محافظ جان اشنایدر

[علیرضا پورحبیب]

اهداف مبحث محافظ جان اشنایدر:
ویدئوی آموزشی محافظ جان اشنایدر
عملکرد محافظ جان اشنایدر
مشخصات محافظ جان اشنایدر
انواع کلید محافظ جان
نکات کاربردی در نصب محافظ جان اشنایدر
کنتاکت کمکی محافظ جان اشنایدر

---

   از محافظ جان اشنایدر به منظور حفاظت از جان افراد در مقابل خطر برق گرفتگی و جلوگیری از خطرات جریان نشتی استفاده می شود. یکی از عوامل اصلی در بروز خسارت 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 است. به منظور حفاظت از جان افراد در مقابل خطر برق گرفتگی و جلوگیری از خطرات جریان نشتی، از کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی (محافظ جان) استفاده می شود.

محافظ جان اشنایدر که بر اساس میزان حساسیت به دو نوع خانگی (تک فاز) و صنعتی (سه فاز) تقسیم می شوند، علاوه بر حفاظت افراد در مقابل تماس مستقیم و غیر مستقیم برق، از نشتی جریان جلوگیری و حفاظت دستگاه ها و تجهیزات صنعتی را تامین می کند.

                         محافظ جان دو پل و چهار پل اشنایدر
 
[list]

[*]ویدئوی آمورشی محافظ جان اشنایدر
[/list]در ویدئوی آموزشی محافظ جان اشنایدر به بررسی محافظ جان می پردازیم و عملکرد و مدار آن را بررسی می کنیم.

 

 

 

محافظ جان اشنایدر بر اساس حساسیت خود به دو نوع خانگی (تک فاز) و صنعتی (سه فاز) تقسیم می شوند و علاوه بر حفاظت افراد در مقابل تماس مستقیم و یا غیر مستقیم برق، با جلوگیری از نشتی جریان در حفاظت دستگاه ها و تجهیزات صنعتی نیز موثر خواهد بود. کلید محافظ جان اشنایدر به دو دسته کلی زیر تقسیم می شود:

[list]

[*]محافظت انسان در برابر تماس مستقیم با قطعات الکتریکی (۳۰ میلی آمپر)

[*]محافظت قطعات الکتریکی در برابر خطر آتش سوزی (۳۰۰ میلی آمپر)
[/list] 
[list]

[*]عملکرد محافظ جان اشنایدر
[/list]

  اساس کار محافظ جان اشنایدر (Residual current Circuit Breaker(RCCB))، مقایسۀ جریان ورودی با جریان خروجی کلید است به طوری که اگر جریان نشتی در مداری که کلید در آن واقع شده است بیش تر از حساسیت کلید باشد کلید عمل کرده و جریان ورودی و در نتیجه مدار را قطع می نماید. 

شکل زیر ساختار محافظ جان اشنایدر را نشان می دهد. این دستگاه از محفظه ای که در آن یک کلید مغناطیسی و یک مبدل جریان قرار دارد تشکیل شده است. سیم پیچ ثانویه این مبدل، جریان رله مغناطیسی را تأمین می کند. از میان هسته حلقه شکل این مبدل، مجموع جریان یک یا سه فاز مربوط به دستگاهی که باید حفاظت شود عبور می کند. چون در بار غیر متعادل از سیم نول (MP) نیز جریان عبور می کند. لذا، این سیم نیز باید از داخل این حلقه عبور کند.

 

 عملکرد محافظ جان اشنایدر

 

اگر از یکی از سیم هایی که در داخل حلقه مبدل قرار گرفته است جریان عبور کند (درست مشابه سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور)، باعث ایجاد میدان مغناطیسی متغیر در هسته می شود. در حالتی که در مصرف کننده اتصال بدنه وجود نداشته باشد جریان ورودی و خروجی مصرف کننده با یکدیگر برابر و در خلاف جهت یکدیگر است و در نتیجه از هسته مبدل هیچ فوران مغناطیسی عبور نمی کند و بنابراین در سیم پیچ ثانویه نیز هیچ ولتاژی القاء نشده و رله مغناطیسی عمل نخواهد کرد.

