برق امروزه از اصلی‌ترین منابع انرژی در زندگی انسان‌ها به شمار می‌آید. این انرژی پرتقاضا، علاوه بر این که در مصارف خانگی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد، در صنایع مختلف نیز کاربرد دارد و به همین دلیل است که استفاده صحیح از آن بسیار مهم است. تجهیزات و دستگاه‌های مختلفی برای کنترل و حفاظت از مدار در برابر خطاهای مختلف ساخته شده‌اند. که در میان این تجهیزات، کلید کامپکت الکترونیکی هیمل وجود دارد. این کلید شباهت زیادی به کلید مینیاتوری دارد، اما عملکرد متفاوتی دارد. در این مقاله قصد داریم در مورد این کلید صحبت کنیم و به بررسی جنبه‌های مختلف آن بپردازیم.

تعریف کلید کامپکت الکترونیکی

کلید کامپکت الکترونیکی که به کلید اتوماتیک نیز شهرت دارد، یک وسیله پر اهمیت حفاظتی الکتریکی می‌باشد که مانند کلید مینیاتوری در برابر خطای اتصال‌کوتاه، اضافه‌بار یا خطای جریان بیش از حد، از مدار محافظت می‌کند که دارای مشخصه‌های منحصر به فرد خود در مقایسه با کلید مینیاتوری می‌باشد. کلید کامپکت در نرخ جریان متوسط تا بسیار بالا (تا چند هزار آمپر) موجود است. از کلید کامپکت الکترونیکی بیشتر در کاربردهای صنعتی استفاده می‌شود و زیاد مناسب مصارف خانگی نمی‌باشد. ویژگی‌های عملکردی مستقل از دمای محیط را می‌توان از مزیت کلید کامپکت الکترونیکی دانست که این ویژگی سبب می‌شود تا در صورت بروز افزایش ظرفیت بار در آینده، همچنان پشتیبانی مناسب، برنامه‌ریزی بهتر و با هزینه بهینه را بتوان از این قطعه انتظار داشته باشیم.

برای دیدن کاتالوگ محصولات هیمل کلیک کنید.

اجزا تشکیل دهنده کلید کامپکت الکترونیکی

انواع مختلفی از کلید کامپکت الکترونیکی موجود می‌باشد که تمامی آن‌ها در این پنج جزء با هم مشترک هستند که این اجزا شامل موارد زیر می‌باشند:

• قاب
• مکانیزم عملکرد
• خاموش‌کننده‌های قوس
• کنتاکت
• واحدهای تریپ

صبا صنعت نمایندگی رسمی هیمل انواع محصولات هیمل را به فروش میرساند

نحوه عملکرد اجزا مختلف کلید کامپکت الکترونیکی

فریم یا قاب

فراهم کردن یک محفظه عایق به منظور نصب تمامی اجزای قطع کننده مدار را فریم یا قاب تامین می‌کند که این جزء عموما از مواد شیشه – پلی‌استر یا رزین کامپوزیت ترموست ساخته می‌شود زیرا این ترکیب سبب ایجاد استحکام و دوام دی‌الکتریک بالا در طراحی کلید کامپکت الکترونیکی می‌شود. برای هر نوع و اندازه متفاوت کلید، یک فریم تعیین می‌شود که برای توصیف ویژگی‌های کلید، مانند حداکثر ولتاژ و درجه جریان مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما با این وجود، هر سازنده از سیستم شناسایی خاص خود بهره می‌گیرد تا بتواند تفاوت بین ویژگی‌های کلید را به درستی محاسبه و بررسی کند.

