نویسنده: majid jalili 
تابلو برق، قلب تپنده هر سیستم الکتریکی، وظیفه‌ی هدایت، توزیع و کنترل جریان برق را به عهده دارد. در این میان، کنتاکتورها حکم دروازه بان‌های قدرتمند را دارند که با هوشمندی جریان‌های سنگین را کنترل می‌کنند و نقشی حیاتی در کارکرد صحیح و ایمن سیستم ایفا می‌کنند. کنتاکتور نیز نوعی کلید الکترومغناطیسی است که برای قطع و وصل جریان برق در مدارهای قدرت (جریان بالا) به کار می‌رود.
این کلیدها با استفاده از یک بوبین و هسته آهنی کار می‌کنند. زمانی که به بوبین کنتاکتور ولتاژ اعمال می‌شود، میدان مغناطیسی قوی ایجاد شده، هسته آهنی را به حرکت در می‌آورد و این حرکت سبب قطع یا وصل شدن کنتاکت‌ها و در نهایت قطع یا وصل جریان برق در مدار می‌شود. در ادامه به وظایف کنتاکتور در تابلو برق و اهمیت آن می پردازیم. با ما همراه باشید.
وظیفه کنتاکتور در تابلو برق
کنتاکتور ها یکی از اجزای اصلی تابلوهای برق هستند که وظایف مهمی را در کنترل و حفاظت از مدارهای الکتریکی بر عهده دارند. در ادامه به شرح وظایف کلیدی کنتاکتورها در تابلو برق می‌پردازیم:
-
روشن و خاموش کردن تجهیزات الکتریکی:
کنتاکتورها با دریافت سیگنال از مدار فرمان، قادر به قطع و وصل جریان برق در مدار بوده و بدین ترتیب می‌توانند تجهیزات الکتریکی را روشن یا خاموش کنند. این امر باعث می‌شود تا کنترل تجهیزات به طور دقیق و از راه دور انجام گیرد.
-
راه اندازی و کنترل موتورهای الکتریکی:
کنتاکتورها به طور گسترده برای راه اندازی و کنترل موتورهای الکتریکی استفاده می‌شوند. آنها با ایجاد گشتاور اولیه بالا به موتور، به راه اندازی آن کمک می‌کنند و همچنین می‌توانند سرعت و دور موتور را نیز کنترل نمایند.
-
حفاظت از تجهیزات الکتریکی:
کنتاکتورها می‌توانند به عنوان یک رله حفاظتی عمل کرده و در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه و سایر خطاها، از تجهیزات الکتریکی محافظت نمایند.
ساختمان کنتاکتور در تابلو برق
کنتاکتورها در تابلو برق از سه بخش اصلی تشکیل شده‌اند که در ادامه به شرح هر یک می‌پردازیم:
-
تیغه های قدرت و تیغه های فرمان:
وظیفه‌ی اصلی تیغه های قدرت هدایت جریان الکتریکی پس از هر بار تحریک شدن بوبین است. تیغه‌های فرمان برای استفاده در مدار فرمان به کار می‌روند و به دو صورت نرمالی باز و نرمالی بسته موجود هستند. پس از هر بار تحریک بوبین، وضعیت این تیغه‌ها به حالت عکس تغییر می‌کند.
-
سلونوئید یا سیم پیچ:
سلونوئید یا سیم پیچ کنتاکتور، یک هسته مغناطیسی سیم‌پیچی شده است که در مدار فرمان قرار دارد. این بخش نیروی لازم برای اتصال فیزیکی کنتاکت‌های هادی الکتریسیته را فراهم می‌کند.
-
قاب کنتاکتور:
قاب کنتاکتور برای ایزوله کردن بخش‌های هادی و خطرناک کنتاکتور و محافظت از افراد در برابر برق‌گرفتگی به کار می‌رود. جنس این قاب معمولاً از مواد عایق الکتریکی مانند باکلیت، نایلون 6 و پلاستیک‌های مقاوم به حرارت است.
حتما بخوانید: انواع کنتاکتور
عملکرد کنتاکتور در تابلو برق
کنتاکتورها جزء کلیدی تابلو برق هستند که وظیفه‌ای حیاتی در کنترل و قطع و وصل جریان برق در تجهیزات برقی ایفا می‌کنند. به عنوان مثال در قلب کنتاکتور اشنایدر یک بوبین وجود دارد که با عبور جریان برق از آن، میدان مغناطیسی قدرتمندی ایجاد می‌شود. این میدان مغناطیسی، آرمیچر کنتاکتور را به حرکت در می‌آورد. با جابجا شدن آرمیچر، اتصالی بین کنتاکت‌های ثابت و متحرک برقرار می‌شود.
در این حالت، جریان برق به مدار وصل شده و تجهیزات برقی روشن می‌شوند. با قطع جریان برق از بوبین، میدان مغناطیسی نیز از بین می‌رود. فنر موجود در کنتاکتور، آرمیچر را به عقب رانده و اتصال بین کنتاکت‌ها قطع می‌شود. در نتیجه، جریان برق قطع شده و تجهیزات خاموش می‌شوند. کنتاکتورها به دلیل عملکرد ساده و مزایای متعدد، نقش مهمی در تابلو برق و کنترل تجهیزات برقی در صنایع مختلف ایفا می‌کنند.
