بررسی انواع کلید ها و فیوزها

فیوز

فیوز وسیله ای است که در تمام تاسیسات برقی به منظور جلوگیری از صدمه دیدن و یا معیوب شدن یا سوختن دستگاه ها و مصرف کننده های الکتریکی و سیم های رابط و کابل ها مورد استفاده قرارمی گیرد. فیوز به صورت سری در مسیر سیم فاز نصب می شود. در حقیقت فیوزها مدارات برق رادر برابر اتصال کوتاه و اضافه بار محافظت می کنند .

فیوز فشنگی

۱– حفاظت در برابر اتصال کوتاه

۲- استفاده در مدارات راه اندازی الکتروموتورها به دلیل کندکار بودن

۳-اتصال آسان به مدار دارای دو کنتاکت برای ورود وخروج فاز می باشد.

۴-در مدارات سه فاز باید از سه عدد فیوز فشنگی استفاده شود.

۵-ساختمان فیوز فشنگی از سه قسمت پایه و کلاهک و فشنگ تشکیل شده است. پایه دارای دو پیچ برای ورود و خروج فاز است. کلاهک و فشنگ روی پایه بسته می شوند.

فشنگ فیوز درون کلاهک قرار می گیرد. فشنگ از جنس چینی یا سرامیک می باشد و داخل آن یک سیم حرارتی وجود دارد. زمانیکه جریان بیشتر از جریان نامی از سیم حرارتی عبور کند سیم ذوب شده ومدار قطع می شود. اطراف سیم از خاک کوارتز یا ماسه ریز پرشده است تا باعث خاموش شدن جرقه حاصله از عمل ذوب سیم حرارتی شود.

۶-برای تشخیص آمپر فیوز فشنگی ، برروی فشنگ یک پولک رنگی نصب شده است و رنگ پولک بیانگر آمپر فیوز است.

۷- پس از عملکرد فیوز این پولک از جای خود خارج می شود. پس افتادن پولک فشنگ، نشانه معیوب شدن است.

۸-فیوزهای فشنگی در دو نوع معمولی و اتوماتیک در بازار یافت می شوند. در نوع معمولی آنها پس از عمل کردن فیوز باید برای راه اندازی مجدد مدار، فشنگ فیوز را عوض کرد ولی در نوع اتوماتیک پس از عمل کردن فیوز نیازی به تعویض فشنگ فیوز نیست چون بر روی فیوز دکمه ای است که با فشار آن می توان دوباره فیوز را وصل کرد.

این فیوزها در استانداردهای ۲۵-۶۳-۱۰۰-۲۰۰ امپر موجود است.

فیوز سیگاری (پیچی یا کارتریج)

فیوزهای سیگاری در آمپرهای نیم تا ۵۳ آمپر وجود دارند. این فیوزها درتابلوهای برق، پس از عمل کردن غیر قابل استفاده هستند و باید تعویض شوند.

فیوزهای فشار قوی

فیوزهای فشار قوی به دو دسته تقسیم می شوند :

۱- فیوز فشار قوی با توان وجریان بالا و ولتاژ پایین (فیوز کاردی یا تیغه ای یا کتابی) NH

فیوزهای کاردی از دسته فیوز های با ظرفیت قطع بالا می باشند که می توانند جریان های شدید اتصال کوتاه در حد ده ها کیلو آمپر را قطع کنند. عملکرد این فیوزها مانند فیوزهای فشنگی می باشد
ولی در جریان های بالا استفاده می شوند . در داخل فیوز نوار فلزی وجود دارد که با عبور جریان زیاد از مدار نوار فلزی قطع می شود و فیوز دیگر غیر قابل استفاده است و باید تعویض شود. فیوز های
کاردی از نوع کند کار بوده و مقرون به صرفه می باشند.فیوز NH دارای قدرت قطع بالا است به طوری که میتواند جریانهایی تا ۲۵کیلو امپر را با اطمینان کامل قطع کند .برای حفاظت سیم ها وکابل ها در توزیع با قدرت های زیاد بکار میرود .

۲-فیور فشار قوی با توان وجریان و ولتاژ بالا (HH)

برای شبکه هایی با قدرت اتصال کوتاه تا ۴۰۰میلیون ولت امپر بکار برد.و بیشتر برای حفاظت دستگاهها وتاسیسات الکتریکی در مقابل اثرات دینامیکی وحرارتی جریان اتصال کوتاه به کار می رود.

فیوز کت اوت(cut out)

فیوز کت اوت در شبکه توزیع فشار ضعیف بالای ترانسفورماتور توزیع مشاهده می شود. این فیوز عمل محافظت از ترانسفورماتور توزیع را برعهده دارد. جریان نامی فیوز کت اوت ۶امپر تا ۲۰۰امپروظرفیت قطع انها از۲کیلو امپرتا ۲۰کیلو امپردر ولتاز های پایین میباشد.

www.abarmohandesi.com

کلید
کلید وسیله ای برای قطع و وصل مدار است. در برخی از کلید ها علاوه بر قطع و وصل مدار عمل محافظت از مدار نیز صورت می گیرد.

