فیوز مینیاتوری یا MCB

در این مقاله قصد داریم بررسی کاملی از نحوه عملکرد، نحوه انتخاب و ساختار کلید فیوزهای مینیاتوری MCB را به همراه تجهیزات جانبی مورد استفاده در مدارات را ارایه کنیم. ما در مجموعه تهران ولتاژ سعی بر این داریم که بهترین برند های موجود بازار صنعت برق ایران را در اختیار شما عزیزان قرار دهیم.

فیوز مینیاتوری چیست؟

کلید فیوز حفاظتی مینیاتوری یا MCB که مخفف کلمات Miniature Circuit Breaker است به زبان ساده یک قطع کننده اتوماتیک مدار الکتریکی است که به جهت محافظت از مدار در مقابل جریان اضافی و خطای اتصال کوتاه به کار می رود به این صورت که در صورت مواجه با جریان اضافی با توجه به منحنی قطع خود، مدار را از آسیب دیدن با قطع جریان حفاظت می کند. به عبارتی این کلید نسبت به تحمل جریان اولیه و اضافه بار واکنش نشان می دهد و جریان الکتریکی مدار را قطع می کند.

جهت مشاهده کلیدهای فیوز مینیاتوری MCB اینجا کلیک کنید.

نحوه کارکرد کلید فیوز مینیاتوری MCB

امروزه در صنعت برق صنعتی و سیستم‌ های الکتریکی در ساختمان به مبحث ایمنی توجه زیادی می ‌شود، لذا با توجه به ماهیت ذاتی این کالا که حفاظت در برابر جریان اضافه بار و حفاظت در برابر خطای اتصال کوتاه در مدار است، به صورت گسترده در صنعت برق از این محصول استفاده میشود. به جرات میتوان ادعا کرد که هیچ تابلوی برق بدون استفاده از کلید فیوز مینیاتوری MCB تولید نمیشود. این کلید به دلیل حساسیت در صورت مواجه با جریان بالاتر از رنج کاری فیوز و با توجه به منحنی قطع خود، در مدت زمان معینی مدار را جهت جلوگیری از آسیب به سایر تجهیزات الکتریکی قطع می کند.

رنج جریانی به صورت معمول در فیوز های مینیاتوری تا حداکثر 100 آمپر می باشد ولی در بعضی از برندها تا رنج های بالاتر از 100 آمپر هم تولید میشوند، توجه داشته باشید که رنج جریان قطع آنها قابل تنظیم نبوده. به عبارت ساده تر، فیوز مینیاتوری تجهیزی حفاظتی است که در مدارات الکتریکی به کار می ‌رود تا در مواقعی که جریانی بیشتر از حد مجاز از مدار عبور می ‌کند، با قطع مدار از بروز سوانح و آسیب به سایر تجهیزات جلوگیری کند.

در شرایط کاری عادی فیوز مینیاتوری به صورت یه کلید قطع و وصل معمولی در مدار قرار میگیرد که توسط زبانه یا اهرم تعبیه شده روی آن به صورت دستی قابل قطع و وصل می باشد (اهرم قطع و وصل در تصویر بالا قابل مشاهده است) که با توجه به نشانگر تعبیه شده وضعیت فیوز مینیاتوری قابل رویت و تشخیص می باشد.

نحوه عملکرد این فیوز ها به این صورت است که جریان از بیمتال داخلی فیوز عبور میکند که در صورت تجاوز از حد مجاز باعث گرم شدن بیش از اندازه بیمتال شده و این گرما تغییر شکل و سایز در بیمتال ایجاد میکند و با تغییر شکل بیمتال جریان مدار را قطع می کند. همچنین لازم به ذکر است این مکانیزم حفاظتی در صورت مواجهه با جریان اضافی در مدت زمان طولانی عمل میکند و در مواجه با وقوع خطای اتصال کوتاه باید از مکانیزم حفاظتی دیگری استفاده کرد.

در زمان وقوع خطای اتصال کوتاه به دلیل گذر جریان بسیار زیاد از مدار در زمان بسیار کوتاه (در حدود 10 میلی ثانیه)، فلز بیمتال تعبیه شده داخل کلید فیوز مینیاتوری فرصت لازم جهت گرم شدن (انبساط) و تغییر شدن دادن و در نتیجه قطع مدار را ندارد، لذا اگر از مکانیزم دیگری استفاده نشود قطعا وقوع اتصال کوتاه آسیب جدی به مدار وارد میکند. برای این منظور در کلید فیوز مینیاتوری از یک سیم پیچ یا بوبین جهت به کارگیری خاصیت الکترومغناطیسی برای حفاظت از مدار در زمان وقوع اتصال کوتاه استفاده میشود.

در شکل زیر ساختار داخلی یک کلید فیوز مینیاتوری قابل مشاهده است.

