کلید مینیاتوری چیست؟

کلید مینیاتوری یا فیوز مینیاتوری یا همان MCB مخفف واژه Miniature Circuit Breaker یک کلید الکترومکانیکی خودکار می باشد و تجهیزی است که مصرف کننده را هم در برابر خطای اتصال کوتاه و هم جریان اضافه بار حفاظت می کند و به علت خودکار بودن، بعد از قطع شدن، مجدد به مدار باز می گردد.

 کلیدهای مینیاتوری غیر قابل تنظیم بوده و می توانند هم به صورت مغناطیسی و هم به صورت حرارتی عمل کنند. علت اینکه این کلیدها را کلید خودکار مینیاتوری می نامند این است که عمل قطع مدار را به صورت اتوماتیک و خودکار انجام می دهد و مجدد به حالت آماده به کار باز می گردد. یکی از تفاوت های اصلی کلید های خودکار مینیاتوری با فیوز ها هم همین مورد است. یعنی اینکه فیوز ها یکبار مصرف هستند و پس آب شدن و قطع مدار، باید تعویض شوند و مجدد به چرخه کار باز نمی گردند. اما کلیدهای خودکار مینیاتوری علاوه بر اینکه قابل قطع شدن زیر بار نیز هستند و هم به صورت خودکار و هم به صورت دستی می توانند مدار را قطع کنند، پس از قطع مدار مجدد آماده به کار می شوند و بارها این عمل را می توانند تکرار کنند. هایپر صنعت فامکو ارائه دهنده انواع کلیدهای مینیاتوری می باشد.

طریقه عملکرد کلید مینیاتوری

1. عملکرد الکترومغناطیسی

همان طور که می دانیم اتصال کوتاه یک نوع خطا است که در صورت وقوع آن جریان بسیار بالایی از مدار عبور می نماید و این جریان بسیار زیاد سبب ایجاد حرارت بسیار بالا و شوک به مدار می گردد و گاها سبب آتش سوزی و از بین رفتن مدار و مصرف کننده می شود. از این رو لازم است تجهیزی جهت تشخیص و حفاظت از مدار جهت جدا کردن قسمت آسیب دیده از سالم به کار برده شود. کلید مینیاتوری این جریان اتصال کوتاه را از طریق یک سیم پیچ با تعداد دور کم و قطر زیاد تشخیص می دهد.

نمای داخلی سیستم عملکرد مغناطیسی داخل مینیاتوری

2. عملکرد بی متال

تشخیص جریان اضافه بار نیز در کلید مینیاتوری همانند بسیاری از تجهیزات دیگر از طریق دو قطعه فلز نیمه هادی (بی متال) صورت می پذیرد، به طوری که هرچه جریان بیشتری از طریق مصرف کننده (بار) کشیده شود فلز گرم تر شده و در نتیجه خم می شود و ارتباط مدار قطع می گردد.

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.

به دلیل رنج قطع محدودی که کلیدهای مینیاتوری دارند، برای حفاظت از بارهایی که جریان اتصال کوتاه بالایی دارند مناسب نیستند، در اینگونه بارها از کلیدهای اتوماتیک کمپکت استفاده می گردد که جریان قطع اتصال کوتاه بالاتری دارند.

نحوه انتخاب کلید مینیاتوری مناسب

کلیدهای مینیاتوری شامل تقسیم بندی های مختلفی هستند. که این تقسیم بندی ها بر اساس سرعت قطع و تعداد پل آنها انجام می شود. در هنگام انتخاب کلید مینیاتوری باید بسته به نوع کاربرد و نوع حفاظت مورد نیاز، کلیدی انتخاب شود که علاوه بر قطع تمام جریان های ناخواسته، حفاظت لازم را برای سیستم فراهم کند، در غیر این صورت خسارت های زیادی به تجهیزات، مدارات و جان انسان ها وارد می شود.

دسته بندی کلیدهای مینیاتوری

کلیدهای مینیاتوری بسته به محدوده قطع جریان آنها به دو دسته تندکار و کندکار تقسیم می شوند که این تقسیم بندی تیپ کلیدها را تعیین می کند.