مکانیزم عملکرد

از مکانیزم عملیاتی به منظور باز و بسته کردن کنتاکت‌ها استفاده می‌شود. سرعت باز و یا بسته شدن کنتاکت‌ها به صورت مستقل از سرعت حرکت دسته می‌باشد که به عنوان کوئیک بریک (quick-break) نیز شناخته می‌شود. می‌بایستی به این نکته توجه داشته باشید که نمی‌توان با نگه داشتن دسته کلید کامپکت الکترونیکی در حالت ON، مانع تریپ شدن آن شد. این خصیصه را تریپ‌فری (trip-free) می‌نامند. موقعیت دسته، وضعیت کنتاکت‌ها را نشان می‌دهد که دارای سه حالت بسته، باز یا تریپ شده است. در حالتی که دسته در وضعیت وسط قرار گرفته باشد، کنتاکت‌ها در موقعیت تریپ شده هستند که به منظور بازگرداندن سرویس پس از تریپ شدن کلید، می‌بایستی ابتدا دسته را از موقعیت تریپ وسط به حالت OFF تغییر دهیم و سپس به موقعیت ON منتقل کنیم. هنگامی که کلیدهای کامپکت به صورت گروهی نصب می‌شوند، مانند یک تابلو برق، موقعیت دسته مجزا به صورت کاملا واضح، مدار معیوب را نشان می‌دهد. در بعضی مدل‌های کلید کامپکت الکترونیکی، مکانیزم push-to-trip به کار گرفته شده است که از این مکانیزم جهت تست مکانیزم تریپ استفاده می‌شود.

خاموش کننده قوس

در مواقعی که کلید کامپکت الکترونیکی باعث ایجاد وقفه‌ای در جریان برق شود، قوس شکل می‌گیرد. عملکرد مهار‌ کننده قوس، محدود کردن، تقسیم و در نهایت خاموش کردن قوس می‌باشد. هر مهار ‌کننده قوس شامل تعدادی صفحات فولادی می‌باشد که به کمک دو صفحه عایق به یکدیگر متصل شده‌اند. در زمانی که وقفه‌ای ایجاد شود که سبب جدا شدن کنتاکت‌ها از هم شود، جریان از طریق ناحیه یونیزه کنتاکت‌ها، یک میدان مغناطیسی در اطراف قوس و مهار کننده آن القا می‌کند. خطوط شار مغناطیسی ایجاد شده در اطراف قوس و نیروی آن این امکان را فراهم می‌کنند تا قوس به داخل صفحات فولادی هدایت شود. گاز از طریق دییونیزاسیون از بین می‌رود و قوس تقسیم می‌شود و امکان خنک شدن آن را ایجاد می‌شود. کلید کامپکت الکترونیکی استاندارد، از جریان خطی به وسیله کنتاکت‌ها استفاده می‌کند. نیروی کوچک ایجاد شده در شرایط اتصال‌کوتاه، به باز کردن کنتاکت‌ها یاری می‌دهد اما انرژی مکانیکی ذخیره شده در خود مکانیزم تریپ است که به شکل‌گیری مقدار بیشتر انرژی باز شدن کنتاکت‌ها منجر می‌شود، زیرا جریان در هر دو کنتاکت در یک جهت است و یکدیگر را جذب می‌کنند. کلیدهای طراحی جدیدتر با بهره‌گیری از یک حلقه معکوس جریان در مسیرهای مخالف، باعث تشکیل یک نیروی دافعه می‌شوند که نیروی قوی‌تری را شکل می‌دهند. این نیرو به خاموش کردن سریع قوس کمک می‌کند و فرآیند باز شدن کنتاکت را بسیار سریع‌تر می‌کند. نسبت این نیرو با اندازه جریان خطا، رابطه مستقیم دارد، به این معنی که به هر میزان خطا بیشتر باشد، نیرو نیز بیشتر می‌شود و سرعت باز شدن کنتاکت‌ها افزایش می‌یابد.

