در سیستم‌های برقی ایمنی، کاربران و حفاظت از تجهیزات آن بسیار حائز اهمیت هستند؛ به‌همین دلیل در آن‌ها از کلیدهای حفاظتی استفاده می‌شود. یکی از این کلیدها، کلید محافظ جان است که یکی از بهترین کلیدهای حفاظتی برای تشخیص جریان نشتی برق و قطع آن و همچنین جلوگیری از ایجاد شوک است.
در این مقاله قصد از آرین پرتو داریم به این سوالات بپردازیم که کلید محافظ جان چیست؟ چه نوع‌هایی دارد؟ معایب آن چیست؟ چگونه باید آن را نصب کرد؟ اگر دوست دارید به پاسخ همه سوالات خودتان در مورد کلید محافظ جان برسید، حتما تا آخر مقاله را مطالعه کنید.
کلید محافظ جان چیست؟
کلید محافظ جان با مقایسه جریان رفت و برگشت در سیم‌ها، در صورتی که اختلافی بین آن‌ها باشد، مدار را قطع می‌کند. در حالت عادی در مدارهای الکتریکی جریان رفت و برگشت با همدیگر برابر است؛ اما ممکن است به هر دلیلی جریان بین سیم نول و فاز با همدیگر اختلاف داشته باشد، در این حالت است کلید محافظ جان عمل خواهد کرد.
اختلاف جریان ایجادشده ممکن است، دلایل مختلفی داشته باشد؛ برای مثال در اثر اتصال بدنه دستگاه الکتریکی احتمال به‌وجود آمدن اختلاف وجود دارد. در این حالت جریان به‌جای برگشتن از سیم نول، به زمین منتقل می‌شود که در اصطلاح می‌گویند جریان نشت کرده است. این جریان ممکن است باعث آتش‌سوزی و حتی برق‌گرفتگی کاربر شود و مدار را در کمترین زمان قطع کند.
جریان نشتی احتمال دارد از راه بدن شخصی که با زمین تماس دارد و به‌صورت تصادفی دستش با بخش برق‌دار تماس پیدا کرده است، ایجاد شود. کلید محافظ جان به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که قبل‌‌از آسیب‌رسیدن به کاربر مدار را قطع کند. به این کلیدها، کلید rcd هم گفته می‌شود که مخفف Residual Current Device در زبان لاتین است.
یکی از وسایلی که وجود کلید محافظ جان در آن ضروری است، کولر است. شاید شما شنیده باشید که شخصی در هنگام تعمیر یا راه‌اندازی کولر دچار برق‌گرفتگی شد؛ علت آن در بیشتر موارد نبود این کلید در داخل کولر است. پس کلید محافظ جان کولر چیست؟ و چگونه نقش خود را ایجاد می‌کند؟ بر اساس استانداردهایی که وجود دارد، در زمان نصب کولر باید کلید محافظ استفاده کرد تا سلامتی افراد حفظ شود.
مطلب پیشنهادی: ساخت تابلو برق
معایب کلید محافظ جان چیست؟
یکی از معایبی که کلید rcd دارد این است فقط می‌تواند نشتی جریان را تشخیص دهد و قادر نیست اضافه بار یا اتصال‌کوتاه را شناسایی کند. در این حالت می‌توانید از کلیدهای ترکیبی شامل یک کلید محافظ جان و یک کلید مینیاتوری است، استفاده کنید.
در کلید محافظ جان، رنج جریان حساسیت و میزان تاخیر در قطع قابل تغییر نخواهد بود. برای برطرف‌کردن این مشکل می‌توان از رله ارت کمک گرفت. در این رله، میزان تاخیر و رنج جریان حساسیت قابل تنظیم است. اگر کلید محافظ جان دقت کافی را برای تشخیص اختلاف جریان ورودی و خروجی را نداشته باشد، قابلیت اطمینان بسیار کمی دارد و حتی ممکن است در حالا عادی هم مدار را به اشتباه قطع کند.
