کلید حرارتی اشنایدر – GV3P40
کلید حرارتی مغناطیسی اشنایدر با کد فنی GV3P40 یک کلید محافظ موتور حرارتی است که برای محافظت از مدارهای الکتریکی در برابر جریان‌های بیش از حد و افزایش دما استفاده میشود. این کلید حرارتی سری GV3 دارای ولتاژ نامی 690 ولت AC و جریان نامی 40 آمپر است. همچنین، این کلید حرارتی مغناطیسی دارای قابلیت تنظیم دمای محدوده حفاظتی و همچنین قابلیت تعویض سریع و آسان برای تعویض در صورت نیاز است.
کلیدهای حرارتی مغناطیسی یا کلید محافظ موتور، تجهیزاتی هستند که برای حفاظت در مقابل اضافه بار، اتصال کوتاه و قطع اتوماتیک در صورت بروز خطا به کار می‌روند. کلید حرارتی مغناطیسی ۳۰ تا ۴۰ آمپر مدل GV3P40 از سری محصولات Schneider TeSys GV3 است. این کلید سه‌پل است و به عنوان یک قطع‌کننده مدار با فناوری حرارتی، مغناطیسی عمل میکند. اتصالات EverLink را دارا بوده و میتوان آن را روی ریل DIN با عرض ۳۵ میلی‌متر نصب کرد.
مشخصات اصلی کلید حرارتی اشنایدر ۳۰ تا ۴۰ آمپر
کنترل این تجهیز توسط دستگیره گردان روی آن انجام میشود. دوام مکانیکی ۵۰۰۰۰ سیکل در این محصول نشان‌دهنده کیفیت و دوام بالای آن در طول عملیات قطع و وصل مکرر است. هر پل این کلید ۸ وات توان را هدر می‌دهد. رنج جریان این کلیدها معمولاً در سری GV2 از ۰٫۱۶ تا ۳۲ آمپر، در سری GV3 از ۹ تا ۸۰ آمپر و در سری GV7 از ۱۵ تا ۲۲۰ آمپر می‌باشد و برای موتورهای تا ۱۱۰ کیلووات مناسب هستند.
کلیدهای حرارتی مغناطیسی ۳۰ تا ۴۰ آمپر اشنایدر مناسب موتورهای الکتریکی با توان مشخص شده زیر هستند:
- موتور ۱۸٫۵ کیلو وات در ۴۰۰/۴۱۵ ولت AC
- موتور ۲۲ کیلو وات در ۵۰۰ ولت AC
- موتور ۳۷ کیلو وات در ۶۹۰ ولت AC
شماتیک مداری کلید حرارتی مغناطیسی ۳۰ تا ۴۰ آمپر اشنایدر
تجهیزات جانبی و کمکی کلید حرارتی مغناطیسی اشنایدر سری GV3P
تجهیزات جانبی مربوط به کلید حرارتی مغناطیسی اشنایدر سری GV3P به همراه محل اتصال آن ها بصورت زیر است.
بررسی نمودارهای کلید حرارتی مغناطیسی اشنایدر سری GV3P
در تصویر زیر نمودار مربوط به تریپ حرارتی مغناطیسی کلیدهای حرارتیGV3P نمایش داده شده است:
نمودار محدودیت جریان اتصال کوتاه برای کلیدهای حرارتی اشنایدر (۳ فاز، ۴۰۰/۴۱۵V) سری GV3P
نمودار حدود حرارتی در حالت اتصال کوتاه (حدود حرارتی در زون عملکرد مغناطیسی) کلیدهای محافظ موتور سری GV3P
نحوه کار کلیدهای حرارتی مغناطیسی
کلیدهای حرارتی مغناطیسی اشنایدر یک نوع کلید محافظ موتور هستند که برای حفاظت موتورها در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه و قطع فاز طراحی شده‌اند. این کلیدها به وسیله جریان باری که از موتور عبور میکند عمل می‌کنند. عملکرد کلیدهای حرارتی مغناطیسی اشنایدر به این صورت است:
1. مغناطیسی: هنگامی که جریان باری از موتور عبور میکند، میدان مغناطیسی درون کلید تولید میشود. این میدان مغناطیسی با توجه به جریان بار، قدرت و شدت خود را تنظیم میکند.
2. حرارتی: برای حفاظت در برابر افزایش دمای موتور به مقدار غیرمجاز، کلید حاوی واحد حرارتی مجزا است. این واحد دما را نظارت میکند و هنگامی که دما به مقدار تنظیم شده (به عنوان مثال، به علت اضافه بار) برسد، یک مکانیزم تریپ در کلید فعال میشود.
