پارسیپ
پرتال پارسی مهندسان برق

مقدمه ای بر کلید مینیاتوری (MCB)

کلید مینیاتوری به عنوان یک وسیله قطع کننده در شبکه های الکتریکی ، نقش عمده ای در محافظت در برابر اضافه جریان ایفا می کنند. پیشرفت های اخیر در تکنولوژی های قطع مدار ، عملکرد قطع کننده و نقش محافظتی آن را افزایش داده است.

یک فیوز مینیاتوری وسیله ای است که جهت محافظت مدار در برابر یک اتفاق منجر به اضافه جریان استفاده می شود. این فیوز یک وسیله حفاظتی ریست شونده است که در برابر دو نوع اضافه جریان ، عمل محافظت را انجام می دهد :

1. اضافه بار    2.  اتصال کوتاه

اجزاء یک MCB

جزییات ساختار یک فیوز مینیاتوری

قسمت های قطع حرارتی / مغناطیسی

فیوزهای محدودکننده جریان از یک قسمت قطع کننده الکترومکانیکی ( حرارتی/مغناطیسی) استفاده می کنند تا کنتاکت های فیوز را طی یک اتفاق منجر به اضافه جریان باز کنند. قسمت قطع کننده حرارتی حساس به دما و قسمت قطع کننده مغناطیسی حساس به جریان است.

هر دو قسمت به طور مستقل و به صورت مکانیکی توسط مکانیزم قطع فیوز عمل می کنند تا کنتاکت های فیوز را باز کنند.

مسیرهای عبور جریان

محافظت در برابر اضافه بار

واحد قطع حرارتی در برابر یک اضافه بار پیوسته ، عمل حفاظت را انجام می دهد. این واحد شامل یک جزء به نام بی متال است که پشت میله قطع کننده (Trip Bar) قرار گرفته و جزئی از مسیر عبور جریان در فیوز است.

هنگامی که یک اضافه بار رخ می دهد ، جریان عبوری افزایش یافته منجر به گرم شدن و در نهایت ایجاد انحنا در بی متال می شود. به محض خم شدن ، بی متال میله قطع کننده را تحریک و باعث باز شدن کنتاکت می شود. زمان لازم جهت خم شدن بی متال و قطع کردن فیوز با جریان نسبت عکس دارد. به همین دلیل زمان قطع با افزایش اندازه جریان ، کاهش می باید.

اضافه جریان های کوچک اما طولانی مدت می توانند خطرناک باشند زیرا آن ها عمر هادی ها و اجزای الکتریکی را کاهش داده و اگر کنترل نشوند می توانند منجر به آتش سوزی شوند.

حفاظت در برابر اضافه بار در MCB

واحد های قطع مغناطیسی ( حفاظت در برابر اتصال کوتاه)

قسمت قطع مغناطیسی عمل حفاظت در برابر اتصال کوتاه را انجام می دهد. این قسمت شامل یک الکترومغناطیس و یک آرمیچر است.

واحد های قطع مغناطیسی MCB

 

اجزاء واحد قطع مغناطیسی کلید مینیاتوری

هنگامی که اتصال کوتاه رخ می دهد ، مقدار بسیار زیادی جریان از سیم پیچ عبور کرده و با ایجاد یک میدان مغناطیسی منجر به جذب آرمیچر متحرک(Movable armature) به سمت آرمیچر ثابت می گردد. سپس قطع کننده چکشی(Hammer Trip) به سمت کنتاکت متحرک هل داده شده و کنتاکت را باز می کند.

باز شدن کنتاکت فیوز در یک عمل اتصال کوتاه ظرف مدت 0.5  میلی ثانیه اتفاق می افتد.

اجزاء یک واحد قطع مغناطیسی کلید مینیاتوری (MCB)
اجزاء یک واحد قطع مغناطیسی کلید مینیاتوری (MCB)

اجزاء یک واحد قطع مغناطیسی MCB

هدایت گر جرقه (Arc Runner) / جرقه گیر(Arc Chute)

هدایت گر جرقه و جرقه گیر ، انرژی حاصل از جرقه طی یک اضافه بار یا اتصال کوتاه داخل فیوز را محدود کرده و از بین می برند.

طی یک اضافه بار یا اتصال کوتاه ، کنتاکت های فیوز از هم جدا شده و یک جرقه الکتریکی بین کنتاکت ها و از طریق هوا شکل می گیرد. این جرقه ها از طریق هدایت گر جرقه به سمت جرقه گیر حرکت می کنند. وقتی این جرقه ها به جرقه گیر می رسند شکسته شده و به جرقه های کوچک تبدیل می شوند. این جرقه های کوچک سطح انرژی کلی را به کمتر از 25 ولت می رسانند.

هر جزء 25 ولتی، سطح انرژی بالای کافی جهت حفظ جرقه را نداشته و تمام انرژی حاصل از جرقه به طور طبیعی از بین می رود.

 

هدایت گر جرقه / جرقه گیر MCB
هدایت گر جرقه / جرقه گیر MCB

منحنی های قطع کننده کلید مینیاتوری

واحد قطع حرارتی ( ناحیه 1)

اولین ناحیه شیب دار منحنی قطع کننده ، یک نمودار گرافیکی مشخصه های قطع واحد قطع حرارتی است .

با افزایش جریان در مدار ، دما افزایش یافته و المان حرارتی زودتر قطع خواهد کرد.

مثالی با استفاده از نمودار ذیل :

اگر یک فیوز 10 آمپر داشته باشید و مدار 30 آمپر جریان تولید کند ، فیوز در مدت زمان 2 ثانیه تا 1 دقیقه قطع خواهد کرد. در این مثال ، شما جریان مدار را در پایین نمودار ( جریان های نامی مختلف) خواهید یافت. خط اول 10 آمپر را نشان می دهد ، خط دوم 20 آمپر و خط سوم 30 آمپر . سپس شما می بایست خط عمودی 30 آمپر را تا محل تقاطع آن با قسمت قرمز رنگ نمودار حرارتی فیوز دنبال کنید.

اگر خطوط افقی را دنبال کنید ، در هر دو سمت منحنی قرمز رنگ ، در سمت چپ خواهید دید که فیوز می تواند با سرعت 2 ثانیه و حداکثر 1 دقیقه عمل نماید.

 واحد قطع مغناطیسی ( ناحیه 2)

این ناحیه از نمودار فیوز ، واحد قطع لحظه ای است . واحد قطعه لحظه ای یک کلید مینیاتوری ، یک مدار اتصال کوتاه را در 2.3 تا 2.5 میلی ثانیه قطع می کند. به این دلیل ، نمودار هیچ شیبی نداشته و به لحاظ گرافیکی به صورت یک خط مستقیم عمودی نمایش داده شده است.

کنتاکت های فیوز ( ناحیه 3)

این ناحیه از نمودار فیوز ، مدت زمان لازم برای جدا شدن کنتاکت های فیوز است. کنتاکت ها در کمتر از 0.5 میلی ثانیه از هم جدا شده و به صورت گرافیکی در قسمت عمودی و انتهایی نمودار نمایش داده شده است.

نمودار فیوز مینیاتوری

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.