آشنایی با کلید مینیاتوری زیمنس و انواع کلید مینیاتوری زیمنس
کلید مینیاتوری مخفف شده کلمه انگیلیسی Miniature circuit breaker است.این کلید ها وسیله ای حفاظتی الکتریکی هستند که جریان را قطع میکند و مدار های الکتریکی را در برابر اضافه بار و اضافه جریان حفاظت می کند.
کلید مینیاتوری MCB جز تجهیزات الکترومکانیکی است که برای حفاظت از مدار استفاده میشود که این کلید ها به طور اتوماتیک کار میکنند.کلید مینیاتوری برای قطع کردن مداری که دچار اضافه بار و اتصال کوتاه شده است مورد استفاده قرار میگیرد و جایگزین مناسبی برای فیوز ها هستند.این کلید ها در رنج ها و تیپ های مختلفی که عمدتا در مصارف خانگی،تجاری و صنعتی برای محافظت به کار رفته می شوند.یکی از پر کاربرد ترین تجهیزات حفاظتی کلید های مینیاتوری هستند.
آشنایی با کلید مینیاتوری زیمنس و انواع کلید مینیاتوری زیمنس
روش کار کلید مینیاتوری
عملکرد مغناطیسی:
همه ی ما به این موضوع واقف هستیم که اتصال کوتاه خطاست که در هنگام رخ دادن ان جریان بسیار بالایی از مدار ها عبور میکند . این جریان بسیار زیاد باعث ایجاد حرارت زیاد و شوک به مدار ها می شود. و گاهی اوقات باعث اتش سوزی و از بین رفتن مدار و حتی مصرف کننده می شود.به همین علت لازم است تجهیزاتی برای تشخیص دادن و محافظت از مدارها برای جدا سازی قسمت اسیب دیده از سالم صورت گیرد.عموما کلید های مینیاتوری این جریان اتصال کوتاه راتوسط یک سیم پیچ با تعداد دور کم و قطر زیاد تشخیص می دهند.
عملکرد بی متال:
تشخیص دادن جریان اضافه بار هم کلید مینیاتوری مثل بسیاری از تجهیزات دیگر از روش دو قطعه فلز نیمه هادی (بی متال) انجام می شود،به گونه ای که هر چه جریان بیشتر باشد از طریق مصرف کننده (بار) کشیده شود فلز هم گرم تر می شود و در نهایت خم می شود و ارتباط مدار قطع می شود.
رنج جریانی کلید مینیاتوری ها از 2 الی 100 امپر است.
چگونه یک کلید مینیاتوری مناسب انتخاب کنیم؟
کلید مینیاتوری گونه های مختلفی دارد که هر کدامان در دسته های مرتبط خود قرار دارد.تقسیم بندی کلید مینیاتوری ها براساس سرعت قطع و تعدادپل ها صورت میگیرد.زمانی که می خواهیم یک کلید مینیاتوری را انتخاب کنیم باید به نوع کاربرد و نوع حفاظت کلید مینیاتوری مورد نیاز توجه کرد که درکنار قطع کردن جریان های ناخواسته از سیستم هم محافظت کند ،اگر این چنین نباشد خسارت های زیادی را به مدارات و تجهیزات و حتی جان انسان ها وارد می کند.
ساختمان کلیدهای مینیاتوری
- ترمینال ورودی
- حفاظت حرارتی یا T Part
- جرقه گیر
- حفاظت الکترو مغناطیسی یا C Part
- مکانیزم اهرم
- اهرم وصل کننده و قطع کننده
- ترمینال خروجی
- ریل DIN
- پیچ کالیبره
حفاظت های کلید میینیاتوری
کلید های مینیاتوری به دو صورت عمل محافت کردن را انجام می دهند
- حفاظت در برابر اتصال کوتاه
- حفاظت در برابر اضافه جریان
حفاظت در برابر اتصال کوتاه
مکانیزم مغناطیسی یا C part
در هنگام اتصال کوتاه،جریان در مدت زمان صدم ثانیه،تا هزار برابر جریان نامی ، را افزایش می دهد.این موضوع ایجاد کننده یک میدان مغناطیسی بسیار قوی در کنار سیم پیچ های مغناطیسی می شود.در این حالت مکانیزم بخش سی عمل می کنند و مدار را قطع می کنند
حفاظت در برابر اضافه بار
مکانیزم حرارتی یا T Part
وقتی که به طور همزمان از تعدادی وسیله الکتریکی استفاده می شود عمل اضافه بار اتفاق می افتد چرا که لوازم به طور موازی به هم وصل می شوند و چنین داستانی باعث اضافه بار می شود.در صورت اضافه بار جریانی بیشتر از جریان نامی از MCB عبور می کند.
