تفاوت کنترل فاز و کنترل بار + اصول سیم بندی آن

تفاوت کنترل فاز و کنترل بار موضوع این آموزش برق صنعتی در کالنجی است؛ در طراحی مدار فرمان برق صنعتی از انواع تجهیزات حفاظتی استفاده می‌شود که برای پایش امن سیستم در مواجهه با مشکلات و خطرات جدی مانند اضافه بار، اتصال کوتاه، اختلالات شبکه و… هستند. ماژول کنترل فاز و کنترل بار دو تجهیز حفاظتی متداول هستند که در سطح عموم تابلوهای برق صنعتی و برای طراحی انواع سیستم‌های مدار فرمان کارایی دارند.

برخی از کارآموزان برق صنعتی و حتی افراد فعال در فضاهای کارخانه‌ای این دو ماژول کنترل بار و کنترل فاز را با یکدیگر اشتباه می‌گیرند و یا به ‌درستی از قابلیت کاربردی این تجهیزات ایمنی اطلاع کافی ندارند. تفاوت کنترل فاز و کنترل بار در چگونگی برقراری امنیت شبکه و در کل برای پایش خطرات متفاوتی است. در فیلم آموزشی گروه کالنجی مختصر و مفید به تفاوت‌های طراحی و کاربردی این ماژول‌ها برای تأمین امنیت برق صنعتی پرداخته شده‌ است.

کنترل فاز چیست؟

کنترل فاز یک تجهیز بالادستی برای حفاظت سیستم‌های مدار فرمان راه‌اندازی موتورهای الکتریکی است. از این تجهیز برای حفاظت از الکتروموتورها در مقابل اختلالات شبکه سه فاز استفاده می‌شود.

الکتروموتورهای صنعتی عموماً از نوع سه فاز هستند که برای راه‌اندازی امن و اصولی به سطح ولتاژ یکسان و دائمی هر سه فاز به شکل یکسان نیاز دارند. اما ممکن است به هر دلیلی تداخلی در شبکه توزیع سه فاز مدار قدرت برق صنعتی ایجاد شود. هر نوع قطعی فازها و یا جابجایی فازها و حتی عدم تقارن ولتاژ فازها باعث اختلال در عملکرد الکتروموتورها خواهد شد که از ماژول کنترل فاز برای پایش امن حضور مؤثر و باثبات تمامی فازها استفاده می‌کنند.

کنترل فاز در بخش‌های بالادستی تابلو برق‌های صنعتی نصب شده و وظیفه آن پایش حضور فازها با توالی یکسان در کل تابلو برق است. توجه کنید که جابه‌جا شدن فازها باعث تغییر دور موتورهای الکتریکی سه فاز می‌شود که ممکن است برای سیستم خطرناک باشد و یا عدم حضور یک فاز باعث تداخل دو فاز شدن تمامی الکتروموتورها شده که شرایط خطرناکی است. بنابراین کنترل فاز را در ابتدای سیستم توزیع مدار فرمان تابلوهای برق صنعتی نصب می‌کنند تا با کمک آن شرایط امن حضور هر سه فاز در سیستم برق صنعتی را تضمین نمایند.

کنترل بار چیست؟

کنترل بار یک ماژول حفاظتی پایین‌ دستی در طراحی مدار فرمان سیستم‌های برق صنعتی است که از تجهیزات مانند الکتروموتورهای صنعتی در مقابل اضافه بارهای ناگهانی و غیرمجاز محافظت می‌کند. هر الکتروموتور تحت شرایط خاصی طراحی‌ شده است که لازم است در حالت پایدار مقدار بار روی الکتروموتور در همین محدوده نامی اعمال شود.

شرایط مجاز با معیار جریان نامی موتور تعریف ‌شده است. هر نوع جریان کشی بالاتر از جریان نامی باعث داغ شدن موتور و خطر سوختن آن را به دنبال دارد.

این اضافه جریان نامی به دلایل مختلف مانند اضافه‌ بار سیستم و یا قفل شدن بخش‌های مکانیکی مانند گیربکس‌ها و در ادامه قفل شدن موتور و حتی گیرپاژ خود موتور اتفاق می‌افتد. در هر صورت هر نوع اضافه بار فراتر از توان نامی موتور باعث اضافه جریان خواهد شد. ماژول کنترل بار برای جلوگیری از وقوع چنین شرایطی طراحی‌ شده است.

کنترل بار از تجهیزات حفاظت پایین ‌دستی است و تخصصی برای هر الکتروموتور به شکل جداگانه نصب می‌شود. همان‌طوری ‌که در فیلم آموزشی گروه کالنجی شاهد هستید، در مولد طراحی ‌شده از دو کنترل بار مستقل برای طراحی مدار فرمان کنتاکتورهای قدرت راه‌اندازی موتورهای الکتریکی استفاده‌ شده است. در واقع این کنترل بارها در مسیر مدار فرمان قرار می‌گیرند و با عملکرد تیغه NC آنها می‌توانیم مدار راه‌اندازی کنتاکتور قدرت موتورهای الکتریکی را متوقف کنیم.

اصول سیم‌بندی کنترل فاز و کنترل بار

در تصویر زیر اصول قرار گیری این دو تجهیز را در یک مدار را مشاهده می کنید.

تفاوت کنترل فاز و کنترل بار در چگونگی کنترل و حفاظت آنها در سیستم‌های مدار فرمان برق صنعتی است. همان‌طور که گفتیم، کنترل فاز یک ماژول حفاظت بالادستی است و نصب یک ماژول برای کل سیستم کفایت می‌کند. این ماژول در مسیر برق سه فاز T و S و R نصب خواهد شد و از رله NC آن برای سیم‌کشی کل مدار فرمان دیگر تجهیزات حفاظتی مانند کنترل بار استفاده می‌شود. اما کاربرد کنترل بار، در بخش‌های پایین‌ دستی و حفاظت جداگانه‌ی موتورهای الکتریکی است.

مدار فرمان خروجی تیغه NC کنترل فاز را به شکل موازی در تیغه NC تک ‌تک کنترل بارها توزیع می‌کنند. سپس با عبور از تیغه NC کنترل بار می‌توانیم در طراحی مدار فرمان موتورهای الکتریکی استفاده کنیم.

به ‌این ‌ترتیب هر نوع اختلال شبکه توسط کنترل فاز شناسایی ‌شده و کل مسیر مدار فرمان موتورها قطع می‌شود. اما اضافه بار هر الکتروموتور به شکل جداگانه توسط کنترل بار مخصوص آن شناسایی شده که با عملکرد ماژول مربوطه شرایط امن سیستم برقرار می‌شود.