کلیدهای مینیاتوری در صنعت برق یکی از تجهیزات بسیار پر مصرف و پر کاربرد به حساب می‌آید. این کلیدها با استفاده از مدار الکتریکی مغناطیسی و قطع اتصالی عملیات سوئیچینگ را انجام می‌دهند. وظیفه اصلی این کلیدها حفاظت از مدار الکتریکی در برابر اضافه بار و جریان برق می‌باشد. فیوزها بارهای اضافی را نمی توانند، تحمل کنند، به همین خاطر برق در بعضی مواقع به این علت قطع می شود.

کلید مینیاتوری

از کلیدهای مینیاتوری به دلیل کارآیی بالا در حفاظت از فیوزها بیش از هر تجهیز برقی دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. این کلید دارای کلید زنی از نوع قطع و وصل چندباره می‌باشد که به نوعی متفاوت با انواع فیوزها است. این تجهیز فاقد تنظیم جریانی بوده و در صورت خرید بر اساس جریان نامی ذکر شده در مشخصات کلید، عمل حفاظت یا کلید زنی را انجام می‌دهد. به طور کلی مینیاتوری ها دو نوع حفاظت انجام می دهند: حفاظت در برابر اتصال کوتاه- حفاظت در برابر اضافه جریان. بر اساس تعداد فاز و دامنه ولتاژ، میزان جریان کاربری، قدرت قطع و منحنی کار به انواع مختلفی تقسیم بندی می‌شوند که در ادامه تشریح خواهیم کرد.

 

دسته بندی انواع کلید مینیاتوری

کلیدهای مینیاتوری دسته بندی‌های متنوعی دارند. دسته بندی ها براساس ویژگی‌های متفاوت به وجود آمده که در ادامه به چندین مورد اشاره خواهیم کرد. اولین دسته بندی بر اساس تعداد پل‌هاست که دارای 5 گروه به نامهای تک پل،دوپل،سه پل، سه پل و نل و چهار پل را شامل می‌شود.گروه بعدی مربوط انواع کلید بر حسب میزان جریان است رنج جریانی تولید شده به ترتیب عبارت است از ۱، ۲، ۴، ۶، ۱۰، ۱۶، ۲۰، ۲۵، ۳۲، ۴۰، ۵۰، ۶۳ و در بعضی برندها در رنج ۸۰، ۱۰۰ و ۱۲۵ آمپر که البته بسیار محدود هستند. بر حسب میزان قدرت قطع گروه بندی دیگر است که در سه سطح قدرت قطع ۴٫۵، ۶ و ۱۰ کیلو آمپر موجود هستند. کلیدهایی با قدرت قطع شش کیلو آمپر پر مصرف‌ترین نوع آن است. انواع تیپ های کلید مینیاتوری بر حسب منحنی قطع یا منحنی کار مورد دیگر دسته بندی است.به‌ طور کلی منحنی کار کلید به پنج دسته تقسیم می‌شود که البته در ایران تنها سه دسته موجود است: تیپ B یا تیپ تندکار، تیپ Cیا تیپ کندکار، تیپD ترانسفورماتوری، تیپ K قدرت و تیپ Zبسیار حساس. در ادامه به معرفی و تشریح یک گروه از این دسته بندی خواهیم پرداخت.
انواع کلید مینیاتوری براساس پل
بر اساس تعداد پل‌ها کلیدهای مینیاتوری به پنج دسته تقسیم می‌شوند: تک پل (تکفاز)، دو پل، سه پل (سه فاز)، چهار پل و تکفاز بعلاوه نول . تعداد سیم‌های فاز و سیم نول که به داخل کلید مینیاتوری رفته و در آن قرار می‌گیرد مبنای این دسته بندی است.در ادامه به تشریح هرکدام از این دسته بندی خواهیم پرداخت:
• تک پل (SP) سوئیچینگ و حفاظت در برابر اتصال کوتاه و اضافه جریان را فقط برای یک فاز، فراهم می کند. داری یک قطب فاز و یک قطب نول هستند که بر روی پل نول هیچ گونه حفاظتی وجود ندارد.
• دو پل (DP): سوئیچینگ و حفاظت را برای دو فاز فراهم می کند.
• سه پل (TP): سوئیچینگ و حفاظت را روی هر سه فاز فراهم می¬کند
• سه پل + نول (TPN): سوئیچینگ و حفاظت را در سه فاز انجام می دهند و علاوه بر این، دارای یک پل نول نیز می باشند که بدون هیچ گونه محافظتی، فقط عمل سوئیچینگ انجام می دهد.
• چهار پل:(4p) شبیه به مینیاتوری ها نوع TPN هستند، با این تفاوت که پل نول آن ها نیز، دارای حفاظت است.

