معرفی کلیدهای اتوماتیک محافظ جان

معرفی کلیدهای اتوماتیک محافظ جان

یکی از عوامل اصلی در بروز خسارات مالی ، صدمات و تلفات جانی به ویژه در منازل مسکونی ، مراکز اداری، تجاری و مجتمع های صنعتی ، عدم رعایت مسائل ایمنی در استفاده از انرژی برق می باشد . لذا به منظور حفاظت از جان افراد در مقابل خطر برق گرفتگی و جلوگیری از خطرات جریان نشتی از کلید محافظ نشتی جریان ( یا کلید محافظ جان ) Residual Current Circuit Breaker یا اختصارا RCCB استفاده می شود .

با انتخاب و چیدمان صحیح اجزای سیستم حفاظتی و استفاده از کلیدهای محافظ نشتی جریان (یا کلید محافظ جان ) RCCB میتوان از وقوع حوادث برق گرفتگی و آتش سوزی جلوگیری کرد.

 * کلیدهای محافظ جان در دو نوع ساخته می شوند که عبارتند از :

         ۱- کلید محافظ جان خانگی            ۲- کلید محافظ جان صنعتی

 * کلیدهای محافظ جان علاوه بر حفاظت افراد در برابر مستقیم و یا غیرمستقیم برق ، با جلوگیری از نشتی جریان در حفاظت دستگاه ها و تجهیزات صنعتی نیز موثر می باشند .

     نکته : اگر حساسیت کلید RCCB تا ۳۰mA باشد ، این کلید به عنوان محافظ جان و در صورتی که حساسیت آن بیشتر از ۳۰mA باشد به عنوان کلید حفاظت از تجهیزات صنعتی به کار می رود .

  * اساس کار کلیدهای محافظ جان ، مقایسه جریان ورودی با جریان خروجی کلید می باشد به طوری که اگر جریان نشتی در مدار بیشتر از حساسیت کلید باشد کلید عمل کرده و جریان ورودی و در نتیجه مدار را قطع می نماید .

  * این کلید به گونه ای طراحی شده است که با بروز هر گونه عدم تعادل غیرمعمول در جریان های تک فاز یا سه فاز که عمدتا ناشی از اتصال بدنه است عمل کرده و مدار تغذیه تجهیزات مدار را قطع می کند .

  * به کلید محافظ جان ، کلید خطای جریان یا کلید FI هم گویند .

 * کلید محافظ جان ولتاژهای خطرناک را در مدت ۲/۰ ثانیه قطع می کند ، درصورتی که در سیستم حفاظت توسط سیم زمین و حفاظت توسط سیم نول ،   زمان طولانی قابل ملاحظه ای تا قطع جریان خطا توسط فیوز ، لازم است .

 * کلیدهای محافظ جان با جریان نامی از ۱۶ تا ۱۲۵ آمپر ساخته می شوند .

 * هر کلید F1 دارای یک شستی امتحان می باشد که با علامت P بر روی آن مشخص شده که به وسیله آن می توان از سالم بودن کلید اطمینان حاصل          کرد .

     در شکل زیر یک نمونه کلید محافظ جان ( RCCB ) سه فاز را مشاهده می کنید .

 کلیدهای محافظ جان جهت استفاده مشترکین تک فاز یا خانگی به صورت دو پل ( فاز و نول ) و برای مشترکین سه فاز یا صنعتی به صورت چهار پل ، که می تواند همراه با نول و یا بدون نول در سیستم سه فاز سه سیمه به کار رود .

