elektrik port üyelik servisleri elektrik port üyelik servisleri

Vakum Kontaktörler ve Uygulama Alanları

Vakum kontaktörler havası boşaltılmış bir ortamda elektrik devrelerini açıp kapamaya yarayan ve uzaktan kumanda edilebilen büyük güçteki anahtarlardır. Peki vakum kontaktörler neden gereklidir? Bu yazımızda "Joslyn Clark Vakum Kontaktörler"i mühendislik uygulamaları ve kullanıcıya sağladığı faydalar açısından inceleyeceğiz.



A- A+
19.12.2014 tarihli yazı 8307 kez okunmuştur.

Kontaktör Nedir?

Kontaktörler normal çalışma ve aşırı yüklü çalışma durumlarında devreyi kesen ve uzaktan kontrol edilerek anahtarlama özelliğine sahip düzeneklerdir. Anahtarlama frekansının yüksek olduğu devrelerde çalışabilmesi uzaktan kontrol özelliği en önemli tercih sebeplerindendir. Termik rölelerle baraber kullanıldığı durumlarda aşırı yük akımlarına karşı koruma yaparak sistemin güvenli bir şekilde çalışmasını sağlarlar.
 
 Şekil 1: Joslyn Clark Vakum Kontaktörler'in Elektriksel Yapısı ve Mekanik Parçaları


Kontaktörlerin Genel Özellikleri

Kontaktörler boşta, yükte ve kısa devre durumlarında çalışabilen fonksiyonel düzeneklerdir. Akımı işletme, akımı kesme ve akıma direnme gibi işlevlere sahip olan kontaktörler hem iletken hem de izolatör olarak çalışabilmekte ve anahtarlama sırasındaki açma kapama işlemlerini çok hızlı bir şekilde gerçekleştirmektedir.

Kontaktör Çeşitleri

Bütün kontaktör çeşitlerinin amacı elektriksel ark oluşumunu önlemektir. Kontaktörler kesme işleminin yapıldığı ortama göre sınıflandırılırlar.  


 Havalı Kontaktörler
 Yağlı Kontaktörler
 Gazlı Kontaktörler
 Vakum Kontaktörler

Geçmişte kullanılan havalı ve yağlı kontaktörlerle karşılaştırıldığında 1960 yılından beri kullanılan vakum kontaktörler endüstriyel kalite açısından çok büyük bir teknolojidir. Vakum kontaktörlerin en önemli özellikleri şunlardır:

► Düşük ark enerjisi
► Kısa ark süresi
► Ark izolasyonu için gerekli küçük hareketler
► Arkı kapalı ortamda tutma

Bu özelliklerin pratikte sağladığı kazanımlar ise şu şekildedir:

► Elektriksel ve mekaniksel olarak uzun ömür
► Son derece kompakt boyut
► Hiçbir ark oluğunun olmaması ve söndürme bobininin kullanılmaması
 

 
Şekil 2: Kontaktör Kullanımının Yıllara Göre Değişimi

 

Joslyn Clark Vakum Kontaktörler

Özellikle maden işletmelerinin yapıldığı endüstriyel tesislerde elektriki koruma ihtiyacının ne kadar önemli olduğu aşikardır. Patlamaların yaşanmaması ve kazalara önceden önlem alınması açısından Joslyn Clark vakum kontaktörler herhangi bir elektriki arkın oluşmasını engelleyerek muazzam bir kesici görevi görmektedir. Joslyn Clark vakum kontaktörler endüstride birçok alanda kullanılmaktadır.

 

Vakum Kontaktörlerin Kullanım Alanları

 Petrokimya tesisleri ve rafinerileri
Yeraltı madencilik ekipmanları 
► Petrokimya keşif ve pompalama tesisleri
► İndüksiyon ısıtmalı fırınlar
► Petrokimya ulaşım boru hatları
► Kapasitör anahtarlamaları - Güç faktörü düzeltme
► Kağıt Fabrikaları
► Tehlikeli alanlarda basınca dayanıklı ekipmanlar
► Testere tezgahları
► Vinç kontrolü
► Tekstil fabrikaları
► Kompresör ekipmanları
► Çelik fabrikaları
► AC ve DC güç kaynakları
► Atık su arıtma tesisleri
► Harmonik filtreler
► Gıda işleme
► Malzeme taşıma
► Transfer anahtarları
► Elektrikli araçlar
► Aydınlatma
► Lokomotifli ulaşım
► Mekanik maden kürekleri
► Taş kırma ve taş ocakçılığı
► Maden İşletmeleri
► Çimento tesisleri
► Konveyörler
► Lastik ve kauçuk tesisler
► Kırıcılar
► Su pompalarıyla sulama
► Ağaç öğütme
► Petrol pompalama
► Küreme tekerli ekskavatörler
► AC - DC sürücüler
► Tünel açma makineleri
  Asansör ve Taşıma Sistemleri
  Reaktif Güç Kompanzasyonu Yapılan Sistemler
  Pompa İstasyonları
 

