کلید محافظ جان چیست و چطور کار می کند؟

بهترین مارک محافظ جان، آیا محافظ جان بدون ارت عمل می کند؟

یکی از عوامل اصلی در بروز خسارت مالی، صدمات و تلفات جانی به ویژه در منازل مسکونی، مراکز اداری، تجاری و مجتمع های صنعتی عدم رعایت مسائل ایمنی در استفاده از انرژی برق است. به منظور حفاظت از جان افراد در مقابل خطر برق گرفتگی و جلوگیری از خطرات جریان نشتی، از کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی یا محافظ جان استفاده می شود. 

محافظ جان اشنایدر

برای بررسی، دریافت لیست قیمت و خرید محافظ جان اشنایدر کلیک کنید.

استفاده از محافظ جان براساس قوانین نظام مهندسی در ساختمان ها اجباری است و به عنوان حفاظت اضافی در سیستم برق به شمار می رود. چون کلید محافظ جان فقط جریان نشتی را تشخیص می دهد و قادر به تشخیص جریان اضافه بار و اتصال کوتاه نیست. حالا سؤال این جاست که جریان نشتی چه مفهومی دارد و کلید محافظ جان چطور کار می کند؟

محافظ جان چطور کار می کند؟ 

محافظ جان نوعی کلید اتوماتیک است که برای حفاظت از انسان و تجهیزات در برابر جریان نشتی و برق گرفتگی ساخته شده است. اساس کار محافظ جان (Residual current Circuit Breaker(RCCB))، مقایسه جریان ورودی با جریان خروجی کلید است. ورودی محافظ جان فاز و نول است. وقتی محافظ جان در مدار قرار می گیرد می تواند از افراد در برابر برق گرفتگی ناشی از تماس مستقیم و یا تماس غیرمستقیم جلوگیری کند. تماس مستقیم وقتی اتفاق می افتد که فرد مستقیماً با فاز تماس داشته باشد و تماس غیرمستقیم وقتی است که بدنۀ هادی تجهیزات برقی در اثر اتصالی برقدار شده باشد و فرد بدنۀ برقدار را لمس کند. زمان تماس با بدنه برقدار یا خود فاز، جریانی از بدن انسان عبور می کند که به آن جریان نشتی گفته می شود.

مقاله پیشنهادی: مقایسه انواع کلیدهای  اتوماتیک 

کلید محافظ جان می تواند این جریان را تشخیص دهد و براساس میزان حساسیت خود به جریان نشتی به دو نوع خانگی و صنعتی تقسیم می شود و علاوه بر حفاظت افراد در مقابل تماس مستقیم و یا غیرمستقیم برق، با جلوگیری از نشتی جریان از دستگاه ها و تجهیزات صنعتی هم محافظت می کند. بنابراین اگر جریان نشتی در مداری که محافظ جان در آن قرار دارد بیشتر از حساسیت کلید باشد، کلید عمل کرده و جریان ورودی و در نتیجه مدار را قطع می کند. محافظ جان به دو دستۀ کلی زیر تقسیم می شود:

  • محافظت انسان در برابر تماس مستقیم با قطعات الکتریکی (حساسیت ۳۰ میلی آمپر)
  • محافظت قطعات الکتریکی در برابر خطر آتش سوزی (حساسیت ۳۰۰ میلی آمپر)
اتصال محافظ جان دو پل اشنایدر در مدار
اتصال محافظ جان در مدار

مدار داخلی محافظ جان 

   شکل زیر اجزای داخلی محافظ جان را نشان می دهد. 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. شکل زیر ساختار داخلی محافظ جان دو پل و چهار پل را نشان می دهد. حالا این ساختار چه کمکی به تشخیص جریان نشتی در مدار می کند؟

 

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

مدار کلید محافظ  جان اشنایدر

محافظ جان دو پل و چهار پل اشنایدر

 شکل زیر به این سؤال پاسخ می دهد. 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.

عملکرد محافظ جان اشنایدر

  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.

مقاله پیشنهادی: رله ارت فالت چیست و با محافظ جان چه تفاوتی دارد ؟

سوال: 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.

اثر شوک الکتریکی بر بدن

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. 

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.

 از مزایای دیگر استفاده از کلیدهای محافظ جان جلوگیری از بروز آتش سوزی در اثر وجود جریان نشتی است. با توجه به اینکه جریان ۰٫۵ آمپری می تواند باعث بروز آتش سوزی شود، کلید حفاظت از خطر برق گرفتگی با تشخیص جریان نشتی و قطع جریان ورودی، مانع از بروز آتش سوزی می شود و منبع تغذیه را در چند دهم یا صدم ثانیه قطع می کند.

