MCB یا مدارشکن مینیاتوری

MCB یا مدارشکن مینیاتوری

MCB یا مدارشکن مینیاتوری یک کلید الکتریکی است که بصورت اتوماتیک مدار الکتریکی را در طول شرایط غیر عادی شبکه یعنی اضافه بار یا شرایط ناخواسته قطع می کند. امروزه ما می توانیم در مدارات با جریان کم از کلید مینیاتوری به جای فیوز استفاده کنیم.MCB نسبت به فیوز در برابر اضافه جریان از حساسیت بالاتری برخوردار است.

استفاده از کلید مینیاتوری به جای فیوز از نظر الکتریکی ایمن تر است مینیاتوری ها بعد از رفع خطای اتصال کوتاه یا اضافه بار، می توانند مجددا وارد مدار شوند، اما فیوزها باید تعویض گردند. به همین دلیل استفاده از کلمه فیوز یا فیوز مینیاتوری که بصورت عام استفاده می شود در مورد این تجهیز صحیح نمی باشد.

نحوه ی کارکرد کلید مینیاتوری

همان طوری که اضافه جریان پیوسته از MCB می گذرد تیغه بیمتال گرم شده و خم می شود.این انحراف باعث ازاد شدن قفل می شود. با توجه به مکانیزم مینیاتوری رها شدن قفل مکانیکی باعث باز شدن کنتاکت آن شده و و در نتیجه جریان در مدار را متوقف می کند.برای راه اندازی مجدد مدار مینیاتوری باید بصورت دستی فعال گردد. این مکانیسم از خطاهای ناشی از جریان اضافه یا اضافه بار و اتصال کوتاه محافظت می کند.

اما در شرایط اتصال کوتاه، جریان به طور ناگهانی افزایش می‌یابد و باعث جابجایی الکترومکانیکی پیستون مرتبط با سیم پیچ قطع یا سلونوئید می‌شود. پیستون به اهرم تریپ برخورد می کند و باعث آزاد شدن فوری مکانیسم قفل و در نتیجه باز شدن کنتاکت های قطع کننده مدار می شود. این توضیح ساده ای از اصل کار قطع کننده مدار مینیاتوری بود.

مینیاتوری ها خیلی ساده و برای استفاده آسان هستند و عموماً قابل تعمیر نیستند و بهتر است جایگزین شوند. واحد خطا قسمت اصلی جهت کارکرد صحیح تجهیز می باشد. دو نوع مکامیزم اصلی خطا وجود دارد. حفاظت الکترومغناطیسی در برابر اتصال کوتاه و حفاظت گرمایی(بیمتال) در مقابل اضافه بار.

عملکرد مینیاتوری

اگر مدار برای مدت طولانی دچار اضافه بار شود.تیغه بیمتال گرم شده و تغییر حالت می دهد. این تغییر شکل تیغه بیمتال باعث تغییر مکان قفل مکانیکی می شود.کنتاکت متحرک مینیاتوری با فشار فنر تنظیم می شود که جابجایی کوچک قفل فنر را آزاد کرده و کنتاکت متحرک را مینیاتوری را به مد off می برد.

سیم پیچ جریان یا خطا تعبیه شده تا در طول خطای اتصال کوتاه نیروی محرکه القایی Magneto Motive Force(MMF)  سیم پیچ باعث ضربه به پیستون و جابجایی همان قفل می شود و مدار را قطع می کند.

ساختمان کلید های مینیاتوری

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 نگهدارنده (DIN)

۹- پیچ کالیبره

نحوه انتخاب مینیاتوری ها

کلیدهای مینیاتوری شامل تقسیم بندی های مختلفی هستند. که این تقسیم بندی ها بر اساس سرعت قطع و تعداد پل آنها انجام می شود. در هنگام انتخاب کلید مینیاتوری باید بسته به نوع کاربرد و نوع حفاظت مورد نیاز، کلیدی انتخاب شود که علاوه بر قطع تمام جریان های ناخواسته، حفاظت لازم را برای سیستم فراهم کند، در غیر این صورت خسارت های زیادی به تجهیزات، مدارات و جان انسان ها وارد می شود.

• انواع تیپ های مینیاتوری
• تیپ B با کاربری مسکونی و روشنایی با امکان عبور 3 تا 5 برابر جریان نامی در صورت عبور اضافه جریان لحظه ای
• تیپ C با کاربرد موتوری و صنعتی با اماکن عبور 5 تا 10 برابر جریان نامی در صورت عبور اضافه جریان لحظه ای
• تیپ D بیشتر در کاربردهای خاص صنعتی و تجاری که جریان هجومی در آن ها بسیار زیاد می­باشد مانند ترانسفورماتورها، استفاده می شوند و هنگامی که اضافه جریان لحظه ای بین ۱۰ تا ۲۰ برابر جریان نامی باشد، جریان خروجی را قطع می کند.
• تیپ K با کاربرد برای بارهای القایی با جریان هجومی بالا که در صورت عبور جریان لحظه ای بین 8 تا 12 برابر جریان نامی مدار را قطع می کند.
• تیپ Z حساس ترین تیپ مینیاتوری است که در مدارات حساس استفاده می شود با توانایی عبور 2 تا 3 برابر جریان نامی
• مینیاتوری ها از نظر تعداد پل

در هنگام انتخاب کلید های میناتوری بسته به نیاز باید تعداد پل های کلید میناتوری را در نظر بگیریم. کلیدهای مینیاتوری، امکان سوئیچینگ و حفاظت از سیستم های تکفاز تا چند فاز را فراهم می کنند، و از نظر تعداد پل به صورت زیر تقسیم بندی می شوند:

تک پل(SP)

مینیاتوری تک پل، سوئیچینگ و حفاظت در برابر اتصال کوتاه و اضافه جریان را فقط برای یک فاز، فراهم می کند.