کلید اتوماتیک (MCCB) (Moulded case circuit breaker)

کلید اتوماتیک به کلید هایی گفته می شود که در ساختمان خود دارای رله هستند. این رله ها برای حفاظت از مدار کاربرد دارند این کلید در ساختمان خود دارای دو رله حرارتی و مغناطیسی می باشد
و می تواند علاوه بر قطع و وصل مدار، از مدار در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار نیز محافظت کند.

کلید فیوز

کلید فیوزها نیز از دسته کلیدهای اهرمی هستند که در مدارات بسیار کاربرد دارند. این کلید ها در داخل خود فیوز کاردی یا تیغه ای دارند و علاوه بر قطع و وصل مدار توانایی حفاظت از مدار را در برابر اتصال کوتاه دارند.

کلید فیوز قابل قطع و وصل زیر بار

این نوع کلید فیوزها نیز دارای فیوز کاردی یا تیغه ای هستند و نسبت به کلید فیوز های معمولی مزیت بسیاری دارند از جمله اینکه توانایی قطع و وصل مدار در زیر بار را دارند و از لحاظ حفاظتی بسیار مطمئن تر هستند.به منظور سرویس تعمیر وکنترل سیستم از ان استفاده می کنند.

کلیدهای اتوماتیک هوایی(ACB ) ( Air circuit breake)

کلید های هوایی از جمله کلید های اتوماتیک محسوب می شوند. با این تفاوت که در ولتاژ ها و جریان های بالا کاربرد دارند و در حقیقت این نوع کلید ها در تابلو های بزرگ برق و پروژه های بزرگ کاربرد دارند.کلید های هوایی یا ACB که از خانواده کلید های اتوماتیک یا کامپکت هستند توانایی حفاظت از مدار در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار را دارند و در ورودی اصلی تابلو برق نصب می شوند. با توجه به اینکه در این کلید ها سیستم اطفا جرقه در هوای آزاد صورت می گیرد به آنها کلید هوایی می گویند. کلید های هوایی تا ۶۳۰۰ آمپر هم ساخه شده اند. در کلید های هوایی ازمحفظه های جرقه گیر بزرگ برای خاموش کردن جرقه هنگام قطع و وصل مدار استفاده می شود. کلید های ACB از دو بخش قدرت و الکترونیک تشکیل شده است. کلیدهای هوایی دارای رله هایی که در داخل خود کلید جاسازی شده اند (Built-in) می باشد. ویژگی این رله ها خاصیت تاخیری یا Time Delay آنهاست که عنصر اصلی در تامین Selectivity از طریق صدور فرمان قطع با تاخیر می باشند Selectivity همان پدیده تقدم قطع در خروجی ها نسبت به ورودی هاست. به این معنی که اگر خطایی در یک فیدر خروجی رخ داد، ابتدا کلید خروجی قطع شود و تنها در صورت تداوم خطا روی مدار و عمل نکردن کلید خروجی، کلید ورودی با تاخیر کل تابلو را بی برق می کند. اهمیت این موضوع در این است که در صورت وقوع خطا در یکی از خروجی ها کل تابلو بی برق نشود. در تصویر زیر اجزاء کلید های هوایی را مشاهده می کنید.در این کلید ها اگر بخواهیم کلید را به صورت دستی متصل کنیم باید از اهرم جهت شارژ فنر استفاده کنیم. ابتدا با چند بار حرکت اهرم، فنر را شارژ کرده و سپس با کمک اهرم مربوط به خروج و ورود کلید عمل اتصال کلید را انجام می دهیم .

کلیدهای چنج آور

کلیدهای چنج آور در جاهایی که از برق اضطراری استفاده می کنند کاربرد دارد. این کلید ها در مواقعی که برق شهر قطع می شود برق اضطراری را وارد مدار می کنند و با وصل مجدد برق شهر
برق اضطراری را قطع و برق شهر را به مدار وصل می کنند. این کلید ها دارای دو ورودی و یک خروجی هستند. خروجی به مدار وصل می شود و از دو ورودی یکی به برق شهری و دیگری به برق
ژنراتور اضطراری وصل می شود. کلیدهای چنج آور در سه نوع موجود هستند.

۱- کلید های چنج آور دستی
2– کلید های چنج آور موتوردار
۳– کلید های چنج آور خودکار

از نوع دستی این کلید ها در آمپراژ های پایین استفاده می شود و در آمپراژ های بالاتر با کمک موتور عمل تغییر وضعیت کلید به صورتی آسانتر انجام می شود و در نهایت کامل ترین این کلید ها نوع
خودکار می باشد.