3. تریپ: زمانی که دما بالای حد تنظیم شده ایست، مکانیزم تریپ به کار می‌افتد و کلید به‌طور خودکار جریان را می‌بندد. این عمل باعث قطع مدار و محافظت از موتور در برابر خطرات ممکن میشود. کلیدهای حرارتی مغناطیسی اشنایدر قابلیت تنظیم دارند. میتوانید حداکثر جریان بار، جریان اتصال کوتاه و زمان تریپ را بر اساس نیاز خود تنظیم کنید. همچنین، با تنظیم تیغه بیمتال کلید، میتوانید حفاظت در برابر اضافه بار را نیز تنظیم کنید. در مجموع، کلیدهای حرارتی مغناطیسی اشنایدر به‌عنوان یک سیستم حمایتی کار می‌کنند که با تراز کردن میدان مغناطیسی و کنترل دمای موتور، حفاظت ضد اتصال کوتاه، حفاظت در برابر اضافه بار و حفاظت در برابر قطع فاز را فراهم می‌کنند.
کاربرد کلیدهای حرارتی مغناطیسی
کلیدهای حرارتی مغناطیسی اشنایدر یک نوع کلیدهای محافظتی هستند که استفاده متعددی در صنعت برق و الکترونیک دارند. این کلیدها با استفاده از مکانیزم ترکیبی از حساسیت حرارتی و جذب میدان مغناطیسی، برای محافظت از مدارها و تجهیزات در برابر جریان‌ها و دماهای بیش از حد عادی عمل می‌کنند. یکی از کاربردهای اصلی کلیدهای حرارتی مغناطیسی، محافظت از موتورهای الکتریکی است. وقتی که موتور دچار یک حالت بی عیب و نقص مانند افزایش حرارت یا افزایش جریان میشود، کلید حرارتی مغناطیسی فعال میشود و به صورت خودکار جریان را قطع میکند. این عمل میتواند خطرات احتمالی مانند ذوب شدن عناصر موتور، سوختن سیم‌ها و حتی بروز آتش سوزی را کاهش دهد.
علاوه بر محافظت موتورها، کلیدهای حرارتی مغناطیسی در سیستم‌های توزیع برق و استفاده‌های صنعتی دیگر نیز کاربرد دارند. آنها می‌توانند در اترنال موتورها، ترانسفورماتورها، کنتاکتورها، پمپ‌ها، کمپرسورها و ماشین‌آلات صنعتی دیگر استفاده شوند. هدف اصلی از استفاده این کلیدها، جلوگیری از آسیب به تجهیزات و افزایش ایمنی سیستم‌های الکتریکی است. کلیدهای حرارتی مغناطیسی اشنایدر از نظر قابلیت تنظیم آستانه حرارتی و جریانی، عملکرد قابل اطمینان و دقت بالایی برخوردارند. طراحی و ساختار مقاوم آنها توانسته است نیازهای مختلف صنعتی را برآورده کند و از آسیب دیدن تجهیزات و توقف ناگهانی سیستم جلوگیری کند.
روش انتخاب کلیدهای حرارتی مغناطیسی
رنج ولتاژ MPCB باید با ولتاژ درج شده بر روی پلاک موتور هماهنگ باشد. قطع کننده مدار محافظ موتوری در برخی از رنج‌های ولتاژی مانند ۲۳۰، ۳۸۰، ۴۱۵، ۴۴۰، ۵۰۰ و ۶۶۰ ولت متناوب قابل استفاده است. پس از تعیین ولتاژ، لازم است جریان پلاک موتور الکتریکی بررسی شود. توجه به این نکته ضروری است که جریان عملکردی واقعی ممکن است کمتر از جریان پلاک باشد، به ویژه اگر موتور به‌طور کامل بارگیری نشده باشد. کلید محافظ موتوری باید همیشه با در نظر گرفتن مقدار جریان فعلی پلاک انتخاب شود، تا در هنگام روشن شدن موتور، عبور جریان هجومی امکان‌پذیر باشد. به عنوان مثال، یک موتور با جریان پلاک ۲۰ آمپر ممکن است در حین کار با بار، جریان بسیار کمتری را بکشد، اما MPCB باید با توجه به مقدار نامی ۲۰ آمپر انتخاب شود. همچنین، در صورت استفاده از موتور در بار کامل، ممکن است تریپ شود.
