلید نیرو وارد می شود. و آن ها را به کنتاکت های ثابت که طرف منبع تغذیه قرار گرفته وصل می کند. کنتاکت های ثابت متصل شده به تیغه ها طرف مصرف کننده قرار می گیرد. در برخی از این کلیدها فیوز نیز تعبیه شده است. از این کلیدها بیشتر در مدارهای جریان کم با تعداد دفعات قطع و وصل کمتر استفاده می گردد.

امروزه ازاین کلیدها به خاطر پایین بودن طول عمر و حفاظت الکتریکی و … کمتر استفاده می گردد و به جای آن ها از کلید گردان بیشتر استفاده می گردد. تنها مزیت کلیدهای اهرمی هزینه کمتر آن ها می باشد.

انواع کلیدهای اهرمی

کلیدهای غلتکی

کلیدهای غلتکی از یک استوانه عایق تشکیل شده است که توسط دسته کلید حول یک محور به حرکت در می آید. بر روی استوانه عایق نوارهای هادی جهت اتصال کنتاکت ها به یکدیگر در هر طبقه در محل های مناسب تعبیه شده است.

با گردش استوانه عایق به وسیله نیروی مکانیکی حول محور اصلی نوارهای هادی کنتاکت های ثابت کلید را به یکدیگر متصل و عمل قطع و وصل و تغییر حالت کلید انجام می شود.

در این گونه کلیدها به علت ساییدگی دایمی که بین نوارهای هادی و کنتاکت های ثابت به وجود می آید، کلید ها به سرعت مستهلک شده و گاهی عمل اتصال به طور کامل انجام نمی شود.

این کلید نسبت به کلید اهرمی سرعت قطع و وصل بالا و طول عمر بیشتری دارد.

ساختمان داخلی کلید غلتکی

کلید زبانه ای

کلیدهای زبانه ای کاربرد زیادی در صنعت داشته و در زمینه های مختلف صنعت برق از جمله، قطع و وصل برق سه فاز و تک فاز در تابلوهای برق قبل از فیوز، راه اندازی الکتروموتورها، تغییر جهت گردش الکتروموتورها، اندازه گیری انرژی الکتریکی ( تغییر ارتباط الکتریکی بین شبکه و دستگاه اندازه گیری) اندازه گیری جریان و ولتاژ، و … به کار می رود.

ساختمان ساده، طول عمر بیشتر، سرعت قطع و وصل بالا و قطع و وصل همزمان کنتاکت ها، از مزایای این کلید نسبت به کلیدهای اهرمی و غلتکی می باشد. به این کلیدها در صنعت کلید گردان و یا کلید سلکتوری هم می گویند. ساختمان داخلی این کلیدها مطابق شکل زیر از قسمت های مختلف تشکیل شده است.

1_ اهرم: باعث انتقال نیروی مکانیکی به کلید می شود.

2_ صفحه عایق زبانه دار: توسط اهرم، حول محور خود در جهت چپ یا راست گردش می کند.

3_ کنتاکت های متحرک: دارای دو پلاتین از آلیاژ نقره (جهت کاهش مقاومت سطح کنتاکت ها) هستند و بر روی تکیه گاه سوار شده و توسط فحه زبانه دار باعث جابجایی آن و در نتیجه قطع و وصل کنتاکت های ثابت می گردد.

4_ کنتاکت های ثابت: هرکدام از کنتاکت های ثابت دارای یک پلاتین و پیچ اتصال می باشد که بر روی بدنه عایق کاید به صورت ثابت قرار گرفته اند. و برای وصل سیم های ورودی و خروجی استفاده می شود.

5_ فنر: فنر باعث قطع و وصل سریع و همزمان کنتاکت های کلید در اثر نروی مقاوم که بر تکیه گاه های کنتاکت های متحرک وارد می کند، می گردد.

