کلید اتوماتیک کمپکت چیست؟
کلید اتوماتیک کمپکت با نام اختصاری MCCB برگرفته از سرنام عبارت Molded Case Circuit Breaker، یک نوع بریکر قابل قطع زیر بار است که جهت حفاظت اتصال کوتاه و اضافه بار در موتورها و سیستم روشنایی، صنعتی و مصرف کننده های دیگر استفاده می شوند، به عبارت دیگر این کلیدها به منظور حفاظت و قطع کردن مدار در برابر برگشت جریان و یا افت ولتاژ بیش از حد مجاز و کشیده شدن جریان اضافه توسط مصرف کننده (اضافه بار) و اتصال کوتاه مدار به کار می روند. کلیدهای اولیه ابعاد و اندازه بزرگتری داشتند و به دلیل فشرده شدن و کوچک شدن به این بریکرها کلید اتوماتیک کمپکت گفته می شود.
چون کلید اتوماتیک کمپکت قابل قطع زیر بار است، پس می تواند مدار را در حالتی که برق شبکه وصل است، قطع کند. این خاصیت در مدارات فشار متوسط و قوی به عنوان یک مزیت به شمار می رود. چون بسیاری از کلیدها جداساز هستند و نمی توانند مدار را تحت بار قطع کنند.
تفاوت بین کلیدهای اتوماتیک و غیر اتوماتیک در این است که در کلیدهای اتوماتیک رله های الکترونیکی مختلف جهت تشخیص جریان اضافه بار و اتصال کوتاه و سایر پارامترها وجود دارد، مانند کلید اتوماتیک هوایی، اما کلیدهای غیر اتوماتیک صرفا جهت قطع و وصل مدار است و فاقد رله الکترونیک می باشد.
کلیدهای اتوماتیک کمپکت که به آن کلید اتوماتیک می گویند، به صورت دسته بندی های زیر و با حفاظت های اضافه بار، اتصال کوتاه و نشتی جریان زمین تقسیم می شوند:
- کلید اتوماتیک کمپکت غیر قابل تنظیم (فیکس یا Fix):
کلیدهای اتوماتیک فیکس از لحاظ رنج جریان قابل حفاظت غیر قابل تنظیم هستند.
- کلید اتوماتیک کمپکت قابل تنظیم (Adjustable):
که این نوع کلید نیز به دو دسته کلید اتوماتیک کمپکت قابل تنظیم حرارتی – مغناطیسی و کلید اتوماتیک کمپکت قابل تنظیم الکترونیکی تقسیم می شود. در نوع کلیدهای اتوماتیک قابل تنظیم، امکان تنظیم جریان از 0.6 یا 0.8 تا 1 برابر جریان بار کامل وجود دارد.
جهت حفاظت تابلو در برابر آتش سوزی و به منظور بالا بردن امنیت تجهیزات داخل تابلو برق از کلیدهای اتوماتیک کمپکت استفاده می گردد. کلیدهای اتوماتیک کمپکت از رنج 16 الی 1600 آمپر ساخته می شوند. کلیدهای اتوماتیک در انواع تک پل، دو پل، سه پل و چهار پل تولید می شوند. کلیدهای اتوماتیک کمپکت از عمر بسیار بالاتر و قدرت قطع بالاتری نسبت به کلیدهای مینیاتوری و کلیدهای حرارتی برخوردار هستند. قدرت قطع کلیدهای اتوماتیک کمپکت از 16 تا 150 کیلو آمپر می باشد.
کلیدهای اتوماتیک کمپکت قابلیت نصب موتور جهت اتوماتیک کردن قطع و وصل کلید از راه دور را دارند. هم چنین بر روی این کلیدها امکان نصب و قرار دادن کنتاکت کمکی، کنتاکت خطا، رله ی آندر ولتاژ و رله ی شنت جهت برآورده کردن نیازهای مختلف مدار وجود دارد. بر روی این کلیدها یک شستی قرار دارد که سه نوع وضعیت وصل، قطع و تریپ بر روی آن نمایش داده شده است. یک دکمه ی کوچک بر روی کلید است که در هنگامی که کلید در حالت وصل قرار دارد با فشار دادن این دکمه کلید به حالت تریپ می رود. حداکثر ظرفیت جریان اتصال کوتاه این کلید تا 150 کیلوآمپر می باشد.
ساختمان داخل کلید اتوماتیک کمپکت قابل تنظیم 160 آمپر هیوندای
- بدنه یا قاب کلید: بدنه یک کلید از محفظه عایقی تشکیل شده است که اجزای مختلف کلید را در بر می گیرد. معمولا پلاک اطلاعات(Name Plate) و سایر مشخصات کلید روی آن قرار داده شده است.
