محافظ جان ترکیبی اشنایدر

 

 

محافظ جان ترکیبی اشنایدر

 


خلاصه مقاله

اهداف مبحث محافظ جان ترکیبی:

کلید محافظ جان

محافظ جان ترکیبی اشنایدر

عملکرد کلید محافظ جان

وظایف کلید محافظ جان

مقاومت بدن انسان 

آثار عبور جریان متناوب از بدن انسان

ویدئوی آموزشی محافظ جان ترکیبی اشنایدر


 

  • کلید محافظ جان

وظیفۀ محافظ جان، قطع خودکار مدار در مواقع وجود جریان های نشتی است. کلید جریان تفاضلی کلیدی است که اگر جمع جریان های خروجی از کلید با جمع جریان های ورودی به آن برابر نباشد – یعنی بخشی از جریان هرچند کوچک، به جای برگشتن از طريق هادی مدار از راه دیگری مانند زمین به منبع برگردد – واکنش نشان داده و کلید را قطع می کند. ساخت محافظ جان با حساسیت بالا (چند میلی آمپر) امکان پذیر بوده و به همین دلیل در آن می توان بر خلاف شرایطی که در استفاده از فیوز وجود دارد از اتصال به زمین های با مقاومت زیاد استفاده کرد.

  کلید محافظ جان اشنایدر به دو دسته تک فاز و سه فاز تقسیم می شود. از کلید FI در نوع تک فاز فقط فاز و نول عبور می کند اما در نوع سه فاز ،۳ فاز و نول استفاده می شود.

کلید محافظ جان اشنایدر
                                           کلید محافظ جان اشنایدر

   کلید محافظ جان اشنایدر از نظر عملکرد به دو تیپ RCCB یا Residual Current Circuit Breaker و RCBO یا Residual current operated Circuit Breaker with Overcurrent protection تقسیم می شود:

   ۱- در تیپ RCCB فقط حفاظت انسان انجام می شود که مقدار جریان حک شده بر روی کلید FI بیانگر جریان مجاز عبوری از کلید است. 

   ۲- در تیپ RCBO که محافظ جان ترکیبی نامیده می شود، علاوه بر حفاظت انسان جریان اتصال کوتاه و اضافه بار را هم می توان کنترل نمود. که مقدار جریان حک شده بر روی کلید FI بیانگر جریان مجاز و حد عملکرد آن است. 

 

  • محافظ جان ترکیبی اشنایدر

  محافظ جان ترکیبی اشنایدر در واقع تلفیقی از کلیدهای مینیاتوری و محافظ جان است. از این رو، کلید محافظ جان ترکیبی نامیده می شود و حفاظت اضافه بار، اتصال کوتاه و نشتی جریان را کنترل می کند. کلید محافظ جان ترکیبی اشنایدر دو پل ۲۵ آمپر با کد فنی A9D31625 و با نام اختصاری ACTI9 مطابق با استاندارد EN/IEC 61009-2-1 ساخته و در بازار عرضه می گردد.

  مشخصه اصلی کلید، جریان نامی در رنج ۲۵ آمپر و با جریان نشتی ۳۰ میلی آمپر است. دمای هوای مناسب برای نصب این قطعه در تابلو برق بین ۵- تا ۶۰ درجه سانتی گراد و برای نگهداری در انبار بین ۴۰- تا ۸۵ درجه سانتی گراد است. در محافظ جان ترکیبی اشنایدر ACTI9 یک پل کلید به فاز وصل می شود و پل دیگر که با حرف N نمایان است به نول متصل می گردد.

محافظ جان ترکیبی اشنایدر
                محافظ جان ترکیبی اشنایدر

  دکمه تست کلید در زیر نام برند “اشنایدر الکتریک” قرار دارد و در حالتی که کلید زیر بار است، می توان با فشردن دکمه تست و قطع شدن برق، از عملکرد درست کلید اطمینان حاصل کرد. این قطعه از طریق ۴ پیچ ۹ میل متری به مدار متصل می شود. محافظ جان ترکیبی اشنایدر تحت تکنولوژی قطع یا تریپ ساخته شده است که به صورت حرارتی – مغناطیسی انجام می شود. رنگ کلید سفید است و دسته قطع و وصل مشکی رنگی دارد که می توان به صورت دستی، کلید را قطع و وصل نمود. حفاظت جان ترکیبی اشنایدر در دو نوع دو پل و چهار پل با رنج جریان ۱۶ تا ۶۳ میلی آمپر با جریان نشتی ۳۰ میلی آمپر تولید می شود.

