کنتاکتور خازنی چیست؟ تفاوت با معمولی + جدول انتخاب

کنتاکتور خازنی و هر آنچه در مورد آن باید بدانید:

کنتاکتور خازنی چیست؟ چه تفاوتی با کنتاکتور معمولی دارد؟ چه کاربردی دارد؟ برای انتخاب کنتاکتور خزنی مناسب باید به چه صورت باید اقدام کنیم؟ متناسب با هر پله بانک خازنی چه کنتاکتوری باید انتخاب شود؟ برای اطلاع از پاسخ این سوالات  و آشنایی با کاربرد کنتاکتور خازنی مطلب زیر را مطالعه کنید.

کنتاکتور خازنی چیست ؟

کنتاکتور خازنی کنتاکتوریست که برای قطع و وصل خازن سه فاز در بانک خازنی استفاده می‌شود. این تجهیز معمولا یا به عنوان یک تجهیز اختصاصی توسط کارخانه ها تولید می شود. البته در بعضی برندها تشکیل شده از یک کنتاکنتور معمولی به همراه یک تجهیز جانبی به نام واحد خازنی می باشد که اتصال مکانیکی و الکتریکی این دو تجهیز کنتاکتور خازنی را تشکیل می‌دهد.

در ادامه این دلایل را برایتان بیان می‌کنیم.

چرا خازن به کنتاکتور خازنی احتیاج دارد؟

اصولا خازن یک المان الکتریکی با ویژگی‌های منحصر به فرد می‌باشد. از جمله این ویژگی‌ها حالت گذرا در سوئیچینگ  آن می‌باشد که به اصطلاح  transient state  اطلاق می‌شود. به زبان ساده تر رفتار خازن در لحظه قطع و وصل، چه با فرمان رگولاتور و چه دستی، خازن در لحظه ی اتصال جریان بسیار بالایی می‌کشد.

با توجه به تکنولوژی خازن که هرساله با پیشرفت‌هایی هم رو به رو می‌شود، برای دفعات معدود این شرایط جریان بالا لحظه ی اتصال می‌تواند برای خازن قابل تحمل باشد و اصول تحمل جریان پیک، یک پارامتر برای شناسایی کیفیت خازن‌ها می‌باشد. برای نمونه بر اساس استاندر IEC  تا ۱۰۰ برابر جریان نامی‌ برای یک یونیت خازنی در لحظه پیک تحت عنوان جریان هجومی‌  inrush current مجاز می‌باشد.

سازندگان معتبر خازن‌های فشار ضعیف سه فاز مانند خازن فراکو در بعضی مدل های خود  تا ۴۰۰ برابر جریان نامی‌ را در برخی از تولیدات خود برای لحظه استارت و پیک در نظر گرفته اند. اما مشکل از اینجا آغاز می‌شود که ماهیت بانک خازنی و مزایای اتوماتیک بودن آن، وابسته به قطع و وصل خازن به دفعات متعدد و نه محدود در روز می‌باشد.

که متناسب با تغییرات توان اکتیو مصرفی در یک مجموعه و نیاز به جبرانسازی توان راکتیو باید خازن قطع و وصل شود. فلذا نیاز است که برای حفظ سلامت خازن و عدم کاهش طول عمر آن فکری به حال جریان هجومی‌ در هر مرحله نماییم.

اهمیت قضیه در این است که:

این امر نه تنها موجب آسیب رساندن به خازن بلکه موجب یک التهاب کلی به شبکه و سوختگی کنتاکتور مسیر خازن و فیوزهای تندکار  می‌گردد .

پس استفاده از کنتاکتورخازنی برای یک پله خازنی که به دفعات قطع و وصل می‌گردد اجتناب ناپذیر و الزامی‌می‌باشد .

کنتاکتور خازنی چگونه عمل می کند ؟

همانطور که گفتیم به مرور و در کسری از ثانیه خازن به یک مقاومت ثابت می‌رسد و مشکل جریان هجومی‌ اولیه حل می‌شود. پس نتیجه می‌گیریم اگر در چند ثانیه ابتدایی یک مقاومت در مسیر خازن باشد و بعد از این زمان کوتاه از مسیر خارج شود مشکلات ذکر شده، حل خواهند شد. کنتاکتور خازنی دقیقا همین کار را انجام می‌دهد و این مسائل را مرتفع می‌نماید.

تقاوت کنتاکتور خازنی با کنتاکتور معمولی چیست؟

کنتاکتور خازنی دارای چه ویژگی هایی می باشد که این تجهیز را از کنتاکتور معمولی جدا می سازد؟ کدام ویژگی خازن موجب شده است که کنتاکتورهای خازنی پدید بیایند؟ آیا می توان از کنتاکتور  معمولی برای قطع و وصل پله های خازنی استفاده نمود؟

اصولا خازن یک المان الکتریکی با ویژگی های منحصر به فرد می باشد. از جمله این ویژگی‌ها حالت گذرا در سوئیچینگ  آن می‌باشد که به اصطلاح  transient state اطلاق می‌شود. به زبان ساده‌تر رفتار خازن در لحظه قطع و وصل، حال چه با فرمان رگولاتور و چه به صورت دستی.

