فیوز، کلید مینیاتوری و کلید اتوماتیک چه تفاوتی دارند ؟

میزان جریانی که از هر سیم عبور می‌کند با استفاده از وسایل حفاظتی جریان اضافی، تا حد جریان مجاز آن سیم محدود می‌شود. دو نوع وسیله که کاربرد عمومی دارند عبارتند از: فیوزها و کلیدهای خودکار؛ هر دو نیز بر اساس آمپر دسته‌بندی می‌شوند. هر وسیله‌ی حفاظتی که برای جلوگیری از عبور جریان اضافی استفاده می‌شود، نباید جریان نامی آن بیشتر از جریان مجاز رسانای مورد حفاظت باشد. برای مثال، اگر جریان مجاز سیم شماره‌ی ۲.۵ برابر با ۲۰ آمپر است، فیوز یا کلید خودکاری که برای محافظت این سیم انتخاب می‌شود نباید جریان نامی بیش از ۲۰ آمپر داشته باشد.
وقتی دو سیم با دو اندازه متفاوت به یکدیگر وصل می شوند (مثلاً وقتی سیم نمرۀ ۶ خارج ساختمان به سیم نمرۀ ۱٫۵ داخل بنا وصل می شود)، وسیلۀ حفاظتی جریان اضافی باید مناسب حفاظت سیم با مقطع کمتر باشد. البته یک وسیلۀ حفاظت مناسب برای سیم بزرگتر، می تواند در نقطۀ ابتدا نصب شود؛ به شرطی که برای سیم کوچکتر، وسیلۀ حفاظت با جریان کمتر و در جایی که قطر سیم کم شده است به کار رفته باشد. به طور کلی فیوز، کلید مینیاتوری و کلید اتوماتیک از تجهیزات حفاظتی به منظور حفاظت اضافه بار به شمار می آیند.​​​

وسایل کنترل اضافه جریان

برای کنترل جریان زیاد از وسایل زیر استفاده می شود:

فیوز (تند سوز و کند سوز)

کلید مینیاتوری MCB

کلید اتوماتیک MCCB

فیوز

فیوز وسیله ای است که مدارهای الکتریکی را در برابر جریان غیر مجاز حفاظت می کند. اگر جریانی بیش از جریان نامی از فیوز بگذرد فیوز می سوزد و بدین ترتیب جریان برق، قطع می شود. به عبارت ساده، فیوز یک وسیلۀ حفاظتی است که در ابتدای مدارات برق قرار می گیرد تا در مواقعی که جریانی بیش تر از حد انتظار از وسیله عبور کرد، با سوختن فیوز مدار قطع شود و تجهیزات دیگر آسیبی نبیند.

فیوز، دارای رشته یا قطعۀ کوتاه فلزی است که مطابق آزمایش، وقتی جریانی بیش از جریان نامی از آن عبور کند، ذوب خواهد شد. این رشتۀ فلزی در بدنۀ مناسبی قرار دارد تا در صورت سوختن فیوز، از پخش فلز مذاب جلوگیری کرده و تعویض آن را آسان می کند.

فیوزی که جریان نامی آن ۱۶ آمپر است، برای عبور برق ۱۶ آمپر آزمایش می شود. وقتی که بیش از ۱۶ آمپر از آن عبور داده شود، تکه سیم داخل فیوز ذوب خواهد شد (فیوز می سوزد). این عمل درست مانند قطع کلید یا بریدن سیم است. هرچه مقدار جریان اضافی بیشتر باشد، فیوز سریعتر می سوزد. معمول ترین نوع آن ها، فیوز فشنگی است. پایه فیوز شبیه پایه لامپ معمولی است.

کلید فیوز

بسیاری از حوادثی که در شبکۀ فشار ضعیف منجر به برق گرفتگی می شود مربوط به قوس الکتریکی است که در موقع تعویض فیوز یعنی در هنگام درآوردن فیوز زیر بار و یا جا انداختن آن در زیر جریان اتصال کوتاه به وجود می آید. لذا برای جلوگیری از خطراتی که در موقع تعویض فیوزها در شبکه فشار ضعیف پیش می آید، بهتر و مناسب تر است که به جای کلید و فیوز از کلید فیوز استفاده کنید.

