کلید اتوماتیک

کلید اتوماتیک یا کمپکت که به آن MCCB‌ که مخفف Molded Case Circuit Breaker است، می‌گویند،‌ در واقع تجهیزی برای قطع و وصل جریان و ولتاژ برق به صورت ایمن می‌باشد.

کلیدهای اتوماتیک کمپکت نوعی کلید الکترومکانیکی فشار ضعیف هستند که وظیفه ی قطع و وصل کلی جریان مدار را بر عهده دارند و در رنج 16 تا 1600 آمپر تولید می شوند؛ این کلیدها به دلیل کوچک و فشرده شدن به کلیدهای کمپکت معروف هستند. ابعاد این کلیدها با افزایش جریان نامی بزرگتر می شود. این کلیدها در جریان اضافه بار از پیش تعیین شده بدون آسیب رسیدن به کلید، مدار را قطع می کنند.

کلید اتوماتیک فیکس

ابعاد این کلیدها از دو مدل دیگر کوچکتر است و آمپر درج شده بر روی آنها غیر قابل تغییر است.

کلید اتوماتیک قابل تنظیم

این مدل قابلیت تنظیم درجه جریان است و از نظر ابعاد از مدلهای فیکس بزرگتر و از مدلهای هوایی کوچکتر است.

کلید هوایی

کلیدهای هوایی یا ACB برای جریانهای بالای 1600 آمپر استفاده می شوند و قیمت بالاتری دارند.

انواع حفاظت کلید های اتوماتیک

اضافه بار حرارتی

در شرایط غیر عادی جریان، حرارت بین عایق و هادی به وجود می آید. اگر این شرایط ادامه یابد باعث ایجاد اتصال کوتاه در مدار شده که این میزان حرارت تابعی از مربع جریان خطی (I)، مقاومت در هادی (R) و مقدار زمان جریان (t) عبوری هستند.

اتصال کوتاه مدار

شرایط اتصال کوتاه تنها با قطع مدار قابل کنترل است که در این حالت کلید اتوماتیک اتصال کوتاه را تشخیص داده و سریعاً جریان مدار را متوقف و از ایجاد آسیب های عمده جلوگیری می کند.

خطای زمین

خطای زمین در واقع  یک نوع اتصال کوتاه است که فاز به زمین متصل شده است و شایع ترین نوع خطا در سیستم های ولتاژ پایین (۶۰۰ ولت یا کمتر) به حساب می آید. معمولاً جریان های خطای زمین به اندازۀ کافی بزرگ نیستند که توسط کلید اتوماتیک قابل شناسایی باشند. در این حالت ماژولی بنام ماژول حفاظت زمین به کلید اتوماتیک متصل می شود.

کلید اتوماتیک MCCB

کلید اتوماتیک جریان از 16 آمپر تا 1600 آمپر دارد که حفاظت اضافه جریان و اتصال کوتاه با مکانیزم‌های حرارتی و مغناطیسی را برعهده دارد. مقدار جریان حفاظتی حرارتی یا مغناظیس می‌تواند ثابت یا قابل تنظیم باشد.

سوئیچ الکتریکی یا همان کلید اتوماتیک به طور خودکار از آسیب های ناشی از جریان بیش از حد، به طور معمول ناشی از اضافه بار یا اتصال کوتاه از مدار الکتریکی محافظت می کند.

عملکرد اصلی آن این است که به قطع جریان پس از تشخیص خطا کمک می کند.تفاوت فیوز و کلید اتوماتیک در این است که فیوز که یک بار عمل می کند و پس از آن باید جایگزین شود در حالی که کلید اتوماتیک می تواند یک بازوی تعویض کننده (یا دستی یا به طور خودکار) برای تنظیم مجدد عملکرد طبیعی را بازنشانی کند.

عملکرد کلید کامپکت

کلید اتوماتیک در سایزهای مختلف موجود است از دستگاه های کوچک که در مدارهای کم جریان.یا لوازم خانگی فردی کاربرد دارد، تا تابلوهای بزرگ طراحی شده برای حفاظت از مدارهای ولتاژ بالا که تمام شهر را تامین می کنند. عملکرد عمومی کلید اتوماتیک یا قطع کننده مدار، RCD یا فیوز.به عنوان وسیله ای برای حذف جریان از یک سیستم معیوب، اغلب به عنوان OCPD (Over Protection Device) نامیده می شود.

تمام کلید های اتوماتیک دارای ویژگی های مشترک در عملیات خود هستند، اما جزئیات بسته به نوع ولتاژ، درجه بندی فعلی و نوع قطع کننده مدار به طور قابل ملاحظه ای متفاوت است.

کلید اتوماتیک باید ابتدا وضعیت خطا را تشخیص میدهد. در اتصالات کوچک و کلید های ولتاژ پایین، این معمولا در دستگاه خود انجام می شود. به طور معمول، اثرات گرمایی یا مغناطیسی جریان الکتریکی استفاده می شود.

