فیوز یا کلید مینیاتوری چیست؟ اطلاعات تخصصی و انواع مدل +‌ کاربردها

در این مقاله، به طور مفصل در مورد فیوزهای مینیاتوری، که همچنین به عنوان MCB شناخته می‌شوند، بحث کردیم. ما اصل کار، انواع آن و برخی از پرسش‌های متداول را توضیح خواهیم دادیم.

فیوز مینیاتوری یا MCB چیست؟

فیوز مینیاتوری (MCB) یک سوئیچ برقی است که به طور خودکار در شرایط غیرعادی شبکه، یعنی شرایط اضافی بار و همچنین شرایط ناقص عملکرد، مدار برق را قطع می‌کند.

در حال حاضر، ما از MCB در شبکه‌های برق ولتاژ پایین به جای فیوز استفاده می‌کنیم. فیوز ممکن است این را احساس نکند، اما فیوز مینیاتوری این کار را به روشی قابل اعتماد‌تر انجام می‌دهد. MCB به برق بیشتر حساس است تا از جریان بیش از حد پیشگیری کند.

در اینجا یک MCB به نمایش درآمده است-

دستکاری یک MCB از نظر برقی ایمن‌تر از یک فیوز است. در صورت فیوز بودن باید آن را برای بازیابی تأمین برق دوباره راه‌اندازی کرد چرا که فیوز باید بازشونده یا تعویض شود. بازیابی به راحتی با فقط روشن کردن آن انجام می‌شود. حال به بررسی روش کار فیوز مینیاتوری بپردازیم.

اجزای فیوز مینیاتوری یا MCB

یک فیوز مینیاتوری (MCB) معمولاً از اجزای زیر تشکیل شده است:

1. سرترمینال ورودی
2. سرترمینال خروجی
3. دین ریل هولدر
4. هولدر لوله‌های قوس
5. لوله‌های قوس
6. تماس ثابت
7. تماس پویا
8. حامل بیمتالیک استریپ
9. بیمتالیک استریپ
10. قفل
11. تاشو
12. سولنوئید
13. سوئیچ

• تماس‌های اصلی: این تماس‌ها جریان بار را حمل می‌کنند و به سیم‌های ورودی و خروجی مدار متصل هستند.
• واحد تریپ: این قسمت اصلی یک MCB است که جریان روان در مدار را نظارت می‌کند و در صورت وقوع جریان بیش از حد یا شورت، فیوز را قطع می‌کند. واحد تریپ شامل یک نوار بیمتالیک، یک عامل مغناطیسی و یک مکانیسم عملکرد است.
• ترمینال: اینها اتصالات سیم‌های ورودی و خروجی هستند.
• محفظه: محفظه پوششی است که اجزای MCB را جای می‌دهد و عایقی بین بخش‌های فعال و سایر اجزای الکتریکی فراهم می‌کند.
• نشانگر تریپ: یک MCB معمولاً دارای نشانگر تصویری است که نشان می‌دهد آیا فیوز در وضعیت “روشن” یا “خاموش” است.
• تماس‌های کمکی: برخی از MCB‌ها دارای تماس‌های اضافی هستند که می‌توانند برای کنترل بارهای کمکی یا ارائه وظایف سیگنال‌دهی استفاده شوند.
• فنر تریپ: این مکانیزم فنری است که تماس‌های MCB را در وضعیت “روشن” نگه می‌دارد. هنگامی که واحد تریپ عمل می‌کند، فنر تریپ رها می‌شود و اجزای تماس جدا شده و مدار را قطع می‌کنند.

نحوه کارکرد فیوز مینیاتوری

زمانی که جریان بیش از حد مداوم از طریق MCB عبور می‌یابد، نوار بیمتالیک گرم می‌شود و با خمیدن انحنایی به انحراف می‌پیوندد. این انحراف نوار بیمتالیک باز کردن یک قفل مکانیکی را ایجاد می‌کند.

زیرا این قفل مکانیکی به مکانیسم عملیاتی متصل است، باعث باز شدن تماس‌های فیوز مینیاتوری می‌شود، و MCB خاموش می‌شود و در نتیجه جریان را در مدار متوقف می‌کند. برای راه‌اندازی مجدد جریان، باید MCB به صورت دستی روشن شود.

