رله کنترل ولتاژ تک‌فاز فیندر

توضیحات

رله کنترل ولتاژ تک‌فاز Finder سری 70 مدل 70.11.8.230.2022 یک رله نظارت بر ولتاژ تک‌فاز (Line Monitoring Relay) است که برای حفاظت از تجهیزات برقی در برابر نوسانات ولتاژ طراحی شده است. این دستگاه تولید شرکت فیندر (یکی از برندهای معتبر اروپایی در زمینه رله‌های صنعتی) بوده و با نصب در تابلو برق، ولتاژ شبکه 220 ولت AC را به‌صورت پیوسته پایش می‌کند. در صورت خارج شدن ولتاژ از محدوده‌ی تعیین‌شده (افت ولتاژ یا اضافه ولتاژ بیش از حد)، رله به شکل خودکار عمل کرده و مدار خروجی را قطع می‌نماید تا از آسیب به لوازم الکتریکی جلوگیری شود. طراحی ماژولار و عرض کم (حدود 17.5 میلی‌متر) این رله، امکان نصب آسان روی ریل DIN استاندارد تابلوهای برق را فراهم کرده و آن را برای کاربردهای ساختمانی و صنعتی مناسب ساخته است.

رنج ولتاژ قابل تنظیم

یکی از قابلیت‌های مهم این رله فیندر، تنظیم آستانه‌های ولتاژ قطع و وصل است. کاربر می‌تواند حد پایین ولتاژ (آستانه افت ولتاژ) و حد بالای ولتاژ (آستانه اضافه ولتاژ) را متناسب با نیاز تنظیم کند. دامنه‌ی ولتاژ قابل نظارت و تنظیم این دستگاه حدود ۱۷۰ ولت تا ۲۷۰ ولت AC می‌باشد. به این معنا که مثلاً می‌توان حد پایین مجاز را در محدوده‌ای مانند ۱۸۰ یا ۱۹۰ ولت و حد بالای مجاز را در محدوده‌ای مانند ۲۴۰ تا ۲５０ ولت (تا حداکثر ۲۷۰ ولت) تنظیم کرد. در صورتی که ولتاژ شبکه تک‌فاز از این بازه‌ی تعیین‌شده خارج شود، رله پس از طی زمان تأخیر تنظیم‌شده (برای جلوگیری از عملکرد لحظه‌ای) فرمان قطع را صادر خواهد کرد. این بازه‌ی تنظیم انعطاف‌پذیر به کاربر امکان می‌دهد محدوده امن ولتاژ شبکه را بر اساس حساسیت تجهیزات خود تعریف کند.

ولتاژ تغذیه رله

رله کنترل ولتاژ فیندر مدل 70.11 جهت کار در شبکه تک‌فاز 220–240 ولت AC (برق شهری) طراحی شده است. ولتاژ تغذیه‌ی رله همان ولتاژ خط مورد پایش (۲۲۰ تا ۲۴۰ ولت AC با فرکانس ۵۰/۶۰ هرتز) است و برای عملکرد خود نیاز به منبع تغذیه جداگانه‌ای ندارد. به عبارتی، این رله انرژی مورد نیاز مدار الکترونیکی داخلی خود را مستقیماً از خطی که تحت نظارت دارد تأمین می‌کند. محدوده عملکرد رله به گونه‌ای است که در بازه وسیعی از ولتاژهای ورودی کار می‌کند (حتی در افت ولتاژ شدید تا حدود 130 ولت نیز مدار داخلی فعال می‌ماند) اما ولتاژ نامی عملکرد بهینه آن 230 ولت AC (محدوده معمول 220 تا 240 ولت) می‌باشد. این ویژگی باعث می‌شود رله برای استفاده در تمام شبکه‌های تک‌فاز استاندارد مناسب باشد و نوسانات معمول ولتاژ ورودی خللی در عملکرد صحیح آن ایجاد نکند.