در کلید فیوزها، فیوزها بر روی در کلید سوار شده و با باز کردن در کلید، فیوزها از شبکه جدا می شوند که می توان با بیرون آوردن در کلید، نسبت به تعویض فیوزها اقدام کرد. پس از تعویض فیوزها نیز، در کلید در داخل مجموعه جا زده شده و با بستن آن، فیوزها در شبکه قرار می گیرند.

در مواقعی که جریان اتصال کوتاه شبکه یا مصرف کننده پشت فیوز خیلی زیاد باشد، اجباراً به خاطر قدرت قطع مناسب باید از کلید فیوزها استفاده شود. کلید فیوز نسبت به کلیدهای خودکار ارزان تر و از لحاظ جایگیری و ابعاد کوچک تر است. بنابراین راحت بودن تعویض فیوزها و عدم باز کردن در تابلو، در موقع تعویض فیوزها از مزایای مهم کلید فیوز به شمار می رود.

این کلید نوعی کلید به همراه فیوز است و در زمان اتصال کوتاه مدار، کلید قطع می شود و برای وصل مجدد آن باید اهرم آن را به سمت بالا بزنیم. این کلید به صورت تکی، دوتایی، سه تایی و چهارتایی در بازار یافت می شود. در کلیدهای اتوماتیک دوتایی، سه تایی و یا چهارتایی، در زمان اتصال کوتاه در مسیر یکی از کلیدها، تمامی کلیدها با هم قطع خواهند شد.

از این کلیدها اغلب در تابلوهای برق خانگی و یا در جاهایی که مصرف پایین است استفاده می شود در ساختمان داخلی این نوع از کلید، یک رله وجود دارد که جریان مصرف کننده به طور مستقیم از پیچ این رله عبور می کند در صورتی که جریان از مقدار مشخصی بیش تر شد، رله جذب کرده و اهرم نگه دارنده کلید اصلی را رها می کند و به کمک فنر کنتاکت های کلید اصلی قطع می شوند و بدین وسیله کلید قطع می شود.

کلید مینیاتوری

کلید مینیاتوری یکی از ابزارهای حفاظتی است که می تواند جریان ۲ تا ۶۳ آمپر را در مصارف خانگی و صنعتی و تجاری حفاظت کند. این کلید دارای سه مشخصه زیر است:

۱- حفاظت در برابر اضافه جریان (Over Load)

۲- حفاظت در برابر اتصال کوتاه (Short Circuit)

۳- محدود کنندگی جریان

عملکرد داخلی کلید مینیاتوری

یک فیوز از این دو نوع مکانیزم برای عملکرد خود استفاده می کند.

عملکرد بی متالی برای حفاظت اضافه بار
عملکرد مغناطیسی جهت حفاظت از اتصال کوتاه
↵ جریان اتصال کوتاه به وسیلۀ سیم پیچ که دارای تعداد دور کم و قطر زیاد است به صورت مغناطیسی تشخیص داده شده و فیوز مینیاتوری عمل می کند.

↵ تشخیص جریان اضافه بار به عهده یک فلز (بی متال) است که به وسیلۀ عبور جریان مدت دار بیش از جریان نامی، گرم شده و بر اثر خم شدن باعث عمل کنتاکت فیوز شده و مدار را قطع می کند.
از کلیدهای مینیاتوری تند کار جهت مدارهای روشنایی (غیر موتوری) و از کلیدهای مینیاتوری کند کار جهت مدارهای موتوری استفاده می شود.

مزیت فیوزهای مینیاتوری در این است که فضای کم تری می گیرند و می توان آنها را کنار هم به صورت ردیفی چید. از این کلیدها می توان در منازل استفاده کرد و قسمت های مختلف ساختمان را از مسیر آنها تغذیه کرد تا چنان چه اشکالی در قسمتی از ساختمان به وجود آمد، باعث قطع کامل جریان نشود. کلید مینیاتوری مورد استفاده در منازل، در تابلوهای کوچک قرار می گیرند. امروزه در ساختمان ها از فیوزهای مینیاتوری استفاده می شود. فیوزهای مینیاتوری در داخل جعبه تقسیمی که در هر واحد آپارتمانی تعبیه شده اند قرار می گیرند.

