کلید مینیاتوری چیست

کلید مینیاتوری | فیوز مینیاتوری و کاربردهای آن چیست؟

یک کلید مینیاتوری (MCB) مدار الکتریکی را در شرایط غیر نرمال شبکه مانند بار اضافه یا شرایط خطا ، به صورت خودکار قطع می کند. این روزها ما فیوز های مینیاتوری (MCB) را در شبکه های الکتریکی فشار ضعیف به جای فیوز استفاده می کنیم. در صورت وجود شرایط خطا ممکن است فیوز تشخیص ندهد اما کلید مینیاتوری به صورت قابل اطمینان آن را تشخیص می دهد. در شرایط اضافه بار کلید مینیاتوری نسبت به فیوز حساس تر می باشد. حمل فیوز مینیاتوری از نظر الکتریکی ایمن تر از فیوز می باشد. هرگاه جریان بیش از حد به صورت مداوم از کلید مینیاتوری (MCB) عبور کند نوار دوفلزی (بی متالیک) خم می شود و و این خم شدن سبب می شود که قفل مکانیکی آزاد شود.

از آنجایی که این قفل مکانیکی به مکانیزم عملکرد متصل است سبب می شود که کنتاکتهای کلید مینیاتوری باز شود و کلید مینیاتوری OFF شود و از عبور جریان در داخل مدار جلوگیری کند. برای عبور مجدد جریان از مدار باید فیوز مینیاتوری به صورت دستی روشن (ON) شود. این مکانیسم مدار را از خطاهای ناشی از جریان اضافه و بار اضافه محافظت می کند. اما در شرایط اتصال کوتاه افزایش ناگهانی جریان سبب جابه جایی الکترومکانیکی پیستون مربوط به سیم پیچ و یا سولونوئید تریپ می شود. ضربه های پیستون اهرم تریپ سبب باز شدن فوری مکانیزم قفل شده و این فرآیند کنتاکتهای کلید مینیاتوری را باز می کند. کلید مینیاتوری خیلی ساده هیت و استفاده از آن آسان می باشد اما به صورت کلی قابل تعمیر نیست اما به آسانی جایگزین می شود.

بخش تریپ مهمترین بخش کلید مینیاتوری که کارکرد صحیح آن را به عهده دارد. دو نوع اصلی مکانیزم تریپ وجود دارد، مکانیزم اول یک بی متال است که حفاظت در برابر اضافه بار را فراهم می کند و مکانیزم دوم یک الکترومگنت که حفاظت در برابر اتصال کوتاه را فراهم می کند. اگر مدار برای مدت طولانی در شرایط اضافه بار بماند نوار بی متال بیش از حد گرم شده و خم می شود این خم شدگی نوار بی متالیک سبب جابه جایی قفل می شود. حرکت کنتاکت کلید مینیاتوری توسط فشار فنر صورت می پذیرد به این صورت که حرکت کوچک قفل سبب آزاد شدن فنر و نهایتا سبب جابه جایی کنتاکت MCB می شود. سیم پیچ جریان یا سیم پیچ تریپ به گونه ای قرار داده شده اند که در هنگام خطای اتصال کوتاه نیروی حرکت مغناطیسی سیم پیچ (mmf) باعث می شود که پیستون به همان نقطه قفل برخورد کرده و جا به جا شود.

