در صنعت برق، انواع مختلف کلیدها نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کنند. در این مقاله، به بررسی انواع مختلف کلیدها در صنعت برق می‌پردازیم. با ما همراه باشید تا این مطلب اساسی را با هم مرور کنیم.
تاکنون به نیازمندی‌های حفاظتی کلیدها فکر کرده‌اید؟ هر کلید، بسته به نوع حفاظتی که در مدارات ارائه می‌دهد، برای چه مواردی مناسب است؟
برای پاسخ به این سوالات، باید مشخصات هر کلید و نوع حفاظتی که فراهم می‌کند را مورد بررسی قرار دهیم. بنابراین، بهتر است به‌طور مرحله‌ای با مشخصات هر کلید آشنا شویم تا تفاوت‌های آنها را به طور دقیق‌تر درک کنیم:
کلید مینیاتوری یا همان بریکر مینیاتوری، از جمله انواع کلیدهای برق است که به اختصار MCB نیز شناخته می‌شود؛ عبارت MCB مخفف "Miniature Circuit Breaker" است. در بازار، به آن به‌عنوان "فیوز مینیاتوری" نیز اشاره می‌شود، اما این اصطلاح از نظر فنی نادرست است؛ زیرا فیوز یکبار مصرف است در حالی‌که کلید مینیاتوری امکان قطع و وصل را بیش از یکبار دارد.
معمولاً، کلیدهای مینیاتوری تحمل جریانی زیر ۱۰۰ آمپر را دارا می‌باشند و هیچ گونه تنظیمی را ندارند. این کلیدها در مکان‌هایی که خطر اضافه جریان وجود دارد، برای حفاظت در برابر آن استفاده می‌شوند. همچنین، کلید مینیاتوری معمولاً دارای قابلیت قطع با توان ۶ و ۱۰ کیلوآمپر است.
بریکرهای دوپل از دو نوع تنظیم قابل استفاده هستند: یک فاز به‌علاوه نول و دو فاز.
متأسفانه، لوازم جانبی این بریکرها در ایران در دسترس نیستند. این کلیدها با انواع مختلفی از یک قطب، دو قطب، سه قطب و چهارپل با حفاظت بر روی همه پل‌ها در بازار موجود هستند.
بین تمامی این قطب‌ها، ارتباط مکانیکی وجود دارد و برای مصارف خانگی، مدارات روشنایی و سیم‌کشی‌ها استفاده می‌شوند.
کلیدهای خشک، یا با نام دیگر ایزولاتورها، نوعی از کلیدهای برق هستند که از زیرمجموعه‌ی بریکرهای مینیاتوری محسوب می‌شوند، اما در واقع، حفاظتی ارائه نمی‌دهند.
در واقع، این نوع کلیدها بیشتر به‌عنوان بریکر (جداکننده) بین یک کلید مینیاتوری (که برای حفاظت مدارات استفاده می‌شود) و بار مورد استفاده قرار می‌گیرند، تا زمانی که نیاز به تعمیرات یا بررسی بار داریم، بتوانیم با اطمینان جریان را قطع کرده و به کار بپردازیم. این موضوع باعث می‌شود که در صورت وصل شدن بدون هماهنگی، مدار در امان باشد، زیرا بریکر جریان را قطع کرده است.
یکی از انواع کلیدها، کلیدهای کمپکت می‌باشند. کلید اتوماتیک یا به‌طور کامل "کلید کامپکت"، که به‌اختصار MCCB مخفف عبارت انگلیسی "Moulded Case Circuit Breaker" است، از محبوب‌ترین انواع کلیدهای برق در بازار محسوب می‌شود.
کارکرد کلید اتوماتیک به‌گونه‌ای است که در صورت بروز بار اضافی یا اتصال کوتاه در کابل‌ها، می‌توان از این کلید استفاده نمود. سرعت قطع بر اساس میزان بار متغیر است و در مصارفی که جریان بالا و ولتاژ کم دخیل است، کاربرد دارند.
این کلیدها برای حفاظت در برابر افزایش دما و جریان خطا مورد استفاده قرار می‌گیرند و از قدرت قطع بالایی برخوردارند. مدل‌های مختلفی از آنها با آمپراژهای متنوع، از چند آمپر تا چند هزار آمپر، موجود هستند.
کلید کامپکت در انواع مختلفی از تک پل تا چهارپل تولید می‌شوند و بیشتر در صنعت استفاده می‌گردند.