تک پل + نول(SPN)

این نوع مینیاتوری ها، داری یک قطب فاز و یک قطب نول هستند که بر روی پل نول هیچ گونه حفاظتی وجود ندارد.

دو پل(DP)

مینیاتوری دو پل، سوئیچینگ و حفاظت را برای دو فاز فراهم می کند.

سه پل(TP)

مینیاتوری سه پل، سوئیچینگ و حفاظت را روی هر سه فاز فراهم می­کند.

سه پل + نول(TPN)

این نوع مینیاتوری ها، 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)

این نوع مینیاتوری ها، شبیه به مینیاتوری ها نوع TPN هستند، با این تفاوت که پل نول آن ها نیز، دارای حفاظت است.

جریان نامی کلیدهای مینیاتوری

مینیاتوری ها در جریان های زیر در دسترس می باشند:

۰.۵ A, 1A, 2A, 3A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 45A, 50A, 63A, 80A, 100A, 125A

• جریان قطع کلید مینیاتوری(Icn)

این پارامتر مربوط به حداکثر جریان اتصال کوتاه است که در آن با خیال راحت و بدون مشکل، مینیاتوری مدار را قطع می کند و در هنگام انتخاب باید در نظر گرفته شود.

مفهوم علائم ظاهری روی کلیدهای مینیاتوری

تجهیزات جانبی کلید مینیاتوری

از جمله تجهیزات جانبی که می توانند همراه با کلید مینیاتوری به کار بروند، می توان کنتاکت کمکی، کنتاکت کمکی خطا، رله آندر ولتاژ تریپ، رله شنت تریپ و قفل وضعیت کلید مینیاتوری را نام برد.

جریان های مشخص شده روی کلید مینیاتوری

دو نوع جریان در کلید های مینیاتوری وجود دارد، که در هنگام انتخاب مینیاتوری بسته به نوع کاربری، باید به آنها دقت شود. این جریان ها عبارتند:

• جریان لحظه ای:جریانی است که در یک لحظه ی کوتاه (کمتر از 1 ثانیه) کلید مینیاتوری می تواند آن را تحمل کند و معمولا بزرگی آن 3000 یا 6000 آمپر است که بر روی کلید درج شده است. این جریان همان قدرت قطع کلید مینیاتوری است. (قدرت قطع، ماکزیمم میزان جریانی است که کلید تا قبل از منهدم شدن می تواند تحمل کند و از آن مقدار به بعد، در صورت قطع نشدن کلید، کلید منهدم می شود.)
• جریان نامی:میزان جریان مجازی که کلید می تواند در کارکرد نرمال خود به صورت مداوم تحمل کند بدون اینکه قطع شود را جریان نامی می نامند و در صورتی که جریان عبوری از مدار از این عدد بیشتر شود، مدار توسط مینیاتوری قطع می گردد. ماکزیمم جریان نامی بر روی کلیدهای مینیاتوری نوشته شده است.

مزایای استفاده از کلید مینیاتوری(MCB) به جای فیوز(Fuse)

1. فیوزها بعد از قطع خطای مدار، مجددا قابل استفاده نبوده و باید تعویض و یا تعمیر شوند. ولی کلیدهای مینیاتوری، بلافاصله بعد از قطع خطای مدار، بعد از اصلاح خطا، مجدد قابل استفاده هستند.
2. دقت قطع در کلید مینیاتوری به مراتب بالاتر از فیوز است.
3. کلیدهای مینیاتوری قادر هستند جریان های نشتی بسیار کوچک را که توسط فیوز قابل تشخیص نبوده، ولی می توانند سبب برق گرفتگی، آتش سوزی و غیره شوند را، قطع کنند.
4. کلیدهای مینیاتوری دو عمل حفاظت و کنترل را همزمان انجام می دهند و این یعنی به جای یک کلید + فیوز در مدارات به کار می روند.
5. هزینه اولیه کلیدهای مینیاتوری در مقایسه با فیوزها بالاتر است، ولی به علت استفاده طولانی مدتی که می توان از کلید مینیاتوری انجام داد، در یک بازه زمانی بلند مدت، استفاده از کلیدهای مینیاتوری بسیار به صرفه تر از فیوزهاست.
6. به علت سوختن فیوز در برابر اتصالی های مدار، مشکلات نصب و دردسرهای تعویض و غیرهدر هنگام استفاده، استفاده از کلید مینیاتوری به مراتب راحت تر از فیوز است.