کنتاکتور قدرت چیست و چه کاربردهایی دارد؟

با سلام خدمت شما همراهان گرامی شایلی بلاگ. در این مقاله در مورد کنتاکتور قدرت و کاربردهای آن با شما صحبت خواهیم کرد. با ما همراه باشید.

قبل از شروع صحبت یک سوال از شما دارم.

آیا تا به حال سعی کرده‌اید در یک رودخانه با سنگ‌های آن سد بسازید؟ تا بتوانید آب را در پشت آن محبوس کرده و لذت آب‌تنی کردن را تجربه کنید؟

مطمئن هستم که بارها پروژه سد‌سازی شما با شکست مواجه شده است. درست نمی‌گویم؟ به علت‌های این موضوع فکر کرده‌اید که ایراد کار کجاست؟ و چرا شما واقعا نمی‌توانید جلوی آب را بگیرید و برای خود حوضچه‌ای در رودخانه بسازید؟

به خاطر قدرت آب؟ یا پهنای عرض رودخانه؟ یا اینکه منافذ بین سنگ‌های سد شما باعث عبور آب از سد شماست؟

اگر همین مثال را به روی مدار الکتریکی ببریم چه اتفاقی خواهد افتاد؟ البته مدار الکتریکی در ابعاد بزرگ و صنعتی.

فکر می‌کنید چگونه می‌توانیم همین سد را در راه جریان هولناک برق بسازیم؟

کنتاکتور قدرت چیست ؟
تقریبا همان کلید برقی هست که ما می‌شناسیم یعنی وظیفه کلیدزنی را بر عهده دارد.” خاموش و روشن کردن مدار “

کنتاکتورها، در انواع مختلفی تولید می‌شوند که هرکدام با توجه به قابلیت‌هایشان در کاربردهای خاصی استفاده ‌می‌شوند:

مانند کنتاکتور قدرت، کنتاکتور فرمان، کنتاکتور خازنی، کنتاکتور تک‌فاز یا بی‌صدا

حال بریم سراغ سوال اصلی ما : کنتاکتور قدرت چیست؟

کنتاکتور قدرت در واقع یک نوع خاصی از رله است با این تفاوت که کنتاکتور خیلی قوی تر از رله عمل می‌کند. کنتاکتور این قدرت را دارد که در مسیر جریان‌های بالاتری قرار بگیرد.

کنتاکتورها می‌توانند بسته به نوع و برند آنها جریان برق تا 8000 آمپر و قدرت بیشتر از 100 کیلو وات را کنترل کنند. اما رله‌ها فقط در آمپرهای پایین این قدرت رو دارند.

انواع مختلف کنتاکتورها را بشناسیم
کنتاکتورهای زیاد و متنوعی با ویژگی‌ها و قابلیت‌های خاص وجود دارند. هر کدام از این کنتاکتورها می‌توانند طیف خیلی زیاد از جریان‌ها از چند آمپر تا چند هزار آمپر و همین‌طور بازه بزرگی از ولتاژها از 24 ولت DC تا هزاران ولت را شامل شوند.

از نظر اندازه هم انواع متفاوتی دارند. بعضی از کنتاکتورها به قدری کوچک هستند که در دست جا می‌شوند. برخی دیگر مقداری بزرگتر حدودا یک متر و حتی انواع غول پیکر آنها هم وجود دارد.

خب حالا ما باید ببینیم راجع به کدام دسته از کنتاکتورها قرار هست بیشتر حرف بزنیم.

فرمان یا قدرت؟

در مورد صنایعی در ابعاد بزرگ که در آن با موتورهای الکتریکی، نورپردازی، سیستم گرمایش، بانک‌های خازنی، تبخیرکننده‌های حرارتی و بقیه بارهای الکتریکی بزرگ و صنعتی سروکار داریم، کنتاکتور قدرت هست که می‌تواند به کمک ما بیاد.

کنتاکتورها از چه اجزایی تشکیل شده‌اند؟
حالا می‌خواهیم ببینیم این سد قدرتمند چگونه و با چه اجزایی ساخته می‌شود؟ و جز به جز آن چگونه کار می‌کند؟

کنتاکت‌ها: از اصلی‌ترین و مهم‌ترین بخش‌های کنتاکتورها هستند.
کنتاکت‌های توان یا قدرت همان کنتاکت‌هایی هستند که حمل بار جریان اصلی رو به دوش می‌کشند.

کنتاکت‌های فرمان با کمکی، همزمان با کنتاکت‌های قدرت جریان کمتری را به سمت مدارهای فرمان انتقال می‌دهند.

مکانیزم قطع و وصل کنتاکتورها
در روش دستی زحمت قطع و وصل به عهده خود ماست. به این صورت که از طریق یک اهرم این کار انجام می‌شود.