                                                          محافظ جان تک فاز و سه فاز

 

 در صورت اتصال قسمت های الکتریکی دستگاه به بدنه آن، جریانی از زمین به طرف نقطه صفر ترانسفورماتور شبکه عبور خواهد کرد. در نتیجه جریانی که از داخل حلقه به سمت مصرف کننده جاری می شود بیشتر از جریانی است که از داخل همان حلقه به شبکه برمی گردد. این تفاوت جریان در هسته یک فوران مغناطیسی متغیری ایجاد کرده و در سیم پیچ ثانویه آن نیروی محرکه القایی ایجاد می شود که باعث عبور جریانی از داخل سیم پیچ رله مغناطیسی می گردد. در صورتی که این جریان در حد نامی باشد رله عمل کرده و کلید اصلی قطع خواهد شد.

 
                                     اتصال محافظ جان در مدار
در نوع تک فاز، این کلید دارای یک پیچ اتصال با شماره ۱ و پیچ دیگری با نام N در بالای کلید برای اتصال سیم فاز و نول ورودی اصلی است. پیچ های ۱ و N در زیر کلید برای اتصال به مصرف کننده است. بر روی این کلیدها جریان و ولتاژ قابل تحمل آن ها نوشته می شود.
با استفاده از کلید تست می‌توان سالم بودن محافظ جان را بررسی کرد. اگر محافظ جان در مدار حامل جریان قرار بگیرد وقتی کلید تست زده می‌شود باید مدار قطع شود. این عملکرد نشان می‌دهد که کلید سالم است.
از مزایای دیگر استفاده از کلیدهای محافظ جان جلوگیری از بروز آتش سوزی در اثر وجود جریان نشتی است. با توجه به اینکه جریان ۰٫۵ آمپری می تواند باعث بروز آتش سوزی شود، کلید حفاظت از خطر برق گرفتگی با تشخیص جریان نشتی و قطع جریان ورودی، مانع از بروز آتش سوزی می شود و منبع تغذیه را در چند دهم یا صدم ثانیه قطع می نماید.

  هم چنین از آن جا که در صورت وجود جریان نشتی در بدنه وسائل برقی و یا سیستم سیم کشی ساختمان، این جریان به مرور زمان زیاد می شود و احتمال سوختن وسایل برقی و سیستم سیم کشی ساختمان را به وجود می آورد، لذا استفاده از کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی، با توجه به کاهش میزان هدر رفتن انرژی الکتریکی و برق مصرفی، صرفه جوئی اقتصادی و حفظ ثروت های ملی را نیز در بر خواهد داشت.

 
[list]

[*]مشخصات محافظ جان اشنایدر
[/list]

۱- دمای کاری کلید جهت قطع جریان نشتی متناوب از ۲۵- تا ۴۰ درجه سیلسیوس و با قدرت اتصال کوتاه ۶ تا ۲۵ کیلو آمپر خواهد بود.

۲- جهت حفاظت کلید ها و مدار مصرفی در مقابل اتصال کوتاه و اضافه بار بایستی فیوز پشتیبان (Back-Up Fuse) با توجه به جریان نامی کلید و مشخصات ارائه شده در کاتالوگ نصب گردد.

۳- کلید محافظ جان با جریان نامی ۱۲۵-۱۶ آمپر تولید می شود.

۴- کلید محافظ جان جهت استفاده مشترکین تک فاز (خانگی) به صورت دو پل (فاز+نول) و مشترکین سه فاز (صنعتی) به صورت چهار پل تولید می شوند که می توانند همراه با نول و یا بدون نول (در سیستم های سه سیمه) به کار روند.

۵- میزان جریان قطع خودکار کلیدها (حساسیت) از ۱۰ میلی آمپر تا ۱٫۵ آمپر، و مدت زمان قطع حداکثر ۲۰۰ میلی ثانیه است.

۶- با توجه به موقعیت نصب، سیم های ورودی و خروجی می توانند از بالا و یا پائین به کلید متصل شوند که این امر در کارکرد کلید اثری نخواهد داشت.

۷- درجه حفاظت یا IP کلید برای جلوگیری از ورود اجسام خارجی برابر با IP40  است.

۸- کلیه عملیات نصب و رفع نقص بایستی توسط فرد متخصص انجام شود.

