با گسترش تکنولوژی، سیستم‌ها پیچیده‌تر شده‌اند و به حفاظت و نگهداری بیشتری نیاز دارند. مدت زمان زیادی از روزگاری که به وسیله سیم فیوز در برابر جریان‌های شدید محافظت می‌شد نگذشته است، اما سرعت بالای پیشرفت فناوری، کلید مینیاتوری را جایگزین مناسب‌تر و بهتری برای فیوز کرد. کلید مینیاتوری از انواع وسایل خانگی و صنعتی در برابر خطرات و آسیب‌های ناشی از جریان زیاد، مقدار بار زیاد و اتصال کوتاه محافظت می‌کند.
کلید مینیاتوری چیست و چگونه کار می‌کند؟
کلید مینیاتوری که به اختصار با علامت MCB (Miniature Circuit Breaker) نشان داده میشود یک دستگاه الترومکانیکی است که در صورت وارد شدن جریان بیشتر از حد مجاز برای محافظت از یک مدار الکتریکی طراحی شده است. در واقع وظیفه اصلی کلید مینیاتوری این است که مدار را در حالت اضافه بار و اتصال کوتاه قطع کند.
قبل از ساخت کلید مینیاتوری استفاده از سیم فیوز در برابر افزایش بیش از حد مجاز جریان متداول بود. روش کار بسیار ساده بود و این طور بود که جریان بیش از حد سیم فیوز را بسیار گرم و سپس ذوب می‌کرد که در نتیجه اتصال الکتریکی قطع می‌شد و از مابقی مدار الکتریکی محافظت می‌شد. اما کلید مینیاتوری دلایل محکمی را برای جایگزین شدن در بسیاری از مدارها داشت و به همین دلیل توانست در اکثر مواقع گزینه درست‌تر و بهتری نسبت به فیوز شود.
نحوه عملکرد کلید مینیاتوری به این شکل است که در زمانی که سیستم با اضافه بار رو به رو میشود، گذر جریان با وقفه رو به رو میشود و کلید مینیاتوری به حالت قطع می‌رود. این عملکرد خودکار کلید مینیاتوری به دو صورت مغناطیسی و گرمایی انجام میشود.
در حالت گرمایی وقتی بار بیش از حد مجاز است، جریان وارد شده به بیمتال باعث بالا رفتن دمای آن میشود که به دلیل انبساط حرارتی فلزها سبب انحراف میشود که در نتیجه کنتاکت‌ها از هم جدا می‌شوند. در حالت مغناطیسی وقتی که اضافه بار صورت می‌گیرد، میدان مغناطیسی که از پیچه‌ها ساخته میشود سبب انحراف بیمتال می‌شوند که در نهایت تغییر وضعیت تیغه‌ها و زبانه را به وجود می‌آورند.
بسیاری از دستگاه های صنعتی با کمک گیربکس صنعتی کار میکنند. می توانید مطالب بیشتر را در خصوص انواع گیربکس و مشخصات آن در سایت تخصصی سپکا مطالعه نمایید.
کاربرد فیوز مینیاتوری
کلیدهای مینیاتوری رایج‌ترین کلید حفاظتی میان مردم است که به اصلاح فیوز مینیاتوری نیز گفته میشود. هر چند عملکرد آن مانند فیوز نیست چرا که فیوز در برابر جریان بالا و اتصال کوتاه می‌سوزد و باید تعویض شود در حالی که کلید مینیاتوری پس از قطع کردن مدار می‌توان آن را دوباره به راه انداخت. کاربرد فیوز مینیاتوری را اگر بخواهیم به طور کلی عنوان کنیم در دو بخش حفاظت جریان اضافی و حفاظت اتصال کوتاه می‌توان عنوان کرد، اما ما در ادامه با یک نگاه دقیق‌تر، آن را در چهار بخش تشریح میکنیم.
حفاظت در برابر جریان بیش از حد (Overcurrent Protection)
هنگامی که یک دستگاه بیش از حد بار داشته باشد، جریان بیشتری را از منبع می‌گیرد. این جریا از نوار بیمتال (Bimetal) عبور کرده و آن را گرم می‌کند. یک نوار بیمتال با گرم شدن تغییر شکل می‌دهد و چفت یا ضامن (Latch) را از بین می‌برد. در نتیجه تجهیزات بر اثر باز شدن کانتکت از منبع تغذیه جدا می‌شوند.
