مقالات

کلیدهای حفاظتی

کلیدهای حفاظتی

حفاظت تجهیزات و نفرات

افراد، دستگاه ها، مصرف کننده ها، مولدها، سیم ها و کابل ها در سیستم های تاسیسات الکتریکی باید در برابر خطرات ناشی از جریان برق محافظت شوند. به عنوان مثال سیم ها و کابل ها بسته به اندازه و نحوه نصب آن ها و درجه حرارت محیط، قادرند جریان مشخصی را بدون ایجاد حرارت اضافی، از خود عبور دهند که این جریان همان جریان نامی آن ها می باشد. در صورتی که جریانی بیشتر از جریان نامی و به مدت قابل ملاحظه ای از آن ها عبور کند، حرارت اضافی تولید شده، درجه حرارت سیم یا کابل را از حد مجاز بالار برده، امکان خرابی عایق، اتصال کوتاه و ایجاد حریق را افزایش می دهد.

عمده ترین خطراتی که سیم ها، کابل ها و دستگاه های الکتریکی با آن ها مواجه می شوند عبارتند از:

  1. اتصال بدنه که عبارت است از اتصال یکی از سیم های برق به بدنه دستگاه.
  2. اتصال کوتاه بین فازها (اتصال کوتاه سه فاز و دو فاز) و اتصال کوتاه فاز به زمین که باعث افزایش جریان تا چند برابر مقدار نامی می شود.
  3. اضافه بار که عبارت است از افزایش جریان بیشتر از مقدار نامی.

با توجه به موارد فوق وجود تجهیزاتی به منظور حفاظت از سیم ها، کابل ها و دستگاه های الکتریکی در مدارات الزامی می باشد.

فیوزها

ساده ترین و متداول ترین وسایل حفاظتی مدارات در برابر اضافه جریان های پیش آمده، فیوزها می باشند. جریان اضافی کوتاه مدت (اضافه بار)، معمولاً صدمه ای به مدار و وسایل تشکیل دهنده آن وارد نمی کند و لزومی به قطع مدار توسط فیوز نمی باشد، اما در موارد اتصال کوتاه، فیوز باید به سرعت عمل کرده، مدار را قطع کند. فیوزهای معمولی، دو سر مدار را به وسیله سیمی که در درون آن ها قرار دارد به هم وصل می کنند. این سیم جریان نامی مدار را به راحتی تحمل می کند. هنگامی که جریان مدار از حدی بالاتر برود، حرارت ایجاد شده، سیم فیوز را پس از مدتی ذوب کرده، مدار قطع خواهد شد.

تقسیم بندی فیوزها

فیوزها بر اساس سرعت قطع مدار، به دو دسته تقسیم می شوند. دسته اول را فیوزهای تند کار می نامند که بیشتر در مصارف روشنایی به کار می روند. این فیوزها دارای زمان عملکرد کوچک (تقریباً آنی) می باشند.

دسته دوم فیوزهای کند کار یا  تاخیری می باشند که زمان قطع مدار در آن ها طولانی تر خواهد بود. این فیوزها در مداراتی به کار می روند که در آن ها قطع مدار باید با تاخیر بیشتری صورت گیرد. یکی از موارد، فیوز محافظ مدار موتورهای برقی است که این فیوز در طول مدت راه اندازی موتور که جریان به طور موقت به 3 تا 7 برابر جریان نامی می رسد نباید مدار را قطع کند. فیوزهایی که برای ترانسفورماتورها و خازن ها به کار می روند نیز از نوع کند کار خواهند بود.

علاوه بر این، فیوزها از لحاظ ساختار نیز در انواع فشنگی، اتوماتیک (آلفا)، مینیاتوری، بکس، کاردی (چاقویی)، شیشه ای یا کارتریج فشار قوی ساخته می شوند.

فیوزهای تاخیری با علامت بر روی بدنه مشخص می شوند همچنین ولتاژ و جریان نامی فیوز نیز بر روی بدنه نوشته می شود. علامت فیوز تند کار F است. فیوزهای تند کار 5/2 برابر جریان نامی را در 1 ثانیه قطع می نمایند و فیوزهای کند کار 4 برابر شدت جریان نامی را تقریباً در 1 ثانیه قطع می کنند.

فیوزهای فشنگی از 3 بخش پایه فیوز، بدنه استوانه ای یا فشنگ و کلاهک تشکیل می شوند. نوار فلزی ذوب شونده از جنس آلیاژ مخصوص و گاهی نقره در داخل بدنه استوانه ای یا فشنگ قرار می گیرند. همچنین اطراف نوار از پودر فشرده کوارتز پر می شود و این نوار به دو سر فلزی در دو انتهای فشنگ وصل می شوند. در انتهای فشنگ فیوز پولکی قرار می گیرد که بسته به جریان نامی فیوز رنگ های مختلفی به خود می گیرد. در جدول زیر رنگ های پولک فیوز و جریان نامی مربوط به آن ها وارد شده است.

رنگ پولکجریان نامی فیوز بر حسب آمپر
صورتی2
قهوه ای روشن4
سبز6
قرمز روشن10
خاکستری16
آبی20
زرد روشن25
سیاه35
سفید50
مسی روشن63
نقره ای80
قرمز تیره100
زرد تیره125
مسی160
آبی200

همچنین جدول زیر بزرگ ترین سطح مقطع سیم برای اتصال به پایه فیوزهای مختلف را نشان می دهد.

سطح مقطع سیم مسی بر حسب mm2سطح مقطع سیم آلومینیومی بر حسب mm2جریان نامی فیوز بر حسب آمپرجریان نامی پایه فیوز بر حسب آمپر
6102 تا 2525
162510 تا 6363
355035 تا 100100
9512080 تا 200200

فیوزهای اتوماتیک یا آلفا نوعی فیوز خودکار است که عبور جریان بیش از حد مجاز از آن باعث قطع مدار می شود اما می توان دوباره شستی آن را به داخل فشار داد تا مدار دوباره وصل شود.

در فیوزهای اتوماتیک دو بخش مغناطیسی و حرارتی وجود دارد که بخش مغناطیسی مانند یک رله اضافه جریان، در وقوع اتصال کوتاه با جریان زیاد و بخش حرارتی در شرایط اضافه بار (افزایش جریان تدریجی) مدار را قطع خواهد کرد.

کلید مینیاتوری نوعی کلید فیوز اتوماتیک است و مانند فیوز آلفا از سه قسمت رله مغناطیسی (رله اضافه جریان با زمان عملکرد سریع)، رله حرارتی یا رله بی متال (رله جریان زیاد تخریبی) و کلید تشکیل می شود. این مجموعه کلید موتور نیز نامیده می شود. این کلیدها در انواع تک فاز، دو فاز و سه فاز ساخته می شوند.

کلیدهای مینیاتوری (کلید موتورها) در دو نوع L و G ساخته می شوند. نوع L در مصارف روشنایی به کار می رود و از نوع تند کار است و نوع G در راه اندازی وسایل موتوری استفاده می شود و نوع کند کار است.

اندازه استاندارد فیوزها

فیوزهای استاندارد از 2 آمپر تا 1000 آمپر ساخنه می شوند. اندازه استاندارد فیوزها در اروپا که در ایران نیز معمول می باشند به شرح زیر است:

635035252015 یا 1610642
40035030026022520016012510080
     1000800630500430

محافظت سیم ها و کابل های انشعاب های معمولی

برای حفاظت سیم ها و کابل های انشعاب های معمولی که موتورهای برقی را تغذیه نمی کنند و در لحظه شروع، جریان های زیادی برای مدت قابل ملاحظه ای از مدار دریافت نمی کنند، از فیوزهای استانداردی که اندازه جریان نامی آن ها برابر جریان مجاز سیم یا کابل است و یا کمی با آن اختلاف دارد استفاده می شود.

در صورتی که بخواهیم یک انشعاب، سیم یا کابل، تنها در برابر اتصال کوتاه محافظت شوند می توان با توجه به جدول پیشین از فیوزی استفاده کرد که 3 شماره از فیوز اولیه که برای جریان نامی سیم انتخاب شده است بزرگ تر باشد.

فیوزهای مناسب برای سیم های عایق دار مسی با عایق پلاستیکی (PVC) برای شرایط مختلف نصب که بر اساس جدول جریان های مجاز و جدول ضرایب تصحیح تعیین شده است در جدول زیر آمده است.

سطح مقطع بر حسب mm2گروه 1-چند سیم در لولهگروه 2-سیم چند لا در هوا (سیم کابل مانند یا زیر گچی)گروه3-چند سیم در هوا (سیم های هوایی)
25 درجه45 درجه25 درجه45 درجه25 درجه45 درجه
75/01061610
110615102016
5/1151020152520
5/2201525203525
4252035255035
6352550356335
10503563508050
166350806310063
25806310080125100
3510080125100160125
50125100160125200160
70160125225160260200
95200160260200300225
120225200300225350260
150350260400300
185400300430350
240430350500430
300500400630500
400800500
5001000630

جداول جریان های مجاز و ضرایب تصحیح در مقالات بعدی مطرح خواهند شد.

جهت مشاهده محصولات کلیدهای حفاظتی تهران برق کلیک کنید

جهت مشاهده مقالات تهران برق کلیک کنید

دیدگاهتان را بنویسید

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