قالب کلید اتوماتیک
بدنه:تمام اجزای داخلی کلید مینیاتوری را بدنه در خود نگه می داردو از ان ها در برابر گرد و خاک و الودگی ها محافظت می کند.بدنه ها از عایق هایی مثل پلاستیک و سرامیک ها ساخته شده اند.
اتصالات: MBC ها دو نوع اتصال ثابت و متحرک دارند
اهرم: MCB ها به کمک اهرم خاموش و روشن می شوند
ضامن مکانیکی: کلید MCB ها برای نگه داشتن اتصال ها زیر کشش فنر ها در صورت روشن بودن قرار داده شده اند.
بی متال: با سنجش جریان طولانی مدتی که بیشتر جریان نامی باشد،حفاظت اضافه بار را انجام میدهد
مگنت: با ازاد کردن ضامن مکانیکی باعث محافظت انی در برابر اتصال کوتاه می شود.زمانی که جریان گذار از سیم پیچ از یک مقدار خاص (اصولا بیشتر از 8 برابر جریان نامی)بیشتر شود،مگنت فعال می شود.مگنت در حالت اضافه بار فعال نمیشود
جرقه گیر: برای شکستن و خاموش کردن جرقه استفاده می شود
وظایف کلید مینیاتوری
کلید زنی:کلید های مینیاتوری قابلیت خاموش و روشن کردن دستی را دارند.این ویژگی در هنگام تعمیر و نگه داری تاسیسات برقی بسیار مفید است.ضامن به طوری در داخل کلید قرار گرفته شده که محض روشن شدن کلید ON اتصال ثابت را نگه می دارد.وقتی که کلید خاموش می شود
ضامن ازاد میکند در نتیجه اتصالات باز شده و تجهیزات از کار می افتد.
حفاظت اتصال کوتاه:در هنگام اتصال کوتاه،افزایش ناگهانی جریان یک نیروی محرکه قدرتمند برای ازاد کردن ضامن تولید می کند و اتصالات ازاد می شوند.
حفاظت اضافه جریان:زمانی که یک بخش از تجهیزات دچار اضافه بار میشود (یعنی جریان بیشتری را از منبع می کشد)بی متال گرم می شود در نهایت خم شده و ضامن ازاد می کند.و در نتیجه اتصالا باز شده و تجهیزات از کار می افتد.
جرقه گیر:در زمان باز بودن اتصالات تحت بار،بین اتصالات ثابت و متحرک جرقه ایجاد می شود.این اتصالات به گونه ایی طراحی شده اند که جرقه ایی که ایجاد میشود به طور خودکار به سمت جرقه گیر می رود.در نهایت وظیفه جرقه گیر ها کاهش طول جرقه،شکستن و خاموش کردن انها است.
دسته بندی کلید مینیاتوری:
کلید های مینیاتوری وابسته به محدوده قطع جریان به دو دسته تندکار و کند کار تقسیم می شوند این تقسیم بندی تیپ کلید ها را مشخص می کند.
کلید های تندکار محدوده قطع جریان کمتری دارند.و بعد از اینکه اضافه بار را احساس کردند با تاخیر بسیار کمی مسیرجریان اضافه را قطع میکنند.اما در کلید های کند کار،نسبت به کلید های تندکار،محدوده قطع جریان انها بیشتر بوده و سرعت قطع ملایم تری دارند،با تاخیر بیشتری وارد عمل می شود و طبیعتا در اضافه بار جریان بیشتری فرمان قطع را صادر می کنند.از این نوع کلید ها بیشتر برای محافظت مدارهای موتوری استفاده می شود.چون در این مدارها جریان راه اندازی بالاست و علت کار گذاری کلید مینیاتوری کند کار این است که در تاخیر عملکرد انها باعث قطع سریع موتور به محض راه اندازی نشود.