زمان تأخیر (تاخیر قطع و وصل)

از دیگر مشخصات کلیدی این رله، زمان‌بندی قابل تنظیم برای تأخیر در قطع یا وصل خروجی است. بر روی پنل جلویی دستگاه، تنظیم‌کننده‌ای برای زمان تأخیر تعبیه شده که به کاربر امکان می‌دهد مدت زمان واکنش رله را تعیین کند. زمان تأخیر قابل تنظیم از حدود 0.5 ثانیه تا 60 ثانیه است. با استفاده از این قابلیت، می‌توان رله را طوری تنظیم کرد که به تغییرات ولتاژ لحظه‌ای و گذرا حساسیت نشان نداده و فقط در صورت پایدار ماندن افت یا افزایش ولتاژ به مدت تعیین‌شده عمل کند. برای مثال، اگر زمان تأخیر روی 5 ثانیه تنظیم شود و ولتاژ شبکه به شکل گذرا برای 1 ثانیه از حد مجاز خارج گردد، رله عمل نخواهد کرد؛ اما اگر این وضعیت بیش از 5 ثانیه ادامه یابد، رله خروجی را قطع می‌کند. همچنین پس از بازگشت ولتاژ به محدوده‌ی ایمن، رله با یک تأخیر کوتاه (در حد کسری از ثانیه حدود 0.5 ثانیه) دوباره وصل می‌شود مگر آنکه حالت حافظه‌ی خطا فعال شده باشد. وجود این قابلیت زمان‌گیری قابل تنظیم باعث جلوگیری از قطع و وصل‌های مکرر ناخواسته در اثر نوسانات لحظه‌ای برق می‌شود و پایداری بیشتری را برای سیستم‌های حساس فراهم می‌کند.

نوع کنتاکت و جریان خروجی

رله کنترل ولتاژ 70.11 فیندر دارای یک کنتاکت خروجی تبدیلی (SPDT) است. کنتاکت SPDT یا به اصطلاح تک‌پل دوچرخانه به این معناست که رله یک خروجی با سه ترمینال مشترک (COM)، باز (NO: نرمال باز) و بسته (NC: نرمال بسته) در اختیار می‌گذارد. در شرایط عادی (ولتاژ در محدوده‌ی مجاز)، این رله بر اساس طراحی Positive Safety معمولاً بوبین رله را در حالت انرژی‌دار نگه می‌دارد تا کنتاکت خروجی در وضعیت وصل باشد (مثلاً بین COM و NO وصل، و COM و NC قطع). به محض تشخیص خطا یا قطع برق، بوبین رله بی‌انرژی شده و کنتاکت تغییر وضعیت می‌دهد (COM به NC وصل می‌شود و NO قطع می‌گردد) تا مدار ایمنی قطع شود. ظرفیت جریان خروجی این کنتاکت حداکثر ۱۰ آمپر AC در ولتاژ ۲۵۰ ولت AC (برای بارهای مقاومتی یا AC1) است. بنابراین رله می‌تواند مستقیماً بارهایی تا این میزان جریان را در مدار قطع و وصل کند. در کاربردهای با بار بالاتر یا موتورهای پرقدرت، معمولاً از این رله به عنوان فرمان‌دهنده به کنتاکتور استفاده می‌شود؛ بدین صورت که کنتاکت 10A رله، بوبین یک کنتاکتور بزرگ‌تر را کنترل کرده و آن کنتاکتور جریان اصلی بار را قطع و وصل می‌کند. نوع کنتاکت تبدیلی و جریان‌دهی 10 آمپر به این رله انعطاف خوبی در اتصال به انواع مدارهای فرمان یا قدرت می‌دهد و سازگاری آن را با تجهیزات متنوع (از روشنایی و هیترها گرفته تا موتورهای تک‌فاز کوچک) ممکن می‌سازد.

نوع نصب و ابعاد

رله ولتاژ تک‌فاز Finder مدل 70.11 در یک قاب ماژولار با عرض 17.5 میلی‌متر طراحی شده که برای نصب ریلی کاملاً بهینه است. این دستگاه به راحتی روی ریل DIN استاندارد 35 میلی‌متری در داخل تابلوهای برق نصب می‌گردد. ابعاد بدنه (ارتفاع حدود 88 میلی‌متر، عرض 17.5 میلی‌متر، عمق 60 میلی‌متر) کوچک و کم‌حجم بوده و فضای کمی از ریل را اشغال می‌کند. نصب رله با ترمینال‌های پیچی محکم انجام می‌شود که اتصالات امن و مطمئنی را تضمین می‌کنند. علاوه بر نصب روی ریل، با استفاده از قطعات جانبی مخصوص (براکت‌های نصب پنلی)، امکان نصب دستگاه روی سطوح تخت یا داخل جعبه‌های تجهیزات نیز وجود دارد، اما رایج‌ترین روش همان نصب روی ریل داخل تابلو است. این ویژگی نصب آسان و ابعاد کامپکت باعث می‌شود مهندسین برق بتوانند به سادگی این رله را در تابلوهای توزیع ساختمان یا پانل‌های کنترل صنعتی اضافه کنند، حتی زمانی که فضا محدود است.

