دژنکتور

دژنکتور چیست؟

دژنکتور یا مدارشکن (Circuit Breaker) یک دستگاه الکتریکی است که برای حفاظت از مدارهای الکتریکی در برابر جریان‌های اضافی یا اتصال کوتاه استفاده می‌شود. عملکرد اصلی دژنکتور قطع جریان الکتریکی در صورت بروز خطاهایی مانند اضافه‌بار یا اتصال کوتاه است، تا از آسیب دیدن تجهیزات و ایجاد حوادث جدی جلوگیری کند. دژنکتورها می‌توانند به صورت خودکار یا دستی عمل کنند و در انواع و ظرفیت‌های مختلف برای کاربردهای خانگی، تجاری، و صنعتی موجود هستند. این دستگاه‌ها نقش حیاتی در حفظ ایمنی و پایداری سیستم‌های الکتریکی دارند.

نحوه عملکرد دژنکتور

دژنکتور یا مدارشکن برای محافظت از مدارهای الکتریکی در برابر جریان‌های اضافی و اتصال کوتاه طراحی شده است. نحوه عملکرد آن به شرح زیر است:

• تشخیص جریان اضافی:

حرارتی: در دژنکتورهای حرارتی، یک عنصر دو فلزی (بی‌متال) به کار می‌رود که با عبور جریان اضافی گرم می‌شود و خمیده می‌شود. این خمش باعث باز شدن کنتاکت‌ها و قطع مدار می‌شود.
مغناطیسی: در دژنکتورهای مغناطیسی، یک سیم‌پیچ به کار می‌رود که در صورت بروز جریان زیاد، میدان مغناطیسی قوی تولید می‌کند. این میدان مغناطیسی سبب حرکت سریع یک هسته آهنی می‌شود که کنتاکت‌ها را باز کرده و مدار را قطع می‌کند.

• تشخیص اتصال کوتاه:

در صورت بروز اتصال کوتاه، جریان بسیار بزرگی به سرعت افزایش می‌یابد. دژنکتورهای مغناطیسی این جریان‌های بزرگ را به سرعت تشخیص داده و با استفاده از مکانیسم مغناطیسی، مدار را قطع می‌کنند.

• عملکرد خودکار و دستی:

خودکار: دژنکتورها به طور خودکار جریان‌های اضافی و اتصال کوتاه را تشخیص داده و مدار را قطع می‌کنند.
دستی: اپراتورها نیز می‌توانند به صورت دستی دژنکتور را فعال کرده و مدار را قطع یا وصل کنند.

• بازگشت به حالت اولیه:

پس از قطع مدار و رفع مشکل، دژنکتور می‌تواند به حالت اولیه خود بازگردد. این کار معمولاً با ریست کردن (برگرداندن به حالت وصل) دژنکتور انجام می‌شود.

مزایای دژنکتور

در اینجا به بررسی چند مزایای دژنکتور می‌پردازیم:

ایمنی: محافظت از مدارها و تجهیزات الکتریکی در برابر آسیب‌های ناشی از جریان‌های اضافی و اتصال کوتاه.
عملکرد سریع: تشخیص و قطع سریع جریان‌های خطرناک.
قابلیت استفاده مجدد: پس از رفع مشکل و ریست کردن، می‌توان دوباره از دژنکتور استفاده کرد.

معایب دژنکتور

در اینجا به بررسی چند معایب دژنکتور می‌پردازیم:

هزینه بالا: خرید و نصب دژنکتورها می‌تواند هزینه‌بر باشد.
نیاز به نگهداری: نیاز به تعمیرات و نگهداری دوره‌ای دارند.
زمان پاسخ: زمان پاسخ ممکن است در مقایسه با برخی دستگاه‌های حفاظتی دیگر کمی بیشتر باشد.
پیچیدگی نصب: نصب و راه‌اندازی آنها می‌تواند دشوار و نیازمند تخصص باشد.
اندازه و فضای اشغالی: فضای بیشتری نسبت به سایر دستگاه‌های حفاظتی اشغال می‌کنند.
تأثیرات زیست‌محیطی: برخی دژنکتورها مانند دژنکتورهای گازی (SF6) اثرات زیست‌محیطی منفی دارند.
سازگاری محدود: ممکن است با سایر تجهیزات و سیستم‌های حفاظتی به خوبی سازگار نباشند

انواع دژنکتور

دژنکتورها در انواع مختلفی طراحی و تولید می‌شوند تا نیازهای متنوع سیستم‌های الکتریکی را برآورده کنند. این انواع شامل موارد زیر هستند:

• دژنکتور حرارتی

عملکرد: با استفاده از یک عنصر دو فلزی (بی‌متال) که در صورت جریان اضافی گرم شده و خمیده می‌شود، مدار را قطع می‌کنند.
کاربرد: مناسب برای حفاظت در برابر اضافه‌بارهای طولانی‌مدت.

