تجهیزات حفاظتی یا کنترلی | برای کدام ‌یک نباید سراغ گزینه ارزان برویم؟

پایین بودن قیمت تجهیزات چه زمانی می تواند هزینه بیشتری ایجاد کند؟

لزوما قیمت پایین تجهیزات چه حفاظتی و چه کنترلی، همیشه نشان دهنده کیفیت پایین و عملکرد ضعیف آن نیست، اگر یک قطعه اقتصادی از نظر اطلاعات فنی با نیاز سیستم هماهنگ باشد، می تواند برای بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار بگیرد. مسئله اصلی و مهم زمانی رخ می دهد که؛ ارزان تر بودن به دلیل کاهش کیفیت یا افت توانایی هایی باشد که روی عملکرد و عمر تجهیزات تاثیر مستقیم دارد. به عنوان مثال، برای خط پرکن در صنایع تولید غذا ممکن است از یک تجهیز کنترلی مانند کنتاکتور برای روشن و خاموش کردن مداوم موتور استفاده شود. اگر این دستگاه کنترلی برای تعداد دفعات بالای قطع و وصل (سوئیچینگ) در صنایع سنگین و متوسط طراحی نشده باشد، ممکن است کنتاکت یا تیغه های آن زودتر از حد انتظار دچار فرسایش و خرابی شوند. در این شرایط هزینه مصرفی فقط برای خرید کنتاکتور جدید نیست و توقف خط تولید، بررسی علت خرابی و زمانی که نیروی فنی برای تعمیرات صرف می کنند، هم باید به عنوان هزینه ها در نظر گرفته شود.

در مورد تجهیزات حفاظتی مانند کلید حرارتی، کلید هوایی، کلید مینیاتوری و… هم این موضوع صدق می کند. مثلا یک کلید حفاظتی باید بتواند در شرایط خطایی که برای مدار پیش بینی شده است، عملکرد درست و به موقع ارائه دهد. به همین دلیل در زمان مقایسه قیمت، بهتر است بررسی شود، آیا تجهیز از نظر قابلیت ها و امکانات فنی و عملکرد، مناسب کاربری مورد نظر است؟ در نظر گرفتن به صرفه تر بودن قیمت زمانی مزیت به حساب می آید که در کنار آن، عملکرد و راندمان بالای سیستم ها به درستی حفظ شود.

چه عواملی عمر تجهیزات صنعتی را مشخص می کند؟

بخش عمده تفاوت تجهیزات صنعتی (کنترلی و حفاظتی) در ساختار ظاهری آنها مشخص نیست، مثلا بدنه یا محفظه خارجی ممکن است در دو تجهیز مشابه هم به نظر برسد، اما متریال به کار رفته، طراحی داخلی و کیفیت اتصال ها، سیستم عایقی و تحمل حرارتی آن ها متفاوت باشد.

در تجهیزات کنترلی مانند رله شیشه ای، کنتاکتور و… کنتاکت ها (تیغه های اصلی و کمکی) یکی از مهم ترین قسمت ها به حساب می آیند. جنس کنتاکت باید با نوع بار و شرایط قطع و وصل آن سازگار باشد زیرا هنگام قطع بار، پدیده ای مانند قوس الکتریکی، جرقه و فرسایش می تواند روی سطح کنتاکت تاثیر بگذارد. به طور مثال، در کنتاکتور اشنایدر، جنس و متریال ترکیبی کنتاکت های قدرت برای مدل های مختلف یکسان نیست، براساس اطلاعات رسمی کمپانی Schneider، کنتاکتورهای مدل LC1D09 تا LC1D18 از ترکیب 90 درصد نقره و 10 درصد نیکل در تیغه های قدرت استفاده می کنند و در مدل های LC1D25 به بالا ترکیب 88 درصد نقره و 12 درصد اکسید قلع به کار می رود.

مثال بالا بیانگر این موضوع است که؛ نمی توان تفاوت ساختاری دو تجهیز مشابه که با نام کنتاکتور شناخته می شوند را از روی جریان اسمی و ظاهر آنها تشخیص داد. در واقع متریال بکار رفته در تولید تجهیزات صنعتی، عمر آن ها را معین می کند.