  هم چنین از آن جا که در صورت وجود جریان نشتی در بدنۀ وسائل برقی و یا سیستم سیم کشی ساختمان، این جریان به مرور زمان زیاد می شود و احتمال سوختن وسایل برقی و سیستم سیم کشی ساختمان را به وجود می آورد، لذا استفاده از کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی، با توجه به کاهش میزان هدر رفتن انرژی الکتریکی و برق مصرفی، صرفه جوئی اقتصادی و حفظ ثروت های ملی را نیز به همراه خواهد داشت.

بهترین مارک کلید محافظ جان

یکی از بهترین مارک های کلید محافظ جان، برند اشنایدر است که در تابلو برق ساختمان ها استفاده می شود. محافظ جان اشنایدر در ایران در رنج جریان ۱۶ تا ۱۲۵ آمپر و با حساسیت ۳۰ و ۳۰۰ میلی آمپر کاربرد دارد. به ویژگی های این کلید حفاظتی نگاهی بیندازیم :

محافظ جان اشنایدر 4 پل 100 آمپر

۱- دمای کاری کلید جهت قطع جریان نشتی متناوب از ۲۵- تا ۴۰ درجه سیلسیوس و با قدرت اتصال کوتاه ۶ تا ۲۵ کیلو آمپر خواهد بود.

۲- جهت حفاظت کلیدها و مدار مصرفی در مقابل اتصال کوتاه و اضافه بار بایستی فیوز پشتیبان (Back-Up Fuse) با توجه به جریان نامی کلید و مشخصات ارائه شده در کاتالوگ نصب شود.

۳- کلید محافظ جان جهت استفاده مشترکین تک فاز (خانگی) به صورت دو پل (فاز+نول) و مشترکین سه فاز (صنعتی) به صورت چهار پل تولید می شود که می تواند همراه با نول و یا بدون نول (در سیستم های سه سیمه) به کار روند.

۴- در کلید محافظ جان مدت زمان قطع بین ۱۵ تا ۲۰۰ میلی ثانیه و مقداری ثابت است.

۵- با توجه به موقعیت نصب، سیم های ورودی و خروجی می توانند از بالا و یا پائین به کلید متصل شوند که این امر در کارکرد کلید اثری نخواهد داشت.

۶- درجه حفاظت یا IP کلید برای جلوگیری از ورود اجسام خارجی برابر با IP40  است.

۷- کلیه عملیات نصب و رفع نقص باید توسط فرد متخصص انجام شود.

۸- ترمینال های ورودی و خروجی کلید با توجه به آمپر کلید برای بالاترین قطر کابل یا سیم در نظر گرفته شده است و  از این نظر مشکلی وجود ندارد.

۹- همراه با کنتاکت کمکی کلید محافظ جان اشنایدر می توان خطا را تشخیص داد. 

رنج کلیدهای محافظ جان 

رنج کلیدهای محافظ جان اشنایدر براساس ویژگی های خاص مثل نوع کالا، تعداد پل ها و رنج جریان تغییر می کند و بر همین اساس شرکت اشنایدر، به هر کلید کدی اختصاص داده است. در این قسمت کد فنی محافظ جان را بررسی می کنیم تا اگر در تابلو به کلید محافظ جان برخوردیم یا قصد خرید کلید محافظ جان را داشتیم، با چک کردن کد فنی، مشخصات آن را بفهمیم.

کد فنی محافظ جان اشنایدر

مشخصات کلید محافظ جان

    کلید محافظ جان سه کلاس کلی دارد :

۱- کلید محافظ جان کلاس AC

این کلید قابلیت تشخیص جریان های نشتی با شکل موج متناوب AC را دارد و به صورت دو پل و چهار پل قابل استفاده است. محدودۀ جریان نامی آنها از ۱۶ تا ۱۲۵ آمپر و محدودۀ جریان نشتی آن ۱۰، ۳۰، ۱۰۰، ۳۰۰ یا ۵۰۰ میلی آمپر بوده و دارای ولتاژ کاری ۲۰۰ تا ۴۰۰ ولت است. البته جریان نامی کلیدهای محفظ جان مارک اشنایدر الکتریک که توسط شرکت الیکا الکتریک توزیع می شوند آمپرهای ۲۵، ۴۰، ۶۳، ۱۰۰ و ۱۲۵ را پوشش می دهد و دارای یکسال ضمانت است.