میتوان قطع کننده‌های مدار حفاظت موتور را به مقدار دقیق جریانی که برای موتور الکتریکی مناسب است، کالیبره کرد. آنها معمولاً دارای رنج تنظیم هستند. به عنوان مثال، یک MPCB با ظرفیت ۳۲ آمپر ممکن است برای موتورهایی با جریان نامی کمتر از ۲۲ آمپر قابل استفاده باشد. ازآنجایی که تعویض قطع کننده موتور لزومی ندارد، جایگزینی یک موتور الکتریکی با یک مدل کارآمدتر که به جریان کمتری نیاز دارد، میتواند سودمند باشد. حتی اگر اندازه قطع کننده مدار محافظ موتور با توجه به موتور الکتریکی محافظت شده به‌طور صحیح انتخاب شود، استفاده از سیم‌کشی مناسب نیز بسیار مهم است. برای ایجاد حفاظت کافی، سیم باید بتواند جریان نامی را به‌طور قابل اعتماد هدایت کند. سیمی که اندازه‌اش کوچکتر از حد مجاز استفاده شود، باعث گرم شدن بیش از حد، ذوب شدن عایق و حتی احتمال بروز خطاهای الکتریکی با نصب قطع کننده میشود.
تشخیص رنج جریان کلید حرارتی مغناطیسی اشنایدر
تولیدکنندگان MPCB عموماً نمودارهایی ارائه می‌دهند که مشخصات فنی قطع کننده مدار را نمایش می‌دهد تا فرآیند انتخاب آسانتر شود. به عنوان مثال، نمودار زیر برای قطع کننده مدار سری TeSys GV2 مورد استفاده قرار می‌گیرد. قبل از نصب یک MPCB، بررسی سازگاری ولتاژ و جریان با موتور محافظت‌شده بسیار حائز اهمیت است. به طور کلی، موتور در وضعیت بدون بار جریانی کمتر از جریان نامی را از مدار عبور می‌دهد. اما باید کلید حرارتی را به گونه‌ای انتخاب کنیم که حداکثر جریان ممکن به راحتی از آن عبور کند.
جریان بیمتال کلید حرارتی در محدوده جریان نامی موتور و جریان اتصال کوتاه کلید حرارتی به نسبت 1.2 تا 2 برابر جریان نامی تنظیم میشود. انتخاب کلید حرارتی با موتور به دو روش انجام میشود:
- روش اول : روش تجربی است که به طور تجربی به ازای هر اسب بخار ۱٫۵ آمپر و به ازای هر کیلووات ۲ آمپر باید برای جریان کلید حرارتی درنظر گرفته شود. مثلا موتور ۴ کیلووات به کلیدی با جریان ۸ آمپر احتیاج دارد.
- روش دوم : استفاده از فرمول و جدول انتخاب کلید حرارتی است. ∅P=√۳×V×I×COS با استفاده از این رابطه می توانید جریان را بدست آورید. کسینوس فی معمولا ۰٫۸ یا ۰٫۹ در نظر گرفته می شود.
- توسط جدول به راحتی رنج جریان کلید را بر اساس کیلوات یا اسب بخار موتور بدست آورید و کلید حرارتی متناسب با آن را انتخاب کنید.
اتصالات کلیدهای حرارتی مغناطیسی اشنایدر
کلیدهای حرارتی اشنایدر GV2ME و GV2P با طراحی ترمینال‌های پیچی برای اتصال‌دهی طراحی شده‌اند. قطع کننده مدار GV2ME میتواند با لاگ یا ترمینال فنری تغذیه شود. ترمینال‌های فنری، اتصال ایمن، پایدار و با دوام را تضمین میکند و در محیط‌های خشن، لرزش و ضربه قابل مقاومت است. همچنین، در استفاده از هادی بدون cable end نیز به صورت کارآمدتری عمل می‌کنند. اتصال قطع کننده مدار GV3 با استفاده از پیچ های BTR (سر شش وجهی) انجام میشود. این نوع اتصال از سیستم EverLink استفاده میکند که دقیق و پایدار است و از از بین رفتن کابل جلوگیری میکند. قطع کننده های GV3 همچنین می‌توانند توسط لاگ نصب شوند. این نوع اتصال با نیازهای بازارهای آسیایی سازگار است و برای کاربردهایی که تحت لرزش شدید قرار می‌گیرند، مانند حمل و نقل ریلی، مناسب است.
قطع کننده های مدار GV7 با ترمینال های پیچی و اتصالات Clip-on متصل می شوند.