6_ بدنه کلید: بدنه کلید از چندین صفحه که روی هم چیده شده و توسط پیچ و مهره محکم شده اند تشکیل می گردد و تعداد صفحات کلید با توجه به تعداد کنتاکت های ثابت انتخاب می گردد و در هر صفحه مطابق شکل زیر چهار کنتاکت ثابت و ودو کنتاکت متحرک وجود دارد.

مشخصات کلید زبانه ای

طراحی کلیدهای زبانه ای

برای طراحی و رسم نقشه داخلی کلید بهتر است مراحل زیر طراحی شود.

1_ شناخت اصول کار و ساختمان داخلی کلید

ساختمان داخلی کلید در شکل زیر نشان داده شده است، در هر صفحه کلید تنها چهار کنتاکت ثابت وجود دارد که با طراحی مناسب می توان در حالت های مختلف با استفاده از صفحه متحرک عایق که قسمت های مختلف آن به صورت بادامکی جهت قطع یا وصل استفاده می گردد و کنتاکت های ثابت را دو به دو به هم وصل یا قطع نمود و همچنین تعداد طبقات کلید را با توجه به تعداد کنتاکت های ثابت لازم می توان تعیین نمود. اصول کار کلید را با توجه به نوع منبع تغذیه، مصرف کننده و نوع کاری که کلید باید انجام دهد تعیین می کنند.

2_ تعیین فرمول کار کلید

منظور از فرمول کار مشخص کردن اتصالات برای یک کلید مشخص است، یعنی رابطه بین ترمینال های ورودی و خروجی به چه صورت باید باشد.

3_ تهیه فرمول طراحی

در این قسمت با توجه به فرمول کار و چگونگی قرار گرفتن سیم های برق ورودی و ترمینال های خروجی کلید، تعداد اتصالات، تعداد کنتاکت های ثابت و تعداد طبقات (صفحه) را مشخص می کنند.

4_ رسم شمای حقیقی کلید

شمای حقیقی کلید طرز اتصال ورودی و خروجی و شماره کنتاکت های ثابت را نشان می دهد.

5_ رسم جدول کاتالوگی کلید

جدول کاتالوگ چگونگی کار کلید مورد استفاده را مشخص می کند. در جدول کاتالوگی کنتاکت های ثابت در هر صفحه کلید همراه با علائم نوشته شده روی آن به صورت جداگانه نشان داده می شود. سپس چگونگی اتصالات متحرک این صفحات را بر روی جدول منتقل و با علامت ضربدر در داخل ستون های عمودی مشخص می کنند.

6_ رسم شمای فنی (تک خطی مدار)

ساده ترین و خلاصه ترین نقشه یک مدار الکتریکی که با استفاده از علائم استاندارد رسم شده و تعداد وسیله و تعداد سیم را روی آن ها مشخص می کنند.

طراحی کلید قطع و وصل (1-0)

کلید قطع و وصل در تابلوهای الکتریکی برای جداکردن قسمتی از مدار از مدار اصلی و راه اندازی الکتروموتور سه فاز و… به کار می رود.

در این قسمت کلید برای راه اندازی الکتروموتور سه فاز طراحی می شود.

1_ فرمول کار مطابق استاندارد IEC

L― U1

L― V1

L― W1

تعداد اتصالات سه عدد

پس تعداد کنتاکت های ثابت ترمینال (6=3×2)

و تعداد طبقات کلید،1/5 به دست می آید. که چون تعداد طبقات عدد صحیح باید باشد.

2=1/5=6/4

پس کلید باید دو طبقه داشته باشد.

برای رسم جدول کاتالوگی از سه ستون باید استفاده کرد که ستون اول حالت های کلید، ستون دوم، صفحه اول کلید و ستون سوم صفحه دوم کلید را نشان می دهد.

و همچنین از سه ردیف اول ترمینال ها و ردیف دوم و سوم حالت های قطع و وصل کلید را نشان می دهد تشکیل شده است. علامت ضربدر در ردیف سوم نشان دهنده اتصال ترمینال در آن حالت می باشد.

نقشه حقیقی همراه با الکتروموتور سه فاز و فیوز در اشکال زیر رسم شده است.