۲- کلید محافظ جان کلاس A

این کلید، قابلیت تشخیص جریان نشتی با شکل موج متناوب AC و مستقیم DC پالسی را داشته و در انواع دو پل و چهار پل ارائه می شود. محدودۀ جریان نامی آن از ۱۶ تا ۸۰ آمپر و محدودۀ جریان نشتی ۱۰، ۳۰، ۱۰۰، ۳۰۰ یا ۵۰۰ آمپر بوده و ولتاژ کاری آنها نیز ۲۰۰ تا ۴۰۰ ولت است. مدل خاصی از این نوع کلید برای شبکه هایی با ولتاژ ۵۰۰ ولت نیز ارائه شده است.

۳- کلید محافظ جان کلاس B

این کلید، قابلیت تشخیص جریان نشتی با شکل موج متناوب AC تا فرکانس یک مگاهرتز و مستقیم DC را دارد. این گروه کلید نیز در انواع دو پل و چهار پل ارائه می شوند. محدودۀ جریان نامی آن از ۱۶ تا ۱۲۵ آمپر و محدودۀ جریان نشتی از ۳۰ تا ۳۰۰ میلی آمپر بوده و ولتاژ کاری آن نیز ۲۳۰ تا ۴۰۰ ولت است. همچنین مدل های خاصی از این نوع کلید با قابلیت کار تا ۵۰۰ ولت و یا محدودۀ جریان نشتی تا ۵۰۰ میلی آمپر نیز وجود دارد.

نکات کاربردی در نصب محافظ جان

۱- یکی از نکات کاربردی در نصب محافظ جان این است که استفاده از محافظ جان برای یک سیستم به طور کامل برای حفاظت در برابر برق گرفتگی نیست، بلکه یک سیستم حفاظت ثانویه و تکمیلی است که در هر صورت، وجود آن از نبود آن بسیار مفیدتر است.

نکات نصب محافظ جان

۲- جریان های نشتی در سمت مدار کلید (خروجی کلید)، توسط کلید شناسایی و قطع می شود و نشتی های قبل از کلید پوشش حفاظتی ندارد. به عبارت دیگر اگر کلید RCD را در تابلوی کنتور نصب کنیم این کلید حفاظت سیم ها را از تابلو تا آخرین انشعاب انجام می دهد اما اگر کلید در تابلوی مینیاتوری ساختمان نصب شود از سیم های تابلوی اصلی حفاظت نخواهد شد. محل نصب کلید محافظ جان در تابلوهای برق بعد از کلید اصلی است. برحسب شرایط نصب کلید در تابلو، فاز و نول از یک طرف وارد کلید می شود و خروجی آنها به تابلو تقسیم های مورد نیاز متصل می شود.

۳- انواع محافظ جان، کلید یا وسایل حفاظتی جریان باقی مانده تنها در سیستم های TN-Sقابل استفاده است. بنابراین به هیچ عنوان در مدار پس از RCD، نباید سیم نول یا زمین در ارتباط باشد چون عملکرد بی دلیل کلید را در پی خواهد داشت. در اصل، سیستم توزیع نیرو در تأسیسات بعد از کلید نمی تواند TN-C باشد. بنابراین استفاده از این وسایل در سیم کشی های سنتی بدون هادی حفاظتی PE ممنوع است. 

                                                               سیستم TN-S

۴- در صورت نصب چند RCD تابلویی در کنار هم، باید شینه نول مدار هر کدام جدا باشد تا وجود جریان گردشی در نول، عملکرد اشتباه را در پی نداشته باشد.

۵- اگر کلید یا وسیله حفاظتی جریان نشتی با کلید مینیاتوری به صورت اشتراکی یک واحد تشکیل داده باشد باید آخرین وسیله حفاظتی نصب شده در طرف مصرف مدار باشد. به عبارت دیگر استفاده از آن به عنوان جایگزینی برای کلید مینیاتوری امکان پذیر نیست در برخی موارد مانند تماس همزمان با دو هادی فاز و هادی خنثی، این کلیدها ممکن است کارایی نداشته باشد.

۶- زمانی که از کلیدهای جریان نشتی به عنوان حفاظت در برابر تماس غیرمستقیم استفاده می شود لازم است در مدت زمان کمتر از ۲۰۰ میلی ثانیه قطع کند. اما در تماس های مستقیم این زمان به ۴۰ میلی ثانیه کاهش می یابد.

فیلم تفاوت AFDD ،RCB ،MCB و محافظ جان

در فیلم تفاوت AFDD ،RCB ،MCB و محافظ جان همۀ نکات مهم در خصوص تفاوت این چهار کلید حفاظتی نمایش داده شده است. این ویدیو را از دست ندهید!

