تریستور سوئیچ سیرکاتور

این بخش در خصوص معرفی و راهنمای نصب سوئیچ استاتیک یا کنتاکتور تریستوری از برند سیرکاتور است. سری EM سوئیچ های استاتیک برای قطع و وصل خازن های جبران ساز با سرعت بسیار بالا هستند. در این روش از تریستور بجای کنتاکتور استفاده می شود. سوئیچ های استاتیک در بانک های خازن بزرگ و سریع، برای جبران سازی در تغییرات جریان بسیار زیاد و در حد چند میلی ثانیه استفاده می شوند. تریستور سوئیچ ها در مدل های 2 و 3 فاز ساخته شده و برای کنترل خازن های 3 و 6 ترمینال مناسب هستند. در تصویر زیر یک مدل دوفاز را مشاهده می کنید.

مزیت تریستور سوئیچ سیرکاتور

مزیت اصلی این سوئیچ ها قطع و وصل خازن در ولتاژ صفر و جلوگیری از رخ دادن ترنزینت های ولتاژ و جریان است. سرعت قطع و وصل این ماژول می تواند تا 1 بار در هر 20 میلی ثانیه افزایش پیدا کند. همان‌طور که می دانید فرکانس برق در کشور ما 50 هرتز بوده و زمان هر سیکل 20 میلی ثانیه است. به عبارت دیگر با سوئیچ استاتیک یا کنتاکتور تریستوری می توان خازن را با دقت یک سیکل کنترل کرد. در کنار این ماژول باید از رگولاتور سریع مانند Computer…f سیرکاتور استفاده شود. رگولاتورهای معمول به حدی سریع نیستند که جبران سازی در تغییرات شدید بار را انجام دهند.

1. انواع ماژول استاتیک یا کنتاکتور تریستوری سیرکوتور

ماژول های سیرکاتور یا سیرکوتور در دو مدل EMF و EMB ساخته می شوند. سری EMF مجهز به فیوز داخلی بوده ولی سری EMB بدون فیوز و نیازمند به حفاظت خارجی است. فیوزها جهت حفاظت مدار قدرت شامل تریستور، راکتور و خازن در نظر گرفته می شوند. تریستور سوئیچ ها در مدل، جریان و ولتاژ های مختلفی تولید می شوند. برای انتخاب تریستور سوئیچ سه فاز با فیوز داخلی می توانید از جدول زیر استفاده کنید:

کد	ولتاژ کار	تیپ یا مدل	توان بر اساس کیلو وار	تلفات بر اساس وات
R41133	380-400V	EMF-40/400	40	115
R41136	380-400V	EMF-60/400	60	175
R41137	380-400V	EMF-80/400	80	230
R41111	220/240V	EMF-25/230	25	125
R41112	220/240V	EMF-37.5/230	37.5	190
R41114	220/240V	EMF-45/230	45	225

ماژول های سه فاز EMF با فیوز داخلی

 

جدول زیر جهت انتخاب مدل سه فاز بدون فیوز است. در این مدل حتما باید از فیوز خارجی استفاده شود. تلفات ماژول های بدون فیوز تقریبا برابر با مدل های دارای فیوز است.

کد	ولتاژ کار	تیپ یا مدل	توان بر اساس کیلو وار	فیوز تیپ GL
R41233	380-400V	EMB-40/400	40	80A
R41236	380-400V	EMB-60/400	60	125A
R41237	380-400V	EMB-80/400	80	160A
R41211	220/240V	EMB-25/230	25	80A
R41212	220/240V	EMB-37.5/230	37.5	125A
R41214	220/240V	EMB-45/230	45	160A

ماژول های سه فاز EMB بدون فیوز داخلی به همراه مشخصات فیوز که باید در مدار استفاده شود.