ویژگی های کلید مینیاتوری

کلید مینیاتوری باید از نوع حرارتی – مغناطیسی بوده و بدنه آن استقامت حرارتی و مکانیکی کافی برای تحمل مداوم جریان نامی قید شده آن را داشته باشد.
بدنۀ کلیدهای مینیاتوری باید بتواند توانایی جریان اضافه بار و اتصال کوتاه را تحمل کند؛ جریان هایی که کلید، عامل حفاظتی آن بوده و در شرایط کاری قید شده است.
درجه حفاظت کلید باید با درجه حفاظت تابلو همخوانی داشته و از درجه حفاظت تابلو نکاهد.
محفظۀ در برگیرنده جزء عمل کننده حفاظتی، باید به منظور جلوگیری از تماس شخص با مکانیزم مزبور کاملاً مهر و موم شده باشد.
اجزای فلزی مکانیزم عمل کننده کلید باید از جنس مقاوم بوده تا در شرایط آب و هوایی نامساعد فرسوده نشود.
ترمینال های کلید باید به گونه ای انتخاب شود که از پراکنده شدن سیم و کابل متصل به آن جلوگیری شود.
رزوه های پیچ ترمینال ها باید در فلز محکم شود. انتهای آچارخور پیچ ها باید گرد بوده تا از صدمه رساندن به سیم ها جلوگیری نماید.

انواع کلید مینیاتوری

کلید مینیاتوری انواع مختلفی دارد که براساس کاربرد دسته بندی شده اند. در ادامه به معرفی انواع کلید مینیاتوری می پردازیم و کاربرد هر کدام را بررسی می کنیم. پرکاربرد ترین نوع کلید مینیاتوری، نوع روشنایی (B) و موتوری (C) است که در ایران مصرف زیادی دارد.

کلاس های ساخت کلید مینیاتوری

A: برای دستگاه های اندازه گیری

B: برای روشنایی و پریزهای معمولی

C: برای مصارف صنعتی و موتورهایی که سیستم راه انداز دارند.

D: برای بارهایی که شدیداً خازنی یا شدیداً سلفی هستند.

کلید مینیاتوری نوع B روشنایی

کلید مینیاتوری نوع B عموماً در مصارف خانگی و روشنایی کاربرد دارند. این کلیدها با عبور جریان بین ۳ تا ۵ برابر جریان نامی در زمان مشخص، مدار را قطع می کنند و حساسیت مناسبی برای کاربردهای عادی خانگی دارند. این کلید به فیوز مینیاتوری تندکار نیز معروف است. با عبور

کلید مینیاتوری نوع C موتوری

کلید مینیاتوری نوع C بیشتر کاربرد صنعتی دارند. این کلیدها با عبور جریان بین ۵ تا ۱۰ برابر جریان نامی در زمان مشخص، مدار را قطع می کنند و زمان قطع شان از نوع B بیشتر است. این کلید به فیوز مینیاتوری کندکار نیز معروف است.

کلید مینیاتوری نوع D

کلید مینیاتوری نوع D برای مصارف صنعتی خاص (مانند مولدهای اشعه ایکس X-Ray و یا ترانسفورماتورها) استفاده می شوند. این کلیدها با عبور جریان بین ۱۰ تا ۲۰ برابر جریان نامی در زمان مشخص، مدار را قطع می کنند و زمان قطع شان از تمامی مدل ها بیش تر است.

کلید مینیاتوری نوع k قدرت

کلید مینیاتوری نوع k برای حفاظت در مدارات قدرت، ترانسفورماتور و موتورها استفاده می شود. در این نوع از کلید مینیاتوری حد جریان برای قطع در موارد اضافه بار کم تر از سایر کلیدهاست و هنگام به وجود آمدن اضافه بار مدار را سریع تر قطع می کند ولی در موارد اتصال کوتاه منحنی قطع این نوع کلیدها بین نوع D و C خواهد بود.

کلید مینیاتوری نوع Z بسیار حساس

این نوع از کلید مینیاتوری هنگامی که جریان عبوری از جریان نامی بیشتر شود در یک مدت زمان خاص (که از تمامی مدل ها کم تر است) طبق منحنی قطع، فرمان قطع را صادر می کند. حساسیت این نوع از کلیدها، هم در مواقع اضافه بار و هم اتصال کوتاه از تمامی مدل های دیگر بیشتر است و در صورت بروز خطا مدار را سریع تر قطع می کند. بنابر این کاربرد این نوع فیوز مینیاتوری در مدارات با حساسیت بالاست.

