عملکرد کلید محافظ جان چگونه است؟

کلید محافظ جان یکی از انواع کلید های حفاظتی برقی می باشد که برای حفاظت اشخاص و تجهیزات، در یک سیستم برقی مورد استفاده قرار می گیرد. کلید محافظ جان، که در چند تیپ مختلف ارائه می شود ، یکی از ایمن ترین کلیدهای حفاظت برای تشخیص و قطع جریان نشتی برق و همچنین جلوگیری از ایجاد شوک ناشی از تماس غیر مستقیم با برق می باشد. در ادامه با عملکرد کلید محافظ جان بیشتر آشنا می شوید با فرنام الکتریک همراه باشید.

انواع کلید محافظ جان

انواع کلید محافظ جان بر اساس نوع برق مصرفی به شرح ذیل می باشد:

• کلید محافظ جان سه فاز
• کلید محافظ جان تک فاز

نحوه عملکرد کلید محافظ جان

نحوه عملکرد کلید محافظ جان به این صورت است که با مقایسه جریان سیم های رفت و برگشت در مدارهای تکفاز اگر متوجه نشتی هر چند اندک که حتی با فیوز هم قابل شناسایی نیست شود، کمتر از چند صدم ثانیه مدار را قطع کرده و تا زمانی که اختلاف جریان (نشتی جریان) برطرف نشود اجازه وصل مجدد جریان و راه اندازی مدار را نمیدهد. کلید محافظ جان نمیتواند تجهیز مناسبی در برابر اتصال کوتاه و یا جریان بیش حد باشد. برای محافظت بیشتر باید از فیوز مینیاتوری در مدار استفاده کرد. کلید محافظ جان به دلیل خودداری از نشتی جریان میتواند علاوه بر حفظ جان افراد از تجهیزات صنعتی هم محافظت کند. اگر کلید محافظ جان حساسیت برابر با 30 ملی آمپر داشته باشد برای حفاظت از جان و اگر حساسیت آن بیشتر باشد، برای حفاظت از تجهیزات صنعتی استفاده میشود.

مدار داخلی محافظ جان

محافظ جان از هستۀ حلقه ای شکل، سیم پیچ و یک رله مغناطیسی که در یک محفظه قرار دارد تشکیل شده است. همانطور که گفتیم در کلید محافظ جان هم فاز هم نول ورودی کلید هستند و هر دو از وسط هستۀ حلقه ای شکل عبور می کنند. چون در بار غیرمتعادل از سیم نول (MP) نیز جریان عبور می کند، پس این سیم هم باید از داخل این حلقه عبور کند. محافظ جان در دو نوع تک فاز ( دوپل) و سه فاز (چهار پل) ساخته می شود.

وقتی از یکی از سیم هایی که در داخل حلقه فلزی قرار گرفته است جریان عبور کند (درست مشابه سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور)، باعث ایجاد میدان مغناطیسی متغیر در هسته می شود. اگر در سمت مصرف کننده اتصال بدنه یا اتصال مستقیم با فاز اتفاق نیفتاده باشد،جریان ورودی و خروجی مصرف کننده یعنی جریان فاز و نول که از حلقه عبور می کنند با یکدیگر برابر و در خلاف جهت یکدیگر هستند. در نتیجه از هسته هیچ فوران مغناطیسی عبور نمی کند و در سیم پیچ هم هیچ ولتاژی القاء نمی شود. این سیم پیچ جریان رله مغناطیسی را تأمین می کند که در این حالت هیچ جریانی تولید نمی شود و رله عمل نمی کند.

در صورتی که بدن انسان به طور مستقیم با فاز تماس داشته باشد جریان نشتی ایجاد شده باعث می شود که کلید خیلی سریع و در زمان مشخص مدار را قطع کند. اما اگر فاز به بدنۀ دستگاه متصل شده باشد، جریانی از زمین به طرف نقطۀ 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 شود. در صورتی که این جریان در حد مقدار حساسیت جریان کلید باشد، رله عمل کرده و کلید اصلی قطع خواهد شد.

آیا کلید محافظ جان بدون ارت عمل می کند؟

گاهی ممکن است میزان جریان نشتی که از طریق بدنۀ دستگاه به زمین منتقل می شود کمتر از جریان نشتی باشد که برای کلید طراحی شده، در نتیجه کلید مدار را قطع نمی کند. چون کلید محافظ جان ۳۰ میلی آمپری برای حفاظت از انسان در برابر برق گرفتگی و با توجه به میزان مقاومت بدن و مقدار جریان نشتی که بدن انسان می تواند تحمل کند طراحی شده است.

پس وجود اتصال به زمین در مداری که در آن محافظ جان استفاده می شود ضروری است چون محافظ جان بر اساس اختلاف جریان فاز و نول کار می کند. با این حال باز هم می توان کلید محافظ جان را برای ساختمان هایی که چاه ارت ندارند استفاده کرد اما باز هم خطر برق گرفتگی و مرگ و میر وجود دارد.

