در واقع کلید مینیاتوری یا همان MCB Miniature Circuit Breaker یک کلید الکترومکانیکی خودکار می باشد. تجهیزی است که مصرف کننده را هم در برابر خطای اتصال کوتاه و هم جریان اضافه بار حفاظت می کند. و به آن حفاظت مغناطیسی و حفاظت حرارتی می گویند. مدارهای الکتریکی در برابر انواع خطاها و اتصال کوتاه که بسیار مخرب هستند، آسیب پذیر می باشند.
در این هنگام فیوزها و MCB ها وظیفه خود را انجام می دهند. هر دو یک کار مشابه را انجام می دهند. مسیر جریان به مدار یا تجهیزات را قطع کرده و مدار را ازخطرات الکتریکی محافظت می کند. اما اصل علمکرد و قابلیت های آن ها متفاوت می باشد.
فیوز یک وسیله الکتریکی است که هر زمان جریان بیش از مقدار معینی باشد جریان خود را در مدار متوقف می کند.
نکته قابل توجه اینکه فیوز در اثر عبور جریان، گرم می شود. و در صورت بیشتر شدن آن از یک مقدار معینی ، مدار را قطع می کند .
فیوز های مینیاتوری دو نوع حفاظت انجام می دهند:
- حفاظت در برابر اتصال کوتاه
- حفاظت در برابر اضافه جریان
یکی از پرکاربردترین تجهیزات حفاظتی، MCB یا کلید مینیاتوری است. از کلیدهای مینیاتوری در رنج ها و تیپ های مختلف، در خانه ها تا کارخانه ها، برای حفاظت از تجهیزات استفاده می شود.
مینیاتوری ها از رنج A 0.5 تا A 125 و با توجه به کاربرد و رنج قطع آنها، در ۵ تیپB ،C ،D که پرکاربردترین ها و K و Z که کم کاربردترین ها هستند، در دسترس می باشند.
تیپ های K و Z کلیدهای بسیار حساسی بوده و در محافظت از دستگاه های حساس، بسیار سریع عمل می‌کنند.
تیپ های معمول عبارتند از : تیپ B ، تیپ C ، تیپ D ، تیپ K ، تیپ Z
فیوز مینیاتوری تیپ B بیشتر در کاربردهای مسکونی و برای روشنایی استفاده می‌شود. این نوع مینیاتوری ها، هنگامی که اضافه جریان لحظه ای، بین ۳ تا ۵ برابر جریان نامی باشد، جریان خروجی را قطع می کند.
فیوز مینیاتوری تیپ C مصارف صنعتی دارد و هنگامی که اضافه جریان لحظه ای، بین ۵ تا ۱۰ برابر جریان نامی باشد، جریان خروجی را قطع می کند.
فیوز مینیاتوری تیپ D کاربردهای خاص صنعتی و تجاری که جریان هجومی در آن ها بسیار زیاد میباشد مانند ترانسفورماتورها، استفاده می شوند و هنگامی که اضافه جریان لحظه ای بین ۱۰ تا ۲۰ برابر جریان نامی باشد، جریان خروجی را قطع می کند.
فیوز مینیاتوری تیپ K هنگامی که اضافه جریان لحظه ای بین ۸ تا ۱۲ برابر جریان نامی باشد، جریان خروجی را قطع میکند. این نوع مینیاتوری ها برای بارهای القایی و موتوری با جریان هجومی بالا، مناسب می‌باشند. لازم به ذکر است که مینیاتوری های تیپ K، از مینیاتوری های تیپ D حساس تر و سریع تر هستند.
فیوز مینیاتوری تیپ Z هنگامی که اضافه جریان لحظه ای بین ۲ تا ۳ برابر جریان نامی باشد، جریان خروجی را قطع می کند. در سریع ترین زمان، جریان اضافه بار و اتصال کوتاه را قطع می کند. این نوع مینیاتوری ها از حساس ترین مینیاتوری ها بوده و در مدارات حساس استفاده می شود.
جریان قطع کلیدهای مینیاتوری (Icn)
این پارامتر مربوط به حداکثر جریان اتصال کوتاه است. که در آن با خیال راحت و بدون مشکل، مینیاتوری. مدار را قطع می کند و در هنگام انتخاب باید در نظر گرفت.
رنج جریانی کلیدهای مینیاتوری از 2 الی 100 آمپر می باشد و به صورت تک فاز و سه فاز و. در انواع تک پل، دو پل، سه پل، و چهار پل و معمولا تا قدرت قطع 16 کیلو آمپر موجود هستند. رنج جریانی کلیدهای مینیاتوری از 1 الی 63 آمپر می باشد.