این مکانیزم از خطاهای ناشی از جریان بیش از حد یا بار بیش از حد و شورت مدارها محافظت می‌کند.

اما در شرایط شورت مدار، جریان به طور ناگهانی افزایش می‌یابد، که منجر به جابجایی الکترومکانیکی پلانژر مرتبط با یک رله تریپینگ یا سولنوئید می‌شود. پلانژر به دسته تریپ ضربه می‌زند و باعث رها شدن فوری مکانیزم قفل شده و در نتیجه باز شدن تماس‌های فیوز مینیاتوری می‌شود. این توضیحات ساده از اصل عملکرد یک فیوز مینیاتوری است.

یک MCB بسیار ساده است، آسان در استفاده است، و عموماً تعمیر نمی‌شود. فقط بهتر است جایگزین شود. واحد تریپ بخش اصلی آن است که مسئولیت کارکرد صحیح آن را دارد. دو نوع اصلی مکانیسم تریپ وجود دارد.

یک بیمتال محافظت در برابر جریان بیش از حد را فراهم می‌کند و یک الکترومغناطیس محافظت در برابر جریان کوتاه مدار الکتریکی را فراهم می‌کند.

اگر مدت زیادی جریان بیش از حد در مدار وجود داشته باشد، نوار بیمتالیک گرم می‌شود و به شکلی تغییر شکل می‌دهد. این تغییر شکل نوار بیمتالیک باعث جابجایی نقطه قفل می‌شود.

تماس متحرک MCB به وسیله فشار یک تماس، با این نقطه قفل، یک جابجایی کمی از قفل را ایجاد می‌کند، که باعث رها شدن فنر و جابجایی تماس متحرک برای باز کردن MCB می‌شود.

سپس، زمانی که دسته عملکردی فیوز مینیاتوری به صورت دستی عمل می‌کند، به این معنی که هنگامی که MCB به وضعیت خاموش منتقل می‌شود، همان نقطه قفل جابجا می‌شود و به عنوان نتیجه، تماس متحرک به همان شیوه از تماس ثابت جدا می‌شود.

این ممکن است به دلیل تغییر شکل یک نوار بیمتالیک، افزایش mmf یک تماس تریپ، یا ممکن است یک عملیات دستی باشد، همان نقطه قفل جابجا می‌شود و همان فنر تغییر شکل گذاشته شده رها می‌شود، که در نهایت مسئول جابجایی تماس متحرک است. زمانی که تماس متحرک از تماس ثابت جدا شود، احتمال وجود قوس بالا است.

این قوس سپس از طریق اجرا کننده قوس بالا می‌رود و وارد شکاف‌های قوس می‌شود و در نهایت خاموش می‌شود. زمانی که آن را روشن می‌کنیم، ما قفل عملکردی جابجا شده را به وضعیت قبلی خود باز می‌کنیم و MCB برای یک عملکرد دیگر خاموش یا تریپ آماده می‌شود.

انواع فیوز های مینیاتوری

انواع مختلفی از فیوزهای مینیاتوری (MCBs) بر اساس عوامل مختلفی مانند امتیاز جریان، امتیاز ولتاژ و ویژگی تریپ وجود دارد. برخی از انواع معمول MCB عبارتند از:

