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 یک کلید الکترومغناطیسی است که وظیفه ی آن قطع و وصل جریان برق در مدارهای قدرت 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.
وظیفه کنتاکتور در تابلو برق
کنتاکتور ها وظایف مهمی را در کنترل و حفاظت از مدارهای الکتریکی بر عهده دارند . این تجهیز یکی از اصلیترین امکانات تابلوهای برق هستند 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 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 از سه بخش اصلی تشکیل شده‌اند که ما میخواهیم در ادامه به شرح هر یک از آنها بپردازیم:
-
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 معمولا به دو صورت نرمالی باز و نرمالی بسته وجود دارند کهکاربرد اصلیآن در مدار فرمان میباشد . 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 حافظت از جان افراد در شرایط 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 بخش اصلی تابلو برق هستند که وظیفه ی کنترل و قطع و وصل جریان برق در تجهیزات برقی را بر عهده دارند . 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 عملکرد ساده و مزایای متعددی دارند که، نقش حائز اهمیتی کنترل تجهیزات برقی در صنایع دارند .
اجزای تشکیل دهنده کنتاکتور در تابلو برق
کنتاکتورها در تابلو برق از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند که هر یک مسئولیت 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. بوبین باعث ایجاد میدان مغناطیسی هنگام عبور جریان از سیم‌پیچ می شود. این میدان مغناطیسی سبب حرکت هسته متحرک و در نهایت اتصال یا قطع کنتاکت‌ها میشود.
-
کنتاکت‌های ثابت و متحرک:
کنتاکت‌ها بخشی از کنتاکتور در تابلو برق می باشد که جریان الکتریکی از آن رد میشود. 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 بعد از قطع جریان، کنتاکت‌ها را به حالت اولیه خود باز می‌گرداند. فنرها از جنس‌های مختلفی مانند فولاد، آلیاژ مس-بریلیوم و … ساخته می‌شوند. نوع فنر را با توجه به عوامل مختلفی مانند جریان عبوری، دفعات قطع و وصل و … انتخاب می کنند.
-
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 تلاقی سیم‌ها و کابل‌ها به کنتاکتور در تابلو برق می باشند. جنس ترمینال‌ها از برنج یا مس است.تعداد ترمینال‌ها نیز در انواع کنتاکتورها متفاوت است که بر اساس نوع و کاربرد کنتاکتور انتخاب می شود .
-
کنترل جرقه:
کنترل جرقه در زمان قطع و وصل جریان، جرقه ایجاد شده را خاموش می‌کند و مانع آسیب دیدن کنتاکتور میشود . 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 دارند ازاین رو در صنایع مختلفی از جمله تولید، تهویه مطبوع (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع)، اتوماسیون و ساختمان های تجاری از آنها بسیار استفاده میشود . در واقع اهمیت کنتاکتورها در موارد زیر است که به آنن اشاره 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. به وسیله ی مدار فرمان اعمال جریان به بوبین کنتاکتور، می توان از راه دور مدار قدرت اصلی بار را 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:
حفاظت اضافه باریک قابلیت مهم در اکثر کنتاکتورها هستند که در صورت فراتر رفتن جریان از حد نرمال ، می توانند کنتاکتور را قطع می کند و بدین ترتیب مانع صدمه رسیدن به کنتاکتور در اثر جریان بیش از حد می شود و از آن 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.
امکان 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 با توجه به این قابلیت توسعه سیستم الکتریکی به سهولت ممکن خواهد بود .
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: طراحی کنتاکتورها اینطور است که می‌توانند خیلی سریع جریان برق را قطع یا وصل کنند. این ویژگی در کاربردهایی که نیاز به سرعت در عملکرد خاموش و روشن شدن 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. عدم نیاز به حضور فیزیکی در محل، و روشن یا خاموش کردن کنتاکتورها ازراه دور یک مساله بسیار مهم است که باید به آن توجه داشت .
- 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 اکثرا جهت استفاده در مدارهای الکترونیکی مناسب هستند.
- قیمت مناسب و اقتصادی: قیمت مناسب در انتخاب کنتاکتور بسیار حائز اهمیت است .
- 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: سرعت قطع و وصل بالا و استهلاک کم کنتاکتورهای مختلف از جمله کنتاکتور ال اس که باعث میشود تا طول عمر مفید آنها بیشتر باشد.
- حفاظت مطمئن‌تر: کنتاکتورها حفاظت ایمنتری را در مقایسه با رله‌ها و کلیدها ارائه می‌دهند.
توجه کنید: 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. رله‌ها دو نوع داخلی و خارجی دارند. رله حرارتی از دو فلز با ضریب انبساط طولی مختلف 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.