امروزه طیف گسترده ای از کلید های مینیاتوری (MCB) با قدرت قطع 10KA تا 16 KA ، در کلیه زمینه های کاربردهای داخلی ، تجاری و صنعتی به عنوان وسیله ای قابل اطمینان مورد استفاده قرار گرفته می گیرد. فیوزهای مینیاتوری تجهیزاتی کند کار هستند و یا تاخیر عمل می کنند به این معنی که هر وقت مقدار جریان اضافه مدت زمان طولانی در مدار وجود داشته باشد این کلید کار می کند. بنابراین کلیدهای مینیاتوری برای بارهایی مانند سرج سوئیچها و جریانهای راه اندازی موتور مناسب نمی باشد. عموما این کلیدهای مینیاتوری طراحی شدند برای عمل در کمتر از 2. 5 میلی ثانیه در طول خطاهای اتصال کوتاه و در حدود 2 ثانیه الی 2 دقیقه در حالت اضافه بار (وابسته به سطح جریان).
کلیدهای مینیاتوری در تعداد پلهای مختلفی ساخته شده اند مانند ساختارهای تک پل و دو پل و سه پل و چهار پل با سطح جریان خطای متفاوت. در حالت استفاده از فیوز مینیاتوری سه پل اگر یک فاز مشکل داشته باشد کلید مینیاتوری کل مدار را قطع می کند و از این رو جداسازی کامل مدار فراهم می گردد. این ویژگی در خصوص حفاظت از موتورهای سه فاز مفید می باشد.

ساختار فیوز مینیاتوری :

یک فیوز مینیاتوری یک محفظه کامل با یک ماده عایق کاری شده می باشد به صورتی که از نظر مکانیکی قوی بوده و ایزوله کامل باشد. سیستم سوئیچینگ از یک کنتاکت قابل حرکت و یک کنتاکت فیکس تشکیل شده است که سیم های ورودی و خروجی به آن متصل می شود. فلز یا بخش حمل جریان از مس الکترولیتیک یا آلیاژ نقره بسته به رنج کلید مینیاتوری ساخته شده است. شماتیک کلید مینیاتوری به شکل زیر می باشد:

به دلیل اینکه در شرایط اضافه بار و اتصال کوتاه کانتکتها جدا می شوند یک آرک (قوس) الکتریکی تشکیل می شود. تمام کلیدهای مینیاتوری مدرن برای کنترل فرآیند قطع قوس طراحی شده اند که در آن استخراج انرژی قوس و خنک کردن آن توسط صفحات شکاف قوس انجام می شود. این صفحات توسط یک ماده عایق در وضعیت مناسبی نگهداری می شوند.

انواع تیپ های کلید مینیاتوری :

کلیدهای مینیاتوری بر اساس جریانهای تریپ آنی به سه دسته کلی تقسیم بندی می شوند:
• تیپ B
• تیپ C
• تیپ D

کلید مینیاتوری تیپ B :
این نوع از کلید مینیاتوری در بازه 3 تا 5 دقیقه به صورت آنی تریپ خواهد داد،این کلیدها معمولا برای بارهای مقاومتی یا اندوکتانسی کوچک که دارای موجهای سوئیچینگ کوچک هستند مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین این کلید مینیاتوری جهت تاسیسات ساختمانی و روشنایی به کار می رود.

کلید مینیاتوری تیپ C :
این نوع از کلید مینیاتوری در بازه 5 تا 10 دقیقه به صورت آنی تریپ خواهد داد،این کلیدها معمولا برای بارهای اندوکتانسی(القایی) بالا که موج سوئیچینگ آنها بالا می باشد نظیر موتورهای کوچک و روشنایی فلورسنت مورد استفاده قرار می گیرند. در خصوص مقدار جریانهای بالاتر اتصال کوتاه کلیدهای مینیاتوری تیپ B ترجیح داده می شوند. بنابراین این کلیدهای مینیاتوری برای مصارف صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.
کلید مینیاتوری تیپ D :
این نوع کلید مینیاتوری به صورت آنی با نرخ ده تا بیست و پنج برابر جریان نامی خود تریپ می دهد. این نوع ازکلیدهای مینیاتوری معمولا برای بارهای اندوکتانسی (القایی)بسیار زیاد که جریان هجومی بالا دارند مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین این کلیدها برای کاربردهای خاص تجاری و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. از جمله این کاربردها می توان دستگاههای اشعه ایکس و سیستمهای UPS و تجهیزات جوشکاری صنعتی و موتورهای سیم پیچ بزرگ را می توان نام برد.