در این حالت در اتصال مستقیم کلید محافظ جان مدار را قطع می کند و فرد را از خطر برق گرفتگی حفظ می کند اما در اتصال غیرمستفیم چون بدنۀ وسیله برقی زمین نشده، با تماس با بدنۀ برقدار کلید عمل نمی کند و فرد دچار برق گرفتگی می شود. پس در صورتی که می خواهید از کلید برای حفاظت دربرابر اتصال غیرمستقیم استفاده کنید باید حتما وسایل برقی زمین شده باشند.

طریقه نصب فیوز محافظ جان

انتخاب کلید محافظ جان متناسب با محل مورد استفاده اولین قدم برای نصب این تجهیز است. کلید محافظ جان تکفاز، دارای 4 ترمینال میباشد که دارای دو ورودی جریان و دو خروجی جریان است . ترمینال نول با حرف N و ترمینال فاز با حرفL  مشخص شده است. سیم نول به ترمینال Nو سیم فاز به ترمینال Lوصل میشود. کلید محافظ جان سه فاز دارای چهار پل است که (سه فاز و نول) ترمینال نول با حرف Nو فاز با اعداد معین شده است. برای جلوگیری از ورود اجسام بیرونی درجه حفاظت کلید برابر با 40IP میباشد. با توجه به محل نصب کلید محافظ جان سیم های ورودی و خروجی میتوانند از پایین و یا بالا متصل شوند و این مسئله تاثیری در کارکرد کلید نخواهد داشت.

عیب یابی کلید محافظ جان

   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. دو روش دیگر برای عیب یابی محافظ جان وجود دارد :

۱. در روش اول از دکمۀ تست روی کلید استفاده می شود. یعنی وقتی کلید برقدار باشد با فشردن دکمۀ تست باید کلید قطع شود.
۲. در روش دوم یک لامپ صد وات را با فاز خارج شده از کلید و نول وارد شده به کلید روشن می کنیم. در این حالت باید کلید قطع شود در غیر این صورت کلید سالم نیست.

نحوه عیب یابی کلید محافظ جان

زمانی که کلید RCCB دچار تریپ می شود، می توان از چک لیست زیر برای عیب یابی استفاده کرد:

وقتی کلید محافظ جان تریپ می دهد، از کجا متوجه شویم که خطای زمین یا جریان نشتی دقیقا در کدام نقطه از مدار اتفاق افتاده است؟

بررسی کنیم آیا تغییراتی در مداری که کلید محافظ جان در آن نصب شده بوجود آمده، مثلا لامپ یا پریز جدیدی نصب شده است؟

اگر پاسخ مثبت است احتمال دارد سیم کشی مشکلی داشته باشد یا یکی از ترمینال ها بسته نشده باشد.

آیا آب و هوا می تواند باعث خطا در عملکرد کلید محافظ جان شود؟

چنانچه رعد و برق اتفاق بیفتد، کلید محافظ جان تریپ می دهد. برای جلوگیری از تریپ کلید محافظ جان هنگام بروز رعد و برق می توان از کلید نوع F استفاده کرد. همچنین باران سنگین در صورت وجود ترک در دیوارها، باعث آسیب دیدن کابل ها به مروز زمان می شود و در نتیجه این آسیب باعث بروز جریان نشتی و تریپ کلید محافظ جان می شود.

محل دقیق خطا کجاست؟

کلید مینیاتوری های ورودی مدار را قطع کنید تا مدار از منبع برق ایزوله شود. اگر همه مدارها به جز یکی مدار، کار می کنند باید محل خطا را پیدا کنید. ابتدا هر مصرف کننده را بصورت جداگانه چک کنید و از آخرین مصرف کننده در مدار شروع کنید.

آیا کابلی دچار آسیب شده است؟ (مثلا در هنگام انجام تعمیرات ساختمان)

یک بازدید چشمی از مدار داشته باشید. اگر پوشش کابلی دچار آسیب شده باشد یا جایی سیم بدون روکش داشته باشیم، همان محل می تواند محل آتش سوزی باشد.

اگر مقاومت عایقی یک یا چند کابل پایین است و یا با استفاده از دستگاه تست جریان نشتی متوجه وجود جریان نشتی شدیم:

احتمالا روکش یک یا چند کابل دچار آسیب شده است. محل آسیب باید پیدا شده و تعمیر شود که البته کابل کشی مجدد بیشتر توصیه می شود.

مزایای کلید محافظ جان

با توجه به مزیت های فراوان کلید های محافظ جان در حفظ جان انسان و حتی پیش گیری از وقوع آتش سوزی ناشی از خطای جریان نشتی، امروزه استفاده از این تجهیز بسیار فراگیر شده و در برخی مدارات نیز الزامی است. از مهم ترین مزایای کلید RCD می توان به موارد ذیل اشاره کرد:

• حفاظت انسان از خطر برق گرفتگی ناشی از هر نوع جریان نشتی و خطای زمین
• حفاظت در برابر نوسانات برق
• قطع خودکار مدار، زمانی که جریان از میزان حساسیت تعریف شده، بیشتر شود.
• امکان اتصال ترمینال دوگانه برای شینه و کابل را فراهم می کند.