کلید مینیاتوری چیست؟ مشخصات، انواع، نحوه انتخاب و کاربرد

کلید مینیاتوری از پایه‌ای ترین تجهیزات برق صنعتی است که تقریباً همه افراد یک‌ بار آن را دیده‌اند و در زمان‌هایی که نیاز به قطع برق یا حفاظت از لوازم برقی است به سراغ آن می‌روند. این تجهیز، کوچک شده یک تجهیز مهم در برق صنعتی است که به منظور مدیریت جریان برق در بخش مصرف کننده به کار می‌رود. در ادامه به معرفی کامل آن می‌پردازیم. با ما همراه باشید.

کلید مینیاتوری چیست؟

کلید مینیاتوری یا Miniature Circuit Breaker یک تجهیز از دسته قطع کننده‌ها یا بریکر ها در خانواده تجهیزات برق صنعتی فشار ضعیف می‌باشد. کلیدهای مینیاتوری را می‌توان از جمله کلیدهای پایه به شمار آورد که از آن برای تقسیم جریان بین مصرف کنندگان و حفاظت آنها نسبت به اتصال کوتاه و اضافه بار استفاده می‌شود. استفاده از کلیدهای مینیاتوری سابقه‌ای طولانی در صنعت برق دارد و مهمترین مزیت آن عملکرد برگشت پذیر آنها در شرایط خطاست که آنها را متفاوت با کلیدهای معمولی نشان می‌دهد. کلیدهای مینیاتوری را می‌توان به نوعی یک کلید اتوماتیک کمپکت بسیار کوچک نسبت به ابعاد و مشخصات فنی به شمار آورد که به هیچ عنوان قابل تعمیر نیستند، برای آشنایی با تفاوت این دو تجهیز مقاله تفاوت کلید مینیاتوری و اتوماتیک را مطالعه نمایید. در حقیقت این کلید از اجزای بسیار ریزی درست شده که در یک محفظه پرس شده قرار گرفته‌اند و با خرابی هر قسمت از تجهیز داخلی باید به‌طور کامل تعویض شود. کلیدهای مینیاتوری برای سیستم‌های تکفاز و سه فاز ساخته شده‌اند و رنج جریانی 1 الی 125 آمپر را پوشش می‌دهند. قدرت قطع این کلیدها از کلیدهای اتوماتیک کمپکت کمتر است. رنج قدرت قطع این کلیدها 4.5 الی 10 کیلو آمپر است. کلیدهای مینیاتوری بر خلاف دیگر تجهیزات برق صنعتی، تجهیزات جانبی آن‌چنانی ندارند و تنها تجهیز جانبی آنها کنتاکت کمکی است که در کنار کلید نصب می‌شود.

ساختار داخلی و اجزای تشکیل دهنده کلید مینیاتوری

کلید مینیاتوری اجزای ریز و درشت فراوانی در ساختار داخلی خود دارد. دو جز مهم این ساختار مکانیزم بی متال و سیم پیچ آن است که حفاظت در برابر اضافه بار از طریق همین ساختار امکان پذیر می‌شود. در حقیقت، در زمان اضافه بار، بخش بی متالی کلید به دلیل اثر گرمایی تغییر شکل داده و سبب قطع برق می‌شود. تشخیص اتصال کوتاه نیز توسط سیم پیچ انجام می‌شود و در نهایت بخش جرقه گیر به منظور جلوگیری از ایجاد جرقه‌های بزرگ در هنگام کلید زنی به همراه عایق‌ها در داخل کلید مینیاتوری قرار دارد. تمامی این سه بخش در کنار قطعاتی مانند پین‌ها، فنر، دسته، ترمینال، ضامن و… در یک فضای کوچک به صورت وکیوم پلمپ شده قرار داشته که مطلقاً قابل باز کردن و تعمیر کردن نمی‌باشد.

فرق فیوز و کلید مینیاتوری

فیوز به نسبت یک کلید مینیاتوری تجهیز بسیار ساده‌تری است و مکانیزم عملکرد خاصی ندارد. در بخش قبل اشاره کردیم که کلید مینیاتوری در حقیقت نوعی بسیار خاص و کوچک شده از کلید اتوماتیک کمپکت است. این در حالی است که فیوز یک تجهیز ساده است که بر اساس خاصیت حرارتی مواد رساننده جریان الکتریکی کار می‌کند. در یک فیوز، چنانچه میزان جریان عبوری از مقدار تعریف شده برای آن ماده رسانا بیشتر باشد؛ ماده رسانای داخلی ذوب شده و مسیر جریان قطع می‌گردد. همچنین در صورت بروز این خطا، فیوز به طور کلی سوخته تلقی شده و تعویض می‌گردد. این در حالی است که در کلید مینیاتوری به دلیل خاصیت خود برگشت، تنها جریان قطع شده و پس از بررسی‌های لازم می‌توان کلید را مجدداً وصل کرد.

