بی متالها از جمله تجهیزاتی هستند که با هزینه کمتر نسبت به دیگر تجهیزات به منظور حفاظت از الکتروموتورها به کار می‌روند. در این مقاله قصد داریم تا شما را با نحوه نصب بی متال در تابلو آشنا نماییم. در پایان شما را با تجهیز جدید این روزها، یعنی بی متال‌های الکترونیکی، آشنا می‌کنیم. با فرنام الکتریک همراه باشید.
بی متال چیست؟
اگر بخواهیم یک پاسخ مناسب به سوال بی متال چیست بدهیم میتوان گفت یک وسیله حفاظتی ست که موتور را در برابر حرارت ناشی از اضافه بار نجات میدهد و از آسیب رسیدن به موتور الکتریکی جلوگیری میکند. فرض کنید که یک بالابر داریم و ظرفیت نامی و حد تحمل این بالابر تحمل وزن ۱ تن یا ۱۰۰۰ کیلوگرم است حالا اگر ما بجای ۱۰۰۰ کیلو گرم ۱۲۰۰ کیلوگرم بار به بالابر بزنیم و موتور را روشن کنیم، مطمئنا برای جابجایی این بار فشار به موتور وارد میشود و مجبور است که جریان کشی زیادی انجام دهد تا بتواند بار را از زمین بکند و بالا ببرد.
پس این اضافه بار تبدیل به اضافه جریان شده و این اضافه جریان هم تبدیل به حرارت شده (افزایش جریان = افزایش حرکت الکترون ها = بالا رفتن دما) اینجاست که بی متال این حرارت را تشخیص داده و به داد موتور ما میرسد و مدار را قطع میکند تا از آسیب رسیدن به موتور جلوگیری نماید.
نحوه عملکرد بی متال
بر اثر گذر جریان از بی متال، دو فلز گرم شده و اندازه طول آنها افزایش پیدا میکند، از آن رو که ضریب انبساط طولی یکی از این فلزات بالاتر از دیگر فلزات به کار رفته است، دو فلز با هم به سوی فلزی که ضریب انبساط طولی کمتری دارد خم شده و در واقع مسیر گذر جریان کنتاکتها باز و مدار قطع می‌گردد.
نحوه کار بی متال به اینگونه است که در رله‌های حرارتی، سه تیغه ایجاد شده که سیم دارای جریان چندین حلقه به گرد آن پیچیده میشود. در اثر گذر جریان اضافه بار، هادی‌ها گرم، حرارت به بی متال منتقل گشته و باعث خم شدن تیغه می‌گردد.، حرکت هر یک از بی متالها به اهرم فشار وارد کرده و با جا به جا شدن اهرم، یک میکرو سوئچ که دارای کنتاکت برای باز و بست می‌باشد وضعیت خود را تغییر داده و مدار فرمان را قطع میکند.
برای افزایش و بالابردن سرعت عملکرد بی‌متال و برای ممانعت از جرقه و احتراق محل اتصال، از آهن‌ربا در بالا و پایین تیغه فلزی استفاده می‌گردد که توان مغناطیسی این آهن رباها به بسته شدن سریع اتصال کمک میکند.
بیمتال‌ها عمدتاً دارای قابلیت تنظیم بوده و میتوان آنها را به نحوی تنظیم نمود که جریان های بین ۱٫۰۵ تا ۱۰ برابر جریان نامی موتورها را قطع کند. رله بی‌متال سه فاز عموماً دارای سه پل قدرت و دو کنتاکت فرمان می‌باشد ( یک عدد کنتاکت باز برای اتصال به سیستم هشدار و یک عدد کنتاکت بسته برای جاگذاری در مسیر تغذیه کنتاکتور) کنتاکت عموماً بسته بی‌متال با شماره‌های ۹۵-۹۶ و کنتاکت عموماً باز با شماره‌های ۹۷-۹۸ نشان داده میشود.
بخش های مختلف رله بی متال
یک رله بی متال سه فاز موجود در بازار دارای بخش‌های زیر می‌باشد:
1- ترمینال‌های قدرت ورودی (L1,L2,L3 ) که دقیقاً در زیر کنتاکتور یا بر روی شینه های ترمینال خروجی کنتاکتور نصب می‌شوند.
2- ترمینال‌های قدرت خروجی (T1,T2,T3 ) که به‌وسیله سیم یا شینه به مدار پایین دستی یا الکتروموتور متصل می‌شوند.
3- کنتاکت های فرمان NO و NC که به منظور استفاده در مدار فرمان تابلو برق به کار می‌روند. معمولاً از کنتاکت NO به منظور ارسال سیگنال تریپ و متوجه کردن اپراتور از وجود خطای اضافه بار در مدار و از کنتاکت NC به منظور قطع ارتباط با کنتاکتور استفاده میشود.
4- کلید راه اندازی مجدد (ریست) که کلیدی قرمز رنگ بوده و رله بی متال را پس از رفع خطا ریست میکند.
5- عقربه تنظیم ریست که می‌تواند همان کلید راه اندازی ریست با قابلیت گردان باشد و یا می‌تواند جدا باشد. با استفاده از این عقربه میتوان وضعیت دستی یا اتوماتیک بودن رله بی متال را مشخص نمود.
6- کلید تست که دکمه کوچکی است و به منظور تست مدار و تجهیز پس از نصب آن به کار می‌رود.