۲,۳,۴,۶,۱۰,۱۶,۲۰,۲۵,۳۲,۴۰,۵۰,۶۳A
ظرفیت قطع، نشان دهنده قدرت قطع مدار در جریان های اتصال کوتاه است. ظرفیت های قطع متداول در کلیدهای مینیاتوری برابر با 4.5 هزار آمپر، 6 هزار آمپر و 10 هزار آمپر می باشد.
کلید مینیاتوری تک فاز
این کلیدها در مدارات تک فاز جهت حفاظت جریان اضافه بار و جریان اتصال کوتاه مورد استفاده قرار می گیرند که میتواند شامل انواع کلید تک پل و دوپل باشد. کلید تک پل به معنای داشتن یک ترمینال در ورودی و خروجی می باشد. کلیدهای دو پل طراحی شدند تا در مدارات تک فاز، علاوه بر سیم فاز، سیم نول هم دارای حفاظت باشد و امکان قطع مدار نول هم باشد.
کلید مینیاتوری سه فاز
کلید مینیاتوری سه فاز دارای انواع سه پل و چهار پل می باشد و در مدارات سه فاز مورد استفاده قرار می گیرد. برق سه فاز در سیستم های صنعتی برای راه اندازی تجهیزاتی از قبیل. الکتروموتورهای القایی یا پمپ های سه فاز، کولرهای گازی، ماشین آلات صنعتی و غیره که نیاز به تغذیه سه فاز می باشد، به کار گرفته می شود. در این مدارات، جهت حفاظت از مدار در مقابل اتصال کوتاه و نشتی جریان، در جریان های کم (تا 125 آمپر) از کلیدهای مینیاتوری استفاده می شود.
تعداد پل کلیدهای مینیاتوری
تک پل (SP): مینیاتوری تک پل، سوئیچینگ و حفاظت در برابر اتصال کوتاه و اضافه جریان را فقط برای یک فاز، فراهم می کند.
تک پل + نول (SPN): این نوع مینیاتوری ها، داری یک قطب فاز و یک قطب نول هستند که بر روی پل نول هیچ گونه حفاظتی وجود ندارد.
۲ پل (DP): مینیاتوری دو پل، سوئیچینگ و حفاظت را برای دو فاز فراهم می کند.
۳ پل (TP): مینیاتوری سه پل، سوئیچینگ و حفاظت را روی هر سه فاز فراهم میکند.
۳ پل + نول (TPN): این نوع مینیاتوری ها، سوئیچینگ و حفاظت را در سه فاز انجام می دهند و علاوه بر این، دارای یک پل نول نیز می باشند که بدون هیچ گونه محافظتی، فقط عمل سوئیچینگ انجام می دهد.
۴ پل (۴P): این نوع مینیاتوری ها، شبیه به مینیاتوری ها نوع TPN هستند، با این تفاوت که پل نول آن ها نیز، دارای حفاظت است.
انواع جریان در کلید مینیاتوری
دو نوع جریان در کلید های مینیاتوری وجود دارد، که در هنگام انتخاب مینیاتوری بسته به نوع کاربری، باید به آنها دقت شود. این جریان ها عبارتند:
1-جریان لحظه ای: جریانی است که در یک لحظه ی کوتاه (کمتر از 1 ثانیه) کلید مینیاتوری می تواند آن را تحمل کند و معمولا بزرگی آن 3000 یا 6000 آمپر است که بر روی کلید درج شده است. این جریان همان قدرت قطع کلید مینیاتوری است. قدرت قطع، ماکزیمم میزان جریانی است که کلید تا قبل از منهدم شدن می تواند تحمل کند و از آن مقدار به بعد، در صورت قطع نشدن کلید، کلید منهدم می شود.
2-جریان نامی: میزان جریان مجازی که کلید می تواند در کارکرد نرمال خود به صورت مداوم تحمل کند بدون اینکه قطع شود را جریان نامی می نامند و در صورتی که جریان عبوری از مدار از این عدد بیشتر شود، مدار توسط مینیاتوری قطع می گردد. ماکزیمم جریان نامی بر روی کلیدهای مینیاتوری نوشته شده است.
مشاهده انواع مدل های مینیاتوری schneider
ساختار داخلی کلید مینیاتوری
- اهرم قطع و وصل
- بازوی متحرک
- کنتاکت اصلی جریان خروجی
- ترمینال های قدرت (ترمینال های ورود و خروج)
- فلز بیمتال
- پیچ کالیبراسیون محدوده عملکرد
- سیم پیچ قطع
- جرقه گیر
شاسی کلید : وسیله ای برای قرار دادن کلید فیوز های مینیاتوری در حالت قطع و وصل می باشد.