تریپ

تریپ را قلب کلید کامپکت الکترونیکی می‌نامند. قطع کردن مکانیزم عملیاتی در هنگام اتصال‌کوتاه یا اضافه‌بار طولانی مدت جریان، عملکرد این واحد از کلید کامپکت الکترونیکی می‌باشد. در کلیدهای کامپکت نسل‌های قدیم از واحدهای تریپ الکترومکانیکی یا همان مغناطیسی-حرارتی استفاده می‌شد. به این معنی که وظیفه حفاظت از مدار به صورت ترکیب یک دستگاه حساس به دما و یک دستگاه الکترومغناطیسی حساس به جریان، که هر دو این دستگاه‌ها عملکردی مکانیکی داشتند بر روی مکانیسم تریپ اعمال می‌شد. این در صورتی است که امروزه کلید کامپکت‌های الکترونیکی‌ای در اختیار ما قرار دارند که می‌توانند حفاظت و نظارت به مراتب کامل‌تر، پیچیده‌تر و کارآمدتری را فراهم آورند. در اکثریت این کلیدها یک یا چند عنصر تریپ مختلف به منظور تامین حفاظت مدار، جهت کاربردهای گوناگون به کار گرفته شده است. این عناصر تریپ در برابر اضافه‌بارهای حرارتی، اتصال‌کوتاه و خطاهای زمین قوس‌دار، از مدار محافظت می‌کنند. MCCBهای معمولی با یک واحد تریپ الکترومکانیکی ثابت یا قابل تعویض در دسترس هستند. در صورت نیاز به رتبه‌بندی و اختصای تریپ جدید برای یک کلید کامپکت تریپ ثابت، می‌بایستی کل کلید تعویض شود. اما با یک یونیت تریپ قابل تعویض، فقط یونیت تریپ تا حداکثر میزان جریان مجاز قاب کلید، می‌تواند تغییر کند. همچنین برخی از کلیدها، قابلیت تعویض بین واحدهای تریپ الکترومکانیکی و الکترونیکی را در یک قاب ارائه می‌دهند. برای ایجاد حفاظت از اتصال‌کوتاه، کلیدهای تریپ الکترومکانیکی، دارای عناصر مغناطیسی قابل تنظیم هستند. همچنین برای حفاظت از اضافه‌بار، آن‌ها عناصر تریپ حرارتی دارند. کلیدهایی که از ترکیب عناصر مغناطیسی و عناصر حرارتی استفاده می‌کنند، معمولا کلیدهای کامپکت مغناطیسی حرارتی نامیده می‌شوند. امروزه کلیدهای دارای واحدهای تریپ مغناطیسی حرارتی معمولی با کلید کامپکت الکترونیکی جایگزین می‌شوند. این نوع کلید دقت و تکرارپذیری بیشتری دارد. همچنین برخی از آن‌ها دارای حفاظت از خطای زمین داخلی هستند که نیاز به رله‌های خطای زمین جداگانه و شنت‌تریپ‌ها را از بین می‌برد. از طرفی، برخی کلیدهای کامپکت دیگر می‌توانند نظارت سیستم، جمع‌آوری داده‌ها و ارتباط با سیستم‌های مدیریت انرژی را فراهم کنند.

تفاوت میان کلید کامپکت الکترونیکی و کلید مینیاتوری

به طور کلی تفاوت میان کلید کامپکت الکترونیکی هیمل با کلید مینیاتوری هیمل ، در ظرفیت آن‌هاست. به این صورت که از کلید مینیاتوری در مدارهایی که دارای جریانی کمتر از ۱۰۰ آمپر و یا قدرت قطع آن کمتر از ۱۸۰۰ آمپر باشد مورد استفاده قرار می‌گیرد. از سوی دیگر ویژگی تریپ در کلید مینیاتوری قابل تنظیم نمی‌باشد، زیرا مورد استفاده این کلید در مدارهای دارای انرژی پایین است. با در نظر گرفتن ویژگی‌هایی که کلید مینیاتوری دارا می‌باشد معمولا برای مدار خانه‌های مسکونی و مدارهای الکتریکی کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما کلید کامپکت در مدارهای تامین انرژی تجهیزات توان بالا به کار می‌رود. با این که یک کلید کامپکت الکترونیکی در مقایسه با کلید مینیاتوری ظرفیت بالاتری دارد، اما هر دو کلید در دسته کلیدهای ولتاژ پایین طبقه‌بندی می‌شوند و بنابراین باید استانداردهای تعیین شده توسط IEC 947 را برآورده کنند.

سخن پایانی

تا به اینجا در مورد کلید کامپکت الکترونیکی صحبت کردیم و قسمت‌های مختلف آن را مورد بررسی قرار دادیم. همچنین در مورد نحوه عملکرد آن و تفاوت‌هایش با کلید مینیاتوری توضیحاتی ارائه دادیم. کلید کامپکت الکترونیکی نوع جدیدی از کلیدهای کامپکت است که بسیار کارآمدتر بوده و تغییرات دمایی در عملکرد آن بی‌اثر است. در صورتی که تصمیم به خرید کلید کامپکت الکترونیکی دارید، ما کلیدهای کامپکت الکترونیکی هیمل را به شما معرفی می‌کنیم. گروه فنی مهندسی صبا صنعت، تنها نماینده رسمی محصولات هیمل در ایران، این محصولات باکیفیت را با گارانتی و بهترین قیمت در اختیار شما قرار می‌دهد. برای مشاوره و کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.