الکتریسیته در تاسیسات به زبان ساده(قسمت پنجم)

از: Carol Fey

ماخذ: کتاب Quick and Electricity

نقشه‌های سیم‌کشی

در این بخش سعی می‌کنیم تا آموخته‌های چند بخش قبل را در نقشه‌های سیم‌کشی مدارات به صورت عملی به کار ببریم. این نقشه‌ها را نقشه‌های اتصال، شماتیک و یا
دیاگرام‌های سیم‌کشی نیز می‌نامند ولی فارغ از نام‌ها، این نقشه‌ها به ما نشان می‌دهند که چگونه می‌توان یک مدار را سیم‌کشی نمود. در این زمینه به دو نکته توجه کنید:

• خط ممتد پررنگ برای ولتاژ خط به کار برده می‌شود؛ خط کم‌رنگ تر مربوط به ولتاژ پایین است.
• منبع تغذیه ولتاژ خط (L1/L2) شاید بیش از یک بار نشان داده شود اما در هر صورت توان اصلی از یک محل نشأت می‌گیرد؛ نیروگاه برق.

ولتاژ خط (خطوط پر رنگ) از بخش اولیه ترانس وارد می‌شود. ولتاژهای پایین (خطوط کم رنگ) از بخش ثانویه ترانس خارج می‌شوند. حال با یک مداد و با دست، خط کم رنگ را تا رسیدن به ترموستات دنبال کنید. تا اینجا، ثانویه ترانس را به عنوان منبع تغذیه ۲۲ ولتی و ترموستات را به عنوان سوئیچ در مدار داریم. با مداد روی سوئیچ ترموستات علامت “بسته” بزنید. (در عالم واقعیت؛ تقاضا برای گرما سوئیچ ترموستات را خواهد بست.) حال در مدار ۲۲ ولتی پیش می‌رویم و به کویل رله می‌رسیم. چون سوئیچ ترموستات بسته است، کویل فعال می‌شود. مدار ولتاژ پایین را مجدداً تا رسیدن به ثانویه ترانس دنبال کنید. حال یک مدار کامل داریم و بار (کویل رله) فعال شده است.

R و W علائم مشخصه ستی برای ترمینال‌های ترموستات‌ها می‌باشند. ترمینال R به منبع تغذیه (ثانویه ترانس) و ترمینال W به بار متصل می‌شوند.
سیم متصل به ترمینال R معمولاً قرمز و سیم متصل به ترمینال W سفید رنگ است. سوئیچ رله مطرح شده در بخش پیش را به یاد بیاورید. سوئیچ‌های این رله چون به صورت باز کشیده شده‌اند از نوع معمولاً باز یا N.O. هستند. اگر کویل چنین رله‌ای فعال شود چه اتفاقی خواهد افتاد؟

بله، هر دو سوئیچ N.O. بسته می‌شوند. پس با مداد خود دو سوئیچ را به علامت‌گذاری نمایید.
حال می‌خواهیم به بررسی مدار ولتاژ خط بپردازیم. در پایین و سمت چپ نمودار، منبع تغذیه خط ولتاژ (L1/L2 با دو فلش) را پیدا کنید. خط پر رنگ را تا رسیدن به اولین سوئیچ رله دنبال کنید. این سوئیچ با علائم 1K1 و ترمینال‌های ۶-۴ نشان داده شده.

توجه کنید که با فعال کردن کویل 1K عملاً این سوئیچ را بسته‌ایم. با عبور از سوئیچ 1K ما با انتخاب در دنبال کردن مدار روبرو می‌شویم. موتور بادزن و گرمکن الکتریکی 1K با موتور بادزن کار را ادامه داده و تا رسیدن به ضلع ظاهری، مدار را دنبال می‌کنیم، مدار کامل است و موتور روشن می‌شود.
حال مدار دیگری را از خط ولتاژ تغذیه دنبال می‌کنیم، همان مسیر قبلی را از درون همان سوئیچ بسته طی کنید ولی این بار به جای عبور از موتور بادزن به سمت گرمکن الکتریکی 1K بروید و تا رسیدن به منبع تغذیه ادامه دهید. مدار کامل دیگری داریم و گرمکن 1K روشن می‌شود.
حال برای سومین بار از خط ولتاژ آغاز کنید و این دفعه از سوئیچ 2K (ترموستاتهای 2K-1) عبور کنید. سوئیچ 2K نیز به دلیل فعال بودن کویل 1K بسته می‌باشد.
سپس از درون سوئیچ بسته و گرمکن الکتریکی 2K ادامه داده و مجدداً به منبع تغذیه باز گردید. حالا سومین مدار هم کامل می‌شود و گرمکن شماره ۲ نیز روشن خواهد شد.