  نکته مهم در کاربرد کلید محافظ جان ترکیبی، طول عمر مکانیکی و الکتریکی آن است که به ترتیب ۲۰ هزار و ۱۰ هزار سیکل عمل می کند و سپس سیم پیچ های کلید ضعیف شده و لازم است تعویض شود. البته این میزان دوام مکانیکی و الکتریکی در حدود ۱۰ سال طول می کشد. برای دریافت لیست قیمت و خرید محافظ جان ترکیبی اشنایدر کلیک کنید.

 

  • عملکرد کلید محافظ جان 

عملکرد کلید محافظ جان در سه بخش مختلف انجام می شود:

۱- آشکار سازی جریان نشتی یا Detection که وظیفه ی ردیابی جریان نشتی را برعهده دارد که این قسمت توسط یک ترانس جریان (CT) انجام می شود.

۲- اندازه گیری جریان نشتی بوجود آمده توسط یک رله که ترانس اندازه گیری جریان آشکار ساز جریان نشتی در مدار را با جریان حد که همان حساسیت کلید و یا آستانه قطع است، مقایسه می کند.

۳- واحد قطع مدار یا Tripping، در این قسمت اگر جریان نشتی اندازه گیری شده، بیش تر از حساسیت کلید محافظ جان باشد، مدار قطع می شود. کلید محافظ جان انسان رله دیفرانسیل اتوماتیک که ظرف ۰.۲ ثانیه بر اثر بروز عیب مدار را به صورت تک فاز یا سه فاز قطع می کند.

 کلید محافظ جان از اصول حفاظت دیفرانسیل استفاده می کند. بدین صورت که کلیه سیم های فاز و نوترال شبکه وارد این کلید می شوند در داخل این کلید یک CT ترانسفورماتور جریان قرار دارد که کلیه سیم ها از وسط هستۀ این CT عبور می کنند اولیه ترانس را تشکیل می دهند با این عمل و با توجه به خصوصیات CT جمع جبری جریان های عبوری از داخل کلید بدست می آید حال در صورتی که این مقدار بیش تر از ۳۰ میلی آمپر باشد کلید فیدر خروجی را قطع می کند.

محافظ جان تک فاز و سه فاز اشنایدر
                                                          محافظ جان تک فاز و سه فاز

 به بیان ساده در صورت وجود جریان های وارد شده به سیستم توسط سیم های فاز از طریق سیم های فاز و نول بر نمی گردد. به طور کلی هنگام برق گرفتگی مسیر جریان از فاز به بدن شخص و از بدن شخص به زمین خواهد بود جریان نشتی که باعث ایجاد جریان در خروجی CT کلید حفاظت از جان خواهد شد.  نصب محافظ جان در مسیر ورودی فاز و نول مصرفی انجام می شود. به عبارت دیگر فاز و نول داخل این کلید شده و به صورت سری در مسیر ورودی برق قرار می گیرد. در تابلوهای برق این کلیدها بعد از کنتور برق قرار می گیرد و فاز و نول داخل این کلید شده و سپس به کلیدهای مینیاتوری وارد می شود.

 

  • وظایف اصلی کلید محافظ جان

۱- جلوگیری از تلفات انرژی

۲- حفاظت از جان انسان در مقابل برق گرفتگی

در واقع کلید محافظ جان یا (RCD (Residual Current Detector بر اساس حداکثر جریانی تعریف می شود که در بیش ترین زمان می تواند از بدن انسان بگذرد و خطر برق گرفتگی نداشته باشد و همین طور حداکثر جریانی که به تجهیزات و وسایل برقی صدمه نزند که به این مقدار در اصطلاح «حساسیت کلید محافظ جان» گفته می شود.

