انواع کلید مینیاتوری و کاربردهای آن ها

محافظت از مدارهای الکتریکی در برابر اضافه بار و خطاهای اتصال کوتاه ضروری است. کلید مینیاتوری از جمله تجهیزات پرکاربردی است که برای حفاظت از مدار در برابر این خطاها مورد استفاده قرار می گیرد. رد پای این کلیدها در کاربردهای مسکونی، تجاری و صنعتی مشهود است. متناسب با نوع و مشخصات مدار، انواع کلید مینیاتوری متفاوتی تولید و به بازار عرضه شده است

کلیدهای مینیاتوری نه تنها از مدار حفاظت می کنند، بلکه امکان کنترل مدار را نیز برای ما فراهم می کنند. این کلیدها را می توان براساس کلاس کاری یا تایپ، تعداد پل و همچنین سیستم ولتاژی که در آن مورد استفاده قرار می گیرند دسته بندی کرد. در این مقاله به بررسی نمونه های مختلف این تجهیزات می پردازیم. با ما همراه باشید.

ساختار و عملکرد کلید مینیاتوری

آشنایی با ساختار و عملکرد این کلیدها کمک می کند به درک بهتری از دسته بندی آن ها برسیم. کلید مینیاتوری از دو ساختار حفاظتی مختلف برای محافظت از مدار استفاده می کند. حفاظت در برابر اضافه جریان حرارتی به کمک یک تیغه بی متال انجام می شود. علاوه بر این یک مکانیزم الکترومغناطیسی وظیفه حفاظت از مدار در برابر اتصال کوتاه را بر عهده دارد.

جزئیات بیشتر در مورد ساختار و عملکرد کلید مینیاتوری را در مقاله

“کلید مینیاتوری چیست و چه کاربردهایی دارد” ببینید.

مکانیزم الکترومغناطیسی با ایجاد یک میدان مغناطیسی و در نتیجه یک آهنربای الکتریکی فرآیند حفاظت از مدار را انجام می دهد. با توجه به تفاوت ساختار سیم پیچ مورد استفاده در سیستم های AC و DC، کلید مینیاتوری مورد استفاده برای هر کدام از این سیستم ها متفاوت است. لازم به ذکر است با رعایت شرایط ذکر شده در کاتالوگ، برخی از انواع کلید مینیاتوری را می توان در هر دو سیستم مورد استفاده قرار داد.

انواع کلید مینیاتوری AC

سهولت تولید و انتقال برق AC، سبب رواج آن در جای جای دنیا شده است. در حال حاضر کمت پروژه مسکونی، تجاری یا صنعتی را می توانید پیدا کنید که از برق متناوب استفاده نکند. با توجه به کاربرد گسترده این سیستم ولتاژی و ضرورت استفاده از کلید مینیاتوری در مدار، انواع مختلفی از کلید مینیاتوری برای این سیستم در بازار موجود است.

کلید مینیاتوری AC چند پل؟

برق AC به صورت تک فاز و سه فاز تولید و منتقل می شود. اغلب صنایع و ساختمان های بزرگ نیز از برق سه فاز استفاده می کنند. اما در پروژه های مسکونی و برخی صنایع کوچک استفاده از برق تکفاز رواج دارد. بر این اساس انواع کلید مینیاتوری تکفاز و سه فاز در بازار موجود است که عبارتند از:

• کلید مینیاتوری تک پل (کنترل فاز در سیستم تکفاز(
• کلید مینیاتوری دو پل ( کنترل فاز و نول در سیستم تکفاز(
• کلید مینیاتوری سه پل (کنترل فازها در سیستم سه فاز(
• کلید مینیاتوری چهار پل (کنترل فازها و نول در سیستم سه فاز(

برای “آشنایی با کلید مینیاتوری سه فاز زیمنس” این مقاله را مطالعه کنید.

برای “آشنایی با انواع کلید مینیاتوری تکفاز” به این مقاله مراجعه نمایید.

لازم به ذکر است برخی از کلیدهای 2 پل و 4 پل موجودند که حفاظتی روی نول ارائه نمی دهند. پر واضح است که رنج ولتاژ و جریان متنوعی از این کلیدها در بازار موجود است. در برخی موارد کلید میناتوری سه پل و چهار پل به لحاظ ظاهری مشابه هم هستند اما باید دقت داشت در نوع سه پل هیچ حفاظتی بر روی نول وجود ندارد و فقط نول به همراه فاز ها قطع می شود.