جدول کاتالوگی کلید 1-0 و شمای حقیقی کلید قطع و وصل سه فاز

کلید چپگرد و راستگرد سه فاز

اکثر الکتروموتورهای استفاده شده در دستگاه های صنعتی مانند، دستگاه های تراش، بالابر، چراثقال ها، نقاله، و … الکتروموتورهای سه فاز آسنکرون می باشد. در این گونه دستگاه ها برای تغییر جهت حرکت وسیله باید جهت گردش الکتروموتور عوض شود. برای این کار ساده ترین روش تغییر جای دوفاز از سه فاز ورودی می باشد که می توان با طراحی مناسب کلید زبانه ای، به طرز ساده ای جای دوفاز را عوض کرد.

طراحی کلید چپگرد و راستگرد زبانه ای

فرمول کار

در حالت چپگرد

L1 ― V

L2 ― U

L3 ― W

در حالت راستگرد

L1 ― U

L2 ― V

L3 ―W

در نوشتن فرمول کار کلیدها بهتر است تعداد ترمینال تا حد ممکن کمتر انتخاب گردد تا هزینه کلید پاین باشد. برای این کار فرمول کار را می توان چنین خلاصه کرد.

 V ―L1― U

U― L2― V

L3 ― W

با توجه به فرمول کار L1 یک بار به U و بار دیگر به V ، L2 یک بار به V و بار دیگر به U و L3 در هر حالت به W وصل شود. تعداد اتصالات لازم برای کلید 5 عدد است که با ضرب تعداد این اتصالات در عدد 2، تعداد ترمینال یا کنتاکت های ورودی و خروجی کلید 10 عدد (10= 2×5) به دست می آید.

تعداد صفحات کلید 3 عدد (3=2/5=10/4) باید باشد. ارتباط ترمینال ها از بیرون کلید را با توجه به نوع شماره گذاری و با حروف گذاری می توان تعیین نمود. در اشکال زیر جدول کاتالوگی و نقشه حقیقی همراه با الکتروموتور سه فاز و فیوز رسم شده است. این کلیدها با علامت (2-0-1 یا L-O-R) نشان داده می شود.

جدول کاتالوگی و نقشه حقیقی کلید چپگرد و راستگرد سه فاز

کلید ستاره _ مثلث

الکتروموتورهای سه فاز در لحظه راه اندازی به نوع باری که روی محور آن قرار گرفته است. جریان راه اندازی 7-5 برای جریان نامی را از شبکه جذب می کنند، که باعث نوسانات برق و عملکرد وسایل حفاظتی و وارد شدن نیرو به سیم ها و کلیدها می شود. یکی از روش های کاهش جریان راه اندازی در الکتروموتورهای بالای 3 کیلو وات استفاده از راه اندازی، ستاره_ مثلث می باشد که جریان در حالت ستاره یک سوم جریان در حالت مثلث خواهد بود، بعد از راه اندازی به صورت ستاره از طریق کلید ستاره مثلث می توان اتصال را از ستاره به مثلث تبدیل نمود.

فرمول کار:

9 005

اتصال های مشترک را می توان با هم در نظر گرفت پس فرمول کار به این صورت ساده می شود.

9 004

تعداد اتصالات لازم 8 عدد و تعداد ترمینال لازم 16= 8×2 عدد و تعداد صفحات کلید 4 عدد 4=4/16 و همچنین حالت های کلید سه حالت ) Δ- o- y) و یا ( 2-1-0) به دست می آید.

جدول کاتالوگی و نقشه حقیقی کلید ستاره _ مثلث سه فاز

کلید ستاره _ مثلث چپگرد و راست گرد

برای راه اندازی الکتروموتورهای که به صورت ستاره مثلث راه اندازی می گردد و نیاز به تغییر جهت گردش دارند می توان از کلیدهای زبانه ای با دو حالت استفاده کرد.

