کلید اتوماتیک | MCCB 

MCCB (Molded case circuit breakers) که به کلید های اتوماتیک معروف هستند، نوعی تجهیز حفاظتی در برق صنعتی است که معمولا زمانی که جریان بار از توان کلید های مینیاتوری بیشتر باشد استفاده می شود.

همچنین کلید اتوماتیک در کاربردهایی که نیاز به تنظیم جریان قطع (تریپ) دارند که در کلید مینیاتوری (MCB) مورد استفاده قرار می گیرند.

معرفی و نحوه عملکرد

کلید اتوماتیک یا MCCB، یک نوع محافظ الکتریکی است که می تواند برای طیف وسیعی از ولتاژها و فرکانس های 50 هرتز و 60 هرتز استفاده شود.

تمایز اصلی بین کلید اتوماتیک و مینیاتوری این است که MCCB می تواند دارای جریان نامی تا 2500 آمپر باشد و تنظیمات تریپ آن معمولاً قابل تنظیم است.

تفاوت دیگر این است که MCCB بسیار بزرگتر از MCB هستند مانند بسیاری از انواع قطع کننده های مدار.

سه عملکرد اصلی MCCB 

1. حفاظت در برابر اضافه بار : جریان های بالاتر از مقدار نامی که بیشتر از حد معمول بار از شبکه می کشد.
2. حفاظت در برابر خطاهای الکتریکی : در هنگام خرابی مانند اتصال کوتاه یا خطا ، جریان های بسیار زیاد به وجود می آید که باید فوراً قطع شوند.
3. خاموش و روشن کردن مدار : این یک عملکرد کمتر معمول برای قطع کننده های مدار است ، اما اگر سوئیچ دستی مناسب وجود نداشته باشد ، می توان از آنها برای این منظور استفاده کرد.

تنوع وسیع رنج های جریانی موجود در کلید اتوماتیک یا MCCB به آنها اجازه می دهد تا در طیف گسترده ای از برنامه ها استفاده شوند. MCCB ها با تنوع جریانی موجود هستند، از مقادیر کم مانند 15 آمپر تا رنج صنعتی مانند 2500 آمپر متغیر است. همین موضوع به آنها اجازه می دهد تا در کاربری های کم مصرف و قوی استفاده شوند.

مکانیزم عملکردی کلید اتوماتیک

در اصل، مکانیزم حفاظتی مورد استفاده MCCB بر اساس اصول فیزیکی مشابهی است که توسط انواع قطع کننده های حرارتی مغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرد.

کلید اتوماتیک حرارتی

حفاظت از اضافه بار با استفاده از مکانیسم حرارتی انجام می شود. MCCB ها دارای دو کنتاکت فلزی هستند که در واکنش به تغییرات دما منبسط و منقبض می شوند.

در شرایط عادی کارکرد، کنتاکت جریان الکتریکی را از طریق MCCB امکان پذیر می کند. با این حال ، به محض عبور مقدار تنظیم شده از جریان تریپ ، کنتاکت شروع به گرم شدن و منبسط شدن می کند تا زمانی که مدار قطع شود.

حفاظت حرارتی در برابر اضافه بار با تاخیر زمانی طراحی شده است تا امکان اضافه جریان کوتاه مدت را فراهم آورد، که بخشی عادی از عملکرد بسیاری از دستگاه ها است.

با این حال، اضافه جریان بیش از آنچه معمولاً انتظار می رود ، نشان دهنده اضافه بار است و MCCB برای محافظت از تجهیزات و پرسنل دچار مشکل می شود.

کلید اتوماتیک مغناطیسی

حفاظت از خطا با القای الکترومغناطیسی انجام می شود و واکنش فوری است. جریان های خطا باید فوراً قطع شوند ، مهم نیست که مدت آنها کوتاه یا طولانی است.