کلاس بندی مینیاتوری AC

نوع مناسب MCB بر اساس الزامات کاربردی خاص، از جمله نوع بار، جریان هجومی مورد انتظار، سطوح جریان خطا، و حساسیت به افزایش جریان انتخاب می شود. زمان عکس العمل و میزان حساسیت مکانیزم الکترومغناطیسی به افزایش جریان، دو پارامتر مهم در کلاس بندی انواع کلید مینیاتوری است.

 بر این اساس کلیدهای مینیاتوری AC در کلاس های زیر دسته بندی می شوند:

مینیاتوری تایپ B

این کلیدها در جریانی بین 3 تا 5 برابر جریان نامی تریپ می کنند و ضریب اتصال کوتاه پایینی دارند. فیوز مینیاتوری تایپ   B به کلید تندکار هم شناخته می شود زیرا  پس از تشخیص اضافه بار به سرعت به حالت قطع می رود. از کلید مینیاتوری تیپ B برای محافظت از مدارها و بارهای همه منظوره با جریان هجومی متوسط طراحی شده است. این کلیدها برای کاربردهای مسکونی و تجاری مانند مدارهای روشنایی، پریزهای برق و لوازم خانگی کوچک استفاده می شوند. کلید های تیپ B به گروه روشنایی هم شناخته می شوند.

کلاس C

کلاس C در مقایسه با نوع B دارای قدرت قطع بالاتری هستند. این کلیدها جریان مدار را در بازه 5 تا 10 برابر جریان نامی قطع می کنند. اما به لحاظ سرعت قطع نسبت به کلید تایپ B سرعت قطع کمتری دارند. به همین دلیل کلید مینیاتوری تیپ C با نام کلید کندکار هم شناخته می شود. مدارهایی با جریان هجومی بالاتر، مانند مدارهای کنترل موتور، بارهای القایی و تاسیسات روشنایی تجاری/صنعتی از این کلاس کلید مینیاتوری استفاده می کنند. کلید های تیپ C به تیپ موتوری هم شناخته می شوند.

فیوز مینیاتوری تیپ D

کلاس D دارای بالاترین مشخصه تریپ هستند و برای محافظت از مدارهایی با جریان های هجومی بسیار بالا استفاده می شوند. این کلیدها در جریانی بین 10 تا 20 برابر جریان نامی تریپ می کنند. کاربردهای صنعتی مانند تابلوهای توزیع برق، موتورهای بزرگ و تجهیزات با جریان راه اندازی بالا مانند ترانسفورماتور ها، دستگاه های جوش از جمله کاربردهای این کلیدهاست. فیوز مینیاتوری تیپ D به تیپ ترانسفورماتوری هم شناخته می شود. باید توجه داشت به دلیل رنج جریان قطع بالایی که دارد در کاربردهای خانگی هیچ حفاظتی ایجاد نمی کند.

حفاظت از بار القایی با کلاس K

بارهای القایی بزرگ، مشخصاتی دارند که انواع کلید مینیاتوری قادر به کنترل آن نیستند. این بارها در لحظه راه اندازی جریان هجومی بزرگی از مدار می کشند که در زمان کوتاهی فروکش می کند. کلاس K دارای مشخصه قطع تاخیری است و به طور خاص برای محافظت از مدارهایی با بار القایی بزرگ مانند ترانسفورماتورها و موتورها طراحی شده اند. خاموش شدن تاخیری به تطبیق جریان های هجومی در هنگام راه اندازی موتور کمک می کند. کلید میناتوری کلاس K به تیپ قدرت هم شناخته می شود.

کلاس Z برای بارهای حساس

کلیدهای این کلاس دارای ویژگی خاموش شدن بسیار سریع هستند و برای محافظت از مدارهای حساس و حیاتی مانند تجهیزات الکترونیکی، کامپیوترها و مراکز داده استفاده می شوند. این کلیدها محافظت بیشتری در برابر خطای اتصال کوتاه ارائه می دهند. کلید میناتوری کلاس Z جریان نشتی بسیار ناچیز را هم تشخیص می دهد.

مینیاتوری کلاس G

کلیدهای نوع G برای کاربردهای تخصصی طراحی شده اند. این کلیدها قادرند مدار را در برابر خطاهای زمین محافظت کنند. معمولاً در مدارهایی که خطر برق گرفتگی یا آسیب ناشی از خطاهای زمین باید به حداقل برسد، مانند حمام، استخر، یا تاسیسات در فضای باز از این کلیدها استفاده می شود.