Vakum Kontaktörler’in Avantajları

Uzun mekaniksel ömür: Hergün genellikle 30 operasyonda 3 milyon işlem, 274 yıl beklenen ömür süresi
Uzun elektriksel ömür: Hergün 30 operasyonda 1 milyon işlem, 91 yıl beklenen ömür süresi
Düşük bakım: Hiçbir özel bakım, beceri ya da ayarlama gerektirmez 
Mininmum kesinti: 24 saat çalışma durumlarında önemli
Bağımsız kaynak: Minimum temas sağlayan sıçrama, düşük ark enerjisi ve kontak yapışmaları için riskli sıcaklığı minimuma indirir.
Çevreye karşı geçirimsiz: H2, klor, toz, tuz gibi ortamlarda atmosferik kirlenmeye karşı mühür özelliği
Yüksek görev döngüsü: 1200 işlem / saat
Sağlam, kompakt, sessiz ve hafif: Konvansiyonel hava arası kontaktörlerden daha küçük ve daha sessiz 
Kontrol kolaylığı: Elektriksel olarak gerçekleştirilen kontaktör devresinin küçük ve ideal olması
Açma işlemi için ek teçhizat gerektirmez
Kesme hücresi dışındaki teçhizatın onarım ve bakımı kolaydır
Anma akımında kesme sayısı 10.000 civarındadır
Özellikle kapasitif devrelerin kesilmesinde daha uygundur
Tekrar kapama yaptırılması mümkündür
Açma işleminde artık gaz çıkarma sorunu yoktur
Kesme zamanı 3-5 periyottur
Yanıcı ve patlayıcı ortamda sorun yaratmaz
Dünyada kullanma eğilimi artmaktadır.


Vakum Kontaktör Uygulamaları

Vakum kontaktörler bugün 15kV'a kadar alçak gerilim ve orta gerilimde şu sistemlerde uygulanır:

   ► Motorlar
   ► Standart ve yüksek verim indüksiyon
   ► Senkron makineler
   ► Rotor kayma halkası sargıları
   ► Trafo besleme anahtarları
   ► Kondansatör anahtarlama


Transformatörün anahtarlama işlemi akımın taşınmasını ve yönetilmesini içerir. Bu nedenle doğru bir şekilde tasarlanmış vakum kontaktörlerin 20-40 kata kadar olan ani kalkış akımlarını iletmeleri sorun oluşturmaz. Vakum kontaktörler mekanik yapıları ile anahtarlama işleminin doğası gereği oluşan yüksek ani akımları sorunsuz taşırlar.

 

 

Klasik yapıdaki açık kontaklı kontaktörlerde açma işleminde sorunlar yaşanabiliyor. 400 A'lik açık kontaklı kontaktör 8 ms boyunca 40 x kA 'lik ani kalkış akımına maruz kalıp kontakları bozulabilir. Fakat vakum kontaktörler UL 508 standardına göre 50 ms boyunca 18 kA 'lik akımla test edilirler ve kontak bozulması olmaz. Vakum kontaktörler 400 A seviyesinde "KVA" olarak ifade edilen güç değerleri için güvenle kullanılabilir. Kondansatör anahtarlama özelliği vakum kontaktörlerin bir başka tercih edilme sebebidir. Kapasitör anahtarlama aşırı akımlardan meydana gelen sorunları içerir. Bir kondansatörün enerjisini düşündüğümüzde başlangıçta ani bir akım geçişi gerçekleşir. Yüksüz bir kapasitör grubu enerjilenirken empedansın sıfır olması gibi bir durum meydana gelir. Aslında bu geçici akım btransientleri yüksek frekansın bir sonucudur. Bu sürme şekli sınırlandırılmazsa meydana gelebilecek enerji patlamasıyla kondansatör ve kontaktörlerde hasara yol açar. Vakum kontaktörlerin yüksek mekanik temas gücü kontak aşınmasından doğan hasarları ve kontakların birbirine yapışmasını ortadan kaldırır. Geniş bir açıdan elektriksel yaşamı düşünürsek reaktörlerde kullanılan kontaktörlerin herhangi bir darbeye karşı korumalı olması gerekir. Bunun için de darbeye sebep olabilecek değerler sınırlandırılmalıdır. Bir kapasitör grubu "off" olarak anahtarlanırken yine bir darbe oluşur. Bunun nedeni ise anahtarlama işleminin yavaş gerçekleşmesi, zayıf temas, zayıf dielektrik, ya da anahtarlama cihazı üzerindeki ark hücresinin etkisi olabilir.

Sonuç olarak Joslyn Clark vakum kontaktörler elektriksel ve mekaniksel olarak uzun ömürlü ve yapı olarak kompakt bir boyuttadır. Ark olukları ve gürültü oluşumunu engelleyerek kurulu olduğu tesiste koruma sağlar. 

 



Kaynak:








ANKET
Endüstri 4.0 için En Hazır Sektör Hangisidir

Sonuçlar