امروزه معمولاً در مدارات الکتریکی با ولتاژ کم به جای فیوز از کلید مینیاتوری استفاده می کنیم. کلید مینیاتوری در مقایسه با فیور دارای مزایایی می باشد. در ادامه به مبحث کلید مینیاتوری MCB نیز می پردازیم:
مزایای کلید مینیاتوری MCB
1) در مواقعی که مدار در حالت غیر عادی و اضافه بار باشد، کلید به طور خودکار مدار را قطع می نماید. فیوز این شرایط را نمی تواند حس کند اما کلید مینیاتوری با اطمینان کامل این وظیفه را انجام می دهد. کلید مینیاتوری MCB یا همان کلید مینیاتوری نسبت به فیوز در برابر اضافه جریان دارای حساسیت بیشتری می باشد.
2) یکی دیگر از مزیت های این کلید این است که، به هنگام قطع کردن (تریپ) جریان، شاسی کلید در حالت قطع قرار می گیرد و ناحیه یا منطقه ی معیوب به راحتی قابل تشخیص می باشد. اما در این مواقع اگر از فیوز استفاده شده باشد، جهت تشخیص موقعیت می بایست کات اوت یا همان تیغه فولادی فیوز را چک و بررسی کرد.
3) بازیابی سریع جریان در فیوز امکان پذیر نیست زیرا برای این کار باید سیم کشی یا فیوز را تعویض کرد. اما در کلیدهای MCB با برگرداندن شاسی به حالت یا موقعیت وصل، مجدداً به جریان دست خواهیم یافت.
4) کنترل کلید MCB به نسبت فیوز از لحاط الکتریکی ایمن تر است. از آنجایی که مزیت های کلید مینیاتوری از فیوز به لحاظ استفاده در مدارات الکتریکی با ولتاژ کم بیشتر است، اغلب از این نوع کلیدها به جای فیوزهای قدیمی استفاده می شود.
تنها نقطه ضعف این دسته از کلیدها نسبت به فیوز، گران تر بودن آن هاست.
اصول کار کلیدهای مینیاتوری
کلید مینیاتوری دارای دو نوع مکانیزم جهت عملکرد خود می باشد. یکی عملکرد بی متالی برای حفاظت در برابر اضافه بار و دیگری عملکرد مغناطیسی برای حفاطت در برابر اتصال کوتاه می باشد. شرح ساده تری از این عملیات بدین شکل است که عملکرد بی متالی در زمانی اتفاق می افتد که جریان اضافه توسط فلز بی متال تشخیص داده می شود و زمانی که اضافه جریان از آن عبور می کند فلز بی متال گرم شده و به علت خم شدن منجر به عمل کنتاکت کلید مینیاتوری شده و مدار را قطع می نماید. اما در شرایط اتصال کوتاه، افزایش ناگهانی جریان که بیشتر از جریان نامی تجهیز می باشد، باعث ایجاد میدان مغناطیسی در سیم پیچ می شود. این جریان منجر به رها شدن سریع لچ (زبانه قفل کننده یا فنر) در کلید و منتج به عمل کردن کلید و قطع جریان می شود.
ساختار کلیدهای مینیاتوری
ساختار کلید مینیاتوری بسیار ساده، مقاوم و بدون نیاز به تعمیر و نگهداری می باشد. به طور کلی کلید مینیاتوری MCB تعمیر نمی شود و در صورت نیاز تعویض می گردد. ساختار کلیدهای مینیاتوری معمولاً دارای سه بخش اصلی می باشند که در زیر به شرح آن ها می پردازیم:
قاب یا محفظه کلیدهای مینیاتوری
قاب کلید مینیاتوری یک محفظه فرم داده شده می باشد. این محفظه سخت، مقاوم و عایق بندی شده است که در آن اجزای دیگر کلید سوار شده اند.
