کلید مینیاتوری چیست ؟

کلید مینیاتوری (Miniature Circuit Breaker) یک کلید الکتریکی است که به طور خودکار عمل می کند. این وسیله برای محافظت از مدارهای الکتریکی ولتاژ پایین در برابر آسیب ناشی از اضافه بار یا اتصال کوتاه استفاده می شود.

به جرات می توان گفت که یکی از پرکاربردترین تجهیزات حفاظتی، MCB یا کلید مینیاتوری است. از کلیدهای مینیاتوری در رنج ها و تیپ های مختلف، در خانه ها تا کارخانه ها، برای حفاظت از تجهیزات استفاده می شود. در این مقاله قصد داریم در مورد این تجهیز بسیار پر کاربرد، صحبت کرده و اطلاعات زیر را در اختیار شما بگذاریم، با ما همراه باشید.

امروزه به جای فیوز، برای محافظت بهتر و قابلیت اطمینان بالاتر، از کلید مینیاتوری یا Miniature Circuit Breaker (MCB)، استفاده می­‌کنند. کلیدهای مینیاتوری از آسیب به مدار، در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه که ناشی از اضافه جریان است، محافظت کرده و به طور گسترده در مصارف خانگی، تجاری و صنعتی برای حفاظت به کار می روند.

مینیاتوری ها از رنج A 0.5 تا A 125 و با توجه به کاربرد و رنج قطع آن­ها، در ۵ تیپB ،C ،D  که پرکاربردترین ها و K و Z که کم کاربردترین ها هستند، در دسترس می باشند.

ساختمان کلید های مینیاتوری

۱- ترمینال ورودی

۲- حفاظت حرارتی یا T Part (Thermal)

۳- جرقه گیر

۴- حفاظت الکترومغناطیسی یا C Part (Coil)

۵- مکانیزم اهرم

۶- اهرم قطع و وصل

۷- ترمینال خروجی

۸- ریل DIN (نگهدارنده)

۹- پیچ کالیبره

شکل ۱- ساختمان کلید مینیاتوری

حفاظت های کلید مینیاتوری

به طور کلی مینیاتوری ها دو نوع حفاظت انجام می دهند:

1. حفاظت در برابر اتصال کوتاه
2.  حفاظت در برابر اضافه جریان

حال سوالی که ذهن بسیاری از افراد را درگیر می کند، این است که، مینیاتوری چگونه می تواند هم در برابر اتصال کوتاه و هم در برابر اضافه بار حفاظت کند؟ جواب این سوال با مدار داخلی مینیاتوری، در ارتباط است. لذا با ما همراه باشید، تا در بخش ” نحوه ی عملکرد مینیاتوری” به این سوال پاسخ دهیم.

نحوه ی عملکرد کلید مینیاتوری

برای اینکه مینیاتوری اتصال کوتاه و اضافه بار را تشخیص دهد، دو مکانیزم متفاوت با نام های C Part و T Part دارند، که عملکرد آن ها به ترتیب، مغناطیسی و حرارتی است و می تواند در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار حفاظت کند.

حفاظت در برابر اضافه بار

مکانیزم حرارتی یا T Part

زمانی که بطور همزمان از تعدادی وسیله ی الکتریکی استفاده شود، اضافه بار اتفاق می افتد، زیرا همه ی لوازم به طور موازی به هم متصل هستند، چنین سناریویی منجر به اضافه بار می شود. در صورت اضافه بار، جریانی بیشتر از جریان نامی از MCB عبور می کند.

در این حالت، نوار فلزی موجود در بخش T Part، با گرم شدن زیاد، منحرف شده و قفل مکانیکی را آزاد می کند. با آزاد شدن قفل مکانیکی، مکانیزم اهرم عمل کرده و مینیاتوری را به مد off می برد. این گونه است که مینیاتوری در برابر اضافه بار حفاظت انجام می دهد

حفاظت در برابر اتصال کوتاه

مکانیزم مغناطیسی یا C Part

در صورت اتصال کوتاه، جریان در مدت زمان میلی ثانیه، تا هزار برابر جریان نامی، افزایش می­یابد. این موضوع باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی بسیار قوی در اطراف سیم پیچ های مغناطیسی می شود. در این حالت، مکانیزم قطع بخش C Part ، عمل کرده و باعث قطع مدار می گردد.

نحوه انتخاب کلیدهای مینیاتوری

کلید های مینیاتوری یا MCB ها، بر اساس ویژگی هایی که دارند، در انواع مختلفی دسته بندی می شوند. لذا هنگام خرید و انتخاب کلیدهای مینیاتوری، لازم است که در مورد آن ها اطلاعات مناسبی داشته باشیم و موارد زیر را در نظر بگیریم:

در نظر گرفتن تیپ مینیاتوری

همانطور که توضیح داده شد، کلیدهای مینیاتوری در ۵ تیپB ،C ،D که پرکاربردترین ها و K و Z که کم کاربردترین‌ها هستند، در دسترس می باشند. تیپ های K و Z کلیدهای بسیار حساسی بوده و در محافظت از دستگاه های حساس، بسیار سریع عمل می‌کنند.

مینیاتوری های تیپ B، بیشتر در کاربردهای مسکونی و برای روشنایی استفاده می‌شود. این نوع مینیاتوری ها، هنگامی که اضافه جریان لحظه ای، بین ۳ تا ۵ برابر جریان نامی باشد، جریان خروجی را قطع می کند.