اطلاعات بدنه کلید مینیاتوری

اطلاعات زیر باید به طور خوانا و همیشگی بر روی بدنه کلید مینیاتوری درج شده باشند:

• وظیفۀ کلید
• استاندارد ساخت
• دمای مرجع برای تنظیم کردن
• نام سازنده یا علامت تجاری آن
• نمایش شیوه اتصال پل های کلید
• نوع کلید بر حسب جریان قطع حفاظتی آن
• جریان نامی، ولتاژ نامی، فرکانس نامی و تعداد فازها

تفاوت فیوز و کلید مینیاتوری

اولین تفاوت فیوز و کلید مینیاتوری در این است که کلید مینیاتوری به طور خودکار هنگام بروز شرایط غیر طبیعی مدار شامل اضافه بار و اتصال کوتاه، مدار را قطع می کند. MCB ها از نظر حفاظت نسبت به فیوزها دقت عمل بیشتری دارند و از این نظر است که می گویند فیوز حساسیت کمتری نسبت به کلید مینیاتوری دارد.

مزیت دیگر MCB این است که هنگام بروز مشکل در مدار، تریپ کرده و قطع می شود و مشخص می شود کدام ناحیه از مدار الکتریکی خطا رخ داده و دارای مشکل است. اما در مورد فیوز در همین شرایط باید سیم فیوز کنترل شود و یا کل فیوز قطع شده و مدار به طور کلی بررسی شود.

از موارد دیگری که در مورد تفاوت فیوز و کلید مینیاتوری می توان اشاره کرد در این است که MCB ها یا همان کلیدهای مینیاتوری پس از قطع آسیب نمی بیند و می توان پس از رفع خطا، به سرعت مدار را مجدد و بدون هزینه وصل کرد. این در حالی است که تعمیر فیوز امکان پذیر نیست و نیاز به باز شدن فیوز و جایگزینی یک فیوز جدید دیگر در مدار است.

کلید مینیاتوری دو عمل کنترل و حفاظت را هم زمان با هم انجام می‌دهد و از این نظر مشابه یک کلید به انضمام یک فیوز عمل می کند.

کلید اتوماتیک MCCB

کلید اتوماتیک یا MCCB مخفف Molded Cast Circuit Breaker، نوعی دیگر از کلید اتوماتیک است. این کلید می تواند مشابه کلید مینیاتوری مدار را در برابر اضافه بار و جریان اتصال کوتاه محافظت کند. اما این کلید نسبت به کلید مینیاتوری برای جریان های بالاتری مورد استفاده قرار می گیرد. در نتیجه این کلید بیشتر کاربرد صنعتی دارد.

کلید اتوماتیک وسیلۀ مکانیکی قطع و وصل خودکار جریان است. این کلیدها از دو نوع حفاظت استفاده می کنند پس از اینکه خطای اضافه بار به وسیلۀ یک رله حرارتی و خطای اتصال کوتاه توسط یک رله الکترومغناطیسی تشخیص داده شد فرمان قطع کلید صادر می شود. هر یک از این حفاظت ها قسمتی از منحنی قطع کلید را به خود اختصاص داده ­اند. کلیدهای اتوماتیک مانند کلیدهای مینیاتوری عمل می کنند با این تفاوت که توان بیشتری را می توانند تحمل کنند و قابل تنظیم هستند.

کلید اتوماتیک کمپکت، مجموعه ای از رله های حفاظتی مانند اضافه بار، اضافه جریان، آندر ولتاژ و غیره که در یک محفظۀ کوچک قرار گرفته اند را کلیدهای کمپکت یا فشرده می نامند از آنجائی که بدنه این کلیدها به کمک نوع خاصی از قالب تزریق تولید می شوند، به آنها کلیدهای بدنه تزریقی یا Molded case هم می گویند. ساختار عملکرد کلیدهای کمپکت در هنگام ایجاد خطا به این صورت است که فنر شارژ مکانیزم به شکل دستی یا موتوری شارژ می شود و هنگام وقوع خطا دشارژ شده و پل های کلید را باز می کند.