• دژنکتور مغناطیسی

عملکرد: از یک سیم‌پیچ استفاده می‌کنند که در صورت جریان زیاد، میدان مغناطیسی قوی تولید کرده و مدار را به سرعت قطع می‌کند.
کاربرد: مناسب برای حفاظت در برابر اتصال کوتاه.

• دژنکتور ترکیبی

عملکرد: ترکیبی از دو مکانیزم حرارتی و مغناطیسی برای تشخیص و قطع جریان اضافی و اتصال کوتاه.
کاربرد: معمولاً در کاربردهای خانگی و تجاری استفاده می‌شود، زیرا حفاظت جامعی ارائه می‌دهد.

• دژنکتور مینیاتوری MCB

عملکرد: برای حفاظت از مدارهای الکتریکی کوچک در برابر اضافه‌بار و اتصال کوتاه طراحی شده‌اند.
کاربرد: معمولاً در تابلوهای توزیع خانگی و اداری استفاده می‌شوند.

• دژنکتور نشتی جریان

عملکرد: نشتی جریان به زمین را تشخیص داده و مدار را قطع می‌کند.
کاربرد: برای حفاظت از افراد در برابر برق‌گرفتگی و جلوگیری از آتش‌سوزی.

• دژنکتور نشتی جریان با حفاظت اضافه‌ بار

عملکرد: ترکیبی از تشخیص نشتی جریان و حفاظت در برابر جریان اضافی و اتصال کوتاه.
کاربرد: حفاظت جامع در برابر خطرات مختلف الکتریکی.

• دژنکتور فشار قوی

عملکرد: برای قطع و وصل جریان‌های بزرگ در ولتاژهای بالا طراحی شده‌اند.
کاربرد: در سیستم‌های انتقال و توزیع برق فشار قوی.

• دژنکتور خلاء

عملکرد: از یک محفظه خلاء برای خاموش کردن قوس الکتریکی هنگام قطع جریان استفاده می‌کنند.
کاربرد: در ولتاژهای متوسط و بالا برای حفاظت و سوئیچینگ.

• دژنکتور گازی

عملکرد: از گاز SF6 برای خاموش کردن قوس الکتریکی استفاده می‌کنند.
کاربرد: در ولتاژهای بالا و بسیار بالا، به دلیل خواص عایقی بالا و توانایی خاموش کردن قوس.

• دژنکتور روغنی

عملکرد: از روغن به عنوان محیط خاموش‌کننده قوس الکتریکی استفاده می‌کنند.
کاربرد: در ولتاژهای بالا، اگرچه به دلیل مسائل زیست‌محیطی کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تفاوت‌ دژنکتور و سکسیونر

دژنکتور (Circuit Breaker) برای حفاظت از مدارهای الکتریکی در برابر جریان‌های اضافی و اتصال کوتاه طراحی شده و می‌تواند جریان در حال بار را قطع کند. این دستگاه دارای سیستم‌های تشخیصی پیشرفته است که جریان‌های غیرعادی را شناسایی کرده و به سرعت واکنش نشان می‌دهد. از دژنکتورها در سیستم‌های توزیع برق، تابلوهای برق خانگی، تجاری و صنعتی استفاده می‌شود.
سکسیونر (Isolator or Disconnect Switch) برای جداسازی فیزیکی بخش‌های مختلف یک سیستم الکتریکی به کار می‌رود و تنها زمانی عمل می‌کند که مدار بدون بار است. سکسیونرها قابلیت قطع جریان بار را ندارند و برای اطمینان از ایمنی در طول عملیات نگهداری و تعمیرات استفاده می‌شوند. آن‌ها در ایستگاه‌های برق و سیستم‌های انتقال برق به کار می‌روند.

