در این مقاله از فرنام الکتریک قصد داریم تا با کلید اتوماتیک و مینیاتوری آشنا شویم و در پایان به تفاوت کلید اتوماتیک و مینیاتوری خواهیم پرداخت.
به دلایل زیر نمی‌توان فقط از فیوز در مدارها استفاده کرد:
- فیوزها همیشه نمی‌توانند حفاظت را کامل و بدون خطا انجام دهند.
- در شبکه سه فاز در زمان ازدیاد جریان اغلب قطع سه فاز به‌طور همزمان ضروری است.
- در بعضی از شبکه‌های توزیع لازم است به‌محض برگشت جریان/ولتاژ یا افت بیش از ولتاژ، مدار به‌طور خودکار قطع گردد.
- در بعضی موارد ورود اتوماتیک یا دستی ژنراتور اضطراری یا ترانسفورماتور در شبکه توزیع جهت تداوم کار شبکه یا انجام تعمیرات دوره‌ای شبکه اجتناب‌ناپذیر می‌باشد.
با توجه به موارد بالا، لازم است تا در کنار کلیدهای مینیاتوری از کلید اتوماتیک و کلید هوایی نیز استفاده شود.
کلید مینیاتوری (MCB) چیست؟
کلید مینیاتوری ، یک دستگاه الکتریکی خودکار است که برای محافظت از مدار الکتریکی در برابر آسیب ناشی از جریان اضافی که معمولاً در اثر اضافه بار یا اتصال کوتاه رخ می دهد، در نظر گرفته شده است.
عملکرد اساسی آن قطع کردن جریان به محض تشخیص خطا است.
اصل کار آن بسیار ساده است. MCB دو کنتاکت دارد که یکی متحرک و دیگری ثابت است. با افزایش جریان از حد از پیش تعریف شده، کنتاکت های متحرک از کنتاکت های ثابت جدا می شوند، در نتیجه مدار باز می شود و آنها را از منبع اصلی جدا می کند.
ویژگی های کلید مینیاتوری
- کلید مینیاتوری باید از نوع حرارتی مغناطیسی بوده و بدنه آن استقامت حرارتی و مکانیکی کافی برای تحمل مداوم جریان نامی قید شده آن را داشته باشد.
- بدنۀ کلیدهای مینیاتوری باید بتواند توانایی جریان اضافه بار و اتصال کوتاه را تحمل کند؛ جریان هایی که کلید، عامل حفاظتی آن بوده و در شرایط کاری قید شده است.
- درجه حفاظت کلید باید با درجه حفاظت تابلو همخوانی داشته و از درجه حفاظت تابلو نکاهد.
- محفظۀ در برگیرنده جزء عمل کننده حفاظتی، باید به منظور جلوگیری از تماس شخص با مکانیزم مزبور کاملاً مهر و موم شده باشد.
- اجزای فلزی مکانیزم عمل کننده کلید باید از جنس مقاوم بوده تا در شرایط آب و هوایی نامساعد فرسوده نشود.
- ترمینال های کلید باید به گونه ای انتخاب شود که از پراکنده شدن سیم و کابل متصل به آن جلوگیری شود.
- رزوه های پیچ ترمینال ها باید در فلز محکم شود. انتهای آچارخور پیچ ها باید گرد بوده تا از صدمه رساندن به سیم ها جلوگیری نماید.
کلید اتوماتیک کامپکت (MCCB) چیست؟
MCCB یا کلید اتوماتیک کامپکت ، یک وسیله الکتریکی است که برای محافظت از مدار در برابر اضافه بار طراحی شده است.
با این حال، بر خلاف MCB، در مکان هایی که نیاز به تریپ قابل تنظیم است استفاده می شود. MCCB که اساساً برای کاربردهای جریان بالا استفاده می شود، دارای یک کلید دستی برای خاموش کردن مدار است.
در مورد اصل کار خود، MCCB دو ترتیب دارد. یکی برای دمای بیش از حد و دیگری برای جریان بیش از حد. دارای تماس دو فلزی است که با تغییر دما منبسط و منقبض می شود. در شرایط عملیاتی عادی، کنتاکت اجازه می دهد تا جریان از مدار عبور کند.
با این حال، اگر جریان از حد از پیش تعریف شده بالاتر رود، کنتاکت ها گرم می شوند و تا زمانی که باز شوند منبسط می شوند. در نتیجه، مدار از منبع اصلی جدا می شود و تجهیزات را از آسیب محافظت می کند.
مزایای کلید اتوماتیک (MCCB)
- قطع سریع مدار در صورت بروز خطا، اتصال کوتاه، افت بیش از حد جریان و یا افزایش ولتاژ در مدار که این امر باعث جلوگیری از خسارات دیگر میشود.
- امکان استفاده مجدد و بلافاصله از کلید اتوماتیک بعد از رفع خطا بوجود آمده است.
- ساختار کلید اتوماتیک به گونه ای طراحی شده که اگر بر روی مدار اتصال کوتاه شد، متصل کنیم. ضمن عمل بسته شدن رله اضافه جریان کلید بسرعت وارد عمل شده و مدار را قطع می کند.
- تجهیزات جانبی کلید اتوماتیک (کنتاکتهای کمکی( این امکان را به کاربر میدهد تا وضعیت کلید را در اتاق فرمان مشاهد کند.
تفاوت کلید مینیاتوری و کلید اتوماتیک:
با توجه به اینکه کلیدهای مینیاتوری نیز این کار را انجام می‌دهند، این سؤال مطرح میشود، چرا و چه زمانی باید از کلیدهای اتوماتیک استفاده نمود؟
در زیر به مقایسه مینیاتوری و کلید اتوماتیک می‌پردازیم:
رنج جریانی
رنج رایج برای کلیدهای مینیاتوری بین ۰٫۵ تا ۶۳ آمپر است، درحالی‌که رنج جریانی کلیدهای اتوماتیک از ۲۵ آمپر شروع‌شده و معمولاً تا ۱۶۰۰آمپر نیز تولید می‌گردد.
