کلید مینیاتوری

امروزه کلید مینیاتوری ابزار مهمی برای محافظت از مدارها و دستگاه‌های الکتریکی در بخش خانگی و صنعتی است. این ابزارهای کاربردی جایگزین مناسبی برای فیوزهای قدیمی هستند. انواع مختلفی از کلیدهای مینیاتوری در بخش خانگی، صنعتی و تجاری به کار می‌روند. لذا قبل از انتخاب کلید مینیاتوری مناسب با کارمان، لازم است انواع آن‌ها را بشناسیم. در این مطلب قصد داریم کلید مینیاتوری را توضیح دهیم، انواع آن را مشخص کنیم، مختصات و کاربرد هر کدام را شرح دهیم و طرز کار آن‌ها را بدانیم. با ادامه مطلب همراه باشید.

کلید مینیاتوری چیست و چه کاربردی دارد؟

کلید مینیاتوری یا Miniature Circuit Breaker (MCB) وسیله‌ای الکترومکانیکی است که در صورت تشخیص جریان بیش از حد، جریان مدار الکتریکی را قطع می‌کند. در نتیجه، از آسیب رسیدن به مدار و وسایل الکتریکی جلوگیری می‌کند. جریان اضافه در مدار الکتریکی ممکن است از اتصال کوتاه، اضافه بار یا طراحی معیوب آن ناشی شود. هر کلید مینیاتوری متناسب با مشخصات اسمی و نوع اختلال ایجاد شده، در زمان اندکی عمل می‌کند. استفاده از کلیدهای مینیاتوری توانسته است تلفات ناشی از برق‌گرفتگی و آسیب رسیدن به تجهیزات را تا حد زیادی کم کند.

کلیدهای مینیاتوری چگونه کار می‌کنند؟

مکانیزم کار کلید مینیاتوری با توجه به نوع مشکل حادث شده در مدار، متفاوت است. به‌طور کلی، این کلیدها به روش‌های زیر عمل می‌کنند.

قطع مدار در صورت اضافه‌باری

در صورت اضافه‌باری، کلید مینیاتوری با مکانیزمی حرارتی مدار را قطع می‌کند. در داخل کلید نواری وجود دارد که از دو فلز مختلف تشکیل شده است. در صورت عبور جریان الکتریکی اضافی از مدار، این نوار گرم و بر اثر گرما خم می‌شود. نوار مذکور در پشت میله قطع کننده مدار قرار دارد و در واقع، بخشی از مسیر انتقال جریان است. انحراف نوار چفت مکانیکی را آزاد می‌کند که در نهایت باعث قطع جریان مدار به‌وسیله کلید مینیاتوری می‌شود.

قطع مدار در صورت اتصال کوتاه

در شرایط اتصال کوتاه، افزایش ناگهانی جریان الکتریکی باعث جابجایی الکترومکانیکی پیستون مرتبط با سیم‌پیچ قطع یا همان سلونوئید کلید مینیاتوری می‌شود. این قسمت کلید از آهنربایی الکتریکی و آرمیچر تشکیل شده است. با رخ دادن اتصال کوتاه، شدت جریان زیادی از سیم‌پیچ‌ها عبور می‌کند و میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود که آرمیچر متحرک را به سمت آرمیچر ثابت می‌کشاند. با این کار، چکش مربوطه به اتصال‌دهنده متحرک فشار آورده و مدار را قطع می‌کند.

انواع کلیدهای مینیاتوری کدامند؟

به‌طور کلی، کلیدهای مینیاتوری با توجه به قابلیت‌های زیر قابل تقسیم هستند.

میزان جریان اضافه بار برحسب آمپر

کلید مینیاتوری معمولاً در محدوده 5/0 تا 100 آمپر عرضه می‌شود. اضافه بار در نتیجه قرارگیری بسیاری از وسایل در یک مدار اتفاق می‌افتد. این وضعیت باعث می‌شود مدار جریان بیشتری نسبت به ظرفیت کابل بگیرد. مثلاً زمانی که مایکروویو، مخلوط‌کن و ماشین ظرفشویی هم‌زمان استفاده شوند، کلید مینیاتوری با قطع کردن جرین برق در مدار از گرم شدن بیش از حد و در نتیجه، آتش‌سوزی احتمالی در کابل و پایانه‌ها جلوگیری می‌کند.