عملگر مکانیزم دستگاه و اهرم مکانیکی
کنتاکت اصلی جریان : کنتاکتی که جریان اصلی از آن عبور می کند .
ترمینال های اتصال
بی متال : رله اضافه بار بکار رفته در کلید فیوزهای مینیاتوری یک بی متال است که در زمان تولید بوسیله یک پیچ ، آمپر دقیق آن تنظیم و توسط کارخانه قفل می شود . این رله ، کار قطع مدار را در برابر اضافه بار بر عهده دارد که در نوع غیر استاندارد مینیاتوری ، این قسمت اصلا وجود ندارد .
فنر ها و اتصالات
مگنت : از یک سیم پیچ و تیغه پهن متصل به انتهای سیم پیچ مگنت ، شیارهای اتصال لولایی و هسته مرکزی تشکیل شده است که در برابر اتصال کوتاه واکنش نشان داده و باعث قطع کلید می شود . در کلید فیوز های استاندارد ، هر جریان نامی مگنت خاص خود را دارد ، در حالی که در انواع غیر استاندارد برای آمپراژهای مختلف از یک نوع مگنت استفاده می شود .
جرقه گیر : آرک یا قوس الکتریکی که از قطع و وصل کلید حاصل می شود ، توسط جرقه گیر دفع می شود .
مزایای استفاده از کلید مینیاتوری (MCB) به جای فیوز (Fuse)
فیوزها بعد از قطع خطای مدار، مجددا قابل استفاده نبوده و باید تعویض و یا تعمیر شوند. ولی کلیدهای مینیاتوری، بلافاصله بعد از قطع خطای مدار، بعد از اصلاح خطا، مجدد قابل استفاده هستند.
دقت قطع در کلید مینیاتوری به مراتب بالاتر از فیوز است.
کلیدهای مینیاتوری قادر هستند جریان های نشتی بسیار کوچک را که توسط فیوز قابل تشخیص نبوده، ولی می توانند سبب برق گرفتگی، آتش سوزی و غیره شوند را، قطع کنند.
کلیدهای مینیاتوری دو عمل حفاظت و کنترل را همزمان انجام می دهند و این یعنی به جای یک کلید + فیوز در مدارات به کار می روند.
هزینه اولیه کلیدهای مینیاتوری در مقایسه با فیوزها بالاتر است، ولی به علت استفاده طولانی مدتی که می توان از کلید مینیاتوری انجام داد، در یک بازه زمانی بلند مدت، استفاده از کلیدهای مینیاتوری بسیار به صرفه تر از فیوزهاست.
به علت سوختن فیوز در برابر اتصالی های مدار، مشکلات نصب و دردسرهای تعویض و غیره در هنگام استفاده، استفاده از کلید مینیاتوری به مراتب راحت تر از فیوز است.
انواع کلید مینیاتوری
- Acti9 iC40 تا جریان 40 آمپر
- Acti9 iC60 تا جریان 63 آمپر
- 1Acti9 C120 تا جریان 125 آمپر
- Acti9 NG125 تا جریان 125 آمپر برای کاربری های خاص
- Acti9 iC60 L-MA مینیاتوری حفاظت استارت موتور تا 40 آمپر
- Acti9 NG125 L-MA مینیاتوری حفاظت استارت موتور تا 80 آمپر
- P25M مینیاتوری حفاظت استارت موتور تا 25 آمپر
عملکرد کلید مینیاتوری یکی بر اساس اثر حرارتی جریان برق و دیگری بر مبنای اثر الکترومغناطیسی است.
عملکرد حرارتی MCB: قسمتی از کلید شامل یک نوار بی متال (نواری با دو فلز مختلف) است که به طور معمول از جنس برنج و فولاد هستند و در راستای هم متصل شده اند. با افزایش جریان اضافه و مدت دار، حرارت ناشی از آن باعث خم شدن بی متال و آزاد شدن دستگیره تریپ و جدا شدن کنتاکت ها از هم و نهایتاً باز شدن اتصالات کلید و قطع مدار می شود.
عملکرد مغناطیسی MCB: تشخیص جریان اتصال کوتاه بر عهده سیم پیچی با تعداد دور کم و قطر زیاد به صورت مغناطیسی است و در این حالت کلید مینیاتوری مدار را قطع می کند. این عملکرد به صورتی است که در اثر اتصال کوتاه و افزایش جریان به طور ناگهانی، پیستون وابسته به سیم پیچ یا مفتول کلید مینیاتوری به صورت الکترومکانیکی جا به جا می شود و به اهرم چرخشی ضربه وارد می کند که این ضربه باعث آزاد شدن اتصال های مدار می شود.