• حرارتی: این نوع MCB بر اساس افزایش دما ناشی از جریان عبوری از مدار تریپ می‌شود. MCB های حرارتی دارای نوار بیمتالیک هستند که هنگام افزایش دما به بیش از یک آستانه خاص خم می‌شود و تریپ کننده را فعال می‌کند.
• مغناطیسی: این نوع MCB بر اساس نیروی مغناطیسی تولید شده توسط جریان عبوری از مدار تریپ می‌شود. MCB های مغناطیسی دارای یک سولنوئید هستند که مکانیزم تریپ را جذب کرده و در صورت تجاوز این نیروی مغناطیسی از یک آستانه خاص، فعال می‌شوند.
• هیبریدی: این نوع MCB ویژگی‌های هر دو MCB حرارتی و مغناطیسی را ترکیب می‌کند. MCB های هیبریدی دارای یک نوار بیمتالیک و یک سولنوئید هستند و بر اساس افزایش دما یا نیروی مغناطیسی تولید شده توسط جریان تریپ می‌شوند.
• الکترونیکی: این نوع MCB از مؤلفه‌های الکترونیکی برای نظارت بر جریان و تریپ کردن فیوز استفاده می‌کند. MCB های الکترونیکی حساس‌تر بوده و با توجه به MCB های حرارتی و مغناطیسی سنتی، ارائه تریپ کردن سریع‌تر و دقیق‌تر را فراهم می‌کنند.
• اختلافی: این نوع MCB در مدارهای DC استفاده می‌شود و در برابر خطاهای زمین و شورت مدار محافظت می‌کند. MCB های اختلافی جریان عبوری در سیم‌های زنده و نیوترال را نظارت می‌کنند و در صورت تجاوز به یک آستانه خاص، فعال می‌شوند.
• ریزشی کنونی فیوز (RCCB): این نوع MCB برای محافظت در برابر شوک الکتریکی و آتش ناشی از خطاهای زمین استفاده می‌شود. RCCBs جریان عبوری در سیم‌های زنده و نیوترال را نظارت می‌کنند و در صورت تجاوز به یک آستانه خاص، فعال می‌شوند.
• جدا کننده: این نوع MCB به عنوان یک سوئیچ برای جدا کردن یک مدار استفاده می‌شود. MCB های جدا کننده دارای یک مکانیزم تریپ نیستند و برای خاموش کردن مدار به منظور نگهداری یا آزمایش استفاده می‌شوند.

همچنین در زمینه فیوزهای مینیاتوری (MCBs)، اصطلاحات نوع A، نوع B، نوع C، نوع D، نوع E و نوع F به سطوح مختلف حفاظت ارائه شده توسط دستگاه اشاره دارند.

• نوع A: فیوزهای نوع A طراحی شده‌اند تا حفاظت در برابر جریان‌های فراتر از حد را ارائه دهند. آن‌ها برای استفاده در مدارهایی که حداکثر جریان مورد انتظار مشخص و نسبتاً ثابت است، مانند مدارهای روشنایی، مناسب هستند.
• نوع B: فیوزهای نوع B طراحی شده‌اند تا حفاظت در برابر جریان‌های فراتر از حد و شورت‌ها را ارائه دهند. آن‌ها برای استفاده در مدارهایی که بار متغیر استفاده می‌شود، مانند مدارهای موتور، مناسب هستند.
• نوع C: فیوزهای نوع C طراحی شده‌اند تا حفاظت در برابر جریان‌های فراتر از حد و جریان‌های عیب‌یابی زمین را ارائه دهند. آن‌ها برای استفاده در مدارهایی که خطر جریان‌های عیب‌یابی زمین وجود دارد، مانند در مدارهای تغذیه شده توسط جریان مستقیم (DC) یا مدارهایی که تجهیزات الکترونیکی حساس را شامل می‌شوند، مناسب هستند.
• نوع D: فیوزهای نوع D طراحی شده‌اند تا حفاظت در برابر جریان‌های فراتر از حد و جریان‌های عیب‌یابی زمین را با آستانه تریپ بالاتری نسبت به فیوزهای نوع C ارائه دهند. آن‌ها برای استفاده در مدارهایی که خطر جریان‌های عیب‌یابی زمین وجود دارد، اما جریان عیب‌یابی مورد انتظار بالاتر از آنچه که می‌توان با استفاده از فیوزهای نوع C حفاظت کرد، مناسب هستند.
• نوع G: فیوزهای نوع G طراحی شده‌اند تا حفاظت در برابر جریان‌های فراتر از حد و جریان‌های عیب‌یابی زمین در دستگاه‌های جریان مابقی (RCDs) در سیستم‌های الکتریکی ارائه دهند.
• نوع H: فیوزهای نوع H طراحی شده‌اند تا حفاظت در برابر جریان‌های فراتر از حد و جریان‌های عیب‌یابی زمین در سیستم‌های الکتریکی که توسط جریان مستقیم (DC) تغذیه می‌شوند، ارائه دهند.
• نوع K: فیوزهای نوع K طراحی شده‌اند تا حفاظت در برابر جریان‌های فراتر از حد و شورت‌ها در سیستم‌های الکتریکی با سطوح خطا بالا ارائه دهند.

سوالات متداول