کنتاکتور خازنی چیست؟ چه تفاوت با کنتاکتور معمولی دارد؟

کنتاکتور خازنی چیست؟ چه تفاوتی با کنتاکتور معمولی دارد؟ چه کاربردی دارد؟ برای انتخاب کنتاکتور خازنی مناسب باید به چه صورت اقدام کنیم؟ متناسب با هر پله بانک خازنی چه کنتاکتوری باید انتخاب شود؟ برای اطلاع از پاسخ این سوالات  و آشنایی با کاربرد کنتاکتور خازنی مطلب زیر را از فرنام الکتریک مطالعه کنید.

کنتاکتور خازنی چیست ؟

کنتاکتور خازنی کنتاکتوری است که برای راه اندازی خازن های قدرت که برای اصلاح ضریب قدرت استفاده میشود مورد استفاده قرار میگیرید و معمولاً این خازن ها در بانک خازن استفاده میشود.

کنتاکتورهای خازنی تشکیل شده از یک کنتاکتور معمولی، کنتاکت کمکی مخصوص کنتاکتور خازنی و 6 تکه سیم با مقاوت بالاتر از سیم های افشان معمولی، ساختار این کنتاکتور ها این گونه است که کنتاکت کمکی و کنتاکتور اصلی از لحاظ مکانیکی به هم متصل هست و از لحاظ الکتریکی هم به وسیله سیم به صورت موازی به هم وصل است.

مزایای کنتاکتور‌های خازنی

استفاده از کنتاکتور خازنی در مواردی که بار خازنی داریم دارای مزایای بسیاری از جمله:

۱- کاهش هزینه تعویض کنتاکتور‌های معمولی

۲-طول عمرزیاد

۳- کاهش تلفات در حالت وصل

۴- عدم وجود ولتاژ‌های خطرناک

۵- نیاز به تعمیر و نگهداری کمتر و درنتیجه کاهش توقف کار بانک خازن

کنتاکتور خازنی و نحوه عملکرد آن

کنتاکتور خازنی جهت محدود کردن جریان لحظه وصل خازن‌ها، مورد استفاده قرار می‌گیرند. در موقع اتصال یا قطع شدن خازن از شبکه جریان لحظه ‎ای زیادی از کنتاکت‌های کنتاکتور عبور می‎کند که باعث ایجاد جرقه در کنتاکت‌ها و آسیب دیدن آن‌ها می‌شود. در بالای این کنتاکتور، کنتاکت‌های کمکی به همراه سیم‌های روکشدار فنر مانند جهت محدود کردن جریان لحظه وصل، وجود دارد. کنتاکت‌های کمکی بدین معنی که وظیفه آن‌ها تحمل این جریان زیاد به جای کنتاکت‌های اصلی، در لحظه وصل می‎باشد تا اگر آسیبی اتفاق افتاد به کنتاکت‌های کمکی برسد.

همچنین این کنتاکت‌ها با همان جریان محدود شده توسط مقاومت‌ها باعث شارژ اولیه خازن می‌شوند. اگر این شارژ اولیه نباشد خازن مستقیماً وارد مدار می‎شود و جریان زیادی از آن عبور می‎کند و در واقع یک شوک به خازن وارد می‎شود که خود باعث کاهش طول عمر قطعات از جمله خازن می‎شود؛ لذا با وجود این شارژ اولیه خازن آمادگی اولیه را جهت کار در شرایط نامی پیدا می‌کند.

بدیهی است تعویض کردن این کنتاکت‌ها آسانتر و مقرون به صرفه تراز تعویض کنتاکتور می‎باشد. این کنتاکتور‌ها مخصوص اتصال خازن به شبکه می‎باشند که کنتاکتور خازنی نامیده می‎شوند. توصیه می‎شود اگر قرار است که از کنتاکتور معمولی جهت بانک خازنی استفاده کنیم، این کنتاکتور را یک رنج بالاتر در نظر بگیریم.

زمان وصل یونیت و بانک‌های خازنی

در زمان وصل یونیت و بانک‌های خازنی جریان هجومی قابل توجهی از مدار عبور می‌کند. این جریان هجومی بیشتر از ۱۰۰ برابر جریان نامی بانک خازنی و در کمتر از ۵ میلی ثانیه در فرکانس‌ها بالا (۱-۴ kHZ) می‌باشد. در صورت عدم میراء سازی این شدت جریان، منجر به آسیب رساندن به تجهیزات می‌گردد.

بارهایی که با عبارت AC1 نمایش داده می‌شوند بارهای صرفا اهمی‌می‌باشند که حاوی جریان های القایی سلف و خازن نیستند مانند کنتاکتورهایی که صرفا برای روشن کردن یک هیتر و … مورد استفاده قرار می‌گیرند. بارهایی که با عبارت AC3 نمایش داده می‌شوند بارهایی با جریان موتوری هستند که میدانیم موتورها اصولا ماهیتی القایی و سلفی دارند. بارهایی که با عبارت AC6b نمایش داده می‌شوندکه صرفا بار خازنی می‌باشند.

تفاوت کنتاکتور خازنی با کنتاکتور معمولی در چیست؟

این کنتاکتور ها اصولا با کنتاکتور های معمولی تفاوت هایی دارند. از منظر الکتریکی خازن در لحظه سوییچینگ اتصال کوتاه است لذا در هنگام وصل شدن به شبکه جریان هجومی بسیار بالایی از آن عبور میکند، این جریان علاوه بر تاثیرات تخریبی بر روی خازن،سبب خال زدن و در بعضی مواقع باعث جوش خورد پلاتین های داخلی کنتاکتور میشود که خود اثر تخریبی مضاعفی روی خازن میگذارد، از سوی دیگر در هنگام وصل یک خازن به مدار،خازن هایی که قبلا در مدار بوده اند در یک لحظه در خازن جدید تخلیه میشوند و جریان بزرگی حدود ۲۰۰ برابر جریان نامی را به صورت لحظه ای پدید می آورند.