حفاظت از اتصال کوتاه (Short Circuit Protection)
در طول اتصال کوتاه یعنی افزایش ناگهانی جریان بسیار قدرتمند MMF (Magnetmotive force) یا نیروی مغناطیسی را به اندازه کافی قدرتمند تولید می‌کند که چفت یا ضامن (Latch) را آزاد و در نهایت کنتاکت‌ها را باز کند.
سوئیچینگ (Switching)
این که یک کلید مینیاتوری را می‌توان دستی روشن و خاموش کرد یک مزیت بسیار بزرگ به ویژه هنگام تعمیر و نگهداری است. ساختار چفت یا ضامن (Latch) به صورتی است که به محض فشار دادن دستگیره به موقعیت روشن (On) به طور خودکار کنتاکت را ثابت نگه می‌دارد. وقتی خاموش میشود، فشاری که انگشت ما روی قفل وارد می‌کند، چفت یا ضامن را آزاد کرده و کنتاکت‌ها را باز می‌کند.
برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی در ماشین آلات صنعتی از الکتروموتور صنعتی استفاده می کنند. پیشنهاد میکنیم مشخصات و نحوه عملکرد آن را در سپکا بخوانید.
رفع قوس (Arc Quenching)
هنگامی که کنتاکت‌ها تحت بار باز می‌شوند، یک قوس ثابت بین کنتاکت‌های ثابت و متحرک تشکیل میشود. کنتاکت‌ها به گونه‌ای تشکیل شده‌اند که قوس ایجاد شده بین آن‌ها توسط رانترهای قوس به سمت بیرون حرکت کنند و به شکاف‌های قوس (Arc Splitters) یا کانال‌ها یا مجاری سرازیری قوس (Arc Chutes) می‌رسند. شکاف‌دهنده‌های قوس یا کانال‌های قوس برای افزایش طول قوس، شکافتن و خاموش کردن آن‌ها هستند.
اجزا و ساختار کلید مینیاتوری
اجزا ساختار کلید مینیاتور را بدنه، اهرم کلید، هسته متحرک، هسته ثابت، فنر، سیم پیچ، کنتاکت ثابت و کنتاکت متحرک تشکیل می‌دهد. اگر بخواهیم به طور کلی ساختار کلیدهای مینیاتوری را شرح دهیم باید بگوییم که از چهار بخش اصلی قاب، واحد تریپ، مکانیسم عملیاتی و کنتاکت‌ها تشکیل شده است که در مورد هر یک توضیح مختصری را می‌دهیم.
قاب (Frame)
قلب کلید مینیاتوری دارای یک بدنه بیرونی قالب‌بندی شده است که وظیفه اصلی آن فراهم کردن یک محفظه عایق سخت که از نظر مکانیکی قوی است به طوری که سایر اجزا در آن نصب می‌شوند.
مکانیسم عملیاتی (Operating Mechanism)
مکانیزم عملیاتی یک کلید مینیاتوری به این صورت است که ابزار باز و بسته شدن مدار را فراهم می‌کند. مکانیزم در سه حالت روشن (On)، خاموش (Off) و تریپد (Tripped) است که حالت آخر فقط در صورت جریان بیش از حد رخ می‌دهد. هنگامی که برق به صورت دستی قطع میشود فقط آن را می‌توان به موقعیت خاموش (Off) تغییر داد. این کار باعث میشود تا تعمیرکار تشخیص دهد چرا برق قطع شده است.
واحد تریپ (Trip Unit)
واحد تریپ یک کلید مینیاتوری به عنوان مغز دستگاه عمل می‌کند. مکانیزم این بخش به این صورت است که در صورت افزایش بیش از حد بار و یا اتصال کوتاه عمل می‌کند. این واحد با استفاده از مکانیزم منااطیسی حرارتی فعال میشود به این صورت که یک بیمتال (دوفلزی) و یک آهنربای الکتریکی با هم کار میکنند تا از اضافه بار و اتصال کوتاه محافظت کنند.