انواع کلید محافظ جان
انواع کلید محافظ جان را می‌توان از چند نظر دسته‌بندی کرد. بر اساس حساسیت، این کلیدها به دو نوع خانگی و صنعتی تقسیم می‌شوند. در نوع خانگی حساسیت کلید حدود 30 میلی‌آمپر است؛ اما در مکان‌های صنعتی حساسیت آن می‌توان 100، 300 و حتی 500 میلی‌آمپر باشد.
این کلیدها را بر اساس نوع برقی مصرفی به دو نوع تک فاز و سه فاز تقسیم می‌کنند. کلید محافظ تک فاز برای مشترکین برقی خانگی استفاده می‌شود و دارای فاز و نول است؛ اما برای مکان‌های صنعتی از کلید محافظ جان سه فاز استفاده می‌شود.
دسته‌بندی دیگری وجود دارد که کلیدهای محافظ جان را به دو نوع RCCB و RCBO تقسیم می‌کند. کلید RCCB که مخفف Residual Current Circuit Breaker است؛ کلیدهایی هستند که تنها وظیفه آن‌ها حفاظت از مدار در برابر جریان نشتی است و از اضافه بار محافظت نخواهد کرد.
اما کلیدهای RCBO مخفف Residual Current Circuit Breaker With Over Protection هستند که علاوه‌براینکه از مدار در برابر جریان نشتی محافظت می‌کنند، قابلیت این را دارند که اضافه بار را تشخیص دهند و از مدار محافظت کنند. این نوع کلید، به کلیدها ترکیبی هم معروف هستند و در بعضی از کشور آن را با نام GFCI هم می‌شناسند.
هر کلید محافظ جان از چند جزء تشکیل شده است که مهم‌ترین آن‌ها شامل موارد زیر هستند:
- نشانگر: که وضعیت روشن یا خاموش بودن کلید را نشان می‌دهد؛
- علامت صفر و یک: یک روشن‌بودن و صفر خاموش‌بودن آن را نشان می‌دهد؛
- دکمه تست (Test): برای بررسی عملکرد کلید کاربرد دارد؛
- ترمینال N: ترمینال مخصوص نول است؛
- ترمینال زوج: خروجی‌های کلید را نشان می‌دهد؛
- ترمینال فرد: ورودی‌های کلید را نشان می‌دهد؛
- IN: نشان‌دهنده جریان مدار است؛
- UN: ولتاژ مدار را نشان می‌دهد؛
- IXN: جریان حساسیت به نشت محافظ جان را مشخص می‌کند.
بیشتر بخوانید: تابلو برق هوشمند ساختمان
نحوه نصب کلید محافظ جان
در زمان نصب کلید محافظ جان نکات مهمی وجود دارد که باید در نظر داشته باشید. در ادامه به این نکات پرداخته شده است:
- برای نصب کلید محافظ جان تک فاز باید سیم فاز را به ترمینال L و سیم نول را به ترمینال N وصل کرد؛
- در این نوع کلیدها باید همه سیم‌های نول و فاز به ورودی و خروجی کلید وصل شود؛
- درجه حفاظت کلیدها برای جلوگیری از ورود جسم‌های خارجی روی IP24 تنظیم می‌شود؛
- برای ترمینال‌های ورودی و خروجی باید متناسب با نوع آمپر بیشترین قطر را در نظر گرفت؛
- در صورت نصب چند کلید rcd در کنار همدیگر باید شینه نول هر کدام از هم جدا باشد تا وجود جریان گردشی در نول باعث عملکرد اشتباه نشود؛
- به‌هیچ عنوان نباید در یک مدار پس از کلید محافظ جان سیم اتصال زمین یا سیم نول وجود داشته باشد؛ چراکه باعث عملکرد خودبه‌خود کلید می‌شود؛
- محل نصب کلید rcd در تابلوها بعداز کلید اصلی است. با توجه به شرایط نصب کلید روی تابلو، سیم‌های فاز و نول از یک طرف وارد کلید می‌شود و خروجی به تابلوهای تقسیم وصل می‌شود؛
- اگر کلید را در تابلوی کنتور وصل کنیم از سیم‌های تابلو حفاظت می‌کند ولی اگر روی تابلو مینیاتوری نصب شود از سیم حفاظت نخواهد کرد؛
- اگر کلید با کلید مینیاتوری یک واحد مشترک را تشکیل دهند باید آخرین وسیله حفاظتی نصب‌شده در مدار مصرف باشد.