برای این که این مشکل را در خازن ها از میان ببریم، به استفاده از کنتاکتورهای خازنی روی می آوریم. این کنتاکتور ها اصولا دارای مقاومت بالایی هستند و از خازن ها محافظت می کنند.

از طرف دیگر این کنتاکتور ها دارای سیم پیچی سری و هسته ی هوایی هستند. پس می توانند به عملکرد بهتر خازن کمک شایانی نمایند.

مزایای کنتاکتور های خازنی نسبت به کنتاکتور های معمولی

کنتاکتور های خازنی و معمولی تفاوت های بسیاری دارند. ما می توانیم برای کنتاکتور های خازنی مزایای بسیاری نسبت به کنتاکتور های معمولی بیان نماییم.

مهمترین مزیت استفاده از کنتاکتور های خازنی، طول عمر بالای این کنتاکتور ها می باشد. زمانی که اقدام به استفاده از کنتاکتور های خازنی می نمایید . باید بدانید قیمت آنها از کنتاکتورهای معمولی بیشتر است.

علاوه بر تمامی این موارد می توانیم در مورد کنتاکتور های خازنی بیان کنیم که تلفات کمی در زمان اتصال خواهند داشت. اصولا کنتاکتور های معمولی به سرعت خراب می شوند و نیاز به تعمیر طولانی مدت دارند. اما کنتاکتورهای خازنی نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری داشته و به همین دلیل کمتر باعث توقف کار بانک های خازنی می شوند.

همه ی این مزایا در کنتاکتور خازنی باعث شده است، تا استفاده از این کنتاکتورها در تابلو برق های بانک خازنی بسیار مورد توجه قرار گیرد.

چرا باید از این کنتاکتور استفاده کنیم؟

اهمیت قضیه در این است که جریان هجومی نه تنها موجب آسیب رساندن به خازن بلکه موجب یک التهاب کلی به شبکه و سوختگی کنتاکتور مسیر خازن و فیوزهای تندکار می‌گردد. پس استفاده از این کنتاکتور برای یک پله خازنی که به دفعات قطع و وصل می‌گردد اجتناب ناپذیر و الزامی می باشد. حال جا دارد قدری بیشتر ساختار این کنتاکتور را بررسی کنیم که چگونه این جریان اولیه را کاهش می‌دهد.

در بالا گفته شد که به مرور و در کسری از ثانیه خازن به یک مقاومت ثابت می رسد و مشکل جریان هجومی اولیه حل می شود پس نتیجه میگیریم اگر در چند ثانیه ابتدایی یک مقاومت در مسیر خازن باشد و بعد از این زمان کوتاه از مسیر خارج شود مشکلات فوق الذکر حل خواهند شد.

چگونه کنتاکتور مورد نیاز را انتخاب کنیم؟

برای انتخاب کنتاکتورها در کاتالوگ های مربوطه که از سوی سازندگان آنها ارائه می‌گردد  سه جریان ذکر می‌شود که در کنار هرکدام آمپر متناسب با آن را نمایش می‌دهد بدیهی است که آمپری که در مقابل جریان  AC1  نوشته می‌شود به مراتب کمتر از  AC3  باشد  چراکه بارهای  AC3 دارای حالت القایی و هم چنین جریان هجومی‌اولیه می‌باشند و اصولا اگر  AC6b درج نشده باشد باید قید این کنتاکتور را برای استفاده در بانک خازنی بزنیم و مقدار جریان AC6b از طریق رابطه زیر محاسبه میگردد:

جریان پله خازنی = جریان نامی‌کنتاکتور خازنی AC6b  =نسبت  ( توان پله خازنی بر حسب کیلووار )  به (  رادیکال سه برابر ولتاژ خط  برحسب کیلو ولت )

موارد استفاده از کنتاکتور خازنی در تابلو بانک خازنی

کنتاکتور های خازنی که بر روی تابلو بانک خازنی نصب می شوند، مزایا و عملکرد بسیاری دارند. در اصل بر روی کنتاکتور های بانک خازنی، یک سری کنتاکت های کمکی متصل می شوند. این کنتاکت ها همانطور که بیان کردیم توسط سیم هایی که دارای مقاومت بالایی هستند به کنتاکت های اصلی متصل می شوند.

کنتاکت های کمکی به گونه ای طراحی شده اند که با اتصال به کنتاکتور های اصلی، از طریق سیم های مقاومتی باعث شارژ اولیه خازن می شوند. با این روش منجر به حفاظت کنتاکتور شده و از آسیب دیدگی آن جلوگیری می نمایند.

پس از این که کنتاکت های اصلی بسته شدند، کنتاکت های کمکی از مدار خارج می شوند. به این صورت خازن ها توسط کنتاکتور های ذخیره شده تغذیه می شوند. تعویض کردن این کنتاکت های مقرون به صرفه تر و آسان تر از کنتاکتور های اصلی می باشد.

پس هر زمان هر یک از این کنتاکت ها دچار مشکل شدند، بدون این که کنتاکتور های اصلی بانک خازنی را تعویض نمایید، با تعویض کنتاکت های کمکی مشکل را برطرف می نمایید.

از طرف دیگر این کنتاکتور ها مخصوص اتصال به خازن هستند و از این رو به انها کنتاکتور های خازنی گفته می شوند.