کلیدهای تندکار محدوده قطع جریان کمتری دارند و بعد از احساس اضافه جریان، با تاخیر بسیار کمی، مسیر جریان اضافه را قطع می کنند. ولی کلیدهای کندکار، نسبت به کلیدهای تندکار، محدوده قطع جریان آنها بیشتر بوده و سرعت قطع ملایم تری دارند، با تاخیر بیشتری عمل می کنند و طبیعتا در اضافه جریان بیشتری فرمان قطع را صادر می کنند. از این دسته از کلیدها بیشتر برای حفاظت مدارات موتوری استفاده می شود، زیرا در این مدارات جریان راه اندازی بالاست و علت کارگذاری کلید مینیاتوری کندکار این است که تاخیر در عملکرد آنها باعث قطع سریع موتور به محض راه اندازی نشود.

کلید مینیاتوری تیپ B (تندکار)

برای تجهیزاتی به کار می روند که ضریب اتصال کوتاه پایین تری دارند. این مینیاتوری ها به سرعت با تشخیص اضافه بار به حالت قطع می روند. همچنین در جریان اضافه بار لحظه ای بین 3 تا 5 برابر جریان نامی و در زمان مشخص، جریان خروجی را قطع می کنند. در مصارف خانگی و روشنایی و همچنین در سیستم های IT و TN به طور معمول مورد استفاده قرار می گیرند.

به این تیپ از کلید مینیاتوری، تیپ روشنایی نیز می گویند.

کلید مینیاتوری تیپ C (کندکار)

برای مصارف خانگی و موتوری مانند موتورهای القایی و موتورهای با توان کم و جریان های راه اندازی پایین و همچنین بارهای با ضریب اشباع پایین مثل موتور کولر گازی یا پمپ های آب خانگی به کار می روند. این کلیدها نیز مدار را در جریان های اضافه بار بین 5 تا 10 برابر جریان نامی قطع می کنند و محدوده قطع جریان در این تیپ کلید، نسبت به تیپ B بیشتر است.

به این تیپ از کلید مینیاتوری، تیپ موتوری نیز می گویند.

کلید مینیاتوری تیپ D (خیلی کندکار)

برای بارهای با ضریب اشباع بالاتر مانند ترانسفورماتورها، دستگاه های X-Ray در بیمارستان ها و یا دستگاه های جوش، از کلیدهای مینیاتوری تیپ D استفاده می گردد. جریان قطع اضافه بار لحظه ای در این کلیدها بین 10 تا 20 برابر جریان نامی است، پس می توان نتیجه گرفت که محدوده قطع جریان در این تیپ کلیدها از همه تیپ ها بیشتر است.

به این تیپ از کلید مینیاتوری، تیپ ترانسفورماتوری یا ترانسفورمری نیز می گویند.

نکته قابل توجه در مورد این کلید مینیاتوری این است که این کلید را نباید در کاربری های خانگی به کار برد، چون برای تجهیزات با جریان نوسان بالا طراحی شده است و به کار بردن آن در کاربری های خانگی هیچ حفاظتی را برای ما فراهم نمی کند.

کلید مینیاتوری تیپ K

برای حفاظت در مدارات قدرت ترانس ها و موتورها به کار می رود. این نوع کلیدهای مینیاتوری نسبت به اضافه بار یا جریان اضافی در مقایسه با تیپ D حساسیت بیشتری دارند و در صورت بیشتر شدن جریان از 8 تا 10 برابر جریان نامی به سرعت کلید عمل کرده و مدار را قطع می کند. این کلیدها برای موتورهای زیر بار، هم چنین برای مدارات سلفی و بارهای موتوری با جریان هجومی بالا مطلوب هستند. در اتصال کوتاه منحنی قطع آن بین تیپ های D و C است.

به این تیپ از کلید مینیاتوری، تیپ قدرت نیز می گویند.

کلید مینیاتوری تیپ Z

این تیپ، حساس ترین تیپ از خانواده کلیدهای مینیاتوری می باشد، حساسیت این نوع کلید از سایر تیپ ها بیشتر است و در حالتی که جریان عبوری بین 2 تا 3 برابر بیشتر از جریان نامی باشد، در سریع ترین زمان جریان اتصال کوتاه و جریان اضافه بار را قطع می کند. به دلیل اینکه این کلیدها جریان های نشتی ضعیف را نیز حس می کنند، معمولا از این کلیدها در مدارهای ارزشمند و با حساسیت بالا و همچنین جهت حفاظت مدارات PLC و بردهای الکترونیکی استفاده می شود.