کلید اتوماتیک اشنایدر همچون سایر کلیدهای اتوماتیک در جهت کاهش خطرات ناشی از جریان برق استفاده می شود و با افزایش میزان جریان بیش از مقدار قابل تحمل سیم، مدار را قطع می کند. بنابراین از نکات مهمی که همواره باید در انتخاب این کلید ها در نظر داشت انتخاب نوع، مقدار نامی و قدرت قطع وسیله حفاظتی در مدار است تا از خطراتی نظیر آتش سوزی ناشی از اتصال کوتاه، اضافه بار و … جلوگیری شود.

از دیگر مزایای کلیدهای کمپکت، امکان استفاده این کلیدها در شبکه برق DC و AC است تفاوت کلیدها در این شبکه ها در قدرت قطع آن است به نحوی که در حالت DC کلید قدرت قطع کمتری نسبت به حالت AC دارد. لازم به توضیح است که تنها کلیدهای اتوماتیک غیرقابل تنظیم اشنایدر الکتریک (ایزی پک) در هر دو حالت AC و DC کار می کنند و کلیدهای قابل تنظیم کمپکت اشنایدر الکتریک تنها در حالت AC کاربرد دارند.
از کلیدهای اتوماتیک به عنوان تجهیز حفاظتی در موارد زیر استفاده می شود :

الف) حفاظت مدار و دستگاه ها: در برابر جریان اتصال کوتاه و اضافه بار

منظور از حفاظت اضافه بار در کلیدهای اتوماتیک، کلیدهایی هستند که دارای رله قابل تنظیم اضافه بار هستند .( تنظیم رله حرارتی )

ب) تأمین ایمنی: در صورت اتصال کوتاه بین هادی فاز با بدنه هادی و یا هادی حفاظتی ارت و یا نول به منظور پیش گیری از برق گرفتگی

دسته فرمان کلید اتوماتیک کمپکت

دستۀ فرمان این کلیدها دارای سه وضعیت است:

وضعیت قطع که در این حالت کلید قطع است با فشاردادن دستۀ فرمان به سمت بالا کلید وصل می شود. در حالاتی که کلید به سبب یک خطا، قطع شده باشد، دستۀ فرمان در وضعیت وسط یعنی بین حالات قطع و وصل قرار می گیرد در این حالت برای وصل مجدد کلید باید آن را یکبار به حالت قطع برد و سپس کلید را وصل کرد.

انواع کلیدهای اتوماتیک از نظر قابلیت تنظیم

• ثابت (غیرقابل تنظیم)
• دارای قابلیت تنظیم رله حرارتی (Ir جریان عملکرد رله حرارتی)
• دارای قابلیت تنظیم رله مغناطیسی (Im جریان عملکرد رله مغناطیسی)
• دارای هر دو قابلیت تنظیم رله حرارتی و مغناطیسی
• ​کلید اتوماتیک فیکس (غیرقابل تنظیم) اشنایدر الکتریک

اجزای کلید کمپکت

برخی از اجزاء کلیدهای کمپکت عبارتند از:

• بدنه کلید
• دستۀ فرمان قطع و وصل کلید
• دکمه تریپ دستی کلید
•  مکانیزم قطع و وصل که کنتاکت ها را به هم وصل و یا از هم جدا می کند
• کنتاکت های قدرت و فرمان
• ترمینال های ورودی و خروجی
• رله های حفاظتی مختلف نظیر اضافه بار و اتصال کوتاه
•  ولوم های مربوط به تنظیم حفاظت کلید اتوماتیک

هفت تفاوت کلید اتوماتیک کمپکت و کلید مینیاتوری

۱- رنج جریان

اولین تفاوت کلید اتوماتیک کمپکت و کلید مینیاتوری رنج جریان است. کلید اتوماتیک و کلید مینیاتوری هر دو جریان اضافه بار و اتصال کوتاه را تشخیص داده و مدار را قطع می کنند. اما اولین تفاوت کلید اتوماتیک و کلید مینیاتوری، در رنج جریان کلیدهاست. کلید مینیاتوری از ۲ آمپر تا ۶۳ آمپر تولید می شود. البته در بعضی برندها کلید مینیاتوری در رنج ۸۰، ۱۰۰ و ۱۲۵ هم تولید شده است اما رایج نیست و کمتر می توان آن را در بازار پیدا کرد. اما کلید اتوماتیک در رنج ۲۵ تا ۱۶۰۰ آمپر تولید می شود.