کلید اتوماتیک برای جریان های بزرگ یا ولتاژ بالا معمولا با دستگاه های خنک کننده ایمنی حفاظتی طراحی میشود تا یک وضعیت خطا و کارکردن مکانیسم باز شدن را کنترل کنند. اینها معمولا نیاز به یک منبع انرژی جداگانه مانند یک باتری دارند، گرچه برخی از مدارهای ولتاژ بالا دارای ترانسفورماتورهای فعلی، رله حفاظتی و یک منبع قدرت کنترل داخلی هستند.

فاکتور های جریان در کلید اتوماتیک

۱- حداکثر شدت جریان اتصال کوتاه در بدترین شرایط :

این فاکتور بر روی کلید درج میشود و برای حساب کردن اتصال کوتاه جهت انتخاب شینه و مقره استفاده می شود. کنترل ایستادگی کابل ها و تجهیزات قطع و وصل، همچنین توانایی ایستادگی آن ها در برابر نیروهای دینامیکی و شرایط دمایی هم باید مد نظر قرار داد.

۲- حداقل شدت جریان اتصال کوتاه بین یک فاز و بدنه هادی حفاظتی در بدترین شرایط :

این شدت جریان، برای کنترل تجهیزات حفاظتی (فیوز، کلید مینیاتوری، کلید اتوماتیک) به کار می رود. هدف از آن دستیابی حداقل جریان اتصال کوتاه. در برخورد یک فاز به هادی حفاظتی یا بدنه هادی، برای اطمینان از قطع مدار. در مدت زمان ۰٫۴ ثانیه یا ۵ ثانیه و قبل از آسیب دیدگی سایر اجزاء مدار است.

۳- جریان نامی پیوسته (In):

جریانی که انتظار می رود  مدار در شرایط نامی از خود عبور دهد.

۴- اضافه بار (Ir):

به اضافه جریانی میگویند که در مدار ایجاد میشود ولی اتصال کوتاه اتفاق نمی افتد و مدار توانایی تحمل آن را دارد. جریان بار تنظیمی یا جریان تنظیمی کلید برای کلیدهای اتوماتیک بین ۰٫۷ جریان نامی و خود جریان نامی کلید قابل تنظیم است.۰٫۷ In < Ir <In

۵- جریان عملکرد (برای تجهیزات حفاظتی):

جریان معینی که منجر به عملکرد حفاظت در زمان مشخص می شود.

۶- اضافه جریان:

جریانی که بیشتر از مقدار نامی باشد را اضافه بار میگویند. در مورد هادی ها، جریان نامی همان جریان مجاز هادی است.

۷- جریان مجاز:

حداکثر جریانی که از هادی عبور کند بدون آنکه دمای آن از مقدار مشخصی بالاتر رود.

۸- جریان اتصال کوتاه (Im):

اضافه جریانی است که در اثر اتصال کوتاه  در حین  کار بوجود می آید. در کلیدهای اتوماتیک اشنایدر ، جریان اتصال کوتاه کلید بین ۵ تا ۱۰ برابر جریان نامی کلید، قابل تنظیم است.

۵ In < Im < 10 In

۹- آشکار سازی اضافه جریان:

سازو کاری است که اگر جریان یک مدار برای مدت معینی از یک حد معینی بیشتر شود، آن را تشخیص می دهد. ۱۰- جریان نشتی: جریانی است که در اثر اتصالی یا آسیب دیدن بخشی از مدار به وجود می آید و یا ایجاد مشکلات عایقی یا وجود هارمونیکی بین مدار الکتریکی و زمین یا بدنه هادی بیگانه، برقرار می شود. این جریان، جریانی است که از مسیر ناخواسته عبور می کند.

۱۱- جریان باقیمانده:

جمع جبری مقادیر آنی جریان هایی است که از همه هادی های برقدار یک مدار معین، در یک نقطه از تأسیسات الکتریکی عبور می کند. این جریان گاهی به غلط جریان اتصال به زمین میگویند.

۱۲- ظرفیت قطع نهایی کلید (Icu):

بیانگر حداکثر مقدار موثر جریان اتصال کوتاهی است که کلید بدون تخریب شدن می تواند قطع کند. کلید بعد از ۳ دقیقه می تواند وصل مجدد شود.

۱۳- ظرفیت قطع سرویس کلید (Ics):

جریان Ics ضعیف تر از Icu است و به صورت Rated Service Short Circuit Breaking نمایش میدهد.

Ics به عنوان قدرت قطع اتصال کوتاه نامی و شرایط قابل سرویس تجهیز، Icu به عنوان قدرت قطع اتصال کوتاه نهایی نامی.و شرایط غیر قابل سرویس تجهیز و Isc به عنوان جریان اتصال کوتاه، رابطه Isc≤Ics≤Icu باید همواره برقرار باشد.

نصب کلید اتوماتیک

کلید اتوماتیک کمپکت را میتوان به صورت افقی، عمودی یا به پشت نصب کرد .با برداشتن قاب جلویی کلید اتوماتیک، سیم بندی تجهیزات کمکی را میتوان انجام داد. سیم ها از بخش فوقانی کلید اتوماتیک خارج می شوند.