اما روش دیگر آهن‌رباها و کوئل‌های الکتریکی هستند که کار باز و بسته شدن کنتاکت‌ها را انجام می‌دهند.

محفظه کنتاکتورها: کنتاکتورها همیشه باید توسط یک محفظه عایق برای محافظت از آنها در برابر آب و هوا، انفجار و نشستن غبار و چربی پوشانده شوند. همچنین در مقابل خطرات تماس مستقیم انسان با آنها ایمنی لازم را فراهم می‌کنند.
چه قدر با عملکرد کنتاکتور قدرت آشنا هستید؟
کنتاکتورهای قدرت از گروه کلیدهای قابل قطع و وصل تحت بار نامی هستند. این کلیدها در مدل‌های مختلف برای استفاده در انواع مدارهای قدرت ساخته می‌شوند. جریان مجاز عبوری از پلاتین‌های آن‌ها می‌تواند از چند آمپر تا چند هزار آمپر باشد.

کنتاکتور قدرت دو مدل AC و DC دارد. تعداد پلاتین‌ها در کنتاکتورهای قدرت می‌تواند بین دو تا چهار عدد باشد (در کنتاکتورهای قدرت می‌شود تعداد پل‌ها را به صورت سفارشی بیشتر کرد).

این پلاتین‌ها از نوع نرمال باز یا نرمال بسته هستند. این نکته را هم باید در نظر بگیریم که علاوه بر پلاتین‌های قدرت، معمولا تعدادی پلاتین‌های کمکی هم در این کنتاکتور وجود دارد اما مشخصه الکتریکی و فیزیکی آنها با پلاتین‌های قدرت فرق دارد.

با توجه به قدرت کنتاکتور، محل اتصال جریان ورودی و خروجی به کنتاکت‌های قدرت می‌تواند شامل ترمینال‌های سیمی‌ و یا صفحه‌هایی برای اتصال شینه یا کابل باشد.

ولتاژ نامی‌ کنتاکتور قدرت از فشار ضعیف تا 1500 ولت بوده و می‌تواند برای قطع و وصل بارهای کوچک تا بزرگ استفاده شود.

همچنین برای تعیین حداکثر جریان نامی‌ کنتاکتور قدرت باید به برند و نوع آن توجه شود و در برخی مدل‌ها تا 8000 آمپر هم وجود دارد (از 1250 تا 8000 آمپر با ولتاژ 500 تا 1500 ولت مستقیم و متناوب).

در جریان‌های بسیار بالا، ساختمان کنتاکتور با مدل‌های معمولی تفاوت‌های زیادی دارد و می‌تواند شامل قطعات بیشتر مثل سیستم‌های خاموش کننده­ ی قوس، مکانیزم قطع و وصل متفاوت و … باشد.

چند پارامتر مهم و اساسی برای انتخاب یک کنتاکتور قدرت مناسب
بعد از رسیدن به پاسخ این سوال که کنتاکتور قدرت چیست، در ادامه با پارامترها و نکاتی که هنگام خرید این تجهیز باید مورد توجه قرار بگیرند، می‌پردازیم.

برای اینکه بتوانیم ولتاژ نامی‌ و مشخصات عایقی کنتاکتور را درست انتخاب کنیم باید نوع و میزان ولتاژ محل مورد استفاده کنتاکتور ، مشخص شده باشد.
باید بدانیم که کنتاکتور برای قطع و وصلِ چه نوع باری و با چه جریانی قرار هست که استفاده شود (اهمی- سلفی- خازنی). این کار به ما کمک می‌کند تا گروه کنتاکتور و جریان مجاز عبوری از پلاتین‌های قدرت آن را درست انتخاب کنیم.
برای اینکه قطع و وصل کامل و ایمنی داشته باشیم باید تعداد پلاتین‌های قدرت مورد نیاز و نوع آنها را بدانیم.
تعداد و نوع پلاتین‌های مورد نیاز کمکی و فرمان هم باید مشخص باشد.
انتخاب درست از گروه حرارتی و عمر مکانیکی کنتاکتور وابسته به دانستن تعداد دفعات قطع و وصل در یک دوره خاص است.
مشخص شدن محل نصب کنتاکتور برای ارتباط با قطعات جانبیِ مورد نیاز از نظر سطح عایقی، اندازه و ایمنی مهم است.
تاثیرات محیط کار کنتاکتور از نظر دما، رطوبت و … برای انتخاب نوع آن مهم است.
با انتخاب کنتاکتوری که لوازم جانبی آن در دسترس است می‌توانید کار خودتان را راحت‌تر کنید.
در ادامه نمونه واقعی پلاک یک کنتاکتور قدرت را می‌بینیم که جزئیات آن به اختصار توضیح داده شده است.