ساختمان و طرز کار کلید محافظ جان

کلید محافظ جان از یک ترانسفورماتور جریان با هسته حلقوی که به دور هسته سیم پیچ ثانویه پیچیده شده و یک کلید مغناطیسی تشکیل شده است . در این کلید سیم های حامل جریان تک فاز یا سه فاز دستگاهی که توسط این کلید محافظت می شود ، از میان هسته حلقوی عبور می کند . ( در بارهای نا متعادل سه فاز چون از سیم نول نیز جریان عبور می کند لذا سیم نول هم باید از داخل هسته حلقوی عبور نماید . ) با عبور فازها و بعضا سیم نول از داخل هسته آهنی ، باعث ایجاد میدان مغناطیس توسط هر سیم حامل جریان در هسته می شود . در حالت تک فاز ، در صورتی که در مصرف کننده ، اتصال بدنه وجود نداشته باشد جریان سیم های ورودی و خروجی ( جریان سیم فاز و سیم نول ) با هم برابر  و در خلاف جهت هم بوده و میدان های یکدیگر را خنثی می کنند، لذا از هسته شاری عبور نمی کند و هیچ ولتاژی نیز در سیم پیچ ثانویه ترانس القا نمی شود در نتیجه رله مغناطیسی تحریک کننده کلید عمل نخواهد کرد . اما اگر در بدنه دستگاه اتصال بدنه ای رخ دهد ( مطابق شکل زیر ) ، جریانی از زمین به طرف نقطه صفر ترانسفورماتور شبکه عبور خواهد کرد . این جریان باعث می شود تعادل جریان های عبوری از هسته حلقوی ترانسفورماتور کلید از بین برود و در نتیجه شار عبوری از هسته دیگر برابر صفر نخواهد بود . این شار باعث القا در رله مغناطیسی کلید شده در نتیجه کلید عمل کرده و مدار را قطع می کند .

نکته : جهت استفاده از این کلید بدنه مصرف کننده باید به سیستم حفاظتی مجهز باشد ولی نیازی نیست تا مقاومت زمین به کمتر از ۲ یا ۴ اهم برسد . بلکه این مقاومت معمولا می تواند در حدود چند صد اهم نیز باشد . در صورت عدم وجود سیستم زمین ، اتصال بدنه موجب قطع کلید نخواهد شد و این امر می تواند باعث بروز حادثه شود .

کلید محافظ نشتی جریان به صورت دو پل (برای مدار تکفاز) و چهار پل (برای مدار سه فاز) عرضه شده و دارای سه تیپ کلی می باشد:

کلید محافظ نشتی جریان تیپ AC
کلید محافظ جان یا کلید محافظ نشتی جریان RCCB تیپ AC قابلیت تشخیص جریان های نشتی با شکل موج متناوب AC را دارند. این گروه از کلید محافظ جان به صورت ۲ پل و ۴ پل در دسترس است. رنج جریان نامی از ۱۶ تا ۱۲۵ آمپر و رنج جریان نشتی ۰.۵A, 0.3A, 0.1A, 0.03A, 0.01A بوده و ولتاژ کاری ۲۰۰ تا ۴۰۰ ولت می باشد.
کلید محافظ نشتی جریان تیپ A
کلید محافظ جان یا کلید محافظ نشتی جریان RCCB تیپ A قابلیت تشخیص جریان نشتی با شکل موج متناوب AC و مستقیم DC پالسی را دارند. این گروه کلید محافظ جان در انواع ۲ پل و ۴ پل ارائه می گردند. رنج جریان نامی از ۱۶ تا ۸۰ آمپر و رنج جریان نشتی ۰.۵A, 0.3A, 0.1A, 0.03A, 0.01A بوده و ولتاژ کاری ۲۰۰ تا ۴۰۰ ولت است. مدل خاصی از این کلید محافظ جان برای شبکه هایی با ولتاژ ۵۰۰ ولت نیز ارائه شده است.
کلید محافظ نشتی جریان تیپ B
کلید محافظ جان یا کلید محافظ نشتی جریان RCCB تیپ B قابلیت تشخیص جریان نشتی با شکل موج متناوب AC و مستقیم DC پالسی تا فرکانس ۱ مگاهرتز و مستقیم DC صاف را دارند. این گروه کلید محافظ جان نیز در انواع ۲ پل و ۴ پل ارائه می گردند. رنج جریان نامی از ۱۶ تا ۱۲۵ آمپر و رنج جریان نشتی ۰.۰۳A تا ۰.۳A بوده و ولتاژ کاری ۲۳۰ تا ۴۰۰ ولت است. همچنین مدل های خاصی از این تیپ محافظ جان با قابلیت کار تا ولتاژ ۵۰۰ ولت و یا رنج جریان نشتی تا ۰.۵ آمپر نیز وجود دارند.

حفاظت کلید محافظ جان در هنگام تماس غیر مستقیم در شبکه TT

حفاظت کلید محافظ جان در هنگام تماس مستقیم

 شکل زیر عملکرد یک کلید محافظ جان سه فاز را برای یک تاسیسات سه فاز۳۸۰/۲۲۰V  نشان میدهد.