جنس بدنه چه تاثیری بر عملکرد تجهیزات حفاظتی و کنترلی دارد؟

استفاده از پلیمرهای مهندسی شده در ساخت بدنه کلیدهای حفاظتی و تجهیزات کنترلی بخش مهمی از طراحی استاندارد به شمار می آید و می تواند برای عایق کاری الکتریکی، کاهش وزن، مقاومت مکانیکی و کنترل حرارتی مناسب و ایده آل باشد.
به طور مثال، اطلاعات محیط زیست رسمی مربوط به کنتاکتور LC1D09P7 اشنایدر نشان می دهد که؛ این تجهیز از ترکیب مواد مختلف مانند پلی آمید، PBT، پلی کربنات، فولاد، مس و نقره ساخته شده است که مربوط به فولاد و پلیمر است.

با توجه به موارد بالا می توان به این موضوع اشاره کرد؛ در شرایطی که تجهیز در معرض حرارت شدید، جرقه و یا قوس الکتریکی قرار می گیرد، واکنش مواد اهمیت پیدا می کند. بعضی عایق بندی ها از جنس پلاستیک ضعیف و بی کیفیت در زمان افزایش حرارت ذوب می شود و به سیستم و تجهیز آسیب بسیار زیادی وارد می کنند. بنابراین هنگام بررسی بدنه باید به این موضوع توجه کرد که؛ آیا مواد مصرفی در برابر حرارت بالا مقاومت دارند؟

مثلا در یک تابلو برق که ساعت ها در دمای بالا کار می کند، مقاومت حرارتی بدنه و نحوه دفع گرما اهمیت بسزایی دارد. در مقابل، در کاربرد معمول با تعداد قطع و وصل پایین، ممکن است این مسئله اهمیت نسبتا کمتری داشته باشد.

دما؛ عاملی موثر در عملکرد تجهیزات داخل تابلو برق

گرما و حرارت بالا از مواردی است که می تواند عملکرد تجهیزات داخل تابلو برق را تحت تاثیر قرار دهد. افزایش دما فقط مربوط به خود تجهیز نیست؛ دمای محیط تابلو برق، تهویه، فاصله نصب تجهیزات، سایز کابل و کیفیت اتصال ترمینال ها نیز می تواند در آن موثر باشد. برند اشنایدر برای تجهیز کنترلی کنتاکتور سری D بیان می کند که داغ شدن ترمینال های کنتاکتور همیشه به معنی خرابی تجهیز نیست؛ در صورتی که دمای ترمینال به صورت غیر عادی بالا رود، باید علت بررسی شود.

افزایش دمای ترمینال ها باید مطابق با استاندارد IEC 60947 بررسی شود زیرا دمای غیر معمول می تواند به دلیل اشکالاتی مانند اتصال نامناسب نیز رخ دهد. این برند پیشنهاد می کند در زمان استفاده از تجهیزات حفاظت کننده و کنترلی به مواردی مانند جریان عملیاتی، اندازه کابل، دمای داخل تابلو برق توجه شود.
بنابراین اگر دو تجهیز یکسان اما با قیمت متفاوت در تابلو برق قرار بگیرند، نباید بر اساس قیمت، آن ها را با هم مقایسه کرد. زیرا تجهیزی که متناسب با شرایط تابلو انتخاب نشده باشد، با افزایش دما در استفاده کوتاه مدت دچار فرسودگی و استهلاک می شود.

استاندارد فقط عبارت روی کاتالوگ نیست!

یکی از تفاوت های اصلی تجهیزات صنعتی برندهای مختلف، مطابقت طراحی و ساخت آن ها با استانداردهای مرتبط با کاربردشان است. هر چند که استاندارد به تنهایی مشخص نمی کند که یک دستگاه برای هر نوع کاربری و پروژه ای مناسب است، اما مشخص می کند تجهیز در چه سطحی از اطمینان قرار دارد. برای نمونه، انواع تجهیزات فشار ضعیف مانند کلیدهای هوایی، کلیدهای کامپکت، مینیاتوری، رله های کنترل، کنتاکتور زیمنس که با توجه به استاندارد IEC 60947 و با ساختار مقاوم تولید شده اند از سطح اطمینان بالایی برخوردار می باشند. همچنین مستندات برند کره ای LS، استاندارد IEC 60947-4-1 برای دستگاه کنتاکتور و راه اندازه های موتور و IEC 60947-5-1 برای تجهیزات مدار فرمان را ذکر می کند.