 

استفاده از محافظ جان در ساختمان
                                                   استفاده از محافظ جان در ساختمان

 

  •  مقاومت بدن انسان

  امپدانس کل بدن انسان (ZT) از سه قسمت تشکیل شده است: امپدانس پوست در قسمت ورودی و (Zpl) و خروجی (Zp2) جریان و امپدانس داخلی بدن (Zi)، امپدانس های ورودی و خروجی پوست مشابه هم می باشند.

  • امپدانس پوست بدن انسان

  امپدانش پوست بدن انسان (Zp) را می توان به صورت تعداد زیادی مقاومت و خازن موازی تصور کرد. ساختار آن متشکل از لایه ای نیم هادی و المان های کوچک هادی است. از مشخصه های امپدانس پوست این است که با زیاد کردن جریان عبوری از بدن، از مقدار مقاومت کاسته می شود.

    • عوامل موثر در امپدانس پوست

   امپدانس پوست بدن به موارد زیر بستگی دارد:

    1.  دما
    2. ولتاژ
    3.  فرکانس
    4. سطح کنتاکت
    5. فشار کنتاکت
    6. درجه رطوبت پوست
    7. زمان برقراری جریان

    برای ولتاژهای تا ۵۰ ولت ، امپدانس پوست حتی در مورد یک فرد معين، بستگی زیادی به سطح کنتاکت های تماس، دما و تنفس دارد. برای ولتاژهای بالاتر، بین ۵۰ تا ۱۰۰ ولت، امپدانس پوست به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش یافته و در صورت پاره شدن آن تقریبا برابر صفر است. اثر فرکانس بر امپدانس پوست به نحوی است که با زیاد شدن فرکانس، از مقدار امپدانس کاسته می شود.

امپدانس بدن انسان
                                                      امپدانس بدن انسان

 

  • امپدانس داخلی بدن انسان

  امپدانس داخلی بدن انسان (Zi) مؤلفه امپدانس داخلی بدن انسان بزرگ تر از مؤلفه خازنی آن است و به همین علت می توان آن را مقاومت دانست. مقدار مقاومت داخلی بدن تا حد زیادی بستگی به مسیر عبور جریان در بدن (دست به دست ، دست به پا و غیره ) و تا حد کمی بستگی به سطح کنتاکت های تماس دارد. با این توضیح که اگر سطح تماس کنتاکت بسیار کوچک و در حد چند میلی متر مربع باشد مقاومت داخلی بدن مقدار بیشتری را به خود می گیرد.

  • امپدانس کل بدن انسان

   با توجه به این که امپدانس کل بدن انسان (ZT) شامل مؤلفه های مقاومتی و خازنی است، لذا برای ولتاژهای تماس تا ۵۰ ولت به دلیل تغییرات زیاد در امپدانس پوست، امپدانس كل هم شديداً در تغییر است. با رشد تدریجی ولتاژ تماسی، امپدانس كل هم به تدریج کم تر به امپدانس پوست وابستگی نشان داده و بروز پارگی در پوست، برابر امپدانس داخلی بدن (Zi) می شود.

  نظر به این که امپدانس پوست (Zp) وابسته به فرکانس است بنابراین امپدانس کل بدن (ZT) در برابر جریان مستقیم بیش تر از امپدانس آن در برابر جریان متناوب است و با بالا رفتن فرکانس، از مقدار آن کاسته می شود.

 

  • مقاومت اولیه بدن انسان

  مقدار مقاومت اولیه بدن انسان (Ri)، از این نظر مهم است که در لحظه برقراری جریان، خازن های تشکیل دهنده پوست هنوز پر نیستند و برای همین، امپدانس پوست (Zp) بسیار کوچک و قابل اغماض است و لذا امپدانس داخلی بدن (Zi) تقریباً برابر مقاومت اولیه بدن (Ri) است.  یادآور می شود که در نشانه اختصاری Zi، حرف i اولین حرف کلمه Internal یا « داخلی » است در حالی که در نشانه اختصاری Ri، حرف i اولین کلمه Initial يا « اوليه » است.