مکانیزم عمل کننده کلیدهای مینیاتوری
در حالت عادی مکانیزم عملکرد کلید مینیاتوری مانند یک کلید (سوئیچ) دستی می باشد که می توان مدار را وصل (روشن) یا قطع (خاموش) نمود. این کلید دارای سه حالت روشن، خاموش و تریپ می باشد. زمانی که اضافه جریان یا اتصال کوتاه رخ دهد، کلید به صورت خودکار و اتوماتیک عمل (تریپ) می کند که در این شرایط کلید در حالت تریپ (Tripped) قرار دارد. هنگام قطع کردن (خاموش کردن) دستی کلید MCB، کلید در حالت خاموش قرار خواهد گرفت و در حالت وصل بودن (روشن بودن) کلید، شاسی آن در موقعیت روشن قرار می گیرد. در واقع با مشاهده وضعیت قرار گیری شاسی کلید MCB می توان از وصل، قطع یا خاموش بودن دستی آن مطلع شد.
انواع تریپ کلیدهای مینیاتوری
تریپ های کلیدهای مینیاتوری قسمت اصلی این ساختار هستند که وظیفه قطع مدار را به عهده دارند که همان طور قبلاً به آن ها اشاره کردیم عبارتند از: تریپ مغناطیسی و تریپ گرمایی (حرارتی). مکانیزم تریپ حرارتی یا گرمایی در برابر اضافه جریان و مکانیزم تریپ مغناطیسی در برابر اتصال کوتاه رخ می دهد.
عملکرد کلیدهای مینیاتوری
سه مکانیزم درکلیدهای مینیاتوری وجود دارد تا خاموش شود. اگر با دقت عکس زیر را مشاهده کنیم، خواهیم دید که عموماً یک نوار دو فلزی (بی متال)، یک سیم پیچ و یک مکانیزم عمل کننده وصل/قطع کلید وجود دارد.مسیر عبور جریان الکتریکی از کلید مینیاتوری را می توان از شکل زیر متوجه شد. ابتدا سیم های ترمینال ورودی (بالایی) – سپس دو فلزی (بی متال) – سیم پیچ – کنتاکت متحرک – کنتاکت ثابت و در آخر ترمینال خروجی (پایینی) که همگی به صورت سری در یک محفظه چیده شده اند.
اگر جریان اضافه برای مدت طولانی از فلز بی متال عبور کند، بی متال بر اثر حرارت گرم شده و تغییر شکل (خم) می دهد. این تغییر فرم بی متال باعث حرکت زبانه قفل کننده می شود. در این عملیات یک فنر ضربه گیر با یک تکیه گاه مفناطیسی نقش دارند. کنتاکت متحرک که در بالا به آن اشاره شد به گونه ای جایگذاری شده است که به محض وارد شدن فشار از جانب فنر،باعث حرکت دادن کنتاکت متحرک شود و کلید مینیاتوری MCB را باز نماید. در خصوص سیسم پیچ نیز می توان گفت طوری جایگذاری شده است که به هنگام اتصال کوتاه میدان مغناطیسی به وجود آمده با جذب همان نقطه زبانه قفل کننده باعث آزاد شدن فنر می گردد و بدین ترتیب منجر به عملکرد کلید مینیاتوری می شود. باز هم زمانی که شاسی کلید به صورت دستی در حالت قطع (خاموش) قرار می گیرد، دقیقاً همان نقطه از فنر جا به جا شده و باعث جدا شدن کنتاکت متحرک از کنتاکت ثابت می شود. بنابراین، هر مکانیزمی که باعث عملکرد کلید در این حالت باشد (خم شدن بی متال، ایجاد میدان مغناطیسی ایجاد توسط سیم پیچ) به این معناست که به یک نقطه یکسان از فنر فشار وارد شده است که باعث جا به جایی کنتاکت متحرک گشته است. هنگامی که کنتاکت متحرک از کنتاکت ثابت جدا می شود احتمال وجود جرقه زیاد است. این جرقه از طریق مسیر ایجاد شده، به صفحات تقسیم کننده جرقه حرکت داده می شوند و در محفظه خاموش کننده جرقه، خنک و خاموش می شوند.
زمانی که ما یک کلید مینیاتوری (MCB) را وصل (روشن) می کنیم، در واقع زبانه قفل کننده (فنر) را به حالت قبلی خود بر می گردانیم و کلید MCB را برای یک عملکرد دیگر آماده می نماییم.
لیست محصولات کلید مینیاتوری تک فاز
لیست محصولات کلید مینیاتوری دو فاز