به همین دلیل در صورتی که نیاز باشد از راه انداز موتور به عنوان تجهیز کنترلی در سیستم استفاده کرد باید نوع بار، دسته عملکرد؛ سوئیچینگ و موقعیت نصب آن را در نظر گرفت. این مسئله در انتخاب تجهیزات حفاظتی مانند کلیدهای حرارتی نیز به همین صورت است و باید انتخاب آن از کاتالوگ محصول مطابق با نیاز پروژه و شرایط شبکه صورت گیرد.

منبع :
https://rockcontrol.ir/

انتخاب تجهیزات کنترلی و حفاظتی مناسب؛ تصمیمی مهم در حفظ راندمان سیستم

تصور کنید، در یک خط تولید موتور وظیفه جا به جایی مواد روی کانوایر(نوار نقاله) را دارد. برای قطع و وصل این موتور از کنتاکتور استفاده می شود و کلید حفاظتی برای محافظت از مدار در نظر گرفته می شود. در این سیستم، لازم است هم تجهیز کنترلی و هم تجهیز حفاظتی با توجه به موقعیت کاربری به صورت استاندارد و دقیق انتخاب شوند تا در کنار هم عملکرد مناسبی داشته باشند. ممکن است یک کنتاکتور از نظر جریان با موتور سازگار باشد، اما اگر موتور در طول روز بارها روشن و خاموش شود، توجه به سوئیچینگ و تعداد قطع و وصل هم اهمیت پیدا می کند. همینطور در مورد کلیدهای حفاظتی نیز نمی توان فقط به جریان روی بدنه توجه کرد و باید شرایط مدار و حفاظت مورد نیاز پروژه را در نظر گرفت.

به همین دلیل علاوه بر در نظر گرفتن قیمت، باید توجه شود که هر تجهیز برای وظیفه مشخصی در سیستم خریداری می شود و چنانچه مطابق نیاز کاربری نباشد ممکن است عملکرد آن را مختل نماید.

به طور مثال، عملکرد نادرست یا قطع نشدن محافظ جان به عنوان تجهیز حفاظتی در شرایط خطای نشتی جریان می تواند خطرات برق گرفتگی و آسیب جانی در پی داشته باشد و یا خرابی و از کار افتادن کنتاکتور باعث توقف موتور و خط تولید شود. پس انتخاب با توجه به وضعیت سیستم و کاربری بر ارتقای بازدهی آن اثر دارد.

نتیجه‌گیری

در نهایت، سوال اصلی این نیست که تجهیزات حفاظتی گران تر هستند یا تجهیزات کنترلی؟ و یا اینکه کدام یک باید با قیمت بالاتری تهیه شوند. هر کدام از این تجهیزات در عملکرد سیستم نقش موثری دارند اما وظیفه آن ها یکسان نیست. مثلا کنتاکتور وظیفه قطع و وصل و کنترل بار را بر عهده دارد و کلیدهای حفاظتی در برابر خطاهای اضافه بار و اتصال کوتاه از مدار برق محافظت می کنند. بنابراین معیار ثابت برای انتخاب آنها وجود ندارد. زیرا در تجهیزات کنترلی الکترومکانیکی مانند کنتاکتورها مواردی چون جنس تیغه، کیفیت بوبین(سیم پیچ)، عایق بندی، بدنه و عمر قطع و وصل مهم است و در انواع کلیدهای حفاظتی قدرت قطع اتصال کوتاه و جریان اسمی اهمیت بسیار زیادی دارد. خرید زمانی اقتصادی است که؛ قیمت در کنار کیفیت ساخت، شرایط کاری، مشخصات فنی، طول عمر الکتریکی و مکانیکی و همچنین هزینه های خرابی مورد ارزیابی قرار گیرد./