کلید مینیاتوری چیست؟

کلید مینیاتوری از تجهیزات پرمصرف در صنعت برق است که در این مقاله مفصل راجع به آن صحبت می‌کنیم.

در گذشته با استفاده از فیوز انفجاری در برابر جریان اضافه بار محافظت می کردیم. که این روش، روش مناسبی نیست. زیرا با عبور جریان اضافی، فیوز ذوب و منفجر می شود. از این طریق اتصال مدار الکتریکی را قطع و از بقیه مدار محافظت می کند.

کلیدهای مینیاتوری این عملکرد را بهبود بخشیدند. زیرا با عبور جریان اضافه بار ذوب نمی شوند و از بین نمی روند. بنابراین مجدد قابل استفاده هستند. کلید مینیاتوری (Miniature Circuit Breaker) به اختصار MCB گفته می شود. MCB یک قطع کننده مدار قابل تنظیم و دارای مکانیزم الکترومکانیکی عمل است. در مدارهای الکتریکی و برق کشی ساختمان از کلیدهای مینیاتوری استفاده می شود. کلید مینیاتوری مدار را در برابر جریان اضافه بار و خطای اتصال کوتاه محافظت می کند. لازم به ذکر است، کلید مینیاتوری از انسان در برابر شوک الکتریکی ناشی از جریان نشتی محافظت نمی کند. این حفاظت را کلیدهای جریان نشتی (RCBO) انجام می دهند. کلیدهای مینیاتوری از 2 تا 100 آمپر و به صورت تکفاز و سه فاز در انواع تک پل، دو پل، سه پل و چهار پل ساخته می شوند.

وظایف اصلی کلید مینیاتوری :

MCB دارای دو مشخصه اصلی جریان نامی و جریان لحظه ای است.

اضافه بار – آمپر (A)

مدار و کابل برای عبور جریانی مشخص طراحی شده اند. هنگامی که جریانی بیش از این مقدار از مدار عبور کند، خطای جریان اضافه بار رخ می دهد. این اتفاق می تواند در آشپزخانه رخ دهد. به عنوان مثال وقتی کتری، ماشین ظرفشویی، اجاق برقی، مایکروویو و مخلوط کن همه به طور همزمان استفاده می شوند. MCB مدار برق را قطع می کند. در نتیجه از گرم شدن بیش از حد و آتش سوزی در کابل و پایانه ها جلوگیری می کند.

اتصال کوتاه – کیلو آمپر (kA)

اتصال کوتاه نتیجه ی نقص در بخشی از مدار الکتریکی یا دستگاه است. به طور بالقوه بسیار خطرناک تر از اضافه بار است. زیرا با مقیاس بزرگتر و سرعت بیشتر رخ می دهد. زمانی ایجاد می شود که بین هادی های مدار ارتباط مستقیم وجود داشته باشد. بدون مقاومت ایجاد شده توسط مدار، جریان الکتریکی در یک مدار به دور مدار می شتابد. و آمپر را هزاران بار در چند میلی ثانیه ضرب می کند.

MCB های مورد استفاده در تاسیسات داخلی معمولاً دارای قدرت قطع 6kA یا 6000 آمپر هستند. به این معنی است که جریان بیش از حد ناشی از اتصال کوتاه، نباید از 6000 آمپر تجاوز کند. در شرایط صنعتی و ماشین آلات بزرگ، استفاده از MCB با قدرت قطع 10kA ضروری است. بالاترین ولتاژ کاری خط این کلید ها 415V است. دسته بندی بر اساس قدرت قطع کلید، نشان دهنده حداکثر جریان خطای احتمالی (PFC) است. با بالاتر رفتن از این مقدار کلید مینیاتوری دچار آسیب می شود.

هنگام خرید کلید مینیاتوری توجه به قدرت قطع کلید، ضروری است.

معنی علائم درج شده روی کلید مینیاتوری :

مشخصات فنی کلید را می توان از اعداد درج شده روی آن استخراج کرد. در تصویر زیر معنی علائم نوشته شده روی کلید مینیاتوری را مشاهده می کنید.

قدرت قطع، بیشترین مقدار جریانی است که کلید در یک لحظه توانایی تحمل آن را دارد.

جریان نامی، ماکزیمم جریانی که کلید توانایی تحمل آن را دارد. اگر جریانی بیش از این مقدار از کلید عبور کند، کلید مدار را قطع می کند.

کلید مینیاتوری چگونه عمل می کند و از چه اجزایی تشکیل شده است؟

در تصویر زیر اجزای داخلی کلید مینیاتوری را مشاهده می کنید.

MCB به وسیله ی نوار فلزی بیمتال حفاظت در برابر جریان اضافه بار را انجام می دهد. با عبور جریان اضافی، نوار بیمتال توسط بار الکتریکی گرم می شود. در نتیجه خم می شود و قفل مکانیکی را آزاد می کند. قفل که به مکانیزم عمل متصل است، باعث باز شدن اتصالات و شکستن مدار می شود. از آنجایی که هادی در یک محفظه پلاستیکی قرار دارد، استفاده از آن بسیار ایمن تر است. 

حفاظت در برابر اتصال کوتاه توسط سیم پیچ انجام می شود. افزایش ناگهانی و چشمگیر جریان الکتریکی باعث جابجایی الکترومکانیکی پیستون از سیم پیچ می شود. پیستون با ضربه زدن به اهرم حرکت، باعث آزاد شدن فوری مکانیزم قفل می شود. در نتیجه اتصالات باز می شود و مدار را می شکند.

انواع کلید مینیاتوری :

کلیدهای مینیاتوری بر حسب میزان حساسیت، به دسته های زیر تقسیم بندی می شوند:

کلید مینیاتوری نوع B