کلید مینیاتوری از جمله تجهیزات حفاظتی پرکاربرد در مدارهای الکتریکی است. این کلیدها قادرند مدار الکتریکی را در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار محافظت کنند. با توجه به تنوع مدارها و بارهای الکتریکی، انواع مختلفی از کلید مینیاتوری طراحی و روانه بازار شده است. به منظور انتخاب بهترین گزینه برای یک مدار، آشنایی با انواع کلید مینیاتوری الزامی است.
کلیدهای مینیاتوری در کنار حفاظت از مدار، کنترل مدار را نیز امکان پذیر می کنند. کلاس کاری یا تایپ، تعداد پل و همچنین سیستم ولتاژی از جمله معیارهای دسته بندی کلیدهای مینیاتوری است که در این مقاله مورد بررسی قرار خواهیم داد. با ما همراه باشید.
مروری بر عملکرد کلید مینیاتوری
مدار الکتریک در معرض وقوع انواع مختلفی از خطاها قرار دارد. برخی از این خطاها از نوع جریانی و برخی دیگر از نوع ولتاژی هستند. برای تشخیص هر کدام از این خطاها به مکانیزم متفاوتی نیاز است. برخی از تجهیزات حفاظتی مانند کلید اتوماتیک قابلت تشخیص خطاهای مختلفی را دارند. کلید مینیاتوری از جمله تجهیزات حفاظتی مدار است که قابلیت تشخیص دو نمونه از رایج ترین خطاهای جریانی را دارد.
کلید مینیاتوری قادر است خطای اتصال کوتاه و اضافه جریان را تشخیص دهد. این بریکرها از دو مکانیزم مختلف برای تشخیص این خطاها بهره می برند. در صورت تشخیص وقوع هر یک از این خطاها، بریکر مدار را قطع و به این ترتیب از مدار در برابر آسیب های احتمالی محافظت می کند. خطای اضافه جریان توسط یک تیغه بیمتال تشخیص داده می شود. عبور جریان بیش از حد نامی از مدار، به مرور زمان سبب گرم شدن و خمیدگی تیغه می شود. در نتیجه این خمیدگی تیغه اصلی تغییر وضعیت داده و مدار قطع می شود.
تشخیص وقوع اتصال کوتاه در انواع کلید مینیاتوری بر عهده مکانیزم الکترومغناطیسی است. این مکانیزم متشکل از یک سیم پیچ و هسته مغناطیسی در داخل آن است. در حالت عادی و با عبور جریان نامی، قدرت آهنربایی سیم پیچ نمی تواند بر نیروی فنر غلبه کند و تیغه در حالت بسته باقی می ماند. وقوع اتصال کوتاه سبب می شود ظرف چند میلی ثانیه جریان عبوری به شدت افزایش پیدا کند. این وضعیت سیم پیچ را به یک آهنربای قوی تبدیل می کند که قادر است هسته و در نتیجه تیغه را جابجا کند. نتیجه این اتفاق قطع مسیر عبور جریان و خاموش شدن مدار است.
لازم به ذکر است با توجه به تفاوت رفتار سیم پیچ در ولتاژهای مختلف، ساختار سیم پیچ کلید مینیاتوری مورد استفاده برای سیستم AC و DC با هم متفاوت است. البته علاوه بر ساختار سیم پیچ، تفاوت های دیگری نیز بین این کلیدها وجود دارد. جالب است بدانید برخی از انواع این بریکرها مانند کلید مینیاتوری زیمنس را با رعایت شرایط ذکر شده در کاتالوگ، می توان در هر دو سیستم ولتاژی مورد استفاده قرار داد.
جزئیات بیشتر در مورد عملکرد مینیاتوری را در مقاله ” کلید مینیاتوری چیست؟” ببینید.
انواع کلید مینیاتوری AC
برق AC به دلیل سهولت تولید و انتقال در سراسر دنیا رایج شده است. کاربرد گسترده این سیستم ولتاژی و ضرورت حفاظت از مدار، سبب تولید انواع مختلفی از کلیدهای مینیاتوری شده است. در ادامه به بررسی مختصری از این کلیدها می پردازیم.
کلاس بندی مینیاتوری AC
کلید مینیاتوری مناسب بر اساس الزاماتی از جمله نوع بار، بزرگی جریان هجومی، اندازه جریان خطا و … انتخاب می شود. به منظور سهولت در انتخاب گزینه مناسب از بین انواع کلید مینیاتوری، مینیاتوری ها را در کلاس های مختلف دسته بندی می کنند. مهمترین پارامترهایی که برای دسته بندی کلیدها مورد توجه قرار می گیرد، زمان عکس العمل و حساسیت مکانیزم الکترومغناطیسی به افزایش جریان است.
کلاس بندی کلیدهای AC به صورت زیر است:
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 کلیدها در جریان بین 3 تا 5 برابر جریان نامی تریپ می کنند.
تیپ C
کلاس C قدرت قطع بالاتری نسبت به کلاس B دارد. این کلیدها در بازه 5 تا 10 برابر جریان نامی مدار را قطع می کنند. مدارهایی مانند کنترل موتور، بارهای القایی و تاسیسات روشنایی تجاری/صنعتی که جریان هجومی بالاتری دارند، از این کلیدهای مینیاتوری استفاده می کنند.
فیوز مینیاتوری تایپ D
کلیدهای مینیاتوری کلاس D برای حافظت از مدارهایی که جریان هجومی بسیار بالایی دارند مورد استفاده قرار می گیرند. محدوده تریپ این سری از کلیدها بین 10 تا 20 برابر جریان نامی است. تابلوهای توزیع برق، موتورهای بزرگ و تجهیزات با جریان راه اندازی بالا از این کلیدها استفاده می کنند.
کلاس K
این کلاس از کلید مینیاتوری ویژه بارهای القایی بزرگ تولید شده اند. این بارها مشخصاتی دارند که انواع کلید مینیاتوری برای کنترل آن مناسب نیست. در لحظه راه اندازی، جریان هجومی بزرگی توسط بار القایی از مدار کشیده می شود. سپس در زمان کوتاهی این جریان فروکش می کند. کلید مینیاتوری کلاس K دارای مشخصه قطع تاخیری است و برای این قبیل بارها مناسب سازی شده است.
حفاظت از بارهای حساس
کلیدهای مینیاتوری مورد استفاده برای بارهای حساس، قابلیت خاموش شدن بسیار سریع دارند. تجهیزات الکترونیکی، کامپیوترها و مراکز داده از جمله بارهای حساس هستند که از کلید مینیاتوری کلاس Z برای حفاظت از آن ها استفاده می شود.
مینیاتوری تیپ G
کلیدهای نوع G به منظور کاربردهای تخصصی طراحی شده اند. این کلیدها مدار را در برابر خطای زمین محافظت می کنند. در مدارهایی که خطر برق گرفتگی یا آسیب ناشی از خطاهای زمین وجود دارد از این کلیدها استفاده می شود. حمام، استخر، یا تاسیسات فضای نمونه های از کاربرد مینیاتوری کلاس G هستند.
تعداد پل در کلید مینیاتوری AC
اغلب صنایع و ساختمان های بزرگ از برق سه فاز AC استفاده می کنند. پروژه های مسکونی و برخی صنایع کوچک نیز از برق تکفار استفاده می کنند. انواع کلید مینیاتوری تکفاز و سه فاز را می توان براساس تعداد پل به صورت زیر دسته بندی کرد:
- 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)
هر کدام از انواع کلید مینیاتوری (هر کلاس و هر تعداد پلی) رنج ولتاژ و جریان متنوعی را شامل می شوند.
انواع کلید مینیاتوری DC
برای استفاده در شبکه DC کلیدهای خاصی طراحی شده اند که با همین نام شناخته می شوند. تفاوت اساسی این کلیدها با نمونه AC در ساختار مکانیزم الکترومغناطیسی آن هاست. مینیاتوری های DC نیز انواع مختلفی دارند که به صورت زیر می تواند مورد بررسی قرار بگیرد.
تعداد پل
کلید مینیاتوری DC دو نمونه تک پل و دو پل دارد. کلیدهای تک پل یک مسیر جریان را کنترل می کنند (مثبت یا منفی). کلیدهای دو پل به صورت همزمان مسیر مثبت و منفی را کنترل می کنند. برخی از انواع مینیاتوری DC به پلاریته حساس هستند.
کلاس بندی کلید مینیاتوری DC
همانند کلیدهای AC، انواع مینیاتوری DC نیز کلاس های مختلفی دارند. رایج ترین کلاس های این کلیدها عبارتند از:
مینیاتوری DC کلاس B
برای مدارهای DC ولتاژ پایین که جریان هجومی متوسط دارند از مینیاتوری نوع B استفاده می شود. مدارهای روشنایی DC، موتورهای DC کم مصرف و توزیع برق DC در سیستم های کوچک نمونه هایی از کاربرد این کلیدهاست.
کنترل موتور با کلاس C
کلاس C اغلب برای مدارهای DC با جریان هجومی بالا مورد استفاده قرار می گیرد. کنترل موتور DC، تاسیسات روشنایی DC با قدرت بالا و توزیع برق DC در کاربردهای تجاری/صنعتی از جمله موارد استفاده این کلاس است.
کلاس D
مدارهایی با جریان 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
به منظور حفاظت و کنترل مدارهای الکتریکی از تجهیزات مختلفی استفاده می شود. انتخاب صحیح کلید مینیاتوری سبب اطمینان از عملکرد صحیح کلید در زمان بروز خطا می شود. انواع کلید مینیاتوری با مشخصات متفاوتی در بازار موجود است. الزامات مدار از قبیل ولتاژ، جریان و همچنین مشخصات و نوع باز در زمان انتخاب باید مورد توجه قرار بگیرد.
برای مشاهده و خرید انواع کلید مینیاتوری از فروشگاه پناپ کالا دیدن کنید.