کلید مینیاتوری (MCB)  یک تجهیز الکترومکانیکی جهت حفاظت از مدار است که به صورت اتوماتیک عمل می کند. MCB برای قطع کردن مداری که دچار اضافه بار و اتصال کوتاه شده است مورد استفاده قرار میگیرد. MCB ها جایگزین مناسبی برای فیوز ها می باشند. 

ساختار کلید مینیاتوری

  • بدنه : بدنه تمام اجزا داخلی کلید مینیاتوری را داخل خود نگه می دارد و از آن ها در مقابل گرد و خاک محافظت می کند. مواد تشکیل دهنده بدنه ها عایق هایی مانند پلاستیک و سرامیک ها می باشند.
  • اتصالات : MCB ها دارای دو اتصال ثابت و متحرک هستند.
  • اهرم : MCB ها به وسیله اهرم روشن و خاموش می شوند.
  • ضامن مکانیکی : برای نگه داری اتصال ها زیر کشش فنر در حالت روشن بودن کلید در MCB تعبیه شده است.
  • بی متال : بی متال با سنجش جریان طولانی مدتی که بیشتر از جریان نامی باشد ، حفاظت اضافه بار را انجام می دهد. 
  • مگنت : مگنت ها با آزاد کردن ضامن مکانیکی باعث حفاظت آنی در مقابل اتصال کوتاه می شوند. هنگامی که جریان گذرا از سیم پیچ از یک مقدار خاص ( معمولا بیش از 8 برابر جریان نامی) بیشتر شود ، مگنت فعال می شود. مگنت در حالت اضافه بار فعال نمی شود.
  • جرقه گیر : جرقه گیر برای شکستن و خاموش کردن جرقه استفاده می شود.

وظیفه کلید مینیاتوری

کلید مینیاتوری چهار وظیفه مهم را بر عهده دارد: 

  1. کلید زنی : کلید های مینیاتوری می توانند به صورت دستی روشن و خاموش شوند. این عملکرد در زمان تعمیر و نگهداری تاسیسات برقی بسیار مفید است. ضامن به گونه ای در داخل کلید قرار گرفته است که به طور خودکار به محض روشن شدن کلید ON اتصال ثابت را نگه می دارد. زمانی که کلید خاموش می شود (فشار وارده بر روی دکمه که به وسیله انگشت ما می باشد) ضامن را آزاد می کند و اتصالات را باز می کند.
  2. حفاظت اضافه جریان : هنگامی که یک بخش از تجهیزات دچار اضافه بار می شود (جریان بیشتری را از منبع می کشد) ، بی متال گرم شده و خم می شود و ضامن را آزاد می کند. در نتیجه اتصالات باز شده و تجهیزات از کار می افتند.
  3. حفاظت اتصال کوتاه : در هنگام اتصال کوتاه ، افزایش ناگهانی جریان یک نیروی محرکه قدرتمند برای آزاد کردن ضامن تولید می کند و اتصالات آزاد می شوند.
  4. جرقه گیر: در هنگام باز بودن اتصالات تحت بار ، جرقه بین اتصالات ثابت و متحرک ایجاد می شود. اتصالات به نحوی طراحی شده اند که جرقه ی شکل گرفته به سمت جرقه گیر می رود. وظیفه جرقه گیرها کاهش طول جرقه ، شکستن و خاموش کردن آن است.

نحوه عملکرد کلید مینیاتوری

در حالت اضافه بار (زمانی که جریان بیشتر از جریان نامی از MCB بگذرد)، در