با توجه به مبحث مورد بررسی ما که بانک خازنی جهت اصلاح ضریب قدرت می باشد، رفتار خازن در حالت اعمال ولتاژ متناوب برای ما مد نظر می‌باشد.این رفتار در لحظه استارت خازن حکم اتصال کوتاه را دارد و به شدت جریان زیادی را از شبکه می‌کشد. که در کسری از ثانیه و همزمان با شارژ اولیه خازن جریان به حالت نامی خود و مطابق با راکتانس خازن ( مقاومتی که از خود نشان می دهد) از خود جریان می‌کشد و توان راکتیو را به شبکه تزریق می‌کند.

با توجه به تکنولوژی خازن که هر ساله از سوی سازندگان با پیشرفت‌هایی هم روبه رو خواهد شد برای دفعات معدود این شرایط می‌تواند برای خازن قابل تحمل باشد و اصول تحمل جریان پیک تبدیل به یک پارامتر برای شناسایی کیفیت خازن ها می باشد.

برای نمونه:

بر اساس استاندر IEC  تا 100 برابر جریان نامی برای یک یونیت خازنی در لحظه پیک تحت عنوان جریان هجومی inrush current مجاز می‌باشد. سازندگان معتبر خازن‌های فشار ضعیف سه فاز تا 400 برابر جریان نامی را در برخی از تولیدات خود برای لحظه استارت و پیک در نظر گرفته‌اند.

اما مشکل از اینجا آغاز می‌شود که :

ماهیت بانک خازنی و مزایای اتوماتیک بودن آن  وابسته به قطع و وصل خازن به دفعات متعدد و نه معدود در روز می‌باشد که متناسب با تغییرات توان اکتیو مصرفی در یک مجموعه و نیاز به جبرانسازی توان راکتیو باید خازن قطع و وصل شود. فلذا نیاز است که برای حفظ سلامت خازن و عدم کاهش طول عمر آن فکری به حال جریان هجومی در هر مرحله نماییم.

چرا باید از این کنتاکتور استفاده کنیم؟

اهمیت قضیه در این است که جریان هجومی نه تنها موجب آسیب رساندن به خازن بلکه موجب یک التهاب کلی به شبکه و سوختگی کنتاکتور مسیر خازن و فیوزهای تندکار می‌گردد. پس استفاده ازکنتاکتور خازنی برای یک پله خازنی که به دفعات قطع و وصل می‌گردد اجتناب ناپذیر و الزامی می باشد. حال جا دارد قدری بیشتر ساختار این کنتاکتور را بررسی کنیم که چگونه این جریان اولیه را کاهش می‌دهد.

در بالا گفته شد که به مرور و در کسری از ثانیه خازن به یک مقاومت ثابت می رسد و مشکل جریان هجومی اولیه حل می شود پس نتیجه میگیریم اگر در چند ثانیه ابتدایی یک مقاومت در مسیر خازن باشدو بعد از این زمان کوتاه از مسیر خارج شود مشکلات فوق الذکر حل خواهند شد. کنتاکتور خازنی دقیقا همین کار را انجام می دهد که در تصاویر هم به وضوح قابل ملاحظه است

چگونه کنتاکتور مورد نیاز را انتخاب کنیم؟

برای انتخاب کنتاکتورها در کاتالوگهای مربوطه که از سوی سازندگان آنها ارائه می‌گردد  سه جریان ذکر می‌شود که در کنار هرکدام آمپر متناسب با آن را نمایش می‌دهد بدیهی است که آمپری که در مقابل جریان  AC1  نوشته می‌شود به مراتب کمتر از  AC3  باشد  چراکه بارهای  AC3 دارای حالت القایی و هم چنین جریان هجومی‌اولیه می‌باشند و اصولا اگر  AC6b درج نشده باشد باید قید این کنتاکتور را برای استفاده در بانک خازنی بزنیم و مقدار جریان AC6b از طریق رابطه زیر محاسبه میگردد:

جریان پله خازنی = جریان نامی‌کنتاکتور خازنی AC6b  =نسبت  ( توان پله خازنی بر حسب کیلووار )  به (  رادیکال سه برابر ولتاژ خط  برحسب کیلو ولت )

پس برای انتخاب کنتاکتور خازنی باید حتما کنتاکتور از نوع AC6b باشد که توانایی قطع و وصل بار با خاصیت خازنی را داشته باشد. جریان مورد نیاز هم طبق فرمول بالا برای کنتاکتور محاسبه می‌گردد.