۹- ترمینال های ورودی و خروجی کلید با توجه به آمپر کلید برای بالاترین قطر کابل یا سیم در نظر گرفته شده است و  از این نظر مشکلی وجود ندارد.

۱۰- همراه با کلید محافظ جان اشنایدر امکان استفاده از کنتاکت کمکی نیز وجود دارد.

 
[list]

[*]انواع کلید محافظ جان
[/list]

    کلید محافظ جان یا نشتی جریان دارای سه کلاس کلی می باشند:

۱- کلید محافظ جان کلاس AC

این کلید قابلیت تشخیص جریان های نشتی با شکل موج متناوب AC را دارد و به صورت دوپل و چهارپل قابل استفاده است. محدودۀ جریان نامی آنها از ۱۶ تا ۱۲۵ آمپر و محدودۀ جریان نشتی آن ۱۰، ۳۰، ۱۰۰، ۳۰۰ یا ۵۰۰ میلی آمپر بوده و دارای ولتاژ کاری ۲۰۰ تا ۴۰۰ ولت می باشند. البته جریان نامی کلیدهای محفظ جان مارک اشنایدر الکتریک که توسط شرکت الیکا الکتریک توزیع می گردند آمپرهای ۲۵، ۴۰، ۶۳، ۱۰۰ و ۱۲۵ را شامل می گردند و دارای یکسال ضمانت هستند.

۲- کلید محافظ جان کلاس A

این کلید، قابلیت تشخیص جریان نشتی با شکل موج متناوب AC و مستقیم DC پالسی را داشته و در انواع دوپل و چهارپل ارائه می گردد. محدودۀ جریان نامی آن از ۱۶ تا ۸۰ آمپر و محدودۀ جریان نشتی ۱۰، ۳۰، ۱۰۰، ۳۰۰ یا ۵۰۰ آمپر بوده و ولتاژ کاری آنها نیز ۲۰۰ تا ۴۰۰ ولت می باشند. مدل خاصی از این نوع کلید برای شبکه هایی با ولتاژ ۵۰۰ ولت نیز ارائه شده است.

۳- کلید محافظ جان کلاس B

این کلید، قابلیت تشخیص جریان نشتی با شکل موج متناوب  ACتا فرکانس یک مگاهرتز و مستقیم DC را دارد. این گروه کلید نیز در انواع دوپل و چهارپل ارائه می گردند. محدودۀ جریان نامی آن از ۱۶ تا ۱۲۵ آمپر و محدودۀ جریان نشتی از ۳۰ تا ۳۰۰ میلی آمپر بوده و ولتاژ کاری آن نیز ۲۳۰ تا ۴۰۰ ولت می باشند. همچنین مدل های خاصی از این نوع کلید با قابلیت کار تا ۵۰۰ ولت و یا محدودۀ جریان نشتی تا ۵۰۰ میلی آمپر نیز وجود دارند.

 
[list]

[*]نکات کاربردی در نصب محافظ جان اشنایدر
[/list]

۱- یکی از نکات کاربردی در نصب محافظ جان اشنایدر این است که استفاده از محافظ جان برای یک سیستم به طور کامل برای حفاظت در برابر برق گرفتگی نمی باشد، بلکه یک سیستم حفاظت ثانویه و تکمیلی است که در هر صورت، وجود آن از نبود آن بسیار مفیدتر است.

۲- جریان های نشتی در سمت مدار کلید (خروجی کلید)، توسط کلید شناسایی و قطع می شود و نشتی های قبل از کلید پوشش حفاظتی ندارد. به عبارت دیگر اگر کلید RCD را در تابلوی کنتور نصب کنیم این کلید حفاظت سیم ها را از تابلو تا آخرین انشعاب انجام می دهد اما اگر کلید در تابلوی مینیاتوری ساختمان نصب شود از سیم های تابلوی اصلی حفاظت نخواهد شد. محل نصب کلید محافظ جان در تابلوهای برق بعد از کلید اصلی می باشد. برحسب شرایط نصب کلید در تابلو، فاز و نول از یک طرف وارد کلید می شوند و خروجی آنها به تابلو تقسیم های مورد نیاز متصل می شود.