کلید های فرمان

از این کلید ها برای قطع و وصل مدار استفاده می شود برخی از این کلید ها سویچی هستند .

کلید قطع اضطراری (معروف به کلید قارچی)

در مدارات کنتاکتوری با فشردن شستی استپ مدار قطع می شود و با برداشتن دست از روی شستی استپ، شستی مجدداً به حالت اول خود باز می گردد. تفاوتی که کلید قطع اضطراری با شستی استپ دارد این است که کلید قطع اضطراری بر نمی گردد و وقتی دست روی آن گذاشتیم به خودی خود به حالت قبل بر نمی گردد و قفل می شود و باید سر کلید را نیم دور بچرخانیم تا کلید به حالت اول
برگردد. این کلید در دو نوع دیواری و تابلویی وجود دارد . از کلید برق اضطراری در مدارات کنتاکتوری استفاده می شود و زمانی که در مدار خطایی رخ دهد می توان مدار را به طور کامل قطع کرد.

دیواری

تابلویی

کلید وصل اضطراری
این کلید در بیمارستان ها و بانک ها کاربرد دارد. این کلید مانند شستی استارت به کنتاکتور وصل می شود و خروجی کنتاکتور به تجهیزاتی مانند آژیر متصل می شود. کلید وصل اضطراری بر خلاف
کلید قطع اضطراری عمل وصل را در مدارات انجام می دهد.

کلید جریان نشتی یا جریان باقیمانده(RCCB – RCD) (Residual current circuit breaker)

اساس کار این کلیدها، مقایسه جریان ورودی با جریان خروجی کلید می باشد به طوری که اگر جریان نشتی درمداری که کلید درآن واقع شده است بیشتر از حساسیت کلید باشد کلید عمل کرده
و جریان ورودی و در نتیجه مدار را قطع می نماید. وجود این اختلاف جریان ممکن است بر اثر اتصال بدنه یکی از دستگاههای الکتریکی باشد که در آن جریان الکتریکی به جای برگشتن از راه
سیم نول از راه زمین به منبع بر میگردد که اصطلاحاً میگویند جریان نشت پیدا کرده است. برای عملکرد صحیح این کلید وجود سیستم ارت ضروری است. کلید RCD در دو نوع تک فاز و سه فاز
ساخته می شود. در نوع تک فاز کلید دارای دو کنتاکت ورودی برای اتصال به فاز و نول ورودی و دوکنتاکت خروجی برای اتصال به مدار تک فاز می باشد. در نوع سه فاز نیز کلید دارای ۴ کنتاکت

ورودی سه فاز و نول وچهار کنتاکت خروجی می باشد. کلید های RCD تا حساسیت۳۰ میلی امپردر نوع خانگی و در حساسیت بیشتر از۳۰ میلی امپردر نوع صنعتی دسته بندی می شوند. کلیدجریان نشتی یا جریان باقی مانده باید آخرین وسیله درطرف مصرف کننده توان یا بار باشد.اگرابتدای مدار قرار گیرد، با قطع آن تعداد زیادی مدار بی برق می شود.

کلید های ترکیبی RCBO

کلید ها ترکیبی از کلید های جریان نشتی RCD و کلید اتوماتیک مینیاتوری MCB می باشد. کلید های RCBO قادر هستند علاوه بر قطع مدار در زمان اتصال کوتاه و اضافه بار، جریان
نشتی مدار را نیز تشخیص دهند و از خطرات برق گرفتگی افراد، آتش سوزی و… جلوگیری نمایند.

کلید مینیاتوری (Miniature circuit breaker)

کلید های مینیاتوری قادر هستند علاوه بر قطع و وصل یک مدار سه فاز یا تک فاز عمل محافظت از مدار در برابر اتصال کوتاه واضافه بار را نیز انجام دهند. به کار بردن اصطلاح فیوز مینیاتوری به جای کلید اتوماتیک مینیاتوری اشتباه است زیرا فیوز وسیله ای ذوب شدنی و یک بار مصرف می باشد.کلیدهای مینیاتوری دارای دو عنصر رله بی متال و رله مغناطیسی می باشند. رله بی متال وظیفه حفاظت از مدار در برابر اضافه بار را برعهده دارد. رله مغناطیسی نیز وظیفه حفاظت از مدار در برابر اتصال کوتاه را بر عهده دارد.از این کلید ها در تابلو های روشنایی وتوزیع با توان کم ویا برای حفاظت تاسیسات مورد استفاده قرار میگیرد.

