بی متال چیست و کاربرد آن در مدار چگونه است ؟

عملکرد بی متال و اهمیت استفاده از آن در مدار

 

بصورت کلی اگر بخواهیم به این سوال پاسخ دهیم که بی متال چیست و کاربرد آن در مدار چگونه است.باید بگوییم که در یک مدار الکتریک بحث محافظت از اهمیت بالایی برخوردار است.فرض کنیم که در یک مدار الکتریک که از موتورها در آن استفاده شده است. یک ایراد الکتریکی رخ دهد.اگر آن ایراد به موقع تشخیص داده نشود و از ادامه کار موتورها جلوگیری نشود.منجر به خسارت های بسیاری هم از لحاظ الکتریکی و هم از لحاظ مکانیکی ممکن است به مدار وارد شود.اگر بخواهیم در یک جمله عملکرد بی متال و اهمیت استفاده از آن را در مدار تعریف کنیم باید بگوییم .جهت حفاظت موتورهای الکتریکی در یک مدار از بی متال استفاده می شود.

 

 

حال میخواهیم عملکرد بی متال را در یک سیستم خط تولید با یک مثال توضیح دهیم.فرض کنید در یک مدار الکتریکی مطابق شکل زیر یک تسته در نوار تسمه نقاله گیر کند. و مانع حرکت نوار نقاله شود و در نهایت باعث می شود تا موتور با فشار بیشتری به کار خود ادامه دهد. در واقع این فراید منجر به این می شود که بار مکانیکی بیشتری به شفت و مدار الکتریکی موتور وارد شود.در نتیجه موتور برای جبران این مشکل و رفع آن جریان بیشتری از شبکه اصلی برق می کشد.حال اگر در چنین زمان هایی یک مدار محافظ وجود نداشته باشد. که مدار را قطع کند تا موتور زیر اضافه بار نرود .هم به موتور خسارت وارد می شود و هم خط نقاله تسمه از کار باز می ماند. ولی اگر در مدار الکتریکی این خط نقاله از رله های حفاظتی اضافه بار نوع الکتریکی استفاده شده باشد.بلافاصله با افزایش جریان موتور شبکه بصورت اتوماتیک قطع می شود . اجازه به موتور داده نمی شود که به اصطلاح زیر بار بماند و منجر به سوختن آن شود.

انواع رله در صنعت برق

 

اگر بخواهیم بصورت کلی به این سوال پاسخ دهیم که بی متال چیست؟ از رله داشته باشیم باید بگوییم که رله یک کلید الکتریکی سریع می باشد که باعث باز و یا بسته شدن مدار الکتریک می شود.در صنعت امروزه برق رله ها انواع مختلفی دارند. که هر کدامیک برای نوع خاصی از عملکرد طراحی و ساخته شده اند. شاید رله ها از نوع کار کرد متفاوت باشند . ولی تمامی آنها یک وظیفه را دنبال می کنند و آن هم محافظت از مدار الکتریکی می باشد.

اگر بخواهیم به انواع رله ها بپردازیم می توانیم آن ها را به دسته های زیر تقسیم بندی کنیم.

 

• رله کنترل ولتاژ.
• رله کنترل فاز.
• رله خطای زمین.
• رله زمانی ( تایمر ).
• رله حرارتی ( بی متال ).

در این مقاله از سایت فروشگاه تجهیزات برقی الوین الکتریک به بررسی رله بی متال می پردازیم.

 

رله بی متال چیست و چه کاربرد هایی دارد؟

 

اگر بخواهیم به یکی از اصلی ترین و پر تکرار ترین خطاهایی که در یک شبکه اتفاق می افتد اشاره کنیم. می توانیم از خطای اتصال کوتاه نام ببریم. خطای اتصال کوتاه یکی از پر رایج ترین خطاهایی می باشد که در یک شبکه اتفاق می افتد. به طور کلی به هر اتفاق غیر عادی که در یک سیستم به وجود آید و منجر به اختلال در شبکه شود خطا گفته می شود.این خطا ها ممکن است بعلت های مختلفی مانند افزایش و یا کاهش ولتاژ – افزایش و یا کاهش فرکانس – اضافه بار بر روی شبکه و …. باشد.

 

 

برای جلوگیری از آسیب رساندن این خطاها به شبکه از وسیله ای به نام رله استفاده می شود. تا فرمان مربوطه را در یک شبکه صادر کند.همیشه در هنگامی که ما قصد داریم یه شبکه را طراحی کنیم انجام مهندسی معکوس یکی از فرایند هایی می باشد. که باید حتما انجام شود.منظور از انجام مهندسی معکوس این می باشد که در آینده چه اتفاقاتی ممکن است بر روی روند کار شبکه مورد نظر در طراحی اختلال ایجاد کند. آن ایراد ها باید بصورت کامل در هنگام طراحی در نظر گرفته شود .