تفاوت بریکر با دژنکتور

در حقیقت، بریکر و دژنکتور هر دو به یک دستگاه اشاره دارند. واژه بریکر (Breaker) معمولاً در زبان انگلیسی به کار می‌رود، در حالی که دژنکتور (Disjoncteur) اصطلاحی است که بیشتر در زبان فرانسوی و برخی کشورهای دیگر استفاده می‌شود. هر دو این واژه‌ها به دستگاهی اشاره دارند که برای حفاظت از مدارهای الکتریکی در برابر جریان‌های اضافی و اتصال کوتاه طراحی شده‌اند و عملکرد مشابهی دارند.
بنابراین، تفاوتی بین بریکر و دژنکتور از نظر عملکرد و کاربرد وجود ندارد و هر دو به یک نوع دستگاه اشاره دارند. تفاوت تنها در زبان و اصطلاح مورد استفاده در مناطق مختلف است.

تفاوت ریکلوزر و دژنکتور

ریکلوزر (Recloser) دستگاهی است که علاوه بر قطع جریان‌های غیرعادی، به طور خودکار مدار را پس از یک زمان مشخص دوباره وصل می‌کند و این فرآیند را چندین بار تکرار می‌کند تا بررسی کند که آیا خطا موقتی بوده است یا دائمی. این ویژگی باعث می‌شود که ریکلوزرها به طور عمده در شبکه‌های توزیع برق برای کاهش مدت زمان خاموشی و افزایش پایداری استفاده شوند.

در مقابل، دژنکتور (Circuit Breaker) مدار را در صورت تشخیص جریان‌های غیرعادی قطع می‌کند، اما برای وصل مجدد نیاز به مداخله دستی یا سیستم‌های کنترلی خارجی دارد. دژنکتورها در انواع سیستم‌های الکتریکی از جمله توزیع و انتقال برق و تابلوهای برق صنعتی و تجاری استفاده می‌شوند و طراحی ساده‌تری دارند که عمدتاً برای قطع جریان‌های غیرعادی و نگه داشتن مدار در حالت قطع تا زمان رفع خطا به کار می‌رود.

اجزا و ساختار دژنکتور

دژنکتور یا مدارشکن شامل اجزا و قطعات مختلفی است که همگی به منظور عملکرد صحیح و ایمن آن طراحی شده‌اند. در زیر به اجزا و ساختار کلی دژنکتور اشاره شده است:

• کنتاکت‌ (Contacts)

کنتاکت ثابت و متحرک: دژنکتور شامل کنتاکت‌های ثابت و متحرکی است که به یکدیگر متصل شده و جریان الکتریکی را از خود عبور می‌دهند. هنگام قطع مدار، کنتاکت‌های متحرک از کنتاکت‌های ثابت جدا می‌شوند.

• مکانیزم عملکرد (Operating Mechanism)

فنر: یک یا چند فنر که انرژی لازم برای باز و بسته شدن کنتاکت‌ها را فراهم می‌کنند.
دسته یا موتور: مکانیزم دستی یا موتوری که برای باز و بسته کردن دژنکتور استفاده می‌شود.

• محفظه (Arc Chute)

خاموش‌کننده قوس: محفظه‌ای که قوس الکتریکی ایجاد شده هنگام قطع جریان را به چندین قسمت کوچکتر تقسیم کرده و به خاموش کردن سریع آن کمک می‌کند.

• حسگر جریان (Current Sensors)

ترانس جریان (CT): برای اندازه‌گیری جریان عبوری از دژنکتور و تشخیص جریان‌های اضافی یا اتصال کوتاه استفاده می‌شود.

• مدار حفاظتی (Protective Circuits)

رله‌هایی که جریان اضافی یا خطاهای دیگر را تشخیص داده و سیگنال قطع را به مکانیزم عملکرد ارسال می‌کنند.

• محفظه

بدنه‌ای که تمامی اجزای دژنکتور را در بر گرفته و از آنها محافظت می‌کند. این بدنه معمولاً از مواد عایق ساخته شده تا ایمنی را افزایش دهد.

• سیستم خاموش‌ سازی قوس

سیستم‌هایی که برای خاموش کردن قوس الکتریکی در هنگام قطع جریان استفاده می‌شوند. این سیستم‌ها بسته به نوع دژنکتور متفاوت هستند.

• نشانگر وضعیت

نشانگرهایی که وضعیت قطع یا وصل بودن دژنکتور را نمایش می‌دهند.

• کنترل‌ خارجی

ترمینال‌هایی برای اتصال دژنکتور به مدارهای خارجی و سیستم‌های کنترلی.

• مدار کمکی (Auxiliary Circuits)

شامل مدارهای کنترلی و سیگنالینگ برای عملکردهای اضافی مانند آلارم‌ها و نشانگرهای وضعیت.