مشخصات کلید مینیاتوری

بر روی یک کلید مینیاتوری موارد زیر درج شده که در ادامه مقاله به معرفی آن‌ها می‌پردازیم:

• مدل کلید مینیاتوری که در هر برند متفاوت است (برای مثال برای برند ال اس با BKN و برای برند اشنایدر C60N).
• رنج ولتاژ نامی کلید مینیاتوری (ولتاژ قابل تحمل)
• نوع جریان کلید مینیاتوری
• رنج جریان نامی کلید مینیاتوری (جریان قابل تحمل)
• تیپ یا تایپ کلید مینیاتوری
• قدرت قطع کلید مینیاتوری
• نقشه شماتیک کلید مینیاتوری
• لوگو برند کلید مینیاتوری
• علامت استاندارد یا کد استاندارد IEC

رنج فیوز مینیاتوری چقدر است؟

رنج فیوز مینیاتوری یک رنج مشخص است و دامنه کاملاً بازی ندارد. علت این مسئله مدیریت جریان مصرفی در یک تابلوست. بسیاری از وسایل برقی دارای یک رنج مصرفی مشخص هستند.  برهمین اساس  از کلیدهای مینیاتوری برای تقسیم یک جریان کلی استفاده می‌شود. رنج استاندارد جریان در کلیدهای مینیاتوری عبارت است از: 1، 2، 4، 6، 10، 16، 20، 25، 32، 40، 50، 63، 80، 100 و 125 آمپر.

انواع کلید مینیاتوری و کاربرد آن‌ها

1- انواع فیوز مینیاتوری بر اساس تعداد فاز

شبکه برق فشار ضعیف یا تکفاز است یا سه فاز. بر همین اساس کلیدهای مینیاتوری نیز می‌توانند به همراه یک سیم نول برای محدوده‌ی یک الی سه فاز به کار بروند. مطابق تصویر زیر ممکن است این پرسش برای شما ایجاد شود که پس کلیدی با دو پل و کلیدی با 4 پل به چه منظور است؟ در حقیقت استفاده از این دو کلید برای حفاظت از نول همانند فازها در مقابل دو حفاظت عنوان شده می‌باشد.

2- انواع فیوز مینیاتوری بر اساس تعداد پل

نوع دوم دسته بندی کلیدهای مینیاتوری بر اساس تعداد پل‌های آنها می‌باشد. اگر نگاهی به تصویر بخش قبلی بیندازید؛ تعداد پل‌های کلید مینیاتوری از یک الی چهار پل برای شما به نمایش گذاشته شده است. در کنار این موارد، ما دو کلید مینیاتوری دیگر هم داریم؛ کلید مینیاتوری تک پل بعلاوه نول و کلید مینیاتوری سه پل بعلاوه نول. در این دو مدل مانند مدل دو پل و چهارپل، دیگر حفاظتی روی نول وجود نداشته و نمی‌توانیم آن را یک پل جدا به حساب بیاوریم.

3- انواع کلید مینیاتوری بر اساس رنج ولتاژ

کلیدهای مینیاتوری دارای دامنه ولتاژ برای جریان‌های AC یا DC هستند. بر همین اساس به عنوان مثال برای رنج  AC در حالت تکفاز در رنج بین 200 تا 240 ولت و برای سه فاز در محدوده 380 تا 440 ولت هستند.

4- انواع فیوز مینیاتوری بر اساس نوع جریان

از آنجایی که سیستم‌های الکتریکی با دو نوع جریان AC و DC کار می‌کنند؛ پس برای حفاظت از آنها هم دو نوع مینیاتوری برای برق جریان مستقیم و برق جریان متناوب داریم.

5- انواع کلید مینیاتوری بر اساس دامنه جریان

یک کلید مینیاتوری با توجه به بازه وسیع جریان، نمی‌تواند همه رنج‌ها را پوشش دهد. در نتیجه برای آنها مقادیر استاندارد تعریف شده است. این مقادیر عبارتند از 1، 2، 4، 6، 10، 16 ، 20، 25، 32، 40، 50، 63، 80، 100، 125 و 150 آمپر.