اجزای تشکیل دهنده کلید فیوز مینیاتوری

•    اهرم قطع و وصل دستی
•    بدنه پلاستیکی
•    بازوی متحرک
•    کنتاکت اصلی جریان خروجی
•    ترمینال های ورود و خروج محل اتصال سیم
•    فلز بیمتال (فلزی که بر اثر عبور جریان اضافی به مرور گرم شده و منبسط میگردد، با تغییر شکل باعث قطع مدار میشود.)
•    سیم پیچ (جهت قطع مدار توسط خاصیت مغناطیسی در صورت بروز خطای اتصال کوتاه که مدار را در زمان بسیار کم قطع میکند.)
•    جرقه گیر یا صاعقه گیر

پس در یک کلید فیوز مینیاتوری سه مکانیزم اصلی جهت قطع مدار الکتریکی وجود دارد که به ترتیب:

1. قطع کننده بی متال،
2. بوبین یا سیم پیچ قطع کننده،
3. اهرم قطع کن که توسط کاربر عمل قطع و وصل انجام میشود،

در یک کلید فیوز مینیاتوری زمانی که جریان از طریق ترمینال های آن وارد میشود ابتدا از قطع کننده بی متال عبور می کند سپس به بوبین یا سیم پیچ قطع کننده و بعد از آن به کنتاکت متحرک و در انتها از ترمینال خروجی می رسد. تصویر زیر مسیر جریان در کلید فیوز مینیاتوری MCB را نمایش میدهد.

اگر در زمان کار کرد کلید فیوز مینیاتوری جریان اضافی به مدت طولانی از MCB عبور کند باعث گرم شدن بیش از اندازه بی متال شده، همانطور که میدانید این گرما باعث تغییر در سایز فلز بی متال میگردد که در نتیجه این تغییر در سایز، کلید فیوز مینیاتوری به وسیله کنتاکت متحرک و فنر داخلی مدار را قطع میکند یا اصطلاحا کلید فیوز مینیاتوری خطا یا فالت (Fault) میدهد.

انواع کلید فیوز مینیاتوری

کلید فیوز مینیاتوری از نظر کاربرد و مدل به تیپ های زیر تقسیم بندی می گردد:

•    B روشنایی
•    C موتوری
•    D ترانسفورماتوری
•    K قدرت
•    Z بسیار حساس

کلید فیوزهای مینیاتوری از حیث زمان قطع به چند دسته تقسیم میشوند که مهم ترین و پرکاربردترین آن ها دو نوع تندکار یا کندکار می باشد. اصطلاحا به نوع تندکار B curve یا فیوز روشنایی میگویند که دلیل این نام گذاری قطع سریع جریان الکتریکی در صورت مواجه با خطای اضافه بار و خطای اتصال کوتاه می باشد. فیوز مینیاتوری کندکار یا C curve جهت راه اندازی الکتروموتور استفاده میشود. همان طور که میدانید در زمان راه اندازی الکتروموتور ها جریان زیادی در حدود 6 تا 8 برابر جریان نامی از مدار می گذرد، لذا فیوز مینیاتوری باید از نوع کندکار استفاده شود تا اجازه عبور این جریان را از مدار بدهد.

در شکل زیر مقایسه زمان قطع کلید فیوز مینیاتوری B و C  قابل مشاهده است.

همان طور که از تصویر بالا مشخص است زمان قطع فیوز مینیاتوری B curve نسبت به انواع C و D سریع تر بوده و مدار را در شرایط یکسان زودتر قطع میکند. لذا جهت محافظت از تجهیزات روشنایی و الکتریکی مورد استفاده در منازل مسکونی مناسب است.

کلید مینیاتوری نوع D برای مصارف صنعتی خاص مانند مولد های اشعه ایکس و یا ترانسفورماتورها استفاده می شوند. این کلید ها در جریان اضافه بار بین 10 تا 20 برابر جریان نامی در زمان مشخص ، مدار را قطع می کنند و زمان قطعشان از تمامی تیپ ها بیشتر است.

کلید مینیاتوری نوع K برای حفاظت در مدارات قدرت ، ترانسفورماتور و موتور ها استفاده می شوند. در این نوع از کلید مینیاتوری ، حد جریان برای قطع در موارد اضافه بار کمتر از سایر کلید ها است و هنگام به وجود آمدن اضافه بار مدار را سریعتر قطع می کنند ولی در موارد اتصال کوتاه منحنی قطع این نوع کلید ها بین تیپ D و C می باشد.

کلید مینیاتوری نوع Z این نوع از کلید مینیاتوری هنگامی که جریان عبوری از جریان نامی بیشتر شود در یک مدت زمان خاص ( که از تمامی تیپ ها کمتر است ) طبق منحنی قطع ، فرمان قطع را صادر می کند. حساسیت این نوع از کلید ها، هم در مواقع اضافه بار و هم اتصال کوتاه از تمامی تیپ های دیگر بیشتر است و درصورت بروز خطا مدار را سریعتر قطع می کند.