برخلاف کلیدهای مینیاتوری، قابلیت کنترل از راه دور را نیز دارا هستند. می‌توان بوبین‌های آندرولتاژ، شنت تریپ، و پلاتین‌های کمکی را به آنها اضافه کرد. در واقع، این بخش‌ها درون کلیدها قرار می‌گیرند، با این حال، بعضی از کلیدها برای استفاده از یکی از این بخش‌ها طراحی شده‌اند.
بر اساس نوع پل‌های کلید، از تک، دو، سه یا چهارپل، می‌توان آن را بر روی فاز یا فازهای مختلف به همراه نول نصب کرد و در صورت لزوم، می‌تواند جریان را قطع کند.
استفاده از کلید اتوماتیک‌های چهارپل به دلیل حفاظت اضافی روی سه فاز به همراه نول، منطقی به نظر می‌رسد، اما متأسفانه، کلیدهای چهارپل در بازار به ندرت یافت می‌شوند و بطور معمول از کلیدهای سه پل استفاده می‌شود.
در کلیدهای کمپکت، می‌توان از اینترلاک‌ها برای حفاظت بیشتر درب تابلو استفاده نمود. تمامی تجهیزات جانبی درون کلید قرار می‌گیرند و واحدی روی کلید نصب نخواهد شد.
در نهایت، برای انتخاب کلید اتوماتیک، باید مشخصات الکتریکی مانند جریان نامی، توان قطع اتصال کوتاه، ولتاژ عایقی، و همچنین نوع حفاظت مورد نظر را به همراه شرایط نصب (شکل کشویی یا ثابت)، تعداد پل‌ها، و تعداد واحد تریپ مورد نیاز در نظر گرفت و سپس اقدام به انتخاب کلید اتوماتیک بنمایید.
رله‌های شنت تریپ و آندر ولتاژ، از نظر فیزیکی بسیار به یکدیگر شبیه هستند، اما در عملکرد آنها تفاوت‌های قابل توجهی وجود دارد. زمانی که نیاز به قطع کردن کلید کمپکت با یک فرمان الکتریکی داریم، از این دو نوع رله بهره می‌بریم.
به عنوان مثال، با اعمال یک سیگنال الکتریکی به رله در سیستم اطفا حریق، کلید اتوماتیک به منظور افزایش حفاظت قطع خواهد شد. برای بسیاری از فرمان‌های این چنینی، می‌توان از رله‌ها استفاده نمود.
رله آندر ولتاژ در هنگامی که ولتاژ از یک میزان مشخص کمتر شود، عمل خواهد کرد. این رله برخلاف رله شنت تریپ، همواره برق‌دار است و زمانی که ولتاژ کمتر از حد معین شود، برای حفاظت بیشتر کلید را قطع می‌کند.
تغییرات ناگهانی در بارهای الکتریکی همواره می‌تواند باعث شارش جریان مختصری به زمین شود، به‌ویژه در وسایل قدیمی. به عنوان مثال، زمانی که موتور یک فریزر قدیمی خاموش می‌شود، کلید به سرعت جریان را قطع می‌کند. این کلیدها بسیار حساس بوده و به سرعت عمل می‌کنند تا حفاظت لازم برقرار شود.
این کلیدها دارای تنظیمات بالایی، حتی در تاخیرها و آستانه‌های قطع، می‌باشند و برای حفاظت از تجهیزات حساس بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، دارای کنترل الکترونیکی و بعضاً میکروپروسسوری هستند که به وسیله آن، فرمان‌ها را از طریق شبکه یا راه دور به بریکر می‌دهند و آن را قطع و وصل می‌نمایند.
کلیدهای هوایی دارای قدرت قطع و وصل جریان اتصال کوتاه بسیار بالایی هستند و از این نظر در حفاظت بیشتر، به‌ویژه در نیروگاه‌ها، کاربرد دارند.
کلید محافظ جان، که مخفف عبارت انگلیسی "Residual Current Circuit Breaker" است، یکی از انواع کلیدهای برق است که عملکرد آن با مقایسه جریان فاز و نول انجام می‌شود. در این نوع کلید، اگر عدم تطابقی بین این دو جریان (نشت جریان به زمین) وجود داشته باشد، کلید این عدم تعادل را تشخیص می‌دهد و در عرض ۳۰ ثانیه، جریان را قطع می‌نماید به منظور حفاظت از مدار.