نحوه نصب رله بی متال در مدار
تا کنون درباره رله بی متال و عملکرد آن ها اطلاعاتی را دریافت کرده اید. قبل از آن که به بررسی و تحلیل نصب رله بی متال بپردازیم، باید اشاره نماییم که وظیفه رله بی متال حفاظت مصرف کننده در برابر اضافه بار می باشد. طبق عملکرد این رله، هنگامی که جریانی بیش از جریان نامی (قابل تحمل) مصرف کننده به بی متال میرسد، آن گاه بی متال تیغه های خود را باز کرده و سپس مدار قطع خواهد شد.
شیوه قرار دادن رله بی متال در مدار به صورت زیر است.
- سیم نول را به صورت مستقیم به یک سر بوبین کنتاکتور برسانید.
- سیم فاز را وارد شاستی آن کرده و از سر دیگر شاستی به بوبین کنتاکتور وصل کنید.
- یک انشعاب از سیم فاز بگیرید و آن را به صورت مستقیم به سر یکی از کنتاکت های باز کنتاکتور وصل نمایید و سپس آن را از ته کنتاکت باز، به بی متال برسانید.
- سیم نول را به سر کنتاکت باز دیگری از کنتاکتور برسانید و از ته همان کنتاکت به بی متال وصل کنید.
- در مرحله آخر بوبین را به موتور نصب کنید.
نحوه نصب بی متال در مدار تک فاز و سه فاز چگونه است؟
پیش از نصب کنتاکتور و رله بی متال، بهتر است تا از یک کلید بریکر مناسب اعم از مینیاتوری یا اتوماتیک در مدار استفاده کنیم تا تجهیزات پایین دستی کلید و به خصوص رله بی متال، نسبت به خطاهایی مانند اتصال کوتاه، محافظت شوند. وجود خطای اتصال کوتاه در مدار باعث ذوب تیغه‌های بی متال پیش از شناسایی اضافه بار و قطع مدار است و به همین جهت استفاده از بریکری مطمئن پیشنهاد می‌گردد.
در ابتدا برای نصب یک بی متال دقت داشته باشید که بی متالی را انتخاب نمایید که متناسب با جریان مصرفی مدار پایین دستی شما باشد. اگر به هر دلیلی فریم بی متال و کنتاکتور شما یکسان نبود؛ سعی کنید از پایه بی متال یا شینه های کمکی که توسط برندهای تولید کننده بی متال ارائه می‌شوند؛ استفاده نمایید.
برای نصب رله بی متال پس از اطمینان از نصب صحیح در زیر کنتاکتور، آن را به همراه کنتاکتور بر روی سینی یا فریم تابلو پیچ نمایید (در کنتاکتور های کوچکتر زیر 40 آمپر، کنتاکتور بر روی ریل مینیاتوری متصل میشود). سپس ولوم تنظیم جریان را متناسب با جریان نامی موتور و کمی بیش از آن، تنظیم نمایید. در ادامه، وضعیت رله را از نظر دستی یا اتوماتیک بودن در هنگام مواجهه با خطای اضافه بار مشخص کنید.
در مرحله بعد سیم‌های قدرت ورودی را به ورودی کنتاکتور و سیم‌های متصل به بار یا دیگر تجهیزات را به خروجی بی متال متصل کنید (سیم بندی مدار قدرت). در نهایت، چنانچه نیاز به کنتاکت های فرمان برای مدار فرمان تابلو دارید؛ می‌توانید از کنتاکت کمکی‌های فرمان بی متال (در صورت وجود) کمک بگیرید. شکل زیر نحوه اتصال بی متال برای مدار تک فاز و سه فاز را به شما نشان میدهد:
طریقه نصب بی متال زیر کنتاکتور
نصب کنتاکتور در واقع بسیار ساده است کافیست شاخک های بی متال را به خروجی کنتاکتور وصل کرده و مدار فرمان آن را ببندیم .بی متال دارای درجه تنطیم جریان است که تنظیم آن برابر با جریان نامی موتور است.
نکته: در صورت قرار داشتن بی متال در مدار حتماً باید از فیوز مینیاتوری هم در مدار استفاده کنیم تا آن را در مقابل جریان مغناطیسی محافظت کند زیرا بی متال فقط محافظ جریان حرارتی است.
بی متال الکترونیکی چیست؟
یکی از سوالاتی که توسط کاربران و مشتریان پرسش میشود؛ توضیح در خصوص بی متال‌های الکترونیکی است. بی متال‌های الکترونیکی محصولات جدیدی هستند که به تازگی و در چند سال اخیر در بازار برق ایران مورد استفاده قرار گرفته‌اند. اگرچه این دست از رله‌های بی متال عملکردی مانند رله بی متال الکترومکانیکی و تا حدودی مشابه با کلید حرارتی دارند؛ اما حفاظتشان مانند کلید حرارتی نیست و عملیات کلید زنی نیز انجام نمی‌دهند.
در بی متال‌های الکترونیکی از میکرو چیپ‌ها و ریز پردازنده‌ها استفاده شده تا با استفاده از آنها خطای رله را کاهش دهند. همچنین با استفاده از آنها میتوان مواردی مانند تایمر زمان قطع رله، خطای فقدان فاز، خطای اتصال به زمین و… را نیز مشخص کرد. این مدل از بی متالها، دارای قیمت بسیار بالاتری نسبت به بی متال‌های معمولی هستند و کاربرد آنها بیشتر در صنایع حساس و به خصوص در بخش‌های اتوماسیون و ابزار دقیق می‌باشد. میزان فروش آنها نیز در ایران کم می‌باشد.