1_ کلید چپگرد و راستگرد با کلید ستاره مثلث

2_ کلید ستاره مثلث چپگرد و راستگرد

حالت اول دو عدد کلید را به طور سری باهم می توان وصل کرد به طوری که ورودی سه فاز به شماره های 1 و 3 و 5 کلید R/L وصل شده و خروجی کلید 2 و 4 و 6 به ورودی کلید Y/Δ، 1 و 3 و 5 وصل شده و ترمینال های 2 و 4 و 6 و 7 و 8 و 9 و کلید به الکتروموتور وصل می شود.

حالت دوم، کلید ستاره مثلث چپگرد و راستگرد در یک مجموعه به صورت زیر خواهد بود.

طراحی کلید ستاره مثلث چپگرد و راستگرد

در حالت راستگرد باید اتصالات زیر برقرار باشد.

10 002

در حالت چپگرد باید اتصالات زیر برقرار باشد.

10 004

تعداد اتصالات لازم برای هر حالت 8 عدد به دست می آید که اگر هر دو حالت را در نظر بگیریم 16 اتصال باید در کلید داشته باشید. تعداد اتصالات مشترک را می توان از 16 کم کرد که در حالت های بالا شش حالت مشترک وجود دارد.

(U1_W2 , V1_ U2 , U2_ V2_W2 , L3_ W1_ V2)

پس تعداد اتصالات لازم 10= 6-16 عدد، و تعداد ترمینال 20= 10×2 عدد و تعداد صفحات کلید 5=4/20 عدد به دست می آید. ترمینال های کلید را می توان از طریق اعداد ( 1 و 3 و 5 ورودی، 2 و 4 و 6 و 7 و 8 و 9 خروجی) و یا با حروف ( L1 ، L2، L3 ورودی، U1 ، V1، W1 ، U2 ، V2، W2 خروجی کلید) نشان داد.

در اشکال زیر جدول کاتالوگی و نقشه حقیقی کلید رسم شده است.

جدول کاتالوگی کلید ستاره مثلث چپگرد و راستگرد

نقشه حقیقی کلید ستاره مثلث چپگرد و راستگرد

کلید دالاندار 

در بسیاری از دستگاه های صنعتی لازم است که سرعت خطی یا دورانی تغییر نماید مانند: ماشین مته ستونی، دستگاه های تراش، دستگاه های نورد، دستگاه های بالا برنده و جرثقیل ها، دستگاه های نساجی و …

یکی از روش هایی که برای تغییر دور موتورهای سه فاز به کار می رود استفاده از تغییر قطب الکتروموتور که به نام دالاندر معروف است می باشد. در دالاندار اتصالات سیم پیچ های الکتروموتور را طوری انجام می دهند که نسبت تعداد قطب در سرعت کمتر، دو برابر تعداد قطب در سرعت بیشتر باشد.

در این قسمت هدف طراحی کلید دالاندار هست که با توجه به نوع اتصال باید طراحی گردد.

کلید دالاندار برای اتصال دور کمتر به صورت مثلث سری و دور بیشتر برای ستاره دوبل طراحی شده است.

طرز اتصال و حروف گذاری مطابق استاندارد IEC زمانی که شش سرسیم در روی تخته کلم وجود دارد. به قرار زیر است.

اتصالات دالاندار

فرمول اتصالات  

14 001

با توجه به خلاصه اتصالات تعداد 8 اتصال و 16=8×2 ترمینال و 4=16/4 صفحه برای کلید دالاندار نیاز است.

اشکال زیر جدول کاتالوگی و نقشه حقیقی را نشان می دهند.

شماره گذاری ترمینال های روی کلید دالاندار یا با شماره اعداد 16-1 می باشد. یا با اعداد 6-1 همراه با حروف a و b که اعداد فرد ورودی و اعداد زوج خروجی کلید بوده و حرف a نشان دهنده اتصال به سر کلاف و حرف b نشان دهنده اتصال به وسط سیم پیچ های هرفاز می باشد.