اجزای تشکیل دهنده کنتاکتور در تابلو برق
کنتاکتورها در تابلو برق اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند که هر کدام وظیفه‌ی خاص خود را دارند. در ادامه به بررسی این اجزا می‌پردازیم:
-
بوبین:
بوبین یکی از مهم‌ترین اجزای کنتاکتور است و از یک هسته آهنی و سیم‌پیچ تشکیل شده است. وظیفه‌ی اصلی بوبین ایجاد میدان مغناطیسی هنگام عبور جریان از سیم‌پیچ است. این میدان مغناطیسی سبب حرکت هسته متحرک و در نهایت اتصال یا قطع کنتاکت‌ها می‌شود.
-
کنتاکت‌های ثابت و متحرک:
کنتاکت‌ها بخش‌هایی از کنتاکتور در تابلو برق هستند که جریان الکتریکی از آنها عبور می‌کند. دو نوع کنتاکت ثابت و متحرک وجود دارد که در حالت عادی از یکدیگر جدا هستند. با برقراری جریان در بوبین، میدان مغناطیسی ایجاد شده، هسته متحرک را به سمت هسته ثابت حرکت می‌دهد و کنتاکت‌ها به هم وصل می‌شوند. جنس کنتاکت‌ها معمولاً از مس یا آلیاژهای مخصوص است تا در برابر جرقه و حرارت مقاوم باشند.
-
فنر:
فنر در کنتاکتور نقش بازگشت‌پذیری را دارد و پس از قطع جریان، کنتاکت‌ها را به حالت اولیه خود باز می‌گرداند. فنرها از جنس‌های مختلفی مانند فولاد، آلیاژ مس-بریلیوم و … ساخته می‌شوند. انتخاب نوع فنر به عوامل مختلفی مانند جریان عبوری، دفعات قطع و وصل و … بستگی دارد.
-
هسته آهنی:
هسته آهنی در کنتاکتور برای متمرکز کردن میدان مغناطیسی ایجاد شده در تابلو برق توسط بوبین استفاده می‌شود. هسته آهنی از دو بخش ثابت و متحرک تشکیل شده است. جنس هسته آهنی معمولاً از ورقه‌های فولادی آلیاژی است که خاصیت مغناطیسی بالایی دارند.
-
ترمینال:
ترمینال‌ها محل اتصال سیم‌ها و کابل‌ها به کنتاکتور در تابلو برق هستند. تعداد ترمینال‌ها در کنتاکتورهای مختلف متفاوت است و به نوع و کاربرد کنتاکتور بستگی دارد. جنس ترمینال‌ها معمولاً از برنج یا مس است.
-
کنترل جرقه:
بخش کنترل جرقه در هنگام قطع و وصل جریان، جرقه ایجاد شده را خاموش می‌کند و از آسیب دیدن کنتاکتور جلوگیری می‌کند. این بخش معمولاً از چندین صفحه نازک فلزی تشکیل شده است که در مجاورت کنتاکت‌ها قرار دارند.
اهمیت کنتاکتور در تابلو برق
کنتاکتورها نقش حیاتی در تابلو های برقی ایفا می کنند و در صنایع مختلفی از جمله تولید، تهویه مطبوع (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع)، اتوماسیون و ساختمان های تجاری کاربرد دارند. اما وجود کنتاکتور دارای چند اهمیت است که در ادامه به آن ها ارشاره می کنیم:
-
کلید زنی بارهای الکتریکی بالا:
کنتاکتورها برای تحمل جریان و ولتاژ بالا طراحی شده اند و آنها را برای کنترل بارهای الکتریکی سنگین مناسب می سازند. نمونه هایی از این موارد عبارتند از: موتورهای الکتریکی، مدارهای روشنایی، عناصر گرمایش و ماشین آلات صنعتی. ۲.
-
کنترل از راه دور:
کنتاکتور معمولا همراه با مدار فرمان استفاده می شود. با اعمال جریان به بوبین کنتاکتور از طریق مدار فرمان، مدار قدرت اصلی بار را می توان از راه دور وصل یا قطع کرد که این امر موجب سهولت و ایمنی می شود.
-
ایزولاسیون الکتریکی:
کنتاکتورها، ایزولاسیون الکتریکی بین مدار فرمان و مدار قدرت را فراهم می آورند. مجزا نگه داشتن مدار فرمان با ولتاژ پایین از مدار قدرت با ولتاژ بالا، ایمنی اپراتور و تجهیزات کنترل را بهبود می بخشد.
-
حفاظت اضافه بار:
اکثر کنتاکتورها مجهز به ویژگی حفاظت اضافه بار هستند که در صورت فراتر رفتن جریان از حد مجاز، کنتاکتور را قطع می کند و بدین ترتیب از آسیب رسیدن به بار در اثر جریان بیش از حد محافظت می کند.