2. مشخصات فنی

مشخصات فنی ماژول های 3 فاز و استاتیک سیرکاتور یا کنتاکتور تریستوری عبارت اند از:

• ولتاژ استاندارد بخش قدرت 230/400 متناوب (ولتاژهای دیگر تا 690 ولت بر اساس سفارش)
• فرکانس 50/60
• پله های خازنی: جدول های قبلی مشاهده شود.
• ظرفیت اضافه بار: 1.5 برابر جریان نامی در 1 دقیقه
• حفاظت:
  • فیوز تیپ NN با سایز جریانی مناسب
  • Dv/dt: RC protection at 1000v/µs
  • ترموستات: 90 درجه سانتی گراد برای قطع مدار فرمان
  • Di/dt: 100A/µs (L=12µH, not included, must be mounted in series with capacitor)
  • حداکثر دمای محیط 40، حداکثر دمای هیت سینک 80، IP00 با وزن حدود 10 کیلو
• ولتاژ تغذیه بین ترمینال های B1-B2 که در لیبل مشخص شده است به عنوان مثال 230/400 VAC
• روش کنترل یک کنتاکت بدون ولتاژ بین A و C. ولتاژ AC در مدار باز 20 ولت و جریان در حالت بسته 7 میلی آمپر

برای کنترل تریستورها باید از ترمینال A و C استفاده کرد. اتصال این دو ترمینال به یکدیگر به معنی وصل و جدا کردن آن ها به معنی قطع مدار قدرت  است. از لوازم جانبی این سوئیچ می توان به رگولاتور کامپیوتر f، ترانس های جریان سری TP و خازن 6 ترمینال اشاره کرد. شرکت سیرکاتور می تواند بر اساس سفارش اقدام به ساخت ماژول های اختصاصی با ولتاژ کاری 550 ولت کند. در ولتاژهای بالاتر از 440 ولت، برد CPC و بخش قدرت برای مقابله با اضافه ولتاژی های شدید طراحی می شوند.

در تصویر پلاک یک نمونه ی دو فاز را مشاهده می کنید. سمت راست پلاک، دو بخش جداگانه برای ولتاژهای 230 و 400 آورده شده است. با توجه به ثابت بودن جریان نامی سوئیچ در محدوده 115 آمپر، می توان توسط این ماژول یک خازن سه فاز 45 کیلو وار 230 ولت یا 80 کیلو وار 400 ولت را سوئیچ کرد.

 

3. نصب ماژول تریستور سری EMF و EMB

جهت نصب ماژول تریستور باید به تابلو، ابعاد و تهویه دقت کنید. این ماژول باید در یک تابلوی بسته فیکس شده و تهویه مناسب داشته باشد. برای اطمینان از تهویه ی مناسب باید فضای مناسب بین ماژول ها و دیگر تجهیزات داخل تابلو وجود داشته باشد. فضای بین ماژول ها حداقل 50 میلی متر و فضای آزاد بالا و پائین هر ماژول حداقل 100 میلی متر است.

به عنوان یک قانون کلی، سیستم تهویه تابلو باید حدود 6 متر مکعب هوا را در ساعت به ازای هر کیلو وات تلفات جابجا کند. تلفات شامل کلیه ی تجهیزات داخل تابلو مانند فیوز، لامپ ها، سوئیچ ها، کویل ها و غیره می شود. ماژول سوئیچ باید رو به بالا با کانال های هیت سینک به شکل عمودی نصب شود. بالا و پائین هیت سینک باید برای گردش هوا آزاد بوده و تجهیزی در مقابل آن قرار نداشته باشد. از نصب ماژول در کنار تجهیزات گرم یا تولید کننده حرارت خودداری کنید. حداکثر دمای داخل تابلو باید پائین تر از 45 درجه سانتی گراد باشد.

4. سیم بندی ماژول تریستوری بانک خازن

هنگام ساخت بانک خازن یا سیستم جبران سازی توان راکتیو با ماژول های EM سیرکاتور باید دستورات زیر در سیم بندی رعایت شود:

• در سیستم جبران سازی توان راکتیو با ماژول های EMF یا EMB سه فاز باید از سه خازن تک فاز یا یک خازن سه فاز 6 سیم استفاده شود. خازن سه فاز 6 سیم از سه خازن تک فاز در کنار هم ساخته شده است. اتصال هر ماژول EM به پله ی خازنی در تصویر بعد نمایش داده شده است.
• ماژول های EMF یا EMB سه فاز از سه شاخه ی قدرت تشکیل شده که در هر کدام دو تریستور غیر موازی یا آنتی پارالل وجود دارد. هر ماژول دارای 3 ترمینال ورودی و 6 ترمینال خروجی است.