به عنوان مثال 1a و 1b یعنی فاز اول یک بار به 1U و یک بار به 2U وصل می گردد.

جدول کاتالوگی کلید دالاندار

نقشه حقیقی کلید دالاندار

کلید دالاندار چپگرد و راستگرد 

اگر در شکل (جدول کاتالوگی کلید دالاندار) که طرز اتصال الکتروموتور دالاندار در دور کم و دور بیشتر را نشان می دهد. جای دو فاز در ورودی را عوض کنیم، جهت گردش موتور عوض خواهد شد.

فرمول طراحی کلید دالاندار چپگرد و راستگرد

17 003

17 002

تعداد اتصالات لازم 16 اتصال با توجه به خلاصه اتصالات لازم می باشد که از این اتصالات 4 اتصال مشترک می باشد پس تعداد اتصالات کلید را می توان 12=4_16 و تعداد ترمینال 24=12×2 و تعداد صفحات 6=24/4 انتخاب نمود. در اشکال زیر جدول کاتالوگی و نقشه حقیقی همراه با الکتروموتور و فیوز رسم شده است.

جدول کاتالوگی کلید دالاندار راستگرد و چپگرد نقشه حقیقی کلید دالاندار همراه با الکتروموتور و فیوز

راه اندازی موتورهای تک فاز با کلید زبانه ای 

الکتروموتورهای تک فاز القایی از دو گروه سیم پیچ که در داخل شیارهای استانور جاسازی شده، تشکیل شده است. این دو سیم پیچ باهم اختلاف فاز مکانی 90 درجه داشته و به نام های سیم پیچی اصلی و سیم پیچی راه انداز شناخته می شود.

سیم پیچی اصلی را با حروف U1 و U2  (مستقیما به برق وصل می گردد) و سیم پیچی راه انداز (کمکی یا فرعی) با حروف z1 و  Z(می تواند دائما یا موقتی به برق وصل شود) نشان می دهند.

جهت ایجاد گشتاور راه اندازی در الکتروموتورهای تک فاز القایی باید بین جریان سیم پیچی اصلی و راه انداز اختلاف فاز زمانی ایجاد گردد که این اختلاف هرچه به 90 درجه نزدیک تر باشد گشتاور راه اندازی بیشتر خواهد بود .

اختلاف فاز بین جریان اصلی و راه انداز بیشتر توسط خازن سری با سیم پیچی راه انداز (در موتورهای صنعتی مثل، بالابرها، یخچال های ویترینی و …) و در بعضی مواقع از طریق خاصیت اهمی و یا سلفی نمودن سیم پیچی راه انداز (در موتورهای قدرت پایین، مانند الکتروموتور یخچال های خانگی) انجام می گیرد.

موتورهای تک فاز القایی با توجه به مقدار گشتاور راه انداز و گشتاور در حین کار به سه دسته تقسیم می گردد.

1_ موتور القایی تک فاز با راه انداز دائم در مدار

2_ موتور القایی تک فاز با راه انداز موقت در مدار

3_ موتور القایی تک فاز با راه انداز موقت و دائم در مدار (دو خازنی)

برای تغییر جهت حرکت موتورهای تک فاز القایی باید جهت جریان در یکی از سیم پیچ ها عوض شود و یا دو سر سیم پیچی راه انداز عوض شود.

در مثال زیر تخته کلم (جعبه اتصال) و طرز اتصال الکتروموتور تک فاز به برق در دو حالت چپگرد و راستگرد نشان داده شده است.

تخته کلم و طرز اتصال الکتروموتور تک فاز با راه انداز دائم در مدار

تخته کلم و طرز اتصال الکتروموتور تک فاز با راه انداز موقت در مدار

تخته کلم و طرز اتصال الکتروموتور تک فاز دو خازنی

طراحی کلیدهای تک فاز جهت راه اندازی الکتروموتورهای تک فاز

 1_ کلید قطع و وصل (1-0) تک فاز: 

برای راه اندازی دائم در مدار چون الکتروموتور به صورت راه انداز دائم در مدار می باشد پس اتصالات داخلی تخته کلم را می توان ثابت در نظر گرفته و کافی است فاز و نول را توسط کلید،قطع و وصل نمود.