 

 

 

برای هر کدام یک از آنها در صورت اتفاق مدار ایمنی پیش بینی شود.یکی از مهمترین این اتفاقات صدماتی می باشد که از جریان اتصال کوتاه ممکن است در شبکه به وجود آید. و در نحوه عملکرد آن شبکه و یا افرادی که در آن شبکه مشغول به فعالیت هستند خسارت وارد کند. به همین دلیل و در هنگام اتصال کوتاه منبع تغذیه اصلی شبکه قبل از اینکه اضافه جریان افزایش یابد و منجر به خسارت و یا آتش سوزی شود.باید به کمک رله بی متال از مدار اصلی خارج شود.

 

عملکرد رله بی متال در شبکه چیست

 

همانطور که در بالا بصورت کامل شرایط محافظتی از یک شبکه در حال کار را توضیح دادم.در تاسیساتی که از موتور ها استفاده می شود. و این موتور ها در زمان های مشخص به کمک کنتاکتور وارد مدار و یا از مدار خارج می شوند.حتما باید به منظور قطع اتوماتیک موتورها در هنگام بروز اضافه بار از رله بی متال ( حرارتی ) و یا رله های حرارتی مغناطیسی استفاده شود.پس تا اینجا متوجه شدیم هدف از استفاه رله بی متال در یه شبکه حفاظت از موتور الکتریکی در برابر اضافه بار می باشد.شاید این سوال برای شما پیش بیاد که آیا در یک مدار الکتریکی رله بی متال مستقیم به موتور فرمان می دهد؟ باید در پاسخ به این سوال گفت که در هنگام طراحی یک مدار الکتریکی .رله بی متال بر سر راه کنتاکتورهایی قرار می گیرد که به موتورها متصل شده اند. عملکر رله بی متال به این صورت می باشد که اگر جریانی بیشتر از مقداری که بر روی آن تنظیم شده است بخواهد از بی متال عبور کند. عمل می کند و مسیر جریان را قطع می کند.

 

 

شاید برای بسیاری از عزیزان این سوال پیش آید که یک رله بی متال چگونه متوجه این اضافه جریان می شود؟.در واقع در داخل ساختار رله یک المان حرارتی وجود دارد. که در هنگامی که جریانی بالاتر از جریان اسمی بخواهد از آن عبور کند . باعث ایجاد حرارت بیشتر از حد تعیین شده می گردد.و با افزایش مدت زمان عبور این جریان بالاتر حرارت در داخل المان حرارتی رله افزایش می یابد. و منجر به قطع شده مدار می شود. ولی نکته قابل توجه این است که تمامی این فرایند ها در کسری از ثانیه اتفاق می افتد. به همین دلیل در تمامی مداراتی که از موتور در آنها استفاده شده است حتما باید از رله بی متال استفاده شود.

 

ساختمان داخلی رله بی متال چیست

 

در قسمت بالا بصورت کلی به نحوه عملکرد رله بی متال اشاره کردیم. در این قسمت می خواهیم با استفاده از شکل بصورت کامل نحوه عملکرد ساختمان بی متال را توضیح دهیم.

همانطور که در شکل مشاهده می کنید رله بی متال از دو تیغه فلز غیر هم جنس تشکیل شده است. علت استفاده از دو فلز غیر هم جنس این می باشد که ضریب انبساط طولی آنها باید متفاوت باشد که در نتیجه گرما باعث خم شدن تیغه ها به سمت فلزی که دارای ضریب انیساط کمتری می باشد . شود. این عملکرد مانند یک کلید می باشد که با گرم شدن رله بی متال مانند یک کلید عمل کند و مدار را قطع کند.

 

 

رله بی متال استاندارد باید چه ویژگی هایی داشته باشد :

 

۱) در بار نامی نباید مدار قطع کند.

۲) اگر جریان عبوری به اندازه ۵ درصد بیشتر از مقدار جریان تنظیم شده روی بی متال باشد، باید در مدت زمان بیشتر از ۲ ساعت مدار را قطع کند.

۳) اگر جریان عبوری به اندازه ۲۰ درصد بیشتر از جریان تنظیم شده باشد، باید در زمان کمتر از دو ساعت مدار را قطع کند.

۴) اضافه بار بیشتر از ۵۰ درصد باید کلید حفاظتی را در زمان کمتر از دو دقیقه قطع کند.