درجه حفاظت (IP)

در طراحی این رله به کاربری آن در تابلوهای برق داخلی توجه شده و درجه حفاظت محفظه آن برابر با IP20 است. درجه حفاظت IP20 به این معناست که دستگاه در برابر ورود اجسام جامد بزرگ‌تر از ۱۲ میلی‌متر (مثل انگشت یا ابزار) محافظت شده است، اما در برابر نفوذ آب محافظتی ندارد. در نتیجه، این رله باید در محیط‌های سرپوشیده و دور از رطوبت به‌کار گرفته شود (برای مثال داخل تابلو برق یا جعبه‌ی محافظ). IP20 یک استاندارد معمول برای تجهیزات تابلویی است و نشان می‌دهد ترمینال‌ها و بخش‌های برق‌دار دستگاه در برابر تماس تصادفی انگشت دست ایمن هستند. البته برای اطمینان بیشتر، توصیه می‌شود هنگام نصب، تمامی قسمت‌های برق‌دار تابلو پوشش مناسب داشته باشند. به طور کلی رله‌های مانیتورینگ ولتاژ مانند مدل 70.11 فیندر جهت استفاده در فضاهای داخلی طراحی شده‌اند و به همین دلیل درجه حفاظت IP20 پاسخ‌گوی نیاز آنها در چنین محیط‌هایی است.

ویژگی‌های حفاظتی (قطع در افت یا افزایش ولتاژ)

رله کنترل ولتاژ تک‌فاز 70.11 فیندر نقش یک محافظ ولتاژ هوشمند را ایفا می‌کند. این دستگاه به صورت لحظه‌ای ولتاژ خط را اندازه‌گیری کرده و هرگاه مقدار ولتاژ از حدود مجاز تنظیم‌شده خارج گردد، اقدام حفاظتی مناسب را انجام می‌دهد. دو حالت خطای اصلی که این رله تشخیص می‌دهد عبارتند از افت ولتاژ (Under-voltage) و افزایش ولتاژ (Over-voltage) نسبت به مقدار نامی. کاربر می‌تواند انتخاب کند که رله فقط نسبت به افت یا فقط نسبت به افزایش ولتاژ حساس باشد، یا اینکه در حالت پنجره‌ای (Window Mode) هر دو حالت را به طور همزمان پایش کرده و در صورت خروج ولتاژ از بازه‌ی تعریف‌شده (چه پایین‌تر از حد مینیمم و چه بالاتر از حد ماکزیمم) عمل کند. به عنوان مثال، اگر حالت پنجره فعال باشد و محدوده ولتاژ ۱۸۰ تا ۲۴۰ ولت تعریف شود، افت ولتاژ به زیر ۱۸۰ یا افزایش بیش از ۲۴۰ ولت هر دو باعث تحریک رله و قطع خروجی خواهند شد. ویژگی دیگر این رله حافظه‌ی خطا (Fault Memory) است که به صورت انتخابی قابل تنظیم است؛ در صورت فعال‌سازی این گزینه، پس از وقوع یک خطای ولتاژ و قطع شدن رله، تا زمانی که اپراتور سیستم را ریست نکند یا برق دستگاه را قطع و وصل ننماید، رله وصل مجدد نخواهد شد حتی اگر ولتاژ به حالت عادی بازگردد. این عملکرد حافظه‌ای برای مواقعی کاربرد دارد که نیاز است حضور تکنسین پس از یک حادثه‌ی ولتاژ حتمی باشد تا شرایط تجهیزات بررسی گردد. رله فیندر 70.11 همچنین دارای نشانگرهای LED رنگی روی پنل خود است که وضعیت دستگاه را نمایش می‌دهند (معمولاً LED سبز برای تغذیه و LED قرمز برای حالت خطا یا وضعیت خروجی) و بهره‌برداری و عیب‌یابی را آسان‌تر می‌کنند. مجموعه این ویژگی‌های حفاظتی باعث می‌شود این رله به شکل موثری از تجهیزات حساس در برابر نوسانات برق شهر محافظت کرده و از خسارات احتمالی جلوگیری کند.