کلید مینیاتوری تیپ B (تندکار)
برای تجهیزاتی به کار رفته میشود که ضریب اتصال کوتاه پایین تری دارند.این مینیاتوری ها به سرعت با تشخیص اضافه بار به حالت قطع می روند.همین طور این کلید ها در جریان اضافه بار لحظه ایی بین 3 تا 5 برابر جریان نامی و در زمان مشخص ،جریان خروج را قطع می کنند.در مصارف خانگی و به روشنایی همچنین در سیستم های IT و TN طور معمول مورد استفاده قرار می گیرند.مثل کاربرد های مسکونی و برای روشنایی انها است
به این تیپ از کلید مینیاتوری ، تیپ روشنایی هم می گویند.
کلید مینیاتوری تیپ C (کندکار)
این کلید ها مدار جریان های اضافه بار بین 5تا10 برابر جریان نامی قطع می کنند و محدوده قطع جریان در این کلید،نسبت به تیپ B بیشتر است.برای مصارف خانگی و موتوری مثل موتورهای با توان کم و موتور های القایی و جریان های راه اندازی پایین و همین طور چنین بار های با ضریب اشباع پایین مثل کولر گازی یا پمپ های اب خانگی به کار می روند.
به این تیپ از کلید های مینیاتوری تیپ موتوری هم گفته می شود.
کلید مینیاتوری تیپ D (خیلی کند کار)
جریان قطع اضافه بار لحظه ای در این کلید ها بین 10 تا 20 برابر جریان نامی است، پس می توان نتیجه گرفت که محدوده قطع جریان در این تیپ کلید ها از همه تیپ ها بیشتر است برای بارهای با ضریب اشباع بالاتر مثل ترانسفور ماتور ها، دستگاه های XRAY در بیمارستان ها یا دستگاه های جوش،از کلید مینیاتوری تیپ D استفاده می شود.\
به این تیپ از کلید های مینیاتوری،تیپ ترانسفورماتوری یا ترانسفورمری هم می گویند.
باید به این نکته هم توجه داشت که این تیپ از کلید مینیاتوری ها را نباید در مصارف خانگی استفاده کرد ؛چرا که برای تجهیزات با جریان نوسان بالا ساخته شده اند و استفاده از ان در مصارف خانگی هیچ حفاظتی را برای ما فراهم نمی اورد.
کلید مینیاتوری تیپ K
این نوع کلید مینیاتوری نسبت به اضافه بار یا جریان اضافی در مقایسه با تیپ دی حساسیت بیشتری دارند و در صورت بیشتر شدن جریان از 8 تا 10 برابر جریان نامی به سرعت کلید عمل کرده و مدار قطع می کند.برای حفاظت در مدارها قدرت ترانس ها و موتور ها به کار می رود.این کلید ها برای موتور های زیر بار هم چنین برای مدارات سلفی و بارهای موتوری با جریان هجومی بالا مناسب است در اتصال کوتاه منحنی قطع ان بین تیپ های C/D است
به تیپ از کلیدهای مینیاتوری تیپ قدرت هم میگویند
کلید مینیاتوری تیپ Z
این تیپ از کلید مینیاتوری ها جز حساس ترین خانواده کلید ها هستند حساسیت این تیپ نسبت ب سایر انها بیشتر است و در حالتی که جریان عبوری بین 2 تا3 برابر بیشتر از جریان نامی باشد،در سریع ترین زمان جریان اتصال کوتاه و جریان اضافه بار را قطع می کند. به علت این که این کلید ها جریان نشتی ضعیف را هم حس میکنند معمولا از این کلید ها در مدار های ارزشمند و با حساسیت بالا و هم چنین جهت حفاظت مدارات پی ال سی و برد های الکترونیکی استفاده می شود.
شباهت کلید مینیاتوری با کلید اتوماتیک
کلید مینیاتوری با کلید اتو ماتیک هر دو نوعی کلید خودکار هستند که وظیفه ان حفاظت از مدار است این کلید ها در برابر جریان اضافه بار و اتصال کوتاه عمل می کنند و مدار قطع می شود.
مزایای کلید مینیاتوری در مقابل فیوز ها:
- کلید مینیاتوری ها علاوه برمحافظت،عمل سوئیچینگ را هم انجام می دهند.
- کلید مینیاتوری ها در برابر جریان بسیار حساس تر از فیوز ها هستند
- کلید مینیاتوری ها می توانند محافظت دقیق تر و بهتری نسبت به فیوزها دارند
- کلید مینیاتوری از امنیت بالاتری نسبت به فیوز ها برخوردار هستند
- کلید مینیاتوری ها بعد از رفع خطای اتصال کوتاه یا اضافه بار می توانند مجددا وارد مدار شوند ولی فیوز ها باید تعویض شوند.