کنتاکت کمکی محافظ جان

لوازم جانبی محافظ جان شامل یک کنتاکت کمکی OF باز و بسته است که می توان از این طریق وضعیت قطع یا وصل بودن محافظ جان را مشخص ساخت. این کنتاکت کمکی با نام اختصاری IOF در مدار شناخته می شود. این نکته را باید در نظر داشت که عملکرد کنتاکت کمکی بر روی کارکرد حفاظتی کلید محافظ جان اثری نخواهد گذاشت. کنتاکت کمکی OF محافظ جان و مینیاتوری از سری لوازم جانبی حفاظت جان است که با نام اختصاری IOF در مدار شناخته می شود.
کنتاکت کمکی کلید محافظ جان

کنتاکت کمکی محافظ جان فقط روی محافظ جان هایی که قدرت قطع ۱۰ کیلو آمپر دارند قابل نصب است. چون محافظ جان با قدرت قطع ۶ کیلو آمپر عموماً مصرف خانگی دارد و نیازی به کنتاکت کمکی نیست. محافظ جان در درجه حرارت ۳۵- تا ۷۰ درجه سانتی گراد در تابلو برق نصب و در دمای ۴۰- تا ۸۵ درجه سانتی گراد نگهداری می شود. برای نصب و راه اندازی این قطعه نمودار شماتیک مداری آن در شکل زیر نمایش داده شده است. نکته ای که باید به آن توجه داشت این است که عملکرد کنتاکت کمکی بر روی کارکرد حفاظتی کلید محافظ جان اثری نخواهد گذاشت.

کنتاکت کمکی محافظ جان اشنایدر

   این محصول با طول ۸۶ و عرض ۹ میلیمتر و در رنگ سفید موجود است؛ از سمت چپ بر روی حفاظت جان نصب می شود؛ بر روی دستۀ کنتاکت، زایدۀ شفت مانندی تعبیه شده که با دستۀ حفاظت جان تزویج شده تا همزمان با قطع و وصل حفاظت جان، کنتاکت کمکی هم قطع و وصل شود. دکمۀ تست کنتاکت در زیر دستۀ آن قرار دارد.

نحوه اتصال کنتاکت کمکی محافظ جان اشنایدر
                         نحوه اتصال کنتاکت کمکی محافظ جان اشنایدر

   نوعی از کلید محافظ جان که با نام RCBO یا محافظ جان ترکیبی شناخته می شود؛ ترکیبی از یک کلید مینیاتوری و یک کلید محافظ جان است. محافظ جان ولتاژهای تماس خطرناک را ظرف ۲٫۰ ثانیه قطع می کند و نصب و سیم کشی آن ساده و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است.

محافظ-جان-ترکیبی-چهار-پل-اشنایدر
 محافظ جان ترکیبی چهار پل اشنایدر

elicaelectric-instagramالیکاالکتریک را در اینستاگرام دنبال کنید!

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. 

میانگین امتیازات ۵ از ۵
از مجموع ۴۴ رای

سوالات متداول

محافظ جان چیست و چطور کار می کند ؟

یکی از عوامل اصلی در بروز خسارت مالی، صدمات و تلفات جانی به ویژه در منازل مسکونی، مراکز اداری، تجاری و مجتمع های صنعتی عدم رعایت مسائل ایمنی در استفاده از انرژی برق است. به منظور حفاظت از جان افراد در مقابل خطر برق گرفتگی و جلوگیری از خطرات جریان نشتی، از کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی یا محافظ جان استفاده می شود. اساس کار محافظ جان، مقایسه جریان ورودی و خروجی کلید است. اگر در جریان فازها و جریانی که از نول برمی گردد اختلافی ایجاد شود به این معنی است که نشتی جریان وجود دارد. با تشخیص جریان نشتی کلید محافظ جان عمل می کند و مدار قطع می شود.

معایب کلید محافظ جان چیست ؟

مهمترین عیبی که کلید محافظ جان دارد این است که فقط می تواند نشتی جریان را تشخیص دهد و قادر به حفاظت از مدار در برابر جریان اتصال کوتاه و اضافه بار نیست. برای رفع این مشکل در جریان های پایین می توان از کلید محافظ جان ترکیبی استفاده کرد که در اصل یک محافظ جان و یک کلید مینیاتوری است. علاوه بر این رنج جریان حساسیت کلید و میزان تاخیر در قطع در کلید محافظ جان قابل تغییر نیست. برای رفع این مشکل می توان از رله ارت فالت استفاده کرد. در رله ارت فالت رنج جریان حساسیت و زمان تاخیر قطع رله قابل تنظیم است.

‫۱۱۰ دیدگاه ها

  1. با سلام
    به هنگام وصل کردن دوشاخه به پریز سه‌راهی ناگهان جرقه‌ای زده و برق قطع شد.
    حالا سه‌راهی را جدا کردیم، برای راه‌اندازی و وصل مجدد برق چکار کنیم؟
    آیا محافظ جان باید تعویض شود؟
    با سپاس

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا