کنتاکتور قدرت چیست و چه کاربردهایی دارد؟+تفاوت کنتاکتور قدرت با فرمان

آشنایی با کنتاکتور قدرت و انواع مختلف آن

برای آشنایی با کنتاکتور قدرت، ابتدا یک مثال را بررسی می‌کنیم. آیا تابه‌حال تلاش کرده‌اید در یک رودخانه، با استفاده از سنگ‌ها سدی بسازید و مسیر آب را کنترل کنید؟ حتماً متوجه شدید که حتی با تلاش زیاد، باز هم بخشی از آب از شکاف بین سنگ‌ها عبور می‌کند. حالا تصور کنید بخواهیم همین کار را در یک مدار الکتریکی صنعتی با جریان برق بسیار قوی انجام دهیم!

در چنین شرایطی، ما به چیزی بیشتر از سنگ و سد نیاز داریم؛ به یک تجهیز صنعتی مطمئن که بتواند مسیر برق را کنترل کند، یعنی کنتاکتور قدرت. در این مقاله با ساختار، کاربردها و تفاوت‌های این تجهیز حیاتی آشنا می‌شوید.

کنتاکتور قدرت چیست؟

کنتاکتور قدرت یا Power Contactor یک کلید مغناطیسی الکترومکانیکی است که وظیفه کلیدزنی و خاموش و روشن‌کردن مدار را بر عهده دارد.

این تجهیز، یکی از مهم‌ترین اجزای تابلو برق صنعتی است و برای قطع و وصل بارهای الکتریکی سنگین مانند الکتروموتورها، سیستم‌های روشنایی صنعتی، هیترها و بانک‌های خازنی استفاده می‌شود.

کنتاکتور قدرت دارای توان بسیار بالا و طراحی ویژه‌ای است و برای مدیریت جریان‌های بالا در مدارهای سه‌فاز یا تک‌فاز، انتخابی مناسب به شمار می‌آید.

می‌توان گفت که این کنتاکتور، نوعی خاص از رله قدرت است؛ با این تفاوت که خیلی قوی‌تر از رله عمل می‌کنند.

کنتاکتورهای قدرت می‌توانند بسته به نوع و برند آنها، جریان برق تا ۸۰۰۰ آمپر و قدرت بیشتر از ۱۰۰ کیلووات را کنترل کنند. اما رله‌ها فقط در آمپرهای پایین این قدرت را دارند.

برخلاف رله‌های معمولی که بیشتر در مدارات فرمان یا کنترلی با جریان پایین کاربرد دارند، کنتاکتور قدرت می‌تواند جریان‌هایی تا ۸۰۰۰ آمپر و بارهایی با توان بیش از ۱۰۰ کیلووات را به‌صورت ایمن و سریع کلیدزنی کند.

انواع کنتاکتور قدرت

اگر بخواهیم به‌طورکلی از انواع کنتاکتور صحبت کنیم، باید از مهم‌ترین کنتاکتورهای AC نام ببریم. کنتاکتورهای قدرت، فرمان، تایریستوری، خازنی و تک‌فاز، از مهم‌ترین کنتاکتورهایی هستند که در صنعت برق مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اما کنتاکتورهای قدرت نیز دارای انواع مختلفی هستند که طبق نیازهای خاص پروژه‌های تخصصی برق صنعتی، می‌توان از آنها استفاده کرد.

انواع کنتاکتور قدرت با بوبین AC یا DC در بازار ارائه می‌شوند که هرکدام کاربرد خاصی دارند. کنتاکتورهای قدرت دارای بوبین AC، معمولاً رایج‌تر و ارزان‌تر هستند. نوع دارای بوبین DC این کنتاکتورها، تقریباً بی‌صدا و بدون لرزش هستند و بیشتر برای محیط‌های حساس مثل آسانسور و بیمارستان‌ها کاربرد دارند.

انواع کنتاکتور قدرت را می‌توان به‌صورت تخصصی نیز در ۴ دسته زیر قرار دارد:

کنتاکتور قدرت سه‌فاز یا استاندارد: این تجهیز، رایج‌ترین نوع کنتاکتور در تابلوهای برق است. کنتاکتور سه‌فاز قدرت، ۳ پل اصلی برای اتصال به فازها و یک یا چند کنتاکت کمکی دارد. این نوع از کنتاکتور، برای موتورهای سه‌فاز، هیترها و سیستم‌های HVAC مناسب و کاربردی است.