درجه اتصال کوتاه برحسب کیلوآمپر (kA)

اتصال کوتاه بر اثر بروز خطایی در جایی از مدار یا دستگاه الکتریکی رخ می‌دهد. اتصال کوتاه به‌طور بالقوه خطرناک‌تر از اضافه بار است. امروزه طیف گسترده‌ای از این کلیدها با ظرفیت 10 تا 16 کیلوآمپر برای کاربردهای خانگی، تجاری و صنعتی به‌عنوان وسیله حفاظتی مطمئن به کار می‌روند.

ویژگی‌های عملیاتی یا انواع A، B، C، D، Z یا K

 در ادامه به این موارد می‌پرداریم.

کلید مینیاتوری نوع A

کلیدهای مینیاتوری نوع A دستگاه‌های بسیار حساسی هستند که وقتی جریان به 2 تا 3 برابر جریان نامی برسد، فوراً جریان مدار را قطع می شوند. این کلیدها عمدتاً برای محافظت از دستگاه‌های بسیار حساس به کار می‌روند.

کلید مینیاتوری نوع B

کلید مینیاتوری نوع B زمانی جریان را قطع می‌کند که جریان معادل 3 تا 5 برابر جریان نامی با زمان کار 04/0 تا 13 ثانیه باشد. این نوع کلید عمدتاً برای کاربردهای خانگی کم‌مصرف مانند مدارهای روشنایی، سیم‌کشی خانگی، رایانه‌ها و تجهیزات الکترونیک استفاده می‌شود. کارکرد کلیدهای مینیاتوری نوع B حفاظت و کنترل مدارها در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه است.

کلید مینیاتوری نوع C

کلید مینیاتوری نوع C برای مقدار جریان 5 تا 10 برابر جریان نامی با زمان عملیاتی 04/0 تا 5 ثانیه عمل می‌کند. این کلیدها برای بارهای القایی و عمدتاً در مصارف تجاری و صنعتی مانند موتورها، فن‌ها و ترانسفورماتورها کاربرد دارند که در آن‌ها احتمال افزایش ناگهانی جریان وجود دارد.

کلید مینیاتوری نوع D

کلید نوع D با جریان 10 تا 20 برابر جریان نامی و زمان کارکرد 04/0 تا 3 ثانیه عمل می‌کند. این نوع کلیدهای مینیاتوری برای بارهای القایی بسیار زیاد و عمدتاً کاربردهای صنعتی پرقدرت و تجهیزاتی مانند موتورهای سنگین، ترانسفورماتورها، اشعه ایکس و جوشکاری به کار می‌روند.

کلید مینیاتوری نوع K

زمانی‌که جریان به 8 تا 12 برابر جریان نامی با زمان کارکردی کمتر از 1/0 ثانیه برسد، این کلید مینیاتوری عمل می‌کند. این ابزار برای بارهای القایی که احتمال جریان‌های هجومی بالایی دارند به کار می‌رود.

کلیدهای مینیاتوری نوع Z

کلیدهای نوع Z برای مقدار جریانی بین 2 تا 3 برابر جریان نامی با زمان کار کمتر از 1/0 ثانیه کاربرد دارند. این کلیدهای مینیاتوری نسبت به اتصال کوتاه بسیار حساس هستند و برای محافظت از دستگاه‌های بسیار حساس مانند دستگاه‌های نیمه‌هادی به کار می‌روند.

نتیجه‌گیری

کلید مینیاتوری ابزاری سودمند برای قطع جریان برق مدار یا دستگاه‌های الکتریکی در مواقع خطرناکی نظیر بروز اتصال کوتاه یا اضافه بار است. این کلیدها بسته به نوع کاربرد، اقسام مختلفی دارند. کلیدهای مینیاتوری نوع A، K و Z در مقایسه با انواع B، C و D زمان عملیاتی بسیار کمی دارند. انواع A، K، و Z قطع‌کننده‌های بسیار حساسی هستند که برای محافظت از دستگاه‌های حساس به‌سرعت و در مدت زمان کوتاهی عمل می‌کنند. از کلیدهای مینیاتوری علاوه بر محافظت از کابل‌ها در برابر اثرات اضافه بار و اتصال کوتاه، می‌توانیم برای محافظت در برابر خطاهای زمینی و اثرات شوک الکتریکی در تجهیزات ثابت و سیار نیز استفاده کنیم.