برای انتخاب کنتاکتور مناسب برای خازن سه‌فاز می توانید از لینک زیر بر اساس کیلووار خازن سه فاز کنتاکتور خازنی مناسب را انتخاب کنید.

جدول انتخاب کنتاکتور خازنی

جدول انتخاب کنتاکتور خازنی  ، برای انتخاب کنتاکتور خازنی به چه صورت باید اقدام کنیم ؟  متناسب با هر پله بانک خازنی چه کنتاکتوری باید انتخاب شود؟ آیا تفاوتی بین کنتاکتورخازنی با کنتاکتور معمولی وجود دارد؟

برای پاسخ گویی به سوالات فوق لازم است که ابتدا با مفهوم بار اهمی و القایی آشنا شویم. کنتاکتور تجهیزی الکتریکیست که با استفاده از مکانیزم مغناطیسی با اعمال ولتاژ به دو سر بوبین و تحریک زبانه ها، عمل اتصال را انجام می‌دهد. با قطع ولتاژ تحریک این اتصال قطع می شود. حال نکته مهم اینجاست که ما می خواهیم چه باری با چه ویژگی را قطع و وصل نماییم . برای این امر استاندارد بین المللی  IEC  انواع بار را برای ما مشخص میکند و برای هرکدام تعریف خاصی را ارائه می دهد.

برای انتخاب کنتاکتور مناسب، به تعریف سه نوع بار به شرح زیر خواهم پرداخت :

• بارهایی که با عبارت AC1  نمایش داده می شوند: بارهای صرفا اهمی می‌باشند که حاوی جریان‌های القایی سلف و خازن نیستند. مانند کنتاکتورهایی که صرفا برای روشن کردن یک هیتر و … مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• بارهایی که با عبارت  AC3  نمایش داده می‌شوند: بارهایی با جریان موتوری هستند که می‌دانیم موتورها اصولا ماهیتی القایی و سلفی دارند.
• بارهایی که با عبارت AC6b نمایش داده می شوند:‌ که صرفا بار خازنی می‌باشند.

بار خازنی جریان هجومی فوق العاده زیادی  در مدت زمان بالا دارد. علاوه بر این چون خازن انرژی الکتریکی را به صورت ولتاژ ذخیره می‌کند نیاز است که ادوات قطع و وصل آن نیز تمهیداتی متناسب با این ویژگی را داشته باشند.

برای کنتاکتورها در کاتالوگهای مربوطه که از سوی سازندگان آنها ارائه می گردد  این سه جریان را می بینیم که در کنار هرکدام آمپر متناسب با آن را نمایش می دهد بدیهی است که آمپری که در مقابل جریان  AC1  نوشته می شود به مراتب کمتر از  AC3  باشد  چراکه بارهای  AC3 دارای حالت القایی و هم چنین جریان هجومی اولیه می باشند و اصولا اگر  AC6b درج نشده باشد باید قید این کنتاکتور را برای استفاده در بانک خازنی بزنیم .
  

فرمول محاسبه کنتاکتور خازنی

بعد از اینکه کنتاکتور   از نوع  AC6b  را انتخاب کردیم جریان  این کنتاکتور باید حداقل برابر با جریان حاصل از فرمول زیر باشد:

جریان پله خازنی = جریان نامی کنتاکتور خازنی AC6b  =نسبت  ( توان پله خازنی بر حسب کیلووار )  به (  رادیکال سه برابر ولتاژ خط  برحسب کیلو ولت )

در حالت کلی به هیچ عنوان توصیه نمیشود که از کنتاکتور معمولی برای قطع و وصل پله خازنی استفاده شود مگر در حالتی که سازنده کنتاکتور عنوان کرده باشد که با اضافه کردن واحد خازنی به روی کنتاکتور های معمولی می توان این امر را انجام داد که در این صورت هم این نکته حائز اهمیت است انتخاب کنتاکتور واحد خازنی باید بر اساس توصیه آن سازنده انجام شود که معمولا یک رینج بالاتر از جریان  AC3  کنتاکتور را با اضافه کردن واحد خازنی به روی آن انجام میگردد مثلا اگر پله شما 12.5 کیلووار یاشد با توجه به فرمول فوق حدود 18 آمپر جریان خازنی داریم  که پیشنهاد میشود کنتاکتور معمولی 25 آمپر همراه با واحد خازنی 25 آمپر استفاده شود

در حالت کلی با توجه به تمهیدات همکاران فنی ما در مجموعه تسلاکالا شما میتوانید با مراجعه به قیمت کنتاکتور خازنی با استفاده از راهنمایی های به عمل آمده بهترین کنتاکتور را برای پله خازنی خود از برترین و معتبرترین برندها انتخاب کنید و در محل پروژه تحویل بگیرید .