ازآنجایی‌که کلید مینیاتوری یکی از پراستفاده‌ترین تجهیزات اتوماسیون صنعتی می‌باشد، لذا تصمیم گرفتیم که مقاله ای جامع در این مورد آماده سازیم.
- اعداد و حروف روی کلید چه معنایی دارند؟
- یک مهندس برق و یک تکنسین برق صنعتی چگونه باید از پارامترهای روی این قطعه استفاده کند؟
- عملکرد این قطعه چگونه است؟
- چگونه می‌توان کلید مینیاتوری را تعویض کرد؟
در این مقاله به همه سوالات پاسخ خواهیم داد.
کلید مینیاتوری چیست؟
کلید مینیاتوری ( Miniature Circuit Breaker یا به‌اختصار MCB ) تجهیزات الکتریکی را در برابر اتصال کوتاه و عبور جریان غیرمجاز محافظت می‌کند.
این تجهیز از دو مکانیزم برای عملکرد خود استفاده می‌کند :
- عملکرد بیمتالی برای حفاظت اضافه‌بار : تشخیص جریان اضافه به عهده یک فلز (بیمتال) بوده که با عبور جریان بیش از جریان نامی، گرم شده و خم می‌گردد که باعث عمل کنتاکت کلید شده و مدار را قطع می‌کند.
- عملکرد مغناطیسی جهت حفاظت از اتصال کوتاه : جریان اتصال کوتاه به‌وسیله سیم‌پیچی با تعداد دور کم و قطر زیاد، به‌صورت مغناطیسی تشخیص داده‌شده و کلید مینیاتوری قطع می‌شود.
در تصویر زیر (از سایت ariacable) ساختمان داخلی این قطعه را مشاهده می‌کنید:
تیپ کاری :
نوع Z (بسیار حساس) :
این نوع از کلید مینیاتوری هنگامی‌که جریان عبوری از جریان نامی بیشتر شود در یک مدت‌زمان خاص ( که از تمامی تیپ‌ها کمتر است ) فرمان قطع را صادر می‌کند. حساسیت این نوع از کلیدها ، هم در مواقع اضافه‌بار و هم اتصال کوتاه از تمام تیپ‌های دیگر بیشتر است و در صورت بروز خطا مدار را سریع‌تر قطع می‌کند. بنابراین کاربرد این نوع کلید در مدارات با حساسیت بالا می‌باشد.
نوع B (روشنایی) :
نوع B عموماً در مصارف خانگی و روشنایی کاربرد دارند. این کلیدها در جریان اضافه‌بار بین ۳ تا ۵ برابر جریان نامی در زمان مشخص ، مدار را قطع می‌کنند و حساسیت مناسبی برای کاربردهای عادی خانگی دارند. این کلید به کلید مینیاتوری تندکار معروف است.
نوع C (موتوری) :
نوع C بیشتر کاربرد صنعتی دارند. این کلیدها در جریان اضافه‌بار بین ۵ تا ۱۰ برابر جریان نامی در زمان مشخص ، مدار را قطع می‌کنند و زمان قطعشان از تیپ B بیشتر است. این فیوزها به کلید مینیاتوری کندکار معروف است.
نوع K (قدرت) :
نوع K برای حفاظت در مدارات قدرت ، ترانسفورماتور و موتورها استفاده می‌شوند. در این تیپ حد جریان برای قطع در موارد اضافه‌بار کمتر از سایر مدل‌هاست و هنگام به وجود آمدن اضافه‌بار مدار را سریع‌تر قطع می‌کنند ولی در موارد اتصال کوتاه منحنی قطع این نوع کلید مینیاتوری بین تیپ D و C می‌باشد.
نوع D :
کلید مینیاتوری نوع D برای مصارف صنعتی خاص ( مانند مولدهای اشعه ایکس X-Ray و یا ترانسفورماتورها ) استفاده می‌شوند. این کلیدها در جریان اضافه‌بار بین ۱۰ تا ۲۰ برابر جریان نامی در زمان مشخص ، مدار را قطع می‌کنند و زمان قطعشان از دیگر مدل‌ها بیشتر است.
*** حال این سؤال ممکن است ایجاد شود که آیا می‌توان از کلید مینیاتوری AC برای مدارهای DC نیز استفاده کرد؟
در نگاه جامع، پاسخ منفی است. همان‌طور که در بالا عنوان گردید هر کلید مینیاتوری دارای دو مشخصه قطع حرارتی و قطع مغناطیسی است.
در مد قطع حرارتی با توجه به اینکه از لحاظ تئوری میزان حرارت تولیدشده توسط جریان AC برابر با حرارت تولیدشده توسط همان مقدار جریانDC است، لذا منحنی قطع هر دو جریان یکسان و در یک نقطه است. اما در مد قطع مغناطیسی – قطع آنی که وابسته به پیک جریان اتصال کوتاه می‌باشد، منحنی مشخصات قطع در دو جریان AC و DC، مختلف بوده و با ضریب رادیکال دو (۱٫۴۴)باهم ارتباط دارند. همچنین قدرت قطع کلیدها در جریان DC به دلیل مشکلات ناشی از کنترل انرژی سلفی ذخیره‌شده در ساختمان آن‌ها بسیار کمتر از قدرت قطع آن‌ها در جریان AC است و امکان ذوب شدن تیغه‌ها در اتصال کوتاه جریان DC وجود دارد. معمولاً ولتاژ کارکرد کلید مینیاتوری نیز در مدار DC باید کاهشی محسوسی داشته باشد.
به‌طورکلی ساختمان و تکنولوژی مورد استفاده در ساخت مینیاتوری، نقش تعیین‌کننده‌ای در امکان استفاده برای هر دو مدار AC و DC دارد و تنها سازنده فیوز قادر به ارائه هر نوع توصیه‌ای در این زمینه می‌باشد. شرکت‌های معدودی اقدام به تولید کلیدهای مینیاتوری DC می‌کنند و همچنان فیوزهای شیشه ای از بهترین گزینه‌های حفاظت در مدارهای DC می‌باشد.
در کلیپ زیر با نحوه کارکرد کلید مینیاتوری در حالت overload آشنا خواهید شد:
یکی از موارد شایع در تابلوها خرابی کلیدهای مینیاتوریست. تعویض این قطعه بسیار آسان بوده و مهم‌ترین نکته در زمان تعویض ” اطمینان از قطع بودن برق ورودی” است. در کلیپ زیر با نحوه تعویض کلید مینیاتوری آشنا خواهید شد:
جدول انتخاب فیوز ، بیمتال و کابل موتورهای آسنکرون
