حرکت ABB، Schneider Electric و Siemens به‌سوی کنتاکتورهای نیمه‌هادی برای محیط‌های خطرناک

در پاسخ به الزامات سخت‌گیرانه ایمنی در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و فرآیند، شرکت‌های بزرگ تجهیزات برق صنعتی از جمله ABB، Schneider Electric و Siemens در نسل‌های جدید تجهیزات کنترلی خود به‌سمت استفاده از نیمه‌هادی‌ها به‌جای کنتاکت‌های مکانیکی حرکت کرده‌اند. هدف این رویکرد، حذف جرقه الکتریکی هنگام قطع و وصل، افزایش ایمنی عملیاتی و ارتقای طول عمر تجهیزات در محیط‌های دارای گاز، بخار و گردوغبار قابل اشتعال است.

چرا حذف جرقه اهمیت دارد؟

در کنتاکتورهای مکانیکی سنتی، باز و بسته شدن تیغه‌ها همواره با جرقه و قوس الکتریکی (Arc) همراه است؛ پدیده‌ای که در محیط‌های صنعتی معمول شاید قابل کنترل باشد، اما در زون‌های خطرناک (Hazardous Areas) می‌تواند به انفجار یا آتش‌سوزی منجر شود.

کنتاکتورهای حالت جامد یا Solid-State Switching با استفاده از اجزایی مانند:

• TRIAC
• SCR
• MOSFET / IGBT

فرآیند قطع و وصل را کاملاً بدون تماس فیزیکی انجام می‌دهند. نتیجه:

• عدم ایجاد جرقه
• کاهش نویز الکترومغناطیسی
• افزایش عمر تجهیزات
• قابلیت کنترل دقیق‌تر بارهای الکتریکی

Schneider Electric؛ پیشتاز با TeSys Smart / TeSys Island

شرکت Schneider Electric در سری‌های جدید TeSys Smart و TeSys Island از معماری دیجیتال و کلیدزنی نیمه‌هادی استفاده کرده است. این خانواده محصولات با تمرکز بر ایمنی، مانیتورینگ و اتصال‌پذیری صنعتی توسعه یافته‌اند.

ویژگی‌های کلیدی:

• کلیدزنی بدون جرقه (Spark-free switching)
• مناسب برای محیط‌های پرخطر و صنعتی سنگین
• مانیتورینگ جریان، دما و وضعیت بار
• اتصال به شبکه‌های صنعتی از طریق Ethernet
• کاهش نیاز به تعمیرات مکانیکی

این ویژگی‌ها باعث شده TeSys Smart به گزینه‌ای جدی برای صنایع نفت و گاز، شیمیایی و دارویی تبدیل شود.

ABB؛ توسعه کلیدزنی الکترونیکی و موتورکنترل بدون کنتاکت

ABB نیز در راهکارهای جدید Motor Control & Protection و سیستم‌های هوشمند توزیع برق، به‌طور گسترده از Solid-State Devices استفاده می‌کند. این راهکارها به‌ویژه برای کاربردهایی طراحی شده‌اند که در آن‌ها:

• قطع و وصل مکرر وجود دارد
• ایمنی ضدجرقه حیاتی است
• قابلیت Diagnosic آنلاین اهمیت دارد

ABB اعلام کرده است که استفاده از نیمه‌هادی‌ها نه‌تنها ایمنی را افزایش می‌دهد، بلکه موجب کاهش تلفات، افزایش عمر مفید سیستم و بهبود قابلیت اطمینان شبکه برق صنعتی می‌شود.

Siemens؛ کلیدزنی الکترونیکی در معماری دیجیتال صنعتی

Siemens نیز در چارچوب استراتژی Digital Industries و توسعه نسل جدید تجهیزات کنترلی (به‌ویژه در راهکارهای توزیع برق و کنترل موتور)، به‌سمت کلیدزنی الکترونیکی و بدون تماس مکانیکی حرکت کرده است.

این رویکرد به Siemens امکان می‌دهد:

• تجهیزات مناسب برای زون‌های مستعد انفجار
• سیستم‌های سازگار با استانداردهای ایمنی بین‌المللی
• ادغام کامل با اتوماسیون و سیستم‌های مانیتورینگ دیجیتال

را ارائه دهد؛ موضوعی که برای صنایع فرآیندی اهمیت بالایی دارد.

اهمیت این فناوری برای صنعت ایران

با توجه به گسترش پروژه‌های:

• نفت، گاز و پتروشیمی
• پالایشگاه‌ها
• صنایع شیمیایی
• ایستگاه‌های تقویت فشار و ذخیره سوخت

در ایران، استفاده از تجهیزات بدون جرقه و کم‌نیاز به نگهداری اهمیت دوچندان پیدا می‌کند. کنتاکتورهای نیمه‌هادی می‌توانند:

• ریسک انفجار را کاهش دهند
• هزینه‌های تعمیرات را کم کنند
• قابلیت پایش و نگهداری پیش‌بینانه را فراهم نمایند