پلاک خوانی کلید های مینیاتوری
روی بدنه کلید های مینیاتوری مشخصاتی نوشته شده است،که دانستن درباره انها بسیار مفید است
*شرکت سازنده
*سیماتیک فنی
*شماره مدل
*تیپ کلید مینیاتوری و جریان نامی
*ولتاژ نامی
*کلاس انرژی
*ظرفیت قطع مینیاتوری
*شماره کاتالوگ
حفاظت های کلید مینیاتوری
کلید های مینیاتوری بخاطر محافظت هایی که انجام می دهند با کاربردهای گوناگونی در مدار مورد استفاده قرار میگیرند.این حفاظت ها عبارتند از :
*حفاظت مغناطیسی از مدارات در برابر اتصال کوتاه
*حفاظت حرارتی از مدارات در برابر اضافه بار
*حفاظت از تجهیزات مدار مثل اب ها و… در برابر اتش سوزی
*حفاظت از جان انسان در برابر تماس غیر مستقیم با سیستم های زمین (زمانی که همراه با کلید محافظ جان به کار می رود،این حفاظت را انجام می دهد)
*حفاظت از قسمت سالم مدار با جدا سازی بخش اسیب دیده مدار از سایر بخش های مدار
کاربرد کلید مینیاتوری
کلید های مینیاتوری با توجه به محافظت هایی که انجام می دهند کاربرد هایی دارند:
1.سیستم های گرمایشی
2.حفاظت از قطعات نیمه هادی
3.همراه با کلید حفاظت جان برای قطع کردن جریان نشتی مدارات به کار می رود.
4.حفاظت از مدارات موتور های الکتریکی
5.حفاظت مصارف روشنایی ساختمان ها
- در ورودی تابلو برق های خانگی
7.کاربردهای صنعتی نظیر مدارات موتورها و ترانسفورماتورها
8.حفاظت از پی ال سی
9.حفاظت از قطعات نیمه هادی
روش انتخاب کلید های مینیاتوری
کلید ها ی مینیاتوری یا ام س بی ها ،با توجه به ویژگی هایی که دارند در نوع های مختلفی دسته بندی شده اند به همین علت هنگام خرید کلید های مینیاتوری باید از انها اطلاعات مناسب و قابل توجهی داشته باشیم :
1-در نظر گرفتن تیپ مینیاتوری
همانطور که در این مقاله مشاهده کردیم کلید های مینیاتوری در 5تیپ (B/C/D/) که پر کاربردترین هستند و (Z/K) کم کاربرد ترین انها در دسترس عموم قرار گرفته است
2-در نظر گرفتن تعداد پل های مینیاتوری
زمانی که میخواهیم کلید مینیاتوری انتخاب کنیم وابسته به نیاز باید تعداد پل های کلید مینیاتوری را در نظر بگیریم.کلید های مینیاتوری ،امکان سوئیچینگ و حفاظت از سیستم های تک فاز تاچند فاز فراهم می کنند،و از نظر تعداد پل به صورت زیر تقسیم می شوند:
تک پل (SP)
مینیاتوری تک پل،سوئیچینگ و حفاظت در برابر اتصال کوتاه و جریان را فقط برای یک فاز، فراهم می کند
تک پل+نول (DP)
این نوع یک قطب فاز و یک قطب نول دارند که روی پل نول هیچ محافظتی وجود ندارد
2 پل (DP)
کلید مینیاتوری دو پل،سوئیچینگ و حفاظت را برای دو فاز ایجاد میکند.
3پل (TP)
کلید مینیاتوری سه پل،سوئیچینگ و حفاظت را برای هر سه فازایجاد میکند
3پل+نول (TPN)
این مدل کلید مینیاتوری سوئیچینگ و حفاظت را در سه فاز انجام می دهد علاوه براین ها دارای یک پل نول هم می باشد که بدون هیچ گونه محافظتی فقط عمل سوئیچینگ را انجام می دهد
4پل (4P)
این مدل از کلید های مینیاتوری شبیه به مینیاتوری های مدل تی پی ان هستند با این فرق که پل نول انها هم دارای حفاظت است.