6- انواع کلید مینیاتوری بر اساس دامنه قدرت قطع

قدرت قطع در بریکر ها یک مؤلفه مهم است. هرچه میزان قدرت قطع یک کلید بالاتر باشد؛ توانایی کلید در زمان خطا به منظور حفاظت از خود و تجهیز پایین دستی کلید، بالاتر است. قدرت قطع یعنی نمایش توانایی کلید در قطع جریان اتصال کوتاه عبوری از مدار. قدرت قطع کلیدهای مینیاتوری عموماً 4.5، 6 و 10 کیلو آمپر می‌باشد.

7- انواع فیوز مینیاتوری بر اساس منحنی کار (تیپ کاری)

کلیدهای مینیاتوری توجه ویژه‌ای به بارهای مصرفی دارند و انتخاب آن‌ها می‌تواند تابع نوع بار مصرفی نیز باشد. این مسئله به میزان حساسیت کلید مربوط است و آن را با تیپ یا تایپ یا منحنی کار کلید می‌شناسند. بر همین اساس می‌توان گفت که تیپ‌های کاری کلید میناتوری شامل این 5 دسته هستند:

الف) تیپ B یا تند کار

ب) تیپ C یا کند کار

ج) کلید مینیاتوری تیپ D یا ترانسفورماتوری

د) کلید مینیاتوری تیپ K یا قدرت

ه) کلید مینیاتوری تیپ Z یا تیپ بسیار حساس

این کلید دارای زمان قطع بسیار کمتری در مقابل تمام تیپ های قبلی است. کاربرد آن بیشتر در صنایع الکترونیک، اتوماسیون و ابزار دقیق است. منحنی قطع آن به دلیل حساسیت بالا پایین تر از تیپ B می‌باشد. سرعت عمل بسیار بالا در زمان بروز خطا، شاخصه اصلی این کلید مینیاتوری است.

نحوه انتخاب کلید مینیاتوری

برای انتخاب فیوز مینیاتوری لازم است تا از موارد محیطی کارگاه یا واحد و اطلاعات فنی مصرف کنندگان شبکه برق، مطلع باشید. در ادامه با توجه به مواردی که به معرفی آنها پرداختیم؛ مؤلفه های زیر را تعیین کنید:

1- نوع جریان را مشخص کنید: گفتیم که جریان مصرفی شما یا DC و یا AC می‌باشد.

2- میزان ولتاژ را مشخص کنید: بر اساس نوع جریان محدوده ولتاژ مشخص می‌شود که این اهم در ولتاژهای AC بین 220 تا 440 ولت است.

3- تعداد فازهای ورودی به کلید را مشخص کنید: نوع جریان و مقدار ولتاژ که مشخص شود؛ تعداد فازها نیز معلوم می‌شوند. فراموش نکنید که آیا حفاظت از نول نیز می‌خواهید یا نه.

4- تعداد پل را مشخص کنید: بر اساس تعداد فاز و بحث حفاظت از نول؛ تعداد پل‌های کلید مشخص می‌شود.

5- با در نظر گرفتن دمای محیط، جریان نرمال را برای جریان کاری کلید انتخاب کنید: بر اساس میزان مصرف، جریان کاری کلید را انتخاب کنید و به ازای هر 25 درجه بالاتر از دمای محیط، جریان کاری کلید را یک پله افزایش دهید.

6- قدرت قطع کلید مینیاتوری چیست و چگونه آن را مشخص کنیم؟ هر چه میزان قدرت قطع بالاتر باشد، بهتر است. برای کاربری‌های عمومی استفاده از کلیدهایی با قدرت قطع 6 کیلو آمپر مناسب‌تر است.

7- تیپ کلید مینیاتوری را مشخص کنید: در مقاله معرفی انواع کلید مینیاتوری به تفصیل به معرفی تیپ یا منحنی کار کلید مینیاتوری پرداختیم. با این حال اشاره می‌کنیم که با توجه به نوع بارمصرفی تیپ کاری کلید را از میان تیپ کاری‌های گفته شده B ،C ،Z ،K و D انتخاب نمایید.

کاربرد کلید مینیاتوری

کلید مینیاتوری دارای سه کاربرد مهم و اساسی است:

1- ایجاد انشعاب حفاظت شده

با استفاده از کلیدهای مینیاتوری می‌توانید انشعاب‌هایی که از یک فاز در مدار تک فاز یا از سه فاز در یک مدار سه فاز می‌گیرید؛ محافظت نمایید. این حفاظت بر مبنای جریان کاری تجهیزات مصرفی پایین دست کلید می‌باشد.