کاربرد اصلی این کلیدها در حفاظت مداراتی با جریان ۱۰ و ۳۰ میلی آمپری است. این میزان جریان به اندازه‌ای کوچک است که احتمال رخداد شوک‌های خطرناک را کاهش می‌دهد.
تغییرات ناگهانی در بارهای الکتریکی همواره می‌تواند باعث شارش جریان مختصری به زمین شود، به‌ویژه در وسایل قدیمی. به عنوان مثال، زمانی که موتور یک فریزر قدیمی خاموش می‌شود، کلید به سرعت جریان را قطع می‌کند. این کلیدها بسیار حساس بوده و به سرعت عمل می‌کنند تا حفاظت لازم برقرار شود.
کلیدهای محافظ جان برای تشخیص عدم تطابق جریان فاز و نول استفاده می‌شوند و به عنوان یک وسیله حفاظتی در برابر جریان اضافه بار عمل نمی‌کنند. بنابراین، برای حفاظت در برابر خطاهای اضافه بار یا اتصال کوتاه، استفاده از این کلیدها مناسب نیست زیرا قدرت تشخیص این خطاها را ندارند و ممکن است منجر به وقوع فاجعه شود.
بهتر است یک کلید RCCBرا همراه با یک کلید MCBدر جعبه فیوز نصب کنیم.
ترکیب این دو کلید، به وجود آوردن کلید RCBO (کلید محافظ جان ترکیبی) را تشکیل می‌دهد که عملکرد آن ترکیبی از عملکرد این دو کلید است و حفاظت در برابر جریان اضافه بار را نیز شامل می‌شود.
فیوزها و کلیدهای مینیاتوری بر اساس جریان نامی‌شان دسته بندی می‌شوند. جریان نامی میزان جریانی است که به طور مداوم از آنها عبور می‌کند. اما تفاوت اصلی بین آنها این است که در صورت اتصال کوتاه یا افزایش جریان بیش از حد، فیوزها قطع شده و جایگزین می‌شوند، در حالی که کلیدهای مینیاتوری قابلیت قطع و وصل دستگاه را فراهم می‌کنند. در نتیجه، اگر جریانی بیشتر از جریان نامی برای کلید مینیاتوری عبور کند، آنها عمل خواهند کرد. برای مثال، اگر جریان کلید یا فیوز ۳۰ آمپر باشد، یک جریان ۳۰.۰۰۰۰۱ آمپری باعث قطع کلید می‌شود.
در واقعیت، فیوز و کلید مینیاتوری حتی اگر دارای جریان نامی‌یکسانی باشند، خواص بسیار متفاوتی دارند و حد حفاظتی آنها متمایز است.
یک مثال:
برای مثال، در نظر بگیرید کلید مینیاتوری ۳۲آمپری و یک فیوز ۳۲آمپری. برای قطع کردن حتمی در ۰٫۱ثانیه، کلید مینیاتوری به جریان ۱۲۸آمپری نیاز دارد در حالی که فیوز به ۳۰۰آمپر نیاز دارد.
به وضوح مشخص است که فیوز به جریان بیشتری نیاز دارد، اما توجه داشته باشید که هردو جریانی بیش از میزان جریان نامی‌که ۳۰آمپر است را مدیریت می‌کنند، و احتمال بسیار کمی وجود دارد که یک فیوز ۳۰آمپری با جریانی در حدود ۳۰٫۰۰۰۰۱آمپر قطع کند.
گاها برخی به اشتباه از عنوان فیوز مینیاتوری به جای کلید مینیاتوری استفاده می‌کنند، اما همان‌طور که می‌دانیم کلیدهای مینیاتوری قابلیت وصل مجدد دارند اما فیوزها بعد از قطع به اصطلاح می‌سوزند و عملا غیر قابل استفاده خواهند بود. بنابراین، برای استفاده مجدد، باید فیوز جدیدی جایگزین آنها کرد. بنابراین، نمی‌توان نام این دو را به جای هم به کار برد.
در مجموع، تمامی کلیدها را می‌توان براساس نوع حفاظت و رنج عملکرد دسته بندی نمود و به آسانی کلید مناسب را انتخاب کرد. امیدواریم که توانسته باشیم شما را در انتخاب هر چه آسان‌تر کلید مورد نظرتان یاری کرده باشیم.
برای استفاده از مشاوره کارشناسان الکتروشایلی می‌توانید از قسمت تماس با ما ارتباط برقرار کنید و سوالات خود را درباره خرید تجهیزات برق صنعتی، به خصوص انواع کلید، از آنها بپرسید.