هر زمان که خطایی رخ می دهد ، جریان بسیار زیاد باعث ایجاد میدان مغناطیسی در یک سیم پیچ برقی واقع در داخل کلید اتوماتیک می شود - این القای مغناطیسی یک کنتاکت را قطع می کند و جریان قطع می شود.

به عنوان مکمل مکانیسم حفاظت مغناطیسی ، MCCB ها دارای اقدامات اتلاف داخلی جرقه برای کمک به وقفه هستند.

مانند انواع قطع کننده مدار، MCCB شامل یک کلید قطع کننده است که برای حرکت دستی قطع کننده استفاده می شود. برای انجام کارهای میدانی مانند تعمیر و نگهداری یا ارتقاء تجهیزات ، باید منبع برق را قطع کرد.

انواع کلید اتوماتیک (MCCB) بر اساس کاربرد

MCCBها می توانند دارای رنج جریانی بسیار بالایی باشند ، که به آنها اجازه می دهد در برنامه های سنگین استفاده شوند.

موارد زیر برخی از موارد معمول استفاده از MCCB است:

1. حفاظت تغذیه کننده های الکتریکی اصلی(فیدرها) : مدارهای تغذیه کننده برقی که نیرو را برای باس بار های بزرگ توزیع می کنند معمولاً دارای جریان های بسیار زیاد ، صدها آمپر هستند. علاوه بر این ، اگر مدارهای بیشتری در آینده به سیستم اضافه شوند ، ممکن است لازم باشد تنظیمات مسیر قطع کننده مدار را تنظیم کنید. بنابراین ، یک قطع کننده مدار مورد نیاز است.
2. حفاظت از بانک خازن : بانک های خازن جزء بسیار مهمی از سیستم های الکتریکی تجاری و صنعتی هستند ، زیرا تصحیح ضریب توان را کاهش می دهند و باعث کاهش توان راکتیو خطوط و جلوگیری از هزینه های شرکت برق می شود. ممكن است بانكهای خازنی بزرگ جريان های زيادی را كشيده و نياز به حفاظت MCCB داشته باشند.
3. حفاظت از ژنراتور - ژنراتورهای الکتریکی بزرگ ممکن است خروجی صدها آمپر را ارائه دهند. علاوه بر این ، سیستم ژنراتور معمولاً بسیار گران هستند. درجه بالای جریان MCCB به آن ها این امکان را می دهد که در این کاربری حفاظت قابل اطمینان را ارائه دهند.
4. کاربردهای جوشکاری : برخی از دستگاه های جوشکاری ممکن است جریان های بسیار زیادی را فراتر از توانایی های کلیدهای مینیاتوری قرار دهند که نیاز به استفاده از MCCB دارد.
5. کاربرد های کم جریان که به تنظیمات تریپ قابل تنظیم نیاز دارند : MCCB ها فقط برای کاربری های با جریان بالا نیستند. مدل هایی وجود دارد که برای رنج 100 آمپر در شرایطی که تجهیزات کم جریان نیاز به تنظیمات قابل تنظیم تریپ ارائه شده توسط MCCB ها دارند ، وجود دارد.
6. حفاظت موتور : قابلیت های حفاظتی قابل اطمینان MCCB ها، آنها را به گزینه مناسبی برای حفاظت موتور تبدیل می کند. یک کلید اتوماتیک را می توان طوری تنظیم کرد که در حین جریان هجوم یک موتور الکتریکی ، از اضافه بار محافظت کند.

به طور خلاصه، MCCB هر زمان که یک برنامه نیاز به رنج جریانی بالا ، تنظیمات تریپ قابل تنظیم یا ترکیبی از هر دو عامل داشته باشد ، حفاظت کافی را ارائه می دهد.