عیب یابی کلید محافظ جان
بعد از اینکه کلید محافظ جان نصب و مدتی از آن استفاده شد؛ بعد از مدتی باید آن را عیب‌یابی کرد تا از سالم‌بودن آن مطمئن شد. یکی از روش‌ها برای این کار تست کلید محافظ جان به کمک کلید تست است. اگر یک کلید rcd در مدار حامل جریان قرار بگیرید وقتی کلید تست زده می‌شود باید مدار قطع گردد. این نشان می‌دهد که کلید سالم است.
در روش دوم برای تست محافظ جان، از یک لامپ استفاده می‌شود. بدین‌صورت که یک لامپ 100 وات را با فاز و نول خارج‌شده از کلید روشن می‌کنیم. اگر بعد از روشن‌شدن لامپ مدار قطع شد، پس کلید سالم است، در غیراینصورت سالم نیست.
منظور از قدرت قطع و حساسیت قطع در کلید محافظ جان چیست؟
در کلیدهای محافظ جان دو مفهوم قدرت قطع و حساسیت قطع وجود دارد که باید با آن‌ها آشنا باشید. قدرت قطع به معنی حداکثر جریان اتصال‌کوتاه قابل تحمل است و حساسیت قطع مقدار حساسیت کلید برای تشخیص خطای نشتی جریان حفاظت از برق‌گرفتگی است. معمولا در کلید حساسیت قطع از 30 میلی‌آمپر شروع می‌شود.
همچنین درباره سرویس و نگهداری موتورخانه بخوانید.
آیا کلید محافظ جان بدون ارت عمل می کند؟
گاهی اوقات ممکن است مقدار جریان نشتی که از بدنه دستگاه به زمین منتقل می‌شود کمتر از مقدار جریان نشتی در نظر گرفته برای کلید باشد، در این حالت کلید نمی‌تواند مدار را قطع کند. کلید محافظ جان برای محافظت از انسان در برابر برق‌گرفتگی و با توجه به میزان مقاومت و مقدار جریان نشتی که بدن تحمل می‌کند طراحی گردیده است.
پس می‌توان نتیجه گرفت که وجود اتصال به زمین در یک مدار که محافظ جان استفاده شده است، ضروری است؛ چراکه این کلید بر اساس اختلاف جریان نول و فاز کار می‌کند. اما اگر ساختمان چاه ارت نداشته باشد می‌توان کلید محافظ جان را برای آن استفاده کرد؟ جواب این سوال مثبت است ولی باز هم خطر برق گرفتگی و حتی مرگ وجود دارد.
در این حالت و در اتصال مستقیم، کلید مدار را قطع می‌کند و کاربر را از خطر برق‌گرفتگی نجات می‌دهد. همچنین در حالت غیرمستقیم چون بدنه وسیله برقی زمین‌نشده، با تماس با بدنه برق‌دار کلید عمل نمی‌کند و شخص دچار برق‌گرفتگی خواهد شد. پس اگر از کلید محافظ جان در مقابل اتصال غیرمستقیم استفاده می‌کنید حتما وسیله برقی زمین شده باشد.
سخن پایانی
کلید محافظ جان چیست؟ در سیستم‌ها برای محافظت از ایمنی کاربران و تجهیزات آن از این کلید استفاده می‌شود. مطابق با استانداردهای ایمنی ساختمان، استفاده از کلید محافظ جان در تابلو برق ورودی، سوییچ‌ها و پریزها، سرویس بهداشتی، حمام و سایر بخش‌های مرطوب ضروری است. این کلید دارای دو نوع تک فاز و سه فاز است که مدل تک فاز برای استفاده خانگی کاربرد دارد و از کلید محافظ سه فاز برای محیط‌های صنعتی استفاده می‌کنند. برای نصب این کلید چندین نکته ضروری وجود دارد که در این مقاله به آن پرداخته شد. همچنین شما نباید از تست‌کردن آن جهت عیب‌یابی غافل شوید.