   مقاومت اولیه بدن انسان مشابه امپدانس داخلی (Zi)، در درجه اول بستگی به مسیر جریان در بدن و درجه دوم و به نسبتی کم تر، به سطح کنتاکت های تماس دارد. برای ولتاژهای تا ۵۰ ولت، اگر کنتاکت ها با آب معمولی تر شوند، مقاومت به مقدار ۱۰ تا ۲۵ درصد کم تر از حالت خشک خواهد بود و اگر به جای آب از مایعات هادی، استفاده شود مقادیر ممکن است به نصف حالت خشک برسد.

   حفاظت انسان در مقابل تماس مستقیم به طور معمولی ۳۰ میلی آمپر  و حفاظت از تجهیزات و قطعات ۱۰۰ یا ۳۰۰ میلی آمپر در نظر گرفته می شود.

 


بیشتر بخوانید

محافظ جان اشنایدر

خطرات شوک الکتریکی 

سیستم زمین 

آثار جریان مستقیم در بدن انسان

آثار عبور جریان متناوب در بدن انسان

انواع کلید اتوماتیک

 


  •  

  • اثر عبور جریان متناوب از بدن انسان

جریان متناوب بر اساس میزان شدت تاثیر متفاوتی بر بدن انسان دارد و انسان واکنش های مختلفی به آن نشان می دهد. در ادامه آستانه های آثار برق بررسی می شوند:

  • شدت جریان آستانه درک 

شدت جریان آستانه درک یا  Thershold of Perception حداقل شدت جریانی است که نوعی احساس در بدن ایحاد کند. این مقدار حدودا ۰٫۵ میلی آمپر است و به چند عامل بستگی دارد:

    • سطحی از بدن که با الکترود در تماس است
    • وضعیت محل تماس ( خشک، تر، فشار، دما)
    • مشخصه های فیزیولوژیک فردی
اثر عبور جریان بر بدن انسان
                                                                   اثر عبور جریان بر بدن انسان
 
  • شدت جریان آستانه رهایی

شدت جریان آستانه رهایی یا Thershold of Let-go حداکثر شدت جریانی است که فردی که الکترودی را در دست دارد قادر است آن را رها کند. این جریان در حدود ۱۰ میلی آمپر است و به عوامل زیر بستگی دارد:

    • سطحی از بدن که با الکترود در تماس است
    • شکل و اندازه الکترود
    • مشخصه های فیزیولوژیکی فردی

 

  • شدت جریان آستانه فیبریلاسیون بطنی

شدت جریان آستانه فیبریلاسیون بطنی یا Thershold of Ventricular Fibrillation عبت اصلی مرگ در اثر برق گرفتگی است. این جریان به عوامل زیر بستگی دارد:

    • کالبد انسان
    • سلامت و وضعیت کار قلب
    • مدت زمان عبور جریان
    • مسیر عبور جریان
    • نوع جریان ( متناوب و فرکانس آن- مستقیم و تموج آن)

در صورتی که جریان متناوب ببین ۵۰ تا ۶۰ هرتز باشد اگر مدت عبور جریان از یک پریود کار قلب طولانی تر شود، آستانه فیبریلاسیون بطنی بسیار پایین تر از قبل خواهد بود. 

فیبریلاسیون بطنی
                          فیبریلاسیون بطنی

اگر چه علت اصلی مرگ در اثر برق گرفتگی فیبریلاسیون بطنی است اما شواهد نشان می دهد که در بعضی مواقع مرگ ممکن است به علت خفگی یا ایست قلبی اتفاق بیفتد. آثار پاتوفیزیولوژیکی نظیر قفل شدگی عضلانی، اشکال در تنفس، بالا رفتن فشار خون یا اختلال در تشکیل و انتقال ضربان قلب نیز ممکن است بروز کند. این آثار کشنده نیستند و معمولا قابل برگشت خواهند بود. آثار سوختگی در اثر عبور جریان ممکن است ظاهر شود. در جریان های با شدت چند آمپر، بروز سوختگی های شدید ممکن است منجر به مرگ شود و رعایت نکات ایمنی ضروری است.

 

  • ویدئوی آموزشی محافظ جان ترکیبی اشنایدر

 

 

 

در صورتی که سوالی در خصوص مطالب بیان شده دارید می توانید در قسمت نظرات از ما بپرسید یا با ارائه پیشنهادات خود، ما را در بالا بردن کیفیت مقالات یاری کنید. 

مقالات مرتبط

نظرات