فرمول طراحی کلید: 

l ― u1

N ―u2

تعداد اتصالات برابر با 2 و تعداد ترمینال 4=2×2 و تعداد صفحات کلید یک صفحه خواهد بود. شکل زیر نقشه حقیقی کلید را نشان می دهد. جدول کاتالوگی به خاطر ساده بودن رسم نشده است.

نقشه حقیقی کلید 1-0 تک فاز

کلید چپگرد و راستگرد برای الکتروموتور دائم در مدار 

در این نوع راه اندازی الکتروموتور با توجه به این که خازن به صورت دائم در مدار می باشد می توان با تغییر سم نول بین دو سر خازن جهت گردش آن را عوض کرد. در شکل زیر مدار به این ترتیب رسم شده است. حالت دوم تغییر جهت گردش با جابجایی سیم فاز و نول در دو سر سیم پیچ اصلی یا راه انداز امکان پذیر است ولی مدار نوع اول بخاطر آسان بودن و هزینه کمتر نسبت به حالت دوم بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

مطابق شکل (طرز اتصال الکتروموتور) اتصالات لازم به صورت زیر می باشد.

22 001

6=3×2= تعداد ترمینال

2―1/5=6/4= تعداد صفحات کلید

نقشه حقیقی کلید چپگرد و راستگرد برای الکتروموتور دائم در مدار

کلید قطع و وصل برای الکتروموتور تک فاز موقت در مدار

در موتورهای موقت در مدار، خازن و سیم پیچ راه انداز بعد از 75% دور نامی موتور باید از مدار خارج گردد. که برای این کار از روش های مختلف استفاده می گردد، مانند کلید مخصوص راه اندازی، کلید گریز از مرکز (تابع دور)، رله جریان، رله ولتاژ ، مقاومت تابع ولتاژ و تایمر همراه با مدار فرمان مربوطه.

در شکل زیر راه اندازی الکتروموتورهای تک فاز با کلید راه اندازی و کلید تابع دور رسم شده است.

نقشه حقیقی راه اندازی الکتروموتور تک فاز موقت با کلید زبانه ای 1-0

تغییر جهت گردش الکتروموتور تک فاز با راه انداز موقت در مدار

برای تغییر جهت حرکت الکتروموتور تک فاز با راه انداز موقت در مدار باید دو سر سیم پیچی راه انداز عوض شود در شکل زیر الف از کلید سه حالته استفاده شده است و سیم پیچی کمکی و خازن توسط کلید تابع دور بعد از راه اندازی از مدار خارج می گردد و در قسمت ب از کاید پنج حالته استفاده شده است که سیم پیچی راه انداز و خازن توسط کاید از مدار خارج می گردد که در هر دو راه اندازی اول کلید در حالت start (هر دو سیم پیچی وصل به برق) قرار گرفته بعد به حالت 1 یا 2 تغییر وضعیت داده و در همان حالت باقی می ماند.

فرمول کار

25 002

نقشه حقیقی کلید چپگرد و راستگرد در شکل زیر رسم شده است.

نقشه حقیقی کلید چپگرد و راستگرد، راه اندازی الکتروموتور تک فاز با خازن موقت

نقشه حقیقی کلید چپگرد و راستگرد، راه اندازی الکتروموتور تک فاز دوخازنی

تخته کلم واقعی روی بدنه الکتروموتورهای تک فاز مطابق شکل زیر می باشد. دلیل قرار گرفتن ترمینال ها به این ترتیب، اتصال ثابت موتور برای دورهای یک جهته می باشد، که می توان با استفاده از تیغه های مسی اتصال دلخواه را روی تخته کلم انجام داده و الکتروموتر را به برق وصل نمود.