کنتاکت‌ها (Contacts)
در حالتی که اتصال کوتاه و یا اضافه بار رخ می‌دهد، آنگاه کنتاکت‌های یک کلید مینیاتوری برای قطع جریان باز می‌شوند. در زمان این اتفاق یک قوس الکتریکی تشکیل می‌دهد. این قوس تا نقطه صفر ممکن در چرخه AC ادامه پیدا می‌کند. نقطه صفر ضعیف‌ترین نقطه در چرخه AC است و از تداوم قوس پشتیبانی و حمایت نمی‌کند. با شکستن قوس جریان در حال حرکت متوقف میشود. به این ساختن نقطه صفر می‌گویند.
انواع بیرینگ و کاربرد های آن در صنعت
ویژگی ها و مشخصات فنی فیوز مینیاتوری
قبل از انتخاب یک کلید منیاتوری اطلاع از مشخصات فنی کلید مینیاتوری را در سایت سازنده آن حتما بررسی کنید. در ادامه به مشخصات فنی آن به صورت خلاصه اشاره میکنیم.
- حداکثر جریان نامی: جریان نامی می‌تواند اعداد ۱، ۲، ۴، ۶، ۱۰، ۱۶، ۲۰، ۲۵، ۳۲، ۴۰، ۵۰ و یا ۶۳ آمپر باشد.
- حداکثر ولتاژ نامی: حداکثر ولتاژ نامی بر روی کلید مینیاتوری نشان می‌دهد که محدوده کاری تا چه بازه‌ای انجام می‌گیرد.
- قدرت قطع: قدرت قطع یک کلید مینیاتوری ۳ یا ۱۰ کیلو آمپر است
- سرعت عملکرد: کلید مینیاتوری کندکار که با تاخیر زمانی مدار را قطع می‌کند در اکثر مدارهای موتوری و کلید مینیاتوری تند کار که در زمان کمتری جریان برق را قطع می‌کند اغلب در مصارف روشنایی استفاده میشود.
- تعداد ورودی فاز: تعداد ورودی‌های فاز در یک کلید مینیاتوری تک فاز یا سه فاز است.
- تعداد پل: یک کلید مینیاتوری می‌تواند دارای یک پل، دو پل، سه پل و یا چهار پل باشد.
- شرکت سازنده یا برند: شرکت سازنده و در واقع برند محصول یکی از شاخص‌هایی که در مشخصات فنی بسیار تاثیرگذار است.
انواع کلیدهای مینیاتوری
انواع کلید مینیاتوری در کلاس‌های A, B, C, D, K, و Z طراحی می‌شوند که رایج‌ترین این کلاس‌ها نوع B, C و D هستند. علاوه بر این تیپ کلید مینیاتوری نوع A, K و Z برای محافظت از دستگاه‌های حساسی که در در زمان کوتاه بسیار سریع کار میکنند مورد استفاده قرار می‌گیرند. هدف از اینکه کلیدهای مینیاتوری در ۶ کلاس متفاوت ساخته می‌شوند این است که هر کدام توانایی پاسخ دادن به قدرت نوسانات الکتریکی در محیط‌های مختلف را داشته باشند. در ادامه به توضیح مختصری از هر یک می‌پردازیم.
کلید های مورد استفاده در برق صنعتی مدل های دیگری هم دارند از جمله کلید اتوماتیک هوایی، کلید محافظ جان و ... که میتوانید اطلاعات هر یک را در سایت تخصصی سپکا بخوانید.
کلید مینیاتوری نوع A
اگر جریان نامی وارد شده بین ۲ تا ۳ برابر جریان نامی باشد کلید مینیاتوری نوع A آن را قطع می‌کند. در واقع می‌توان گفت که حساس‌ترین نوع کلید مینیاتوری کلاس A است که به ندرت استفاده میشود و فقط محدود به ظریف‌ترین تجهیزات و ابزارها میشود.