تفاوت جریان حرارتی و مغناطیسی
- جریان حرارتی، جریانی است که در اثر اضافه بار ایجاد شده که در ادامه با گرم تر شدن موتور همراه است.
- جریان مغناطیسی در اثر نقص فاز(اتصال کوتاه بین دو فاز با هم یا یک نول و فاز با یکدیگر) ایجاد می شود. در این حالت نیز حرارت الکتروموتور زیاد شده و ایجاد جریان اضافی می کند.
تفاوت کلید محافظ موتور MPCB با کلید اتوماتیک کمپکت MCCB
MPCB به عنوان یک راه حل برای قطع و وصل دستی موتورهای الکتریکی استفاده میشود و در عین حال از آنها در برابر خطاهای موجود در موتورها محافظت میکند. از سوی دیگر، MCCB در مدارهای توزیع برق برای حفاظت مدارها ولتاژ پایین و حفاظت بار موتور استفاده میشود. کلیدهای محافظ موتور قادرند موتورها را در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه و قطع فاز محافظت کنند، در حالی که کلیدهای اتوماتیک کمپکت با اضافه کردن لوازم جانبی می‌توانند حفاظت در برابر افت ولتاژ، خطای زمین و قطع فاز را نیز فراهم کنند. MPCB برای قطع و وصل دستی موتورها و حفاظت آنها در برابر خطاها استفاده میشود، در حالی که MCCB در حفاظت مدارها و بارهای موتوری در مدارهای توزیع برق استفاده میشود.
روش تست منحنی های تریپ حرارتی_مغناطیسی کلید محافظ موتوری(MPCB) سری GV2 و GV3 و GV7 چیست؟
به طور کلی، برای انجام تست رله اضافه بار حرارتی، باید به استاندارد IEC60947-2 توجه داشت. اطلاعات مربوط به سطح تریپ اضافه بار حرارتی برای GV2، GV3 و GV7 بایستی از منحنی تریپ مشخص شده در کاتالوگ این محصولات مراجعه گردد. کلید محافظ موتوری (MPCB) سری GV2، GV3 و GV7 از بیمتال برای عملکرد در شرایط اضافه بار حرارتی استفاده می‌کنند و با منحنی IDMT سازگار هستند.
در این حالت، زمان تریپ بر اساس منحنی زمان معکوس با جریان موجود در سیستم حفاظت تعیین میشود. با افزایش پیک جریان، زمان لازم برای تریپ کاهش می‌یابد.
استاندارد IEC60947-2، دو نقطه مختلف برای اضافه بار حرارتی تعیین کرده که کلیدهای حرارتی مغناطیسی سری GV اشنایدر الکتریک طبق آن ها عمل می کند.
- نقطه اول جایی است که جریان معادل ۱٫۲ برابر Ir باشد که .GV باید در زمان دو ساعت تریپ کند.
- وقتی جریان معادل ۷٫۲ برابر Ir باشد، GV7 باید در حدود کلاس محصول تریپ کند. محصول .GV کلاس ۱۰ است، بنابراین زمان تریپ در این نقطه نمودار کمتر از ۱۰ ثانیه است.
بطور مثال، منحنی مربوط به GV7 بسته به نوع RE یا RS و بدون در نظر گرفتن سایز GV.20 تا GV.220 را پوشش می‌دهد. این منحنی، برای تمامی محصولات تعریف شده است و زمان‌های ارائه شده تنها یک شاخص هستند. در صورت تکرار این آزمایش برای سطوح جریان مختلف، ممکن است زمان‌های مختلفی در خلاف همین منحنی به دست آید. به منظور داشتن یک سطح اطمینان بالا، هر محصول به طور جداگانه تست شده و دارای یک رنج منحصر به فرد تنظیمات است.
جمع بندی:
- منحنی حرارتی، شاخص زمانی را ارائه می دهد و محصول در عرض ۲ ساعت در ۱٫۲برابرIr و در کمتر از ۱۰ ثانیه در ۷٫۲ برابرIr تریپ می کند.
- منحنی تنها شاخص زمانی تریپ را می دهد.
- زمان تریپ مغناطیسی در سطح %۲۰-/+ است.
- این محصول یک تجهیز الکترومکانیکی است و از منحنی IDMT پیروی می کند که نباید با تجهیز الکترونیکی مقایسه شود.
اگر شما به نوع مشخصی تریپ برای کاربرد موتوری نیاز دارید، باید از رله حفاظتی خاصی استفاده کنید که در صورت اضافه جریان از میزان تعیین شده، تریپ می کند.
سوالات متداول