2- حفاظت در برابر اضافه جریان

یکی از مواردی که موجب از کار افتادگی یا سوختن تجهیزات پایین دستی می‌شود؛ نبود حفاظت در برابر اضافه جریان در مدار است. اضافه جریان یا اضافه بار به دلایل متعددی در یک مصرف کننده رخ می‌دهد. برای مثال استهلاک یا ایراد در سیم پیچی یک الکتروموتور می‌تواند موجب افزایش حرارت موتور شده و در نهایت به اضافه جریان منتهی شود. در مواردی اتصال بدنه نیز می‌تواند عامل ایجاد این مؤلفه شود که کلید مینیاتوری از این مورد جلوگیری می‌کند. کلید مینیاتوری چنانچه جریان خروجی بیش از جریان نامی کلید باشد؛ عمل قطع را انجام می‌دهد.

3- حفاظت در برابر اتصال کوتاه

چنانچه در مدار حالت اتصال کوتاه پیش بیاید؛ مانند اتصال فاز به نول، در این صورت کلید مینیاتوری در کسری از ثانیه عمل قطع را انجام می‌دهد تا از بروز آسیب به دیگر بخش‌ها جلوگیری شود. در مواردی مانند گذر زمان و یا در مکان‌هایی که سیم‌ها رو کار نصب شده‌اند و یا سیم کشی‌ها در محیط‌های بسیار گرم یا خاص انجام شده؛ احتمال وقوع اتصال کوتاه بسیار بالاست و این کلید مینیاتوری است که از وقوع این موارد جلوگیری می‌کند.

راهنمای خرید کلید مینیاتوری

برای خرید کلید مینیاتوری، با توجه به توضیحات بخش‌های قبل به ترتیب موارد زیر را انجام دهید:

1- موارد فنی که در بخش نحوه انتخاب کلید مینیاتوری عنوان گردید را مشخص کنید. دقت نمایید که اولین کلید مینیاتوری به عنوان کلید اصلی و الباقی کلیدها به عنوان مقسم جریان به کار می‌روند. مگر اینکه قبل از کلید مینیاتوری از کلید اتوماتیک کمپکت در تابلو استفاده کرده باشید.

2- پیشنهاد می‌کنیم حتماً پس از مینیاتوری اصلی از کلید محافظ جان استفاده نمایید. در خصوص این کلید و استفاده از آن می‌توانید مقاله کلید محافظ جان چیست؟ را مطالعه نمایید.

3- از برندهای معتبر و معروف اقدام به خرید نمایید. برند مورد خرید شما باید دستکم استانداردهای IEC یا استاندارد ملی ایران را داشته باشند. داشتن تأییدیه پژوهشگاه نیرو نیز مورد قبول است. از برندهای معتبر بازار می‌توان به اشنایدرالکتریک، آل اس، هیوندا، چینت، آی اس بی اس، دنا، الکتروکاوه، زیمنس اصلی و… اشاره کرد.

4- کلیدهای مینیاتوری برندهای معتبر دارای یک الی 5 سال ضمانت تعویض می‌باشد. از خریدار بابت محصول خریداری شده در این زمینه سؤال کنید یا از او بخواهید که مدت گارانتی را در فاکتور فروش قید نماید.

نحوه نصب فیوز مینیاتوری

طریقه نصب فیوز مینیاتوری تک فاز

برای نصب صحیح و دقیق فیوز مینیاتوری پیشنهاد ما مطالعه مقاله نصب کلید مینیاتوری تکفاز و سه فاز می‌باشد. با این حال به صورت خلاصه نحوه نصب کلیدها را شرح می‌دهیم. در حالت تکفاز با فرض اینکه شما یک انشعاب 32 آمپر از برق شبکه را دارید و دارای سیستم ارتینگ می‌باشید، کار را جلو می‌بریم. انتخاب سیم و کابل‌ها باید منطبق بر قوانین استاندارد باشد. بر همین اساس شما یک کابل 3 رشته شامل فاز، نول و ارت دارید که به داخل واحد از محل کنتور کشیده شده است. فیوز  کابل ورودی به باکس مینیاتوری می‌تواند تک پل یا دو پل (برای حفاظت فاز و نول) باشد و پس از آن کلید محافظ جان قرار می‌گیرد. چنانچه با محافظ جان و مواردی نظیر علت استفاده و نحوه نصب آن آشنایی ندارید، می‌توانید به مقاله  انواع محافظ جان نگاهی بیاندازید. کلید مینیاتوری ورودی دارای جریانی برابر با میزان حداکثر جریان دریافتی از شبکه می‌باشد. در ادامه سیم‌های خارج شده از محافظ جان که شامل فاز و نول است برای تقسیم بین مصرف کنندگان توزیع می‌شود. سیم نول به همراه سیم ارت مستقیماً برای مصرف کنندگان ارسال می‌شود؛ اما سیم فاز به انشعابات مختلف تقسیم شده و بر اساس میزان مصرف کنندگان، مجدداً وارد فیوزهای مینیاتوری می‌شود و مطابق شکل زیر برای مصرف کنندگان سیم کشی می‌شود.