کلیدهای اتوماتیک معمولاً دارای یک عقربه تنظیم در زیر کلید هستند که امکان تنظیم میزان دقیق جریان عملکرد کلید را برای هر دو حفاظت حرارتی و مغناطیسی مهیا می‌سازد. این در حالی است که کلیدهای مینیاتوری دارای رنجی ثابت هستند.
قدرت قطع از تفاوت کلید اتوماتیک و مینیاتوری
طبق تعریف، قدرت قطع کلیدهای حفاظتی، ماکزیمم جریان مؤثری است که آن کلید قادر به قطع آن است. بنابراین چنانچه کلیدی از قدرت قطع پائین تری نسبت به ماکزیمم جریان اتصال کوتاه شبکه برخوردار باشد در عمل قادر به قطع جریان اتصال کوتاه نبوده و خود نیز دچار آسیب می‌گردد.
کلیدهای مینیاتوری با قدرت قطع بالای ۱۵kA به‌ندرت ساخته می‌شوند. این در حالی است که قدرت قطع کلیدهای اتوماتیک معمولاً بالای ۲۵ کیلو آمپر است و برای بعضی رنج‌ها تا ۷۰ الی ۱۰۰ کیلو آمپر نیز می‌رسد. از این‌سو محدودیت قدرت قطع در کلیدهای مینیاتوری استفاده از آنها را برای بارهایی که نیاز به قدرت قطع بالا دارند (بارهای غیر اهمی مانند موتورها) محدود خواهد کرد.
نوع حفاظت
همان‌طور که می‌دانید کلیدهای مینیاتوری تنها دارای یک نوع حفاظت (حفاظت مغناطیسی) برای بار هستند. لذا تنها در صورت بروز اتصال کوتاه، مدار را قطع خواهند کرد. در سوی دیگر کلیدهای اتوماتیک می‌توانند هر دو نوع حفاظت الکتریکی و حرارتی را برای بار ایجاد کنند. این قابلیت سبب خواهد شد که استفاده از کلیدهای مینیاتوری برای بارهای موتوری به‌شدت محدود شود و تنها برای بارهای بسیار کوچک قابل‌استفاده باشد.
تجهیزات جانبی
وسعت تجهیزات جانبی برای یک کلید اتوماتیک ( مانند کنتاکت کمکی و کنتاکت خطا، شافت واسط کلید گردان و …) به‌مراتب از یک کلید مینیاتوری بیشتر است. این خصوصیت این قابلیت را به کلید میدهد که رنج وسیعی از حفاظت‌ها و نظارت‌ها را برای بار فراهم کند. گرچه کلیدهای مینیاتوری هم دارای تعداد محدودی از تجهیزات جانبی هستند اما تهیه آنها تا به‌مراتب مشکل‌تر است و با توجه به قیمت بالای آنها مقرون‌به‌صرفه نخواهد بود.
عملکرد در صورت بروز خطا از تفاوت کلید اتوماتیک و مینیاتوری
یکی از قابلیت‌های مهم کلیدهای اتوماتیک سه‌حالته بودن سوئیچ آن‌هاست, به این صورت که در صورت بروز خطا در یک کلید اتوماتیک کلید به‌جای قرار گرفتن در حالت قطع در حالت خطا قرار خواهد گرفت و این خصوصیت امکان مشاهده بروز قطعی مدار و بازشناختن علت آن (قطع دستی یا بروز خطا) را به ما خواهد داد. این در حالی است که کلیدهای مینیاتوری تنها دارای دو حالت عملکرد باز و بسته هستند.
قابلیت کنترل خودکار یا از راه دور از تفاوت کلید اتوماتیک و مینیاتوری
با استفاده از اضافه کردن یک مکانیزم موتوری به کلید اتوماتیک می‌توان این قابلیت را برای آن به وجود آورد که از راه دور یا به‌وسیله یک سامانه الکتریکی باز یا بسته شود. گرچه بهای بالای آن استفاده از آن را به‌شدت محدود کرده اما کلیدهای مینیاتوری به‌هیچ‌عنوان دارای چنین قابلیتی نیستند و برای قطع و وصل از راه دور باید از کنتاکتور در مدار آنها استفاده کرد.
استاندارد
استاندارد ۱۱۰ که معمولاً از سوی طراحان به‌عنوان منبع مورداستفاده قرار می‌گیرد صریحاً به این نکته اشاره‌کرده است که در یک تابلوی برق خروجی‌هایی که خود به یک تابلوی توزیع‌کننده کوچک‌تر متصل می‌شوند باید با کلید اتوماتیک حفاظت گردند. البته باید توجه داشت که استفاده از کلید مینیاتوری به‌عنوان حفاظت ورودی تابلوهای کوچک مجاز است.
چند کلمه آخر
برای اطمینان از ایمنی هنگام استفاده از برق و تجهیزات برقی، کلیدهای مدار در ساختمان ها نصب می شوند. آنها مطمئن می شوند که از خطرات آتش سوزی یا سایر مسائل الکتریکی با قطع جریان، لحظه ای که یک اتصال کوتاه یا اضافه بار را تجربه می کنند، اجتناب می کنند. از همین رو؛ هر دو MCB و MCCB باید توسط متخصصان نصب شوند تا احتمال خطا به حداقل برسد. به طور همزمان، مهم است که MCB یا MCCB مناسب را برای اطمینان از ایمنی عزیزان خود انتخاب کنید.