انواع کلید مینیاتوری DC

این کلیدها همانطور که از نامشان پیداست برای استفاده در شبکه جریان مستقیم طراحی شده اند. از کلید مینیاتوری DC می توان برای مدار جریان متناوب استفاده کرد. اما عکس این حالت صادق نیست. استفاده از انواع کلید مینیاتوری AC در مدارات جریان مستقیم می تواند خسارات جبران ناپذیری به بار بیاورد. عدم عملکرد صحیح و تاخیر در قطع مدار از جمله چالش های این جابجایی است.

دسته بندی با تعداد پل

کلید مینیاتوری DC در دو نمونه تک پل و دو پل تولید می شود. کلیدهای تک پل قادرند تنها یک مسیر جریان را کنترل کنند (مثبت یا منفی)، در حالی که کلیدهای دو پل به صورت همرمان مسیرهای مثبت و منفی را کنتل می کنند. لازم به ذکر است برخی از انواع کلید مینیاتوری DC به پلاریته حساس هستند. در استفاده از این کلیدها به منظور عملکرد صحیح باید مینیاتوری را در مسیر مناسب قرار دهید.

کلاس بندی کلید مینیاتوری DC

همانند کلیدهای مینیاتوری AC، انواع DC این کلیدها نیز در کلاس های مختلفی دسته بندی می شوند. رایج ترین کلاس های موجود در بازار عبارتند از:

کلید مینیاتوری کلاس B

برای محافظت از مدارها و بارهایی که جریان هجومی متوسطی دارند از کلیدهای کلاس B استفاده می شود. در ساختمان های مسکونی و تجاری برای مدارهای روشنایی، پریزهای برق و لوازم خانگی کوچک از این نوع مینیاتوری استفاده می شود.

این کلاس بین حساسیت و عملکرد تعادل ایجاد می کند و یک انتخاب محبوب برای طیف گسترده ای از کاربردها است. این کلیدها در جریانی بین 3 تا 5 برابر مقدار نامی تریپ می کنند. این محدوده جریانی پاسخ موثر به جریان‌های هجومی متوسط، مانند جریان‌های تولید شده توسط مدارهای روشنایی و لوازم خانگی را به همراه دارد.

کلید مینیاتوری نوع B در درجه بندی های جریان مختلف برای بارهای الکتریکی متفاوت موجود هستند. درجه‌بندی‌های رایج جریان برای MCB‌های نوع B شامل 6، 10، 16، 20 ، 32 آمپر و … است. انتخاب درجه جریان مناسب بر اساس نیازهای خاص مدارهای الکتریکی ضروری است.

جزئیات بیشتر در مورد انتخاب مناسب را در مقاله “راهنمای انتخاب کلید مینیاتوری” ببینید.

کنترل موتور با کلاس C

کلاس C اغلب برای مدارهای DC با جریانهای هجومی بالاتر، مشابه کاربرد AC آنها استفاده می شود. مدارهای کنترل موتور DC، تاسیسات روشنایی DC با قدرت بالا و توزیع برق DC در کاربردهای تجاری/صنعتی از جمله موارد استفاده این کلیدهاست.

کلاس D یا موتوری سخت

مدارهای DC با جریانهای هجومی بسیار بالا از مینیاتوری کلاس D استفاده می کنند. از جمله این کاربردها می توان به تابلوهای توزیع برق، موتورهای DC بزرگ و تجهیزات با جریان راه اندازی بالا اشاره کرد.

جمع بندی

کلید مینیاتوری به منظور حفاظت و کتنرل مدار، در همه سیستم های الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. انتخاب مینیاتوری صحیح برای اطمینان از عملکرد صحیح کلید در زمان بروز خطا ضروری است. برای انتخاب از بین انواع کلید مینیاتوری موجود در بازار، توجه به الزامات مدار شامل ولتاژ و جریان و همچنین مشخصات و نوع باز الزامی است.

بارهای مختلف، شرایط راه اندازی و کاری متفاوتی دارند که بر انتخای تجهیزات مورد استفاده اثر می گذارد. کلید مینیاتوری هم از این قاعده مستثنی نیست. برای مشاهده و خرید انواع کلید مینیاتوری از فروشگاه زیمنس کالا دیدن کنید.