طریقه نصب فیوز مینیاتوری سه فاز

مجدداً فرض نمایید که یک کنتور 3 فاز 32 آمپر داریم  و از برق آن برای راه اندازی تجهیزات و روشنایی کارگاه می‌خواهیم استفاده نماییم. نصب فیوز سه فاز نیز بسیار مشابه مینیاتوری تک فاز است.  با حفظ نکات ایمنی ابتدا برق سه فاز وارد مینیاتوری ورودی تابلو تقسیم سه فاز ما می‌شود. در ادامه وارد کنترل فاز سه فاز شده تا سیستم ما نسبت به نشتی جریان حساس باشد. در صورتی که با نصب کلید محافظ جان سه فاز آشنایی ندارید؛ می‌توانید مقاله نحوه نصب کلید محافظ جان سه فاز را مطالعه نمایید. خروجی محافظ جان سه فاز به دو بخش تقسیم می‌شود. سیم نول به ترمینال انشعابی (شینه نول) منتقل شده و بین مصرف کنندگان توزیع می‌شود. سیم فاز نیز بسته به نوع مصرف کنندگان به صورت تکفاز یا سه فاز بین انشعابات تقسیم و مجدداً با استفاده از کلیدهای مینیاتوری در نظر گرفته شده، مدیریت می‌شود.

قیمت فیوز مینیاتوری

فیوز مینیاتوری از جمله تجهیزات پر مصرف بازار می‌باشد که بر همین اساس برندهای مختلف با قیمت‌های متفاوت در بازار موجود هستند. بخش کثیری از این فیوزها را فیوزهای تقلبی و چینی تشکیل می‌دهند. بر همین اساس لازم است تا برای خرید فیوز مینیاتوری علاوه بر مواردی که در راهنمای خرید عنوان شد؛ دقت شود که از برندهای معتبر و فروشگاه‌های معتبر خرید انجام شود. قیمت فیوزهای موجود در بازار با مشخصات یکسان کاملاً رقابتی است و باید بسیار مراقب بود که فیوز مینیاتوری تقلبی خریداری نشود. در بسیاری از کلیدهای مینیاتوری‌های تقلبی موجود در بازار دیده شده که در داخل آنها از گلوله‌ها یا مکعب‌های سربی یا فولادی به جای قطعات لازم استفاده شده و عملاً ایمنی و کارایی آن را به حداقل کاهش داده است. مجموعه برق و انرژی با بیش از 25 سال سابقه در صنعت برق، نماینده رسمی فروش محصولات برق صنعتی برند آل اس، چینت، ISBS و… می‌باشد. علاوه بر قیمت رقابتی این مجموعه سعی نموده تا این محصول را با قیمتی کاملاً مناسب نسبت به دیگر همکاران در خدمت مشتریان قرار دهد. شما می‌توانید برای اطلاع و اطمینان  نگاهی به صفحه خرید کلید مینیاتوری ما بیندازید. شایان ذکر است که تمامی کلیدهای مینیاتوری این مجموعه دارای یک الی 5 سال (بر اساس برند انتخابی) ضمانت تعویض می‌باشند. همچنین کارشناسان ما آماده ارائه مشاوره و راهنمایی برای خرید این کالا  به شما مهندسان و مشتریان محترم هستند.

درمقاله فوق به بررسی کامل کلید مینیاتوری، نحوه انتخاب، نصب و خرید آن پرداخته‌ایم. شما می‌توانید با مطالعه دیگر مقالات موجود در پایگاه دانش انرژی مگ در این وبسایت، دانش خود را در زمینه این تجهیز تکمیل و نحوه تهیه درست و استفاده از این محصول را فرابگیرید. در صورت هرگونه ابهام، راهنمایی و مشاوره همکاران ما آماده پاسخ به سؤالات شما هستند. انرژی در دستان تو!