انواع کلید های مینیاتوری:

کلیدهای مینیاتوری نوع L یا B تندکار هستند و در مدارات روشنایی کاربرد دارند. برای قطع سریع کمتر از ۴/. ثانیه این کلید ها باید ۰ تا ۵ برابر جریان نامی از کلید عبور کند تا رله مغناطیسی کلیدتحریک شود. همچنین کلید های مینیاتوری نوع G یا C کندکار هستند و در مدارات راه اندازی الکتروموتورها کاربرد دارند.برای قطع سریع کمتر از ۴/. ثانیه این کلید ها باید۵تا ۱۰ برابرجریان نامی از کلید عبور کند تا رله مغناطیسی کلید تحریک شود. علاوه بر کلید مینیاتوری تیپ B وتیپ C کلید مینیاتوری کم کاربردتری با نام تیپ D وجود دارد. کلید مینیاتوری نوع D بیشتر کاربردصنعت خاص دارد برای جریان های هجومی زیاد، مانند تجهیزاتی که ترانس دارند و دستگاه اشعه ایکس و زمان قطعشان از تیپ B و تیپ C بیشتر است. این کلید به کلید مینیاتوری بسیار کندکار نیز معروف است.

اتصال کلید مینیاتوری به مدار :

کلید های مینیاتوری تک فاز دارای دوترمینال هستند که یکی ورودی فاز و دیگری خروجی فاز است.این کلید ها به صورت سری در مسیر سیم فاز قرار می گیرند. کلید های مینیاتوری سه فاز نیز دارای
سه ترمینال ورودی برای اتصال به سه فاز ورودی و سه ترمینال خروجی برای اتصال به مصرف کننده سه فاز می باشند.

تیپ کلید های مینیاتوری:

تیپ کلید بیانگر جریان قطع ان می باشد.

کلید های حرارتی یا کلید محافظ موتور (MPCB) (Motor protection circuit breaker)

کلید های حرارتی یا کلید محافظ موتور قادر است از الکتروموتور در برابر اتصال کوتاه و اضافه بارمحافظت کند. می توان به جای بی متال در مدارات کنتاکتوری از کلید محافظ موتور استفاده کرد.
کلید محافظ موتور یک مزیت مهم نسبت به بی متال ها دارد و آن اینکه علاوه بر حفاظت از الکتروموتور در برابر اضافه بار می تواند عمل حفاظت در مقابل اتصال کوتاه را نیز انجام دهد. حتی
از این کلید ها می توان برای قطع و وصل مدار هم استفاده کرد به همین دلیل در برخی از انواع این کلید ها می توان آنها را جایگزین کنتاکتور هم کرد. زمانی که جریان از حد تنظیم شده روی رله بالاتر
می رود عضو حرارتی رله عمل کرده و مدار را قطع می کند و با ایجاد خطر اتصال کوتاه در مدار عضو مغناطیسی رله بلافاصله مدار را قطع می کند. کلید محافظ موتور مى تواند جایگزین فیوز و بى متال

در مدار قدرت باشد. در این صورت کنتاکت ۱۳و۱۴ این کلید در مدار فرمان قرار می گیرد.کلید های محافظ موتور دارای یک شستی قطع و وصل برای کنترل دستی می باشند.از این کلید ها برای موتور هایی با قدرت کمتر از55kw استفاده می شود.

کلید ایزولاتور

کلید ایزولاتورکه با نام های کلید جداکننده یا کلید تعمیرات یا کلید دیسکانکتور نیز شناخته می شود، از دیگر تجهیزات تابلو های برق می باشد. این کلید یک تجهیز مکانیکی برای قطع و وصل مدارهایی
است که تنها تحت ولتاژ می باشند و دارای جریان نیستند. به عبارتی دیگر قطع و وصل کلید ایزولاتور زیر بار صحیح نیست. کنتاکت های کلید جدا کننده می توانند جریان عادی مدار را از خود
عبور دهند و برای مدت زمانی مشخص جریان های غیر عادی مانند اتصال کوتاه را نیز تحمل کندذدیسکانکتورها فاقد مکانیزمی برای خاموش کردن جرقه وقوس های الکتریکی ناشی از کلیدزنی زیر
بار هستند به همین دلیل برای قطع و وصل این کلید ها باید ابتدا جریان مدار را توسط کلیدهای دیگر کاهش داده و از عدم عبور جریان مطمئن شویم و سپس اقدام به قطع کلید کنیم. علت استفاده
از کلیدهای ایزولاتور، قطع کامل مدار و جدا کردن تجهیزات از منبع تغذیه در زمان تعمیرات،و نوسازی و… به منظور رعایت اصول ایمنی می باشد. جهت نصب میتوان این کلیدها را در تابلو برق
و یا در جعبه های استاندارد قرارداد. طبق استاندارد برای یک خط، تابلو برق یا یک مصرف کننده باید از ترکیب تجهیزات به صورت زیر استفاده کنیم.

۱ – کلید ایزولاتور
2 – کلید اتوماتیک یا کلید هوایی
3 – کلید های مینیاتوری
4 – کلید های حرارتی
5 – مصرف کننده ها