بنابراین سه بار موجود در مدار، فعال و روشن شده اند. جهت یادآوری تکرار میکنیم که این بارها بدان جهت روشن و فعال شده اند که سوئیچ ترموستات بسته شده، کویل رله فعال شده، در سوئیچ رله بسته شده و جریان وارد هر سه بار گردیده است.
این بارها سری هستند یا موازی؟
انتظار میرود که بارها با هم موازی باشند چون قبلاً آموختیم که بارها برای این که درست کار کنند باید به طور موازی با هم سیم کشی شوند. اگر بارها موازی باشند، هر
یک از آنها میتواند به طور جداگانه توان دریافت کند. برای امتحان کردن این گفته با دست خود روی موتور بادزن را در این نمودار بپوشانید. آیا دو بار دیگر میتوانند توان دریافت کنند؟

بله، اگر یکی از این دو بار را خارج میکردیم چه اتفاقی می افتاد؟ بار دیگر فعال می شد. این بار ها با هم موازی هستند.

نمودار های نردبانی

نمودارهای نردبانی شیوه‌ای دیگر برای به نمایش درآوردن مدارها می باشند این نمودارها بیشتر پس از نصب سیستم و برای عیب یابی آنها مورد استفاده قرار میگیرند اگر یکی از تجهیزات کار نکند دانستن اینکه از کجا نیرو میگیرد و یا سوئیچ کنترل کننده آن کدام است حائز اهمیت فراوان خواهد بود.
نمودارهای سیم کشی تنها به ما نشان میدهند که اجزاء مختلف چگونه باید به هم متصل شوند اما یک نمودار نردبانی بیانگر منطق و شیوه کار کردن این اجزاء مختلف
با یکدیگر است نام نمودار نردبانی برگرفته از چهارچوب اولیه آن میباشد.
احتمالاً چند جنبه این نمودار برای شما آشنا خواهد بود در وسط نمودار نردبانی علامتی برای ترانس قرار داده شده است بخش ۱۲۰ یا ۲۲۰ ولت ترانس با خطوط پررنگ و بخش ۲۴ ولت آن با خطوط کمرنگ نمایش داده شده اند حال با داشتن این چهارچوب و اسکلت اولیه میخواهیم پله هایی به نردبان اضافه کنیم یک پله برای هر بار در نظر گرفته خواهد شد و در همان پله سوئیچ یا سوئیچ های کنترل کننده آن بار نشان داده میشوند. بار و سوئیچ به علاوه منبع تغذیه همواره مداری کامل را تشکیل خواهند داد.

در همین نمودار، پله مربوط به ولتاژ خط نشان می دهد که بار ولتاژ خط توسط یک سوئیچ کنترل شده و با ولتاژ خط تغذیه می گردد. ما می توانیم بارها را در سمت خط و یا ولتاژ پایین اضافه کنیم. هر پله معرف یک بار و حداقل یک سوئیچ خواهد بود.

هر پله در این نمودار با دیگر پله ها خطوط موازی است و جالب این که بارهای موجود روی این پله ها، خود به شرط اینکه از ولتاژ یکسانی تغذیه شوند با یکدیگر موازی می باشند. تعریف بارهای موازی را به خاطر آورید؛ این بارها در منبع تغذیه مشترک هستند اما مستقل از یکدیگر عمل می کنند. با دقت در نمودار نشان داده شده.