- کنتاکت های کلید: اجزا و قطعاتی از کلید هستند که با باز و بسته شدن خود، عمل قطع و وصل جریان در مدار را انجام می دهند.
- جرقه گیر: به محض جدا شدن کنتاکت ها از هم، اختلاف پتانسیل بین کنتاکت ها، باعث یونیزه شدن هوای اطراف کنتاکت ها می شود. این هوای یونیزه شده، مسیر جهت دار مناسبی را برای عبور جریان برای یک بازه زمانی فراهم می کند؛ که این جریان ایجاد شده باعث تولید و ایجاد جرقه بین کنتاکت ها می شود. این شرایط تا دور شدن و ایجاد فاصله کافی بین کنتاکت ها ادامه یافته؛ تا حدی که فاصله بین آنها آنقدر زیاد شود تا از فضای ایجاد شده جرقه بزرگتر شود و به این صورت جرقه خاموش شود. اگر به هر دلیلی، جرقه برای مدت زیادی خاموش نشده و باقی بماند، باعث تولید حرارت زیادی می شود که می تواند موجب سوختن و آسیب به کنتاکت ها شود. هم چنین این حرارت شدید، فشار گاز زیادی ایجاد می کند که گاهی ممکن است باعث انفجار کلید شود. بنابراین جرقه باید در کوتاه ترین زمان ممکن خاموش شود. برای این کار از واحدی به نام جرقه گیر استفاده می شود. جرقه گیر از چند صفحه U شکل تشکیل شده است که اطراف کنتاکت قرار می گیرند. زمانی که کنتاکت ها از هم جدا می شوند، جرقه به دلیل انتخاب کوتاه ترین مسیر در هوا، از بین صفحات جرقه گیر عبور می کند، چون می دانیم جریان (جرقه) کم مقاومت ترین مسیر برای عبور را انتخاب می کند. این شرایط باعث تقسیم جرقه به جرقه های کوچکتر در بین صفحات شده و سرعت خاموش شدن جرقه را افزایش می دهد.
- مکانیزم قطع و وصل کننده کلید: این مکانیزم وظیفه قطع و وصل کلید را بر عهده دارد. زمانی که کلید را از وضعیت قطع (OFF) به وضعیت وصل (ON) می بریم، فنر با اعمال نیرو به اهرم های مکانیزم باعث بسته شدن کنتاکت ها می شود. در موقع قطع کلید، این نیروی ذخیره شده برای اعمال فشار بر روی بازوی عمل کننده مورد استفاده قرار می گیرد و باعث باز شدن کنتاکت ها می شود.
- واحد تریپ: این قسمت از کلید در حقیقت بخش هوشمند کلید را تشکیل می دهد؛ که به شکل دستی و یا اتوماتیک دستور تریپ یا قطع کلید را صادر می کند. این قسمت از کلید از رله های مختلفی مانند رله های حرارتی یا الکترومغناطیسی برای تشخیص خطا استفاده می کند. این واحد به واحد قطع و وصل مرتبط است.
مزیت های کلید اتوماتیک کمپکت قابل تنظیم 160 آمپر هیوندای در مقایسه با کلید مینیاتوری
- رنج جریان نامی قابل تحمل برای کلیدهای اتوماتیک، بسیار بالاتر از رنج جریانی کلیدهای مینیاتوری است. همین موضوع سبب می شود که تحمل آرک نیز در کلیدهای اتوماتیک بالاتر از کلیدهای مینیاتوری باشد.
- قدرت قطع کلیدهای اتوماتیک به نسبت کلیدهای مینیاتوری بسیار بالاتر بوده و همین محدودیت قدرت قطع در کلیدهای مینیاتوری، استفاده از آنها را برای بارهایی که نیاز به قدرت قطع بالاتری دارند (اغلبا بارهای غیر اهمی مانند موتورها) محدود خواهد کرد. کلیدهای مینیاتوری قدرت قطع اتصال کوتاه را تا ماکزیمم 16 کیلوآمپر دارند.
- امکان روشن و خاموش آن از راه دور و هم چنین کنترل خودکار آن وجود دارد.
- امکان وصل مجدد خودکار کلید اتوماتیک با قابلیت نصب موتور روی آن وجود دارد.
- به علت رنج جریانی و تحمل جریان بالاتر از کلید مینیاتوری، در مصارف صنعتی و تجاری به کار می رود، این در حالی است که کلید مینیاتوری، غالبا برای مصارف صنعتی، روشنایی، سیم کشی و … به کار می رود.
- کلیدهای اتوماتیک به علت دارا بودن منحنی قطع قابل تنظیم، حفاظت دقیق تری نسبت به کلیدهای مینیاتوری دارند.