• ماژول EMB باید توسط 3 فیوز خارجی در برابر اتصال کوتاه محافظت شود. این فیوزها به صورت سری با ورودی های L1-L2-L3 قرار می گیرند. تیپ و سایز فیوزها باید بر اساس نوع ماژول انتخاب شود. اطلاعات بیشتر در جدول ها ارائه شده است. ماژول های EMF دارای فیوز داخلی بوده و نیازی به حفاظت جداگانه ندارد.
• ماژول های تک فاز EMB….-M باید توسط دو فیوز حفاظت شوند. این فیوزها به صورت سری با L1-L2 قرار می گیرند. تیپ و سایز فیوزها باید بر اساس نوع ماژول انتخاب شود.

5. اجزای تشکیل دهنده کنتاکتور تریستوری سری EM سیرکاتور

تمام ماژول های EM از دو بلوک اصلی قدرت و کنترل تشکیل شده اند. این دو ماژول در کنار یک دیگر عملیات قطع و وصل خازن را انجام می دهند.

بلوک قدرت یا استاتیک BPE

این بلوک به صورت کلی از دو تریستور برای هر فاز، فیوز در سری EMF، هیت سینک، فن و ترموستات حفاظتی تشکیل شده است. سایز تجهیزات قدرت به توان خازن بر اساس کیلو وار بستگی دارد. سه فاز ورودی و خازن به این ماژول متصل خواهد شد.

برد کنترل و سوئیچ در نقطه صفر CPC

این برد، فرمان قطع و وصل خازن را دریافت و به بخش قدرت صادر می کند. سیگنال فعال معمولا توسط رگولاتور خازن مثلا Computer…F با اتصال ترمینال های A و C صادر می شود. عملکرد این سوئیچ استاتیک بر اساس سیگنال کنترلی یا اتصال پایانه های A و C به یکدیگر انجام خواهد شد. برد CPC دارای یک سیگنال قرمز رنگ برای هر فاز است. این سیگنال ها نشان دهنده ی وصل یا قطع بودن فازها هستند. کارت یا بلوک CPC دارای 12 ترمینال است که به تریستورها متصل شده اند. اتصال به شکل اتوکوپلر بوده و برای کنترل تریستورها در نقطه صفر ولتاژ است. ولتاژ تغذیه CPC به ترمینال های B1-B2 متصل خواهد شد. برای مشخص کردن ولتاژ نامی باید به لیبل روی دستگاه توجه کنید. ترمینال فعال کننده ACT-COM به ترمینال های خارجی A-C متصل شده اند.

در نظر داشته باشید که تمام سنکرون سازی بین CPC و بلوک تریستورها به وسیله اپتوکوپلر انجام شده و سیگنال آتش تریستورها از طریق ترانسفورماتور پالس صادر می شود. در این دستگاه تمام بخش های الکترونیک از بلوک قدرت ایزوله هستند.

6. راه اندازی جبران ساز توان راکتیو با ماژول های EM

راه اندازی جبران ساز استاتیک با ماژول های EM در 2 بخش انجام می شود. بخش اول مربوط به کنترل سیستم قبل از برقداری و بخش دوم بلافاصله پس از برقدار کردن سیستم خواهد بود. هر بخش شامل گام های خاصی بوده که در ادامه شرح داده شده است.

کنترل اولیه قبل از برقدار کردن مدار فرمان و مدار قدرت

پس از نصب و سیم بندی ماژول های استاتیک باید این مراحل را طی کنید. در نظر داشته باشید که هرگونه اشتباه در این مرحله می تواند باعث بروز خسارت های سنگین به تجهیزات یا افراد شود. گام های این بخش عبارت‌اند از:

• چک کردن ولتاژ درج شده روی لیبل ماژول EM و مطابقت دادن آن با ولتاژ مدار یا تاسیسات
• انطباق ولتاژ تغذیه متصل شده به ترمینال های B1-B2 با ولتاژ ماژول
• چک کردن توان ماژول و مطابقت دادن آن با خازن قدرت متصل شده
• کنترل اتصال صحیح خازن ها به ماژول یا بلوک قدرت
• کنترل کردن اتصال بین ماژول EM، رگولاتور خازن و ترانس جریان.