تیپ کلید یا سری ساخت فیوز که نمایان گر ویژگی های فنی آن است، میزان جریان کار، رنج و نوع ولتاژ کاری و سایر مشخصات کلید های مینیاتوری روی بدنه کلید ها ثبت می شود.

نحوه انتخاب کلید فیوز مینیاتوری

برای انتخاب کلید فیوز مناسب نیاز است که به ویژگی های زیر توجه کنید:

1. نوع کلید فیوز یا منحنی قطع (منحنی قطع C - B - D- Z- K)
2. قدرت قطع کلید فیوز مینیاتوری (6KA - 10KA - 15KA - 20KA)
3. جریان (از 1 تا 100 آمپر)
4. نوع ولتاژ (ولتاژ AC یا DC)
5. تعداد پل (تک پل، دو پل، سه پل، چهار پل)
6. برند ( اشنایدر - هیمل - ABB - هیوندای - LS)

تفاوت کلید فیوز مینیاتوری و فیوز

عملکرد کلید فیوز مینیاتوری بسیار مشابه فیوز الکتریکی می باشد. فیوز های الکتریکی که در انواع بسیار متنوع تولید میشوند با جریان اضافی با سوختن و ذوب شدن فیوز الکتریکی مدار را در برابر جریان اضافی حفاظت می کند و پس از هر بار وقوع خطا نیاز است تا تعویض شوند. ولی تفاوت اصلی این دو تجهیز حفاظتی در این است که فیوز الکتریکی قابلیت اطمینان کمتری نسبت به کلید فیوز مینیاتوری دارد و همچنین پس از هر بار وقوع خطا به دلیل سوختن باید تعویض گردد.

تجهیزات جانبی کلید فیوز مینیاتوری MCB

از کلید فیوز های مینیاتوری به عنوان یک تجهیز حفاظتی در مدارات الکتریکی به صورت گسترده استفاده میشود. این کلید ها برای ارتباط با اپراتور و همچنین سایر تجهیزات الکتریکی در مدارات فرمان نیاز به تجهیزات جانبی مانند کنتاکت کمکی و کنتاکت خطا و همچنین انواع رله ها یا بوبین های قطع و وصل دارند. ما در این صفحه نسبت به ارایه انواع مختلف این تجهیزات اقدامات لازم را پیش بینی کرده ایم و سعی در ارایه اطلاعات مفید جهت آشنایی و کمک به انتخاب محصول مورد نیاز داریم.

برای مشاهده تجهیزات جانبی کلید فیوز مینیاتوری اینجا کلیک کنید.

کنتاکت کمکی OF یا کنتاکت نشانگر وضعیت کلید فیوز مینیاتوری MCB:

در ابتدا بهتر است از کنتاکت کمکی که به نام کنتاکت OF یا کنتاکت نشانگر وضعیت کلید فیوز مینیاتوری شناخته میشود و بیشترین مورد استفاده بین طراحان و مهندسان برق را دارد را شروع به بررسی کنیم. کنتاکت های کمکی کلید فیوز مینیاتوری معمولا به صورت 1NO+1NC ساخته میشوند یعنی به صورت همزمان دارای یک کنتاکت باز و یه یک کنتاکت بسته هستند. نحوه قرار گیری و نصب آن ها روی کلید فیوز مینیاتوری به این صورت است که به وسیله پایه های تعبیه شده در کنار کلید فیوز مینیاتوری نصب می شوند (جهت مشاهده تصاویر و کاتالوگ اینجا کلیک کنید.). این کنتاکت ها دارای زبانهایی هستند که با اتصال آنها به زبانه و بدنه کلید فیوز مینیاتوری هم زمان با تغییر حالت کلید فیوز وضعیت کنتاکت های داخلی تجهیز جانبی نیز تغییر میکند. یعنی کنتاکت باز به وضعیت بسته و کنتاکت بسته به وضعیت باز تغییر حالت میدهد. از این کنتاکت میتوان جهت به نمایش در آوردن وضعیت کلید فیوز مینیاتوری در مکانی دور تر توسط چراغ های سیگنال یا سایر نشانگرها مانند بوق یا آژیر استفاده کرد. 

کنتاکت خطا SD

کنتاکت خطا که یک تجهیز جانبی کلید فیوز مینیاتوری به شمار می رود، که در صورت بروز خطا و تشخیص آن توسط کلید فیوز مینیاتوری با استفاده از این تجهیز قابل نمایش است. در صورت بروز خطا می توان خطا را بر روی قسمت جلوی تجهیز به وسیله یک نشانگر مکانیکی مشاهده کرد.  برای مشاهده این محصول اینجا کلید کنید.