مینیاتوری های تیپ C، بیشتر در کاربردها و مصارف صنعتی استفاده می شود و هنگامی که اضافه جریان لحظه ای، بین ۵ تا ۱۰ برابر جریان نامی باشد، جریان خروجی را قطع می کند.

مینیاتوری های تیپ D، بیشتر در کاربردهای خاص صنعتی و تجاری که جریان هجومی در آن ها بسیار زیاد می­باشد مانند ترانسفورماتورها، استفاده می شوند و هنگامی که اضافه جریان لحظه ای بین ۱۰ تا ۲۰ برابر جریان نامی باشد، جریان خروجی را قطع می کند.

مینیاتوری های تیپ K، هنگامی که اضافه جریان لحظه ای بین ۸ تا ۱۲ برابر جریان نامی باشد، جریان خروجی را قطع می‌کند. این نوع مینیاتوری ها برای بارهای القایی و موتوری با جریان هجومی بالا، مناسب می‌باشند. لازم به ذکر است که مینیاتوری های تیپ K، از مینیاتوری های تیپ D حساس تر و سریع تر هستند.

مینیاتوری های تیپ Z، هنگامی که اضافه جریان لحظه ای بین ۲ تا ۳ برابر جریان نامی باشد، جریان خروجی را قطع می کند. در سریع ترین زمان، جریان اضافه بار و اتصال کوتاه را قطع می کند. این نوع مینیاتوری ها از حساس ترین مینیاتوری ها بوده و در مدارات حساس استفاده می شود.

در نظر گرفتن تعداد پل های مینیاتوری

در هنگام انتخاب کلید های میناتوری بسته به نیاز باید تعداد پل های کلید میناتوری را در نظر بگیریم. کلیدهای مینیاتوری، امکان سوئیچینگ و حفاظت از سیستم های تکفاز تا چند فاز را فراهم می کنند، و از نظر تعداد پل به صورت زیر تقسیم بندی می شوند:

شکل ۲- پل های کلید میناتوری

تک پل (SP)

مینیاتوری تک پل، سوئیچینگ و حفاظت در برابر اتصال کوتاه و اضافه جریان را فقط برای یک فاز، فراهم می کند.

تک پل + نول (SPN)

این نوع مینیاتوری ها، داری یک قطب فاز و یک قطب نول هستند که بر روی پل نول هیچ گونه حفاظتی وجود ندارد.

۲ پل (DP)

مینیاتوری دو پل، سوئیچینگ و حفاظت را برای دو فاز فراهم می کند.

۳ پل (TP)

مینیاتوری سه پل، سوئیچینگ و حفاظت را روی هر سه فاز فراهم می­کند.

۳ پل + نول (TPN)

این نوع مینیاتوری ها، سوئیچینگ و حفاظت را در سه فاز انجام می دهند و علاوه بر این، دارای یک پل نول نیز می باشند که بدون هیچ گونه محافظتی، فقط عمل سوئیچینگ انجام می دهد.

۴ پل (۴P)

این نوع مینیاتوری ها، شبیه به مینیاتوری ها نوع TPN هستند، با این تفاوت که پل نول آن ها نیز، دارای حفاظت است.

 در نظر گرفتن جریان نامی کلیدهای مینیاتوری (In)

انتخاب جریان نامی کلیدهای مینیاتوری، به جریان بار تجهیزات و دمای عملیاتی محیط، بستگی دارد. کلیدهای مینیاتور ی در رنج های زیر ، در دسترس هستند:

۰.۵ A, 1A, 2A, 3A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 45A, 50A, 63A, 80A, 100A, 125A

 در نظر گرفتن جریان قطع کلیدهای مینیاتوری (Icn)

این پارامتر مربوط به حداکثر جریان اتصال کوتاه است که در آن با خیال راحت و بدون مشکل، مینیاتوری مدار را قطع می کند و در هنگام انتخاب باید در نظر گرفته شود.

بنابراین در زمان انتخاب کلیدهای مینیاتوری، نیاز است که در مورد برخی از مشخصات آن ها اطلاعات کافی داشته باشیم.

مزایای کلیدهای مینیاتوری در مقایسه با فیوزها

شکل ۳- مزایای کلیدهای مینیاتوری در مقایسه با فیوزها

• مینیاتوری ها علاوه بر حفاظت، عمل سوئیچینگ را نیز انجام می دهند.
• کلیدهای مینیاتوری در برابر جریان بسیار حساس تر از فیوزها هستند.
• مینیاتوری ها قادر به حفاظت بهتر و دقیق تری در مقایسه با فیوزها هستند.
• کلیدهای مینیاتوری امنیت بالاتری را نسبت به فیوزها فراهم می کنند.
• مینیاتوری ها بعد از رفع خطای اتصال کوتاه یا اضافه بار، می توانند مجددا وارد مدار شوند، اما فیوزها باید تعویض گردند.

پلاک خوانی کلیدهای مینیاتوری

روی بدنه ی مینیاتوری ها مشخصاتی نوشته شده است، که اطلاع از آن ها می تواند بسیار مفید باشد، لذا در این بخش، به معرفی اطلاعات فنی درج شده بر روی مینیاتوری ها پرداخته ایم.

• کمپانی سازنده
• شماتیک فنی
• شماره مدل
• تیپ کلید مینیاتوری و جریان نامی
• ولتاژ نامی
• ظرفیت قطع مینیاتوری
• کلاس انرژی
• شماره کاتالوگ