۲- قابلیت تنظیم

دومین تفاوت کلید اتوماتیک کمپکت و کلید مینیاتوری در قابلیت تنظیم است. کلید اتوماتیک دو نوع فیکس و قابل تنظیم دارد. در کلید اتوماتیک قابل تنظیم می توان جریان کلید را در یک محدوده مشخص تغییر داد و این حسن بسیار بزرگی است. یعنی شما می توانید از یک کلید در محدوده ای برای جریان های مختلف استفاده کنید. این در حالی است که کلیدهای مینیاتوری قابلیت تنظیم ندارند.

۳- قدرت قطع

سومین تفاوت کلید اتوماتیک کمپکت و کلید مینیاتوری در قدرت قطع آن هاست. کلید مینیاتوری معمولاً قدرت قطع ۶ یا ۱۰ کیلو آمپر دارد. اما اگر بخواهید مداری با قدرت قطع بالاتر داشته باشید می توانید از کلید اتوماتیک استفاده کنید که در قدرت قطع ۲۵ ، ۳۶ ، ۵۰ ، ۷۰ ، ۱۰۰ ، ۱۵۰ و ۲۰۰ کیلو آمپر تولید می شود.

۴- عملکرد دو حالته و سه حالته

چهارمین تفاوت کلید اتوماتیک کمپکت و کلید مینیاتوری حالات عملکرد آن هاست. کلید کلید مینیاتوری فقط دو حالت قطع و وصل دارد. اما کلید اتوماتیک سه حالته است: حالت قطع، حالت وصل و حالت تریپ. در حالت تریپ کلید در وسط قرار می گیرد.

سؤال اینجاست که حالت تریپ برای رفع چه مشکلی طراحی شده است ؟

وقتی کلید مینیاتوری در حالت قطع قرار می گیرد، مشخص نیست که کسی کلید را به حالت قطع برده یا خود کلید به علت خطا به حالت قطع رفته است. اما این مشکل با اضافه کردن حالت تریپ در کلید اتوماتیک حل شده است. اگر کلید اتوماتیک در مدار باشد و مدار به علت خطا توسط کلید قطع شود، کلید به حالت تریپ می رود. یعنی نه حالت قطع و نه حالت وصل! پس با چک کردن کلید متوجه می شوید که در مدار خطا رخ داده، پس اول خطا را برطرف می کتید و بعد کلید را به حالت قطع و سپس به حالت وصل می برید.

۵- قابلیت نصب رله های کنترلی

کلید اتوماتیک قابلیت نصب انواع رله های کنترلی مثل رله شنت تریپ و آندر ولتاژ را دارد. علاوه بر این می توان کلید اتوماتیک را موتوری کرد. یعنی کلید با استفاده از موتور نصب شده روی آن قطع و وصل شود. پس کلید اتوماتیک از راه دور قابل کنترل است. اما کلید مینیاتوری چنین قابلیت هایی ندارد.

۶- قیمت

کلید اتوماتیک قابلیت های بیشتری نسبت به کلید مینیاتوری دارد، این یعنی قیمت کلید اتوماتیک از کلید مینیاتوری بیشتر است. پس باید موقع خرید، ویژگی های کلید مورد نظر خود را بررسی کنید و اگر به کلیدی ساده با رنج جریان مشخص و قدرت قطع پایین احتیاج داشتید، کلید مینیاتوری را انتخاب کنید و هزینۀ بیشتری بابت خرید کلید اتوماتیک نپردازید.

۷- اندازه

با توجه به همه ویژگی های اشاره شده برای کلیدهای اتوماتیک کمپکت، طبیعتاً این نوع کلیدها حجم و اندازه بزرگ تری را برای خاموش کردن جرقه نسبت به کلیدهای مینیاتوری دارا است.

کلید فیوز پیچاز

فیوز کاردی پیچاز

فیوز المنت

کنترل فاز شیوا امواج