-
عمر طولانی و قابلیت اطمینان بالا:
کنتاکتورها در تابلو برق برای تحمل جریان هجومی بالا، نوسانات ولتاژ و سایش مکانیکی طراحی شده اند و قادر به تحمل عملیات کلیدزنی مکرر هستند و بدین ترتیب طول عمر و قابلیت اطمینان آنها در کاربردهای صنعتی و تجاری تضمین می شود.
مدولار بودن و قابلیت ارتقاء کنتاکتورها اغلب از نظر طراحی مدولار هستند و می توان بلوک های کنتاکت اضافی یا کنتاکت های کمکی را به آنها اضافه کرد تا امکان کنترل سیگنال های بیشتر یا ارائه عملکردهای اضافی فراهم شود و بدین ترتیب جایگزینی و توسعه سیستم الکتریکی به راحتی انجام گیرد.
مزایای استفاده از کنتاکتور در تابلو برق
کنتاکتورها تجهیزاتی هستند که در تابلو برق برای قطع و وصل کردن جریان برق به طور اتوماتیک یا دستی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ابزارها مزایای قابل توجهی نسبت به رله‌ها و کلیدها دارند که در ادامه به شرح آنها می‌پردازیم:
- قطع و وصل سریع جریان: کنتاکتورها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که می‌توانند به سرعت جریان برق را قطع یا وصل کنند. این امر به ویژه در کاربردهایی که نیاز به خاموش و روشن شدن سریع تجهیزات دارند، مانند موتورها و لامپ‌ها، بسیار حائز اهمیت است.
- پشتیبانی از طیف وسیعی از جریان و ولتاژ: کنتاکتورها در محدوده جریان 4 تا 450 کیلووات و ولتاژهای بالا قابل استفاده هستند. این امر باعث می‌شود تا از آنها بتوان در طیف گسترده‌ای از کاربردها استفاده کرد.
- قابلیت کنترل از راه دور: کنتاکتورها را می‌توان از راه دور کنترل کرد. این امر به شما این امکان را می‌دهد تا بدون نیاز به حضور فیزیکی در محل، آنها را روشن یا خاموش کنید.
- اتوماسیون مدار فرمان: مدار فرمان کنتاکتورها را می‌توان به طور خودکار تنظیم کرد. این امر باعث می‌شود تا آنها به طور خودکار در پاسخ به شرایط خاص روشن یا خاموش شوند.
- کاربرد در مصارف خانگی و صنعتی: کنتاکتورها در مقایسه با رله‌ها کاربرد گسترده‌تری دارند و می‌توان از آنها در مدارهای خانگی و صنعتی استفاده کرد. رله‌ها بیشتر برای استفاده در مدارهای الکترونیکی مناسب هستند.
- قیمت مناسب و اقتصادی: به طور مثال قیمت کنتاکتور هیوندای در مقایسه با رله‌ها و کلیدها مناسب تر است و از نظر اقتصادی به صرفه تر می باشند.
- امنیت بالا: کنتاکتورها از نظر ایمنی از رله‌ها و کلیدها قابل اعتمادتر هستند.
- قابلیت ارتقای تعداد کنتاکت‌ها: تعداد کنتاکت‌های موجود در کنتاکتورها را می‌توان با توجه به نیازهای خاص شما ارتقا داد.
- سرعت بالا و استهلاک کم: کنتاکتورهای مختلف از جمله کنتاکتور ال اس دارای سرعت قطع و وصل بالایی می باشند و استهلاک کمی دارند. این امر باعث می‌شود تا طول عمر مفید آنها بیشتر باشد.
- حفاظت مطمئن‌تر: کنتاکتورها حفاظت مطمئن‌تر و مناسب‌تری را در مقایسه با رله‌ها و کلیدها ارائه می‌دهند.
حتما بخوانید: کنتاکتور چیست و چگونه کار می کند؟
ارتباط بین بی متال یا رله حرارتی با کنتاکتور در تابلو برق
رله حرارتی یا بی متال نوعی رله است که برای محافظت از بارهای الکتریکی در برابر اضافه بار و افت ولتاژ استفاده می‌شود. این رله‌ها در دو نوع داخلی و خارجی موجود هستند. رله حرارتی از دو فلز با ضریب انبساط طولی متفاوت تشکیل شده است. هنگامی که جریان بیش از حد مجاز از رله عبور کند، فلزات گرم شده و خم می‌شوند. این خم شدن باعث می‌شود که کنتاکت‌های رله باز شده و مدار قطع شود.
جمع بندی
کنتاکتورها جزء کلیدی تابلو برق هستند که وظایف مهمی در کنترل و قطع و وصل جریان برق در تجهیزات برقی ایفا می‌کنند. این تجهیز با دریافت سیگنال از مدار فرمان، جریان برق را در مدار قطع یا وصل می‌کنند.
برای راه اندازی و کنترل موتورهای الکتریکی از کنتاکتور استفاده می‌شوند تا آن ها را در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه و سایر خطاها ایمن کنند. در این مقاله به وظیفه اصلی کنتاکتور در تابلو برق و دیگر موارد آن از جمله اهمیت و مزایا پرداختیم. امیدورایم پاسخ پرسش خود را گرفته باشید.