در تصویر زیر نحوه قرار گیری ترانس جریان نمایش داده شده است. اتصالات دیگر بانک خازن استاتیک مشابه مدل های قدیمی است که توسط کنتاکتور کنترل می شوند. در بخش های بعدی نحوه اتصال یک ماژول EM و ارتباط بین بخش قدرت و CPC نمایش داده شده است.

کنترل پس از وصل مدار فرمان و قدرت

پس از وصل مدار فرمان و قدرت باید وضعیت عملکرد سیستم را کنترل کنید. عملکرد سیستم بر اساس تغییرات بار و تنظیمات رگولاتور مشخص می شود. در صورتی که سیستم کاملا بدون بار باشد، رگولاتور نباید هیچ خازنی را وارد مدار کند. توصیه می شود که تست نهایی را در بار کامل انجام دهید. قطع و وصل مکرر خازن ها در بانک های خازن استاتیک و تغییرات شدید جریان یا بار، طبیعی است. در صورت قطع و وصل خازن ها هنگامی که بار ثابت شد، باید تنظیمات رگولاتور را چک کنید. به یاد داشته باشید که قبل از هرگونه کار با تجهیزات جبران سازی توان راکتیو باید آن ها را از منبع جدا کرده و حداقل 5 دقیقه منتظر بمانید. این زمان برای اطمینان از تخلیه ی خازن ها است.

7. عیب یابی و رفع اشکال

بانک خازن باید در کمترین میزان بار نیز به درستی کار کند. در صورت عدم عملکرد صحیح تجهیزات جبران سازی، این موارد را کنترل کنید:

• اگر رگولاتور چیزی را نمایش نداده و هیچ سیگنالی روی آن روشن نیست، باید منبع تغذیه و اتصال صحیح آن به رگولاتور را چک کنید.
• در صورت نمایش خطا روی رگولاتور باید به دفترچه ی راهنمای آن مراجعه کرده و مشکل را برطرف کنید.
• در صورت اطمینان از سلفی بودن بار و نمایش وضعیت خازنی توسط رگولاتور، باید قطب بندی ترانس جریان را کنترل و اصلاح کنید. در برخی از رگولاتورها این کار از طریق منو انجام می شود.
• تعداد خازن های سوئیچ شده در خلال کار عادی را می توان با چک کردن سیگنال های روی رگولاتور مشخص کرد. تعداد ماژول های روشن EM را با تعداد سیگنال های روی رگولاتور مقایسه کنید. برای کنترل روشن بودن ماژول EM باید به سیگنال سبز رنگ روی آن توجه کنید. در وضعیت فعال باید سه سیگنال قرمز و یک سیگنال سبز روی CPC روشن باشد. در غیر این صورت یک یا چند فاز به درستی کار نمی کند.
• در صورتی که یکی از ماژول ها اصلا سوئیچ نمی شود، سعی کنید با یک جمپر، ترمینال A و C را اتصال کوتاه کنید. پس از این کار و با کنترل سیگنال های نورانی از عملکرد ماژول مطمئن شوید. در صورت راه اندازی موفق ماژول، باید سیم بندی و رگولاتور خازن را چک کنید.
• اگر تعدادی پله ی غیر فعال وجود داشته و رگولاتور کم بودن خازن ها را نمایش می دهد، باید تنظیمات آن را کنترل کنید.
• در خلال عملکرد عادی، مقدار جریان عبوری از ماژول را اندازه گرفته و با پلاک روی خازن مطابقت دهید. بالا بودن جریان می تواند به علت افزایش ولتاژ یا وجود هارمونیک در مدار باشد.
• پس از یک ساعت کار مداوم و نرمال، دمای هیت سینک را چک کنید. دمای هیت سینک در این شرایط باید کمتر از 80 درجه سانتی گراد باشد. در صورت بالاتر بودن دما حتما باید وضعیت تهویه تابلو را کنترل کنید.