همانطور که می بینید، بار ولتاژ پایین در این شکل توسط دو سوئیچ کنترل می شود. این سوئیچ ها با هم سری هستند و برای فعال شدن بار باید هر دوی آنها بسته باشند. یک نمودار نردبانی مشخصاً برای شناسایی سوئیچ های سری مفید است. اگر نمی‌دانستم که کدام سوئیچ مربوط به کدام بار است و کدام‌یک از آن‌ها باعث خاموش ماندن باری شده است، کار عیب‌یابی مدارات بسیار دشوار می‌شد. به خاطر داشته باشید که در سوئیچ‌های سری (مانند سوئیچ‌های ایمنی) باز بودن تنها یک سوئیچ به غیر فعال شدن بار خواهد انجامید. در اینجا به نمودار سیم‌کشی بخش قبلی رجوع می‌کنیم.

در نقشه سیم‌کشی تنها یک بار ولتاژ پایین به چشم می‌خورد و در نتیجه انتظار داریم که یک پله در سمت ۲۴ ولتی نمودار نردبانی بیابیم. در این پله ما یک کویل رله
(1K) به عنوان بار و ترموستاتی به عنوان سوئیچ خواهیم یافت و با وجود ثانویه ۲۴ ولتی ترانس به عنوان منبع تغذیه، مدار کاملی در اختیار داریم.
سه بار ولتاژ خط در نقشه سیم‌کشی مدار وجود دارند و انتظار داریم که سه پله در سمت ولتاژ خط نمودار نردبانی بیابیم.
در نمودار نردبانی، یک پله برای موتور، یک پله برای گرم‌کن الکتریکی شماره ۱ و یکی برای گرم‌کن شماره ۲ وجود دارد. در هر یک از این پله‌ها سوئیچی همراه با بار برای کنترل آنها دیده می شود. هر بار به طور جداگانه به همان منبع تغذیه ولتاژ خط دسترسی دارد. در اینجا به وضوح مشخص می شود که این بارها با یکدیگر موازی هستند.

حال به پله مربوط به موتور می پردازیم. نمودار نردبانی دربارۀ سوئیچ چه اطلاعاتی در اختیار ما قرار می دهد؟

از آنجا که سوئیچ موجود در این پله با علامت 1K1 مشخص شده است متوجه می شویم که سوئیچ بخشی از یک رله است. این سوئیچ چگونه بسته می شود؟

بستن این سوئیچ منوط به فعال شدن کویل رله است. اگر سوئیچ رله در یکی از پله ها وجود داشته باشد بدین معنی است که کویل رله در مداری با ولتاژ متفاوت وجود دارد.
در مدار ولتاژ پایین به دنبال کویل رله بگردید.
در این نمودار می بینیم که برای روشن کردن موتور باید سوئیچ 1K1 را ببندیم. تنها روش برای بستن این سوئیچ، فعال ساختن کویل رله 1K می باشد. کویل 1K در مدار ۲۴ ولتی قرار دارد و زمانی فعال می گردد که ترموستات بسته شود. بنابراین مشخص می شود که موتور ولتاژ خط با ترموستات ولتاژ پایین کنترل می گردد.
حال به پله های ولتاژ خط باز می گردیم تا نحوه روشن شدن گرمکن الکتریکی را بررسی نماییم. شاید کمی تعجب آور باشد ولی این گرمکن نیز با سوئیچ رله 1K1 کنترل
می شود. اما در پله سوم نمودار نردبانی، گرمکن الکتریکی ۲ با سوئیچ رله 1K2 کنترل می گردد. پس از آن که با نمودارهای نردبانی آشنا شدیم با یک نگاه متوجه خواهیم شد که هر سه بار ولتاژ خط در این شکل با سوئیچ های رله کنترل می شوند.

ادامه دارد…

منبع: مجله صنعت تاسیسات شماره 64

اگر شما هم مشتاق یادگیری تخصصی و حرفه ای دوره های تاسیسات مکانیکی با اساتیدی مجرب هستید میتوانید در دوره های تاسیسات مکانیکی شرکت کنید.