رنج MCCB کلید اتوماتیک

تولید کنندگان MCCB مشخصات فنی را برای هر مدل قطع کننده مدار ارائه می دهند. درک این رتبه بندی ها برای انتخاب MCCB مناسب برای هر برنامه بسیار مهم است:

جریان عملیاتی نامی(Inm)

حداکثر مقدار جریانی است که MCCB برای آن طراحی شده است و همچنین ابعاد فیزیکی دستگاه را تعیین می کند. جریان عملیاتی نامی ، حد بالایی محدوده جریان تریپ قابل تنظیم را مشخص می کند.

جریان نامی (In)

مقدار جریان بالایی است که حفاظت از اضافه بار از آن بالاتر می رود. برای یک MCCB ، محدوده جریان نامی قابل تنظیم است. جریان عملیاتی نامی حد بالای محدوده جریان نامی را مشخص می کند.

ولتاژ عایق (Ui)

حداکثر ولتاژی است که MCCB می تواند بر اساس آزمایشات آزمایشگاهی مقاومت کند. این ولتاژ بالاتر از ولتاژ کار نامی است ، تا حاشیه ایمنی در حین عملیات میدانی ایجاد شود.

ولتاژ کار نامی (Ue)

ولتاژ کار مداوم است که MCCB برای آن طراحی شده است. این مقدار معمولاً معادل یا نزدیک به ولتاژ استاندارد سیستم است.

ظرفیت شکستن اتصال کوتاه (Ics)

بالاترین جریان خطایی است که MCCB می تواند بدون آسیب دائمی به آن راه دهد. MCCB پس از قطع خطا ، تا زمانی که از این مقدار فراتر نرود ، قابل استفاده مجدد خواهد بود.

حداکثر ظرفیت اتصال کوتاه (Icu)

حداکثر جریان خطای ممکن است که MCCB می تواند آن را قبول کند. اگر جریان خطا از این مقدار بیشتر شود ، MCCB قادر به تریپ نخواهد بود و مکانیسم حفاظتی دیگری با ظرفیت شکست بیشتر باید کار کند. اگر خطایی در بالای Ics اما در زیر Icu رخ دهد ، MCCB می تواند آن را با موفقیت قطع کند ، اما به احتمال زیاد به دلیل آسیب دیدن، نیاز به جایگزینی دارد.

عمر مکانیکی MCCB

تعداد دفعاتی است که دستگاه می تواند به صورت دستی قبل از خرابی کار کند. از طرف دیگر ، عمر الکتریکی به تعداد دفعاتی اشاره می کند که MCCB می تواند قبل از خرابی تریپ بدهد.

درک کافی از این اصطلاحات امکان انتخاب MCCB را فراهم می کند که می تواند با توجه به ولتاژ و جریان برنامه ، و همچنین جریانهای خطای مورد انتظار ، حفاظت قابل اطمینان را ارائه دهد.

اندازه کلید اتوماتیک

اندازه کلید اتوماتیک همیشه مطابق جریان عملیاتی مورد انتظار برنامه و همچنین جریان های خطای احتمالی انجام می شود.

موارد اصلی که هنگام انتخاب MCCB باید در نظر بگیرید موارد زیر است:

1. ولتاژ نامی کار MCCB باید با ولتاژ سیستم برنامه مطابقت داشته باشد.
2. MCCB باید با مقدار تریپ مناسب قابل تنظیم باشد ، که با توجه به جریان کشیده شده توسط بار محاسبه می شود.
3. ظرفیت شکستن MCCB باید بیشتر از جریانهای خطای مورد انتظار در سیستم باشد.

این ها سه شرط اصلی هستند که برای اطمینان از انتخاب مناسب MCCB باید رعایت شوند.

برای آگاهی از تنظیمات دقیق تریپ و ظرفیت شکستن MCCB ، توصیه می شود از خدمات یک متخصص واجد شرایط استفاده کنید. فرایند انتخاب مناسب را هرگز نباید نادیده گرفت ، به ویژه در کلید های اتومتیک با توجه به جریان های عملیاتی بالا که معمولاً درگیر هستند.