- غالب حفاظت کلیدهای مینیاتوری، حفاظت مغناطیسی برای بار است. حفاظت حرارتی نیز برای آنها وجود دارد، منتها به علت غیر قابل تنظیم بودن و عملکرد آنها در یک بازه ثابت و آن هم غیردقیق، قابل اعتماد برای حفاظت از بارهای حساس نیستند و تنها برای بارهای بسیار کوچک قابل استفاده می باشند.
- وسعت و قابلیت نصب تجهیزات جانبی کلیدهای اتوماتیک به مراتب بیشتر از کلیدهای مینیاتوری است؛ این خصوصیت سبب می شود که کلیدهای اتوماتیک رنج وسیع تری از حفاظت‌ها و نظارت‌ها را برای بار فراهم کنند.
- یکی از قابلیت های بسیار مهم و کاربردی کلیدهای اتوماتیک، سه حالته بودن سوئیچ آنهاست، به این شکل که در صورت بروز خطا در کلید اتوماتیک، کلید به جای قرار گرفتن در حالت قطع کامل، در حالت خطا قرار می گیرد و این خصوصیت امکان مشاهده تفاوت بین حالت خطا و حالت قطع مدار را به ما خواهد داد. در صورتی که کلیدهای مینیاتوری تنها دارای دو حالت عملکرد باز و بسته می باشند.
- در تابلو برق هایی که خروجی آنها باید به یک تابلوی توزیع کوچکتر وصل شود، استفاده از کلید اتوماتیک طبق استانداردهای موجود، الزامی است. این در حالی است که استفاده از کلید مینیاتوری تنها به عنوان حفاظت ورودی برای تابلوهای کوچک مجاز است.
- تعداد دفعات قطع و وصل بار در کلیدهای اتوماتیک بسیار بیشتر از کلیدهای مینیاتوری است.
مزیت های کلید اتوماتیک کمپکت قابل تنظیم 160 آمپر هیوندای در مقایسه با فیوز:
- در سیستمهایی که عمل حفاظت موضعی و سلکتیو اهمیت زیادی دارد یا در شبکه سه فاز به علت ازدیاد جریان، قطع همزمان سه فاز باهم الزامی است باید از کلیدهای اتوماتیک استفاده کرد و نمی توان از فیوزها استفاده کرد.
- هم چنین در برخی از شبکه های توزیع که به دلیل حساسیت باید به محض تشخیص اضافه ولتاژ یا افت ولتاژ و هم چنین تشخیص جریان برگشتی فورا مدار قطع گردد، از کلیدهای اتوماتیک استفاده می گردد و با استفاده از کنتاکت های خطا یا آلارم، وضعیت خطا اعلام می گردد.
- مهم ترین برتری کلیدهای اتوماتیک و سایر بریکرها نسبت به فیوزها در این است که کلیدهای اتوماتیک به دفعات زیادی قابل استفاده هستند، حال آن که فیوزها به اصطلاح ادواتی یکبار مصرف بوده و بعد از جلوگیری از خطا، باید تعویض شوند. علاوه بر این مورد، تمام برتری هایی که کلید اتوماتیک نسبت به کلید مینیاتوری دارد، در مورد فیوزها نیز صدق می کند.
در موارد نام برده شده در بالا تنها می توان از کلیدهای اتوماتیک استفاده کرد و استفاده از فیوزها در چنین مواردی جایز نمی باشد.
از دیگر مزایای استفاده از کلید اتوماتیک کمپکت قابل تنظیم 160 آمپر هیوندای در مدارات می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- قطع مدار به محض برگشت جريان و يا کم شدن و افت بيش ازحد مجاز ولتاژ
- کلیدهای اتوماتیک پس از قطع مدار به هر دلیلی اعم از اضافه بار یا اتصال کوتاه بلافاصله برای اتصال مجدد آماده است.
- در کلیدهای اتوماتیک با کمک کنتاکت های کمکی و خطا می توان انواع وضعیت عملکرد کلید مثل قطع، وصل، خطا یا تریپ را توسط یک آلارم مانند سیگنال نمایش داد.
- طراحی این کلیدها به گونه ای است که در صورتی که این کلیدها را در مسیر مداری که اتصال کوتاه شده قرار بدهیم، هنگام بسته شدن رله اضافه جریان سریعا عکس العمل نشان داده و مدار را قطع می نماید. یعنی هر زمانی که به شبکه اضافه شوند، عمل حفاظت را بلافاصله با توجه به ساختارشان انجام می دهند.
این کلید دارای قابلیت اندازه گیری، آنالیز و نمایش اطلاعات روی صفحه نمایشگر کلید و یا درب تابلو را دارد.