در صورت وجود مشکل خاصی که با طی کردن مراحل فوق بر‌طرف نمی شود، با نمایندگی تجهیزات تماس بگیرید. هرگز سعی نکنید که ماژول های الکترونیک و رگولاتور را تعمیر یا سخت افزار آن ها را ویرایش کنید.

8. بازرسی های سالانه بانک خازنی

بانک خازن مونتاژ شده توسط تریستور سوئیچ یا ماژول های استاتیک نیاز به بازرسی های دوره ای دارد. توصیه می شود موارد زیر را به صورت سالانه چک کنید:

• بررسی ظاهری ماژول و اندازه گیری دمای آن و دمای خازن قدرت و راکتور در صورت وجود
• کنترل ولتاژ تغذیه و اطمینان از مقدار مناسب آن با توجه به خازن ها و ماژول ها
• کنترل مدار قدرت تمام پله های خازن به همراه فیوزها
• کنترل جریان خازن ها و مقایسه با پلاک آن ها: جریان های بالاتر ممکن است به علت وجود هارمونیک در مدار باشد. جریان پائین تر اغلب به علت خراب شدن خازن ها و از دست رفتن ظرفیت نامی آن رخ می دهد.
• کنترل اتصالات و اطمینان از سست بودن آن ها

9. دیاگرام سیم بندی ماژول EM

در تصویر نحوه اتصال رگولاتور خازن و یک ماژول تریستور سوئیچ سری EM سیرکاتور را مشاهده می کنید. در قسمت بالای نقشه سه فاز به همراه ارت نمایش داده شده است. ترانس جریان قبل از بانک خازن و بارها قرار گرفته تا مجموع جریان را اندازه گیری کند. ترانس جریان روی فاز L1 بوده و ثانویه ی آن با عنوان S1 و S2 به رگولاتور متصل شده است. دو فیوز 4 آمپر از فازهای L2 و L3 منشعب شده و ورودی ولتاژ رگولاتور و ماژول EM را تغذیه می کند.

فازهای L1 تا L3 پس از عبور از فیوزهای F1 تا F3 وارد تریستورها یا بلوک قدرت می شوند. خروجی بلوک قدرت با شش رشته سیم به خازن شماره 1 متصل شده و آن را کنترل می کند. رگولاتور از نوع سریع بوده و پله ها را به صورت الکترونیک کنترل می کند. بخش فرمان رگولاتور یک ترمینال مشترک با عنوان C داشته و خروجی ها با اندیس 1 تا 4 مشخص شده اند. ترمینال مشترک رگولاتور به ترمینال A و خروجی اول رگولاتور به ترمینال C برد کنترلی متصل شده است. این روش اتصال برای پله های دیگر نیز تکرار خواهد شد.

10. جمع بندی

نحوه سوئیچ خازن به تغییرات توان راکتیو بستگی دارد. در حالت های عادی مانند بارهای موتوری و دستگاه های دائم کار می توان از کنتاکتور خازنی استفاده کرد. کنتاکتورهای خازنی سرعت بالایی نداشته و قطع و وصل آن ها همراه با اثرات مخرب الکتریکی است. سوئیچ خازن با کنتاکتور می تواند جرقه و تغییرات شدید ولتاژ و جریان یا ترنزینت ایجاد کند.

در طرف مقابل سوئیچ های الکترونیک یا تریستوری قرار دارند. تریستور سوئیچ ها به منظور جبران سازی توان راکتیو با تغییرات بسیار زیاد ساخته شده اند. از این سوئیچ ها می توان به منظور جریان سازی توان راکتیو کوره های القایی، دستگاه های جوش، جرثقیل ها و غیره استفاده کرد. در نظر داشته باشید که اتصال سوئیچ های تریستوری به رگولاتورهای معمولی توصیه نمی شود. رگولاتور باید توانایی تشخیص سریع توان راکتیو و سوئیچ کردن ماژول های تریستوری را داشته باشد.

این وب سایت دارای مجوز از وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی بوده و هر گونه کپی و نسخه برداری و انتشار مجدد اطلاعات آن غیرمجاز است. لطفا در صورت مشاهده هرگونه سوء استفاده ما را مطلع کنید.