کلید مینیاتوری نوع B
اگر جریان نامی وارد شده بین ۳ تا ۵ برابر حداکثر مقدار مجاز باشد کلید مینیاتوری نوع B آن را قطع می‌کند. می‌توان گفت که حساس‌ترین نوع کلید مینیاتوری نوع B آن است که برای تنظیمات تجاری خانگی و ولتاژ پایین طراحی شده است. در واقع در جاهایی که هرگونه افزایش جریانی بسیار کم است مانند مدارهای روشنایی و سیم‌کشی خانه و غیره. عملکرد کلید مینیاتوری نوع B در حفاظت از جان مردم و کابل‌هایی با طول بزرگ در سیستم‌های TN و IT است.
کلید مینیاتوری نوع C
کلید مینیاتوری نوع C توانایی قطع جریان در صورت افزایش جریان بین ۵ تا ۱۰ برابر جریان نامی را دارد. این دسته کلیدهای مینیاتوری در انواع کاربردهای صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرند که در آن احتمال وجود مقادیر بالاتر جریان اتصال کوتاه در مدار وجود دارد. کلید مینیاتوری کلاس C در موتورهای الکتریکی کوچک، فن‌ها، سیم پیچ‌ها، مدارهای کنترل ترانسفورماتورهای کوچک، دستگاه‌های پایلوت، چراغ‌های فلورسنت و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند. به طور خلاصه عملکرد کلید مینیاتوری نوع C حفاظت از بارهای مقاومتی و القایی با جریان هجومی کم است.
کلید مینیاتوری نوع D
کلید مینیاتوری در کلاس D کمترین حساسیت را دارند چرا که فقط در صورتی عمل میکنند که جریان وارد شده بین ده تا بیست برابر جریان نامی باشد. در واقع عملکرد کلید مینیاتوری نوع D را می‌توان در تجهیزات جوشکاری، موتورهای بزرگ، دستگاه‌های اشعه ایکس، واحدهای منبع تغذیه بدون وقفه، تجهیزات جوشکاری صنعتی، سیستم‌های UPS و غیره مشاهده کرد. در واقع کلید مینیاتوری نوع D در حفاظت از مدارهایی است که بارهایی با جریان هجومی بالا را در بسته شدن مدار تامین میکنند.
مشخصات انواع یاتاقان و بلبرینگ در سایت تخصصی سپکا
کلید مینیاتوری نوع K
کلید مینیاتوری کلاس K در زمانی استفاده میشود که جریان وارد شده بین ۸ تا ۱۲ برابر جریان نامی در زمان کار کمتر از ۰.۱ ثانیه است. نوع K کلید مینیاتوری برای بارهای القایی که احتنال ورود جریان‌های هجومی بالا دارند مورد استفاده قرار می‌گیرد. علاوه بر این یک گزینه خوب برای موتورها است.
کلید مینیاتوری نوع Z
کلید مینیاتوری نوع Z در عملکردهای بسیار حساس که جریان وارد شده بین ۲ تا ۳ برابر جریان نامی در مدت زمان کار کمتر از ۰.۱ ثانیه است مورد استفاده قرار می‌گیرد.
راهنمای خرید کلید مینیاتوری
شرکت صنعت گستران سپید کاسپین یکی از تولیدکنندگان کلید مینیاتوری است که فعالیت خود را در جهت ارائه خدمات به صنایع مختلف به وسیله متخصصین در این حوزه پیشبرده است. امروزه نوسانات ارز باعث شده تا بیشتر تولیدکنندگان و یا عرضه‌کنندگان محصولات الکترومکانیکی مانند کلید منیاتوری نتوانند قیمت محصولات خود را به صورت طولانی مدت اعلام کنند.
قیمت کلید مینیاتوری به عوامل بسیاری بستگی دارد که مشتریان قبل از خرید کلید مینیاتوری باید اطلاعات کافی در مورد آن چه می‌خواهند داشته باشند کسب کنند تا انتخاب دقیق و درستی را انجام دهند. فروش فیوز مینیاتوری توسط سپکا صورت می‌گیرد و مشتریان می‌توانند جهت خرید و استعلام قیمت انواع کلید مینیاتوری با سپکا تماس بگیرند و خرید خود را عملی سازند.