موارد مصرف و کاربردها

رله کنترل ولتاژ تک‌فاز فیندر مدل 70.11.8.230.2022 به دلیل ویژگی‌های ذکر شده، در برق ساختمان و صنعت کاربردهای گسترده‌ای دارد. در ادامه به چند مورد از کاربردهای این رله اشاره شده است:

• تابلو برق ساختمان‌ها: جهت حفاظت از مدارهای روشنایی و پریزها و نیز تجهیزات الکترونیکی حساس در منازل یا ساختمان‌های تجاری در برابر افت ولتاژ شبکه یا نوسانات ناشی از مشکلات شبکه برق. به عنوان مثال می‌توان این رله را در ورودی برق یک واحد مسکونی نصب کرد تا هنگام کاهش شدید ولتاژ (که می‌تواند به موتورها و وسایل برقی صدمه بزند) برق ورودی را قطع کند و پس از عادی شدن ولتاژ با تأخیر مناسب وصل نماید.

• محافظت از لوازم برقی پرمصرف خانگی: وسایلی نظیر یخچال، فریزر، کولر گازی، پمپ آب و سیستم‌های سرمایشی/گرمایشی نسبت به نوسانات ولتاژ بسیار حساس‌اند. استفاده از این رله در مدار تغذیه‌ی چنین دستگاه‌هایی می‌تواند از سوختن کمپرسور‌ها یا بردهای الکترونیکی در اثر افت ولتاژ شدید یا surge (افزایش ناگهانی ولتاژ) جلوگیری کند. برخلاف محافظ‌های ولتاژ پریزدار معمولی، این رله به صورت ثابت در تابلو نصب شده و حفاظت دائمی و پایدارتری را برای تجهیزات فراهم می‌آورد.

• کاربردهای صنعتی تک‌فاز: در صنایع کوچک و کارگاه‌ها بسیاری از موتورها و ماشین‌آلات تک‌فاز (مثل کمپرسورها، جرثقیل‌های کارگاهی کوچک، فن‌های صنعتی، دستگاه‌های بسته‌بندی یا چاپ تک‌فاز) با برق 230 ولت کار می‌کنند. رله کنترل ولتاژ فیندر می‌تواند در تابلو کنترل این تجهیزات نصب شود تا اگر ولتاژ شبکه از محدوده امن خارج شد، از کار کردن دستگاه در شرایط ناایمن جلوگیری کند. این امر به خصوص برای موتورهای الکتریکی اهمیت دارد؛ زیرا افت ولتاژ می‌تواند جریان کشی موتور را بالا برده و باعث داغ شدن و آسیب دیدن آن شود. همچنین اضافه ولتاژ ممکن است به عایق‌بندی سیم‌پیچ‌ها صدمه بزند. رله فیندر با قطع به‌موقع مدار از چنین آسیب‌هایی پیشگیری می‌کند.

• سیستم‌های برق اضطراری و ژنراتورها: در تابلو برق دیزل ژنراتورهای تک‌فاز یا سیستم‌های UPS نیز می‌توان از این رله بهره گرفت. ژنراتورها در برخی مواقع ممکن است ولتاژ پایداری نداشته باشند (مثلاً در صورت نوسان دور موتور)، یا در زمان تغییر وضعیت بار دچار افت ولتاژ لحظه‌ای شوند. با نصب این رله در خروجی ژنراتور یا UPS، می‌توان از ارائه ولتاژ خارج از محدوده به مصرف‌کننده‌ها جلوگیری کرد. به علاوه در زمان برگشت برق شهر و سوئیچ بین منبع اصلی و اضطراری، رله با زمان تأخیر خود تضمین می‌کند که تنها پس از تثبیت ولتاژ، مدار وصل شود.

به طور کلی هر کجا که تجهیزات تک‌فاز حساس به کیفیت ولتاژ داریم، رله کنترل ولتاژ 70.11 فیندر می‌تواند نقش یک ناظر و محافظ مطمئن را ایفا کند. از تابلوهای توزیع و کنترل در ساختمان‌ها گرفته تا ماشین‌آلات صنعتی تک‌فاز و تجهیزات آزمایشگاهی یا پزشکی، این رله با جلوگیری از آسیب‌های ناشی از افت ولتاژ و اضافه ولتاژ، به افزایش طول عمر تجهیزات و کاهش هزینه‌های تعمیراتی کمک شایانی می‌نماید.