کنتاکتور قدرت با رله حرارتی مجتمع: در این نوع خاص، ترکیبی از کنتاکتور و رله حفاظتی، در یک بدنه در کنار هم قرار گرفته‌اند. این کنتاکتور برای حفاظت موتور در برابر اضافه‌بار و قطع فاز کاربرد دارد و باعث صرفه‌جویی در فضا و زمان سیم‌کشی می‌شود.

کنتاکتور قدرت دو کنتاکت یا چهار پل (4P): در برخی پروژه‌ها که نیاز به قطع نول یا فاز چهارم هم هست، از این نوع برای قطع کامل مدار استفاده می‌شود.

کنتاکتور قدرت مقاوم در برابر شرایط سخت (Heavy Duty): این مدل، مناسب کاربردهایی با قطع و وصل زیاد، جریان هجومی بالا یا محیط‌های دمایی و گردوغبار بالا است. بدنه تقویت‌شده، فنرهای قوی‌تر و قوس گیرهای پیشرفته، این کنتاکتورها را به انتخابی مناسب برای شرایط سخت تبدیل می‌کند.

کنتاکتورها از چه اجزائی تشکیل شده‌اند؟

حالا می‌خواهیم ببینیم این سد قدرتمند چگونه و با چه اجزائی ساخته می‌شود؟ و  جز به جز آن چگونه کار می کند؟

•  کنتاکت ها:  از اصلی‌ترین و مهم‌ترین بخش های کنتاکتورها هستند.

کنتاکت‌های توان یا قدرت همان کنتاکت‌هایی هستند که حمل بار جریان اصلی رو به دوش می‌کشند.

کنتاکت‌های فرمان با کمکی، همزمان با کنتاکت های 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 کنتاکت ها 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 مدل های مختلف برای استفاده در انواع مدارهای قدرت ساخته می‌شوند. جریان مجاز عبوری از پلاتین های آن‌ها می‌تواند از چند آمپر تا چند هزار آمپر باشد.

 کنتاکتور قدرت دو مدل AC و DC دارد. تعداد پلاتین ها در کنتاکتورهای قدرت می‌تواند بین دو تا چهار عدد باشد (در کنتاکتورهای قدرت می‌شود تعداد پل ها 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 پلاتین های قدرت، معمولا تعدادی پلاتین های کمکی هم در این کنتاکتور وجود دارد اما مشخصه الکتریکی و فیزیکی آنها  با پلاتین های قدرت فرق دارد.

با توجه به قدرت کنتاکتور، محل اتصال جریان ورودی و خروجی به کنتاکت های قدرت میتواند شامل ترمینال های سیمی و یا صفحه هایی 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 مدل ها تا 8000 آمپر هم وجود داره (از 1250 تا 8000 آمپر با ولتاژ 500 تا 1500 ولت مستقیم و متناوب). در جریان های بسیار بالا، ساختمان کنتاکتور با مدل‌های معمولی تفاوت های زیادی دارد و می‌تواند شامل قطعات بیشتر مثل سیستم های خاموش کننده­ ی قوس، مکانیزم قطع و وصل متفاوت و … باشد.

8 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 پلاتین های قدرت آن را درست انتخاب کنیم.

• برای اینکه قطع و وصل کامل و ایمنی داشته باشیم باید  تعداد پلاتین های قدرت  مورد نیاز و نوع آنها را بدانیم.

• تعداد و نوع پلاتین های 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 می توانید کار خودتان را راحت تر کنید.

در ادامه نمونه واقعی پلاک یک کنتاکتور قدرت را می بینیم 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 می‌باشد.
• 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 کنتاکت های کنتاکتور در تحمل قوس الکتریکی ناشی از قطع جریان،  قدرت قطع کنتاکتور میگویند. مشخصات بیان شده در بسیاری از موارد  روی بدنۀ کنتاکتور یا در کاتالوگ آن نوشته می‌شود. یکی از روش‌های خاموش کردن قوس استفاده از دَمَنده های مغناطیسی (Magnetic blowouts) است. در واقع از کوئل های 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 ساخته ایم.

• 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)

یکی از اصلی ترین قسمت های مدار فرمان، کنتاکتور فرمان است که مشابه کنتاکتور قدرت عمل می کند ولی با تفاوت هایی 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 پلاتین ها 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 می شود. 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 می‌باشد.
• 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 ساختمان های ساده‌تری برخوردارند.