۳- انواع محافظ جان، کلید یا وسایل حفاظتی جریان باقی مانده تنها در سیستم های TN-Sقابل استفاده است. بنابراین به هیچ عنوان در مدار پس از RCD، نباید سیم نول یا زمین در ارتباط باشد چون عملکرد بی دلیل کلید را در پی خواهد داشت. در اصل، سیستم توزیع نیرو در تأسیسات بعد از کلید نمی تواند TN-C باشد. بنابراین استفاده از این وسایل در سیم کشی های سنتی بدون هادی حفاظتی PE ممنوع است. 

                                                               سیستم TN-S

۴- در صورت نصب چندRCD تابلویی در کنار هم، باید شینه نول مدار هر کدام جدا باشد تا وجود جریان گردشی در نول، عملکرد اشتباه را در پی نداشته باشد.

۵- اگر کلید یا وسیله حفاظتی جریان نشتی با کلید مینیاتوری به صورت اشتراکی یک واحد تشکیل داده باشد باید آخرین وسیله حفاظتی نصب شده در طرف مصرف مدار باشد. به عبارت دیگر استفاده از آن به عنوان جایگزینی برای کلید مینیاتوری امکان پذیر نمی باشد در برخی موارد مانند تماس همزمان با دو هادی فاز و هادی خنثی، این کلید ها ممکن است کارایی نداشته باشد.

۶- زمانی که از کلیدهای جریان نشتی به عنوان حفاظت در برابر تماس غیر مستقیم استفاده می شود لازم است در مدت زمان کمتر از ۲۰۰ میلی ثانیه قطع کند. اما در تماس های مستقیم این زمان به ۴۰ میلی ثانیه کاهش می یابد.

 

---

[/url]
[list]

[*]کنتاکت کمکی محافظ جان اشنایدر
[/list]لوازم جانبی محافظ جان شامل یک [url=https://is.gd/sNQwBS]کنتاکت کمکی OF باز و بسته است که می توان از این طریق وضعیت قطع یا وصل بودن محافظ جان را مشخص نمود. این کنتاکت کمکی با نام اختصاری IOF در مدار شناخته می شود. این نکته را باید در نظر داشت که عملکرد کنتاکت کمکی بر روی کارکرد حفاظتی کلید محافظ جان اثری نخواهد گذاشت. کنتاکت کمکی OF محافظ جان و مينياتوری از سری لوازم جانبی حفاظت جان است که با نام اختصاری IOF در مدار شناخته می شود.

 
 
    محافظ جان اشنایدر با کنتاکت کمکی
 
محافظ جان اشنایدر در درجه حرارت ۳۵- تا ۷۰ درجه سانتی گراد در تابلو برق نصب و در دمای ۴۰- تا ۸۵ درجه سانتی گراد نگهداری می شود. برای نصب و راه اندازی این قطعه نمودار شماتیک مداری آن در شکل زیر نمایش داده شده است. نکته ای که باید به آن توجه داشت این است که عملکرد کنتاکت کمکی بر روی کارکرد حفاظتی کلید محافظ جان اثری نخواهد گذاشت.
این محصول با طول ۸۶ و عرض ۹ میلی متر و در رنگ سفید موجود است؛ از سمت چپ بر روی حفاظت جان نصب می گردد؛ بر روی دسته کنتاکت، زایده شفت مانندی تعبیه شده که با دسته حفاظت جان تزویج شده تا همزمان با قطع و وصل حفاظت جان، کنتاکت کمکی هم قطع و وصل شود. دکمه تست کنتاکت در زیر دسته آن قرار دارد.
                         نحوه اتصال کنتاکت کمکی محافظ جان اشنایدر
 
 

[list]
[*]محافظ جان ترکیبی اشنایدر
[/list]
   نوعی از کلید محافظ جان که با نام RCCBO یا محافظ جان ترکیبی شناخته می شود؛ ترکیبی از یک کلید مینیاتوری و یک کلید محافظ جان است. محافظ جان اشنایدر ولتاژهای تماس خطرناک را ظرف ۲٫۰ ثانیه قطع می کند و نصب و سیم کشی آن ساده و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است.
 
 
                                                           محافظ جان ترکیبی چهار پل اشنایدر