 

انواع کلید مینیاتوری براساس پل

ساختار کلید مینیاتوری
قسمت های زیر، ساختار کلیدهای مینیاتوری را تشکیل می دهد:
۱- ترمینال ورودی
۲- حفاظت حرارتی یا T Part (Thermal)
۳- جرقه گیر
۴- حفاظت الکترومغناطیسی یا C Part (Coil)
۵- مکانیزم اهرم
۶- اهرم قطع و وصل
۷- ترمینال خروجی
۸- ریل DIN (نگهدارنده)
۹- پیچ کالیبره

 

تفاوت کلید مینیاتوری و فیوز

گاهی اوقات کلمه فیوز را بجای کلید مینیاتوری استفاده میکنند در این جا تفاوت این دو را شرح خواهیم داد. وسیله ای که در مقابل افزایش جریان از مدار الکتریکی محافظت می کند فیوز است. این افزایش جریان می تواند از طرف شبکه اعمال شود (اتصال کوتاه) و یا ناشی از اضافه جریانی باشد که خود مدار در هنگام کار کردن غیر عادی می‌کشد.
کاربرد فیوزها در حافظت از تجهیزاتی از جمله کابل ها، ترانس ها، خازن ها، کنتاکتورها، تجهیزات الکترونیک صنعتی و رله های الکترونیکی است. از فیوزها همچنین در محافظت شبکه های ولتاژ پایین و ولتاژ بالا استفاده میشود. طراحی ساده، سرعت بالا و ضریب اطمینان بالا از جمله مزیتهای فیوزها می¬باشد. اصلی عیب فیوز نیز این است که اگر خطایی در شبکه رخ دهد امکان تک فاز یا دو فاز شدن سیستم سه فاز وجود دارد.

 

در نتیجه می توان گفت که کلید مینیاتوری ترکیبی از یک یا چند کلید معمولی همراه با فیوز است. کلید مینیاتور علاوه بر عمل کنترل، حفاظت را نیز بر عهده داشته و نسبت به فیوز الویت بالایی در استفاده دارد. زیرا کلید در صورت بروز مشکل و عیب ب راحتی رفع عیب شده و به مدار باز میگردد.

آیا می‌توان از کلید مینیاتوری AC برای مدارهای DC نیز استفاده کرد؟

امکان استفاده از کلید مینیاتوری AC در مدارهای DCوجود ندارد. زیرا با وجود یکسان بودن منحنی حرارت در هر دو مدار، منحنی مشخصات قطع آنی وابسته به پیک جریان در این دو مدارها متفاوت بوده و امکان جایگزینی یک کلید برای هر دو مدار وجود ندارد.
همچنین قدرت قطع کلیدها در جریان DC به دلیل مشکلات ناشی از کنترل انرژی سلفی ذخیره ‌شده در ساختمان آن‌ها بسیار کمتر از قدرت قطع آن‌ها در جریان AC است و امکان ذوب شدن تیغه‌ها در اتصال کوتاه جریان DC وجود دارد. معمولاً ولتاژ کارکرد مینیاتوری نیز در مدار DC باید کاهشی محسوسی داشته باشد.
بطور کلی ساختمان و تکنولوژی مورد استفاده در ساخت مینیاتوری، نقش تعیین‌کننده‌ای در امکان استفاده برای هر دو مدار AC و DC دارد و تنها سازنده فیوز قادر به ارائه هر نوع توصیه‌ای در این زمینه می‌باشد. شرکت‌های معدودی اقدام به تولید کلیدهای مینیاتوری DC می‌کنند و همچنان فیوزهای شیشه‌ای از بهترین گزینه‌های حفاظت در مدارهای DC می‌باشد.