در سمت چپ بالای پلاک، AC3 به ما نوع کنتاکتور را نشان می‌دهد.

در سطر اول تمام استانداردهایی که کنتاکتور براساس آنها ساخته شده را می‌بینیم.
در یک جدول شرایط کار کنتاکتور از نظر سطح ولتاژ متناوب، قدرت موتور بر اساس کیلووات و جریان مجاز بر اساس آمپر مشخص شده است.
این عبارت AC1=Ith=40A تعیین می‌کند که برای استفاده در بار اهمی‌ خالص، جریان مجاز نامی‌ از 22 آمپر تا 40 آمپر از نظر سطح توان حرارتی (به مدت 8 ساعت) افزایش پیدا می‌کند.
سطح ولتاژ عایقی قابل تحمل این کنتاکتور 600 ولت و در شرایط لحظه ای تا حداکثر 6 کیلو ولت است.
علائم استاندارد را در وسط پلاک می‌توانید ببینید.
در این کنتاکتور جریان اتصال کوتاه قابل تحمل 5 کیلو آمپر است.
فراموش نکنیم که فقط و فقط سیم مسی می‌توانیم به این کنتاکتور وصل کنیم.
به قدرت کنتاکت‌های کنتاکتور در تحمل قوس الکتریکی ناشی از قطع جریان، قدرت قطع کنتاکتور می‌گویند. مشخصات بیان شده در بسیاری از موارد روی بدنه‎‌ی کنتاکتور یا در کاتالوگ آن نوشته می‌شود.

یکی از روش‌های خاموش کردن قوس استفاده از دَمَنده‌های مغناطیسی (Magnetic blowouts) است. در واقع از کوئل‌های دمنده برای طولانی کردن و جابه جایی قوس الکتریکی استفاده می‌کنند، مخصوصا در مدارهای قدرت DC برای خاموش کردن آنها با دمیدن، مجبور به کشیدن بیشتر قوس نسبت به یک قوس AC با همان شدت جریان هستند.

تفاوت کنتاکتور قدرت و فرمان چیست؟
در نظر بگیرید که سد را ساخته‌ایم.

حال چگونه باید مطمئن شویم که سد خوب کار می‌کند و جلوی جریان آب را گرفته است؟ (عملکرد درست کنتاکتور قدرت)
چطور متوجه شویم عمق آبی که جمع شده کافی هست یا نه؟ (عملکرد درست تجهیزات)
اگه مجبور باشیم عمق آب را کم یا زیاد کنیم، چطور باید این کار را انجام بدهیم؟ (تغییر وضعیت تجهیزات)
اگر یک سوراخ کوچک روی سطح ایجاد شد به نظرتان قبل از اینکه عمق آب کم شود، متوجه می‌شویم؟ (تشخیص و رفع خطا)
در مدارهای الکتریکی، مدار فرمان وظیفه مانیتورینگ و کنترل موارد مشابه را بر عهده دارد.

یکی از اصلی‌ترین قسمت‌های مدار فرمان، کنتاکتور فرمان است که مشابه کنتاکتور قدرت عمل می‌کند ولی با تفاوت‌هایی هم‌چون:

تفاوت در تعداد پلاتین، اولین تفاوت کنتاکتور قدرت و فرمان است.
به خاطر تفاوت سطح ولتاژ و جریان مورد استفاده در این دو نوع کنتاکتور، از نظر نوع پلاتین‌ها و سطح عایق بندی و همچنین اندازه ساختمان آن‌ها تفاوت وجود دارد.
نصب کنتاکتورهای فرمان که کابرد آنها در سطح ولتاژ و جریان پایین است، به تمهیدات خاصی نیاز ندارد و به سادگی انجام می‌شود. حتی می‌توانیم آنها را در محفظه تابلوهای برق هم نصب کنیم. اما کنتاکتور قدرت همان‌طور که چندین بار به آن اشاره کردیم در سطح ولتاژ و جریان بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. در نتیجه برای نصب از نظر ایمنی و شرایط محیطی همانند دمای محیط و … نیازمند رعایت تمهیدات بیشتری است.
به خاطر وجود سطح ولتاژ و جریان بالا، احتمال به وجود آمدن قوس الکتریکی پس از قطع کنتاکتور، بین پلاتین‌های کنتاکتور قدرت وجود دارد که برای مقابله با آن از مکانیزم خاصی برای خاموش کردن قوس الکتریکی استفاده می‌کنند که باعث پیچیدگی ساختمان کنتاکتور قدرت می‌شود. در حالی که در کنتاکتورهای فرمان احتمال ایجاد قوس الکتریکی بسیار پایین است در نتیجه از ساختمان‌های ساده‌تری برخوردارند.