۵) اگر جریان عبوری از بی متال ۶ برابر جریان تنظیم شده باشد (راه اندازی موتور آسنکرون). باید کلید حفاظتی را در راه اندازی معمولی در زمان بیشتر از ۲ ثانیه و در راه اندازی سخت در زمان بیشتر از ۵ ثانیه مدار را قطع کند. در سه فاز چنانچه افزایش جریان در یک فاز باشد باعث گرم شدن بی متال مربوطه و خم شدن آن می شود که باعث قطع هم زمان سه فاز می شود.

 

اجزای تشکیل دهنده رله بی متال چیست

هنگامی که یک رله بی متال را مطابق شکل زیر مشاهده می کنید .دارای اجزای مختلفی می باشد. که ما باید بدانیم هر کدام یک از این اجزا برای چه هدفی در آن ایجاد شده است. به شکل زیر نگاه کنید .بر روی رله بی متال تیغه ها , پیج ها و ترمینال های متفاوتی وجود دارد که قصد داریم آنها را بررسی کنیم.

هنگامی که در یک مدار الکتریکی اضافه بار رخ می دهد و رله بی متال مدار را قطع می کند.مدار به حالت اول بر نمیگردد و بعد از بررسی علت برای اینکه رله بی متال وجدد وارد مدار شود باید دکمه قرمز یا آبی رنگی که بر روی آن نصب شده است را فشار دهیم.به این دکمه در اصطلاح دکمه RESET می گویند.

حال به شکل رله بی متال با دقت نگاه کنید تا اجزای آن را بشناسید.

 

1 – تیغه های اتصال به کنتاکتور.
2 – پیچ های اتصال به موتور.
3 – ترمینال باز مدار فرمان.
4 – ترمینال بسته مدار فرمان.
5 – دکمۀ برگشت ضعیف.
5 – پیچ تنظیم جریان.

 

تشخیص مدار بی متال از روی نقشه تابلو

 

یکی از مواردی که یک تکنسین و یا مهندس برق باید بر روی آن تسلط داشته باشد نقشه خوانی می باشد.برای اینکه بتوانیم از روی یک نقشه تابلو برق به محل قرار گرفتن رله بی متال پی ببریم باشد .باید نمای شماتیک مداری رله بی متال را بشناسیم .در شکل زیر نقشه مدار بی متال به شما عزیزان نشان داده شده است.همانطور که در بالا به عملکرد رله بی متال در مدار اشاره کردیم که وظیفه محافظت موتورها در برابر افزایش اضافه بار در یک سیستم سه فاز را دارند.پس باید در مسیر موتور سه فاز قرار گیرند. همانطور که در نقشه زیر مشاهده می کنید. اتصال رله بی متال به این گونه می باشد. که جریان الکتریکی ابتدا وارد کلید اتوماتیک می شود و بعد از آن وارد کنتاکتور و در نهایت قبل از ورود به موتور الکتریکی وارد رله بی متال شده است.

 

 

 

تفاوت فیوز با بی متال

 

شاید سوالی که برای شما عزیزان پیش بیاید که خب اگر ما قصد محافظت مدار را در برابر اضافه جریان الکتریکی داریم چرا باید به جای فیوز از بی متال استفاده کنیم. کار فیوز هم مشابه بی متال می باشد؟؟.

در پاسخ به این سوال باید بگوییم . درست است که هر دو حفاظت کننده مدار هستند ولی برای پاسخ دادن به این سوال باید بدانیم که بی متال چیست. و کاربرد آن در کجا می باشد. فیوز مدار را در برابر اضافه جریان محافظت می کند. ولی رله بی متال مدار را در برابر اضافه بار. یکی دیگر از تفاوت های رله با فیوز این می باشد که فیوز غیر قابل تنظیم بوده ولی رله بی متال قابل تنظیم است.نکته بعدی این می باشد که سرعت عملکرد فیوز نسبت به بی متال خیلی بیشتر می باشد.این در بسیاری از مدارات الکتریک ایجاد مشکل می کند. و اگر از فیوز به جای رله استفاده کنیم مدار دائما بعلت اضافه بارهای گذرا قطع می شود. و از کار باز می ماند.

 

 

 

بهترین برند های بی متال موجود در بازار کدام است؟

 

شرکت های مختلفی وجود دارند که به تولید بی متال چیست می پردازند ولی ما در این قسمت به 4 مورد از بهترین برند بی متال اشاره می کنیم.

1 – بیمتال هیوندای HYUNDAI .

2 – بیمتال اشنایدر SCHNEIDER .

3 – بیمتال چینت CHINT .

4 – بیمتال ال اس LS .