تخته کلم (جعبه اتصال) الکتروموتور تک فاز القایی

اندازه گیری جریان ولتاژ با استفاده از کلید زبانه

از کلیدهای زبانه ای می توان برای اندازه گیری ولتاژ و جریان در سیستم سه فاز استفاده کرد، به طوری که با استفاده از یک ولت متر و یا یک آمپرمتر و کلید زبانه ای مقدار ولتاژ یا جریان مصرف کننده را در فاز دلخواه با انتخاب حالت کلید زبانه ای اندازه گیری نمود. در شکل زیر طرز اندازه گیری جریان با استفاده از CT و بدون CT نشان داده شده است.

جریان های کمتر به صورت مستقیم

ب) جریان های زیاد با استفاده از ترانس جریان

کلیدهای اتوماتیک

کلیدهای اتوماتیک علاوه بر قطع و وصل جریان برق، محافظت در مقابل اضافه بار و اتصال کوتاه را هم انجام می دهند.

کلیدهای اتوماتیک با مقادیر جریان نامی در محدوده 1600-12/5 آمپر، در جریان های پایین به صورت یک پل، دو پل، سه پل و چهارپل و در جریان های بالا به صورت سه پل برای سیستم سه فازه ساخته می شوند، و جهت حفاظت و قطع و وصل سیستم های توزیع و روشنایی، به عنوان کلید اصلی و فرعی در تابلوهای صنعتی، تابلوهای خازنی و کوپلاژ تابلوها مورد استفاده قرار می گیرد.

از مزایای کلیدهای اتوماتیک می توان، نصب آسان، سرعت کلید زنی بالا، درجه حفاظت بالا، عملکرد مکانیکی بهتر و دوام الکتریکی بیشتر حتی در شرایط اتصال کوتاه را نام برد.

شکل زیر چند نمونه از کلیدهای اتوماتیک را نشان می دهد.

نمونه های از کلیدهای تابلوئی و اتوماتیک

در شکل زیر لوازم جانبی همراه با دسته گردان های مختلف جهت نصب در داخل تابلوها در عمق های بیشتر در تابلو نشان داده شده است. به جای کلیدهای معمولی سه فاز و فیوز می توان از یک کلید اتوماتیک استفاده کرد.

لوازم جانبی یک نوع کلید اتوماتیک سه پل

کلیدهای قدرت

منظور از کلید قدرت وسیله ای است که بتواند مدار الکتریکی فشار قوی را در شرایط عادی و شرایط خطا (با زمان تعریف شده محدود) قطع و وصل نماید. و در این حالت طوری عمل کند که خود آسیب ندیده و شبکه نیز به نحوه ی مطلوبی کنترل شود.

کلیدهای قدرت باید

1_ در حالت قطع دارای استقامت الکتریکی کافی و مطمئن در محل قطع شدگی باشد.

2_ در حالت وصل، کلید باید در مقابل جریان های که امکان عبور آن در مدار می باشد، حتی جریان های اتصال کوتاه، مقاوم و پایدار باشد. و این جریان ها و اثرات ناشی از آن نباید کوچکترین اختلالی در وضعیت کلید و هدایت صحیح جریان به وجود آورند.

بنابراین کلید فشار قوی (قدرت) بایستی در مقابل اثرات دینامیکی و حرارتی جریان ها مقاوم باشد.

کلیدهای قدرت را بر حسب وظایفی که بر عهده دارند به انواع مختلف زیر تقسیم کرده اند:

1_ کلید بدون قطع زیر بار (سکسیونر بدون بار)

2_ کلید با قابلیت قطع زیر بار جهت جریان های بسیار کم (سکسیونر زیر بار)

3_ کلید قابلیت قطع زیر بار (دژنکتور)

سکسیونر بدون بار

برای جداکردن مدارهای با قدرت زیاد از شبکه در حالتی که جریان مدار قطع می باشد از سکسیونر استفاده گردد.

به عبارت دیگر، سکسیونر قطعات و وسایلی را که فقط تحت ولتاژ هستند اط شبکه جدا می سازد و چون این کلیدها مجهز به سیستم جرقه گیر نمی باشند. قطع آن ها زیر بار مجاز نمی باشد. و آن ها را معمولا در مدار قبل از کلید قدرت ( یک کیلو وات به بالا) و هر دو طرف در صورتی که آن خط از هر دو طرف تغذیه می شود نصب می کنند.

کلیدهای غیرقابل قطع زیر بار برای جداکردن، یک قسمت بی برق (خط سرد) از یک خط برقدار (خط گرم)، یک انشعاب بی برق از یک فیدر، یک فیدر بی برق از یک پست و یا یک پست بی برق از یک خط انتقال و همچنین وصل قسمت بی برق به زمین به کار می رود. در هر حال هدف جداکردن خطی است که قبلا توسط دژنکتور قطع گردیده است.

برای جلوگیری از قطع و وصل بی موقع و در زیر سکسیونر، معمولا سکسیونر و دژنکتور را طوری به هم ارتباط (مکانیکی یا الکتریکی) می دهند که با وصل بودن کلید دژنکتور نتوان سکسیونر را قطع و وصل کرد.

سکسونر قابل قطع زیر بار

این کلیدها علاوه بر این که در مدارهای تحت ولتاژ قابل قطع و وصل می باشند. جریان های کم را نیز قادرند قطع نماید. لذا هر سکسیونر قابل قطع زیر بار بایستی دارای وسیله ای برای قطع مدار جرقه باشد که این نوع سکسیونر دارای یک تیغه متحرک و یک تیغه ثابت با جرقه گیر می باشند.

سکسیونرها در درجه اول به منظور حفاظت اشخاص و متصدیان مربوطه در مقابل برق زدگی به کار برده می شوند. بدین جهت باید طوری ساخته شوند که در حالت قطع یا وصل محل قطع شدگی و یا چسبندگی به طور واضح و آشکار قابل رویت باشد.

سکسیونرها بر اساس نوع نصب شان به چهار دسته تقسیم شده اند:

1_ سکسیونر تیغه ای یا اره ای

2_ سکسیونر کشویی

3_ سکسیونر دورانی

4_ سکسیونر قیچی ای یا پانتوگراف

نمونه ای از یک کلید سکسیونر

کلید با قابلیت قطع زیر بار (دژنکتور)

کلیدهای دژنکتور برای عبور جریان مدار در شرایط نرمال و قطع آن در حالت غیر نرمال و یا شرایط اتصالی (خطا) و یا در زمان مورد نیاز به کار می رود.

دژنکتور دارای مکانیزمی است که به طور مکانیکی با استفاده از فنرهای شارژ شده به وسیله دستی یا موتوری، مغناطیسی الکتریکی، هیدرولیک،  هوای فشرده (بادی) کنتاکت ها را باز یا بسته می کند. در این کلیدها از روغن عایق، هوای فشرده، خلاء، گاز SF6 (سولفورهگزا فلورید) به عنوان محیط قطع کننده قوس الکتریکی و همچنین به عنوان دی الکتریکی (عایقی) کنتاکت ها را بعد از قطع قوس، عایق می کند، استفاده می شود.

اگر لازم است که مدار به صورت اتوماتیک در موقع اضافه بار یا اتصال کوتاه قطع شود، معمولا به وسیله یک کلید یا وسیله کنترل از راه دور و یا به وسیله رله های که از پیش تعیین شده و در محل مناسب نصب گردیده است و با استفاده از جریان مستقیم عمل می کنند، انجام می گیرد.

 کلید ژنکتور

 موسسه خیریه حمایت از کودکان مبتلا به سرطان

 نویسنده : آرزو رضوانی

 تاریخ انتشار :

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *




مطلب پیشنهادی

32-001-1

کنتاکتورها ( مقادیر نامی _ طرز انتخاب )

کنتاکتور الکترومغناطیسی  تعریف: کنتاکتور کلید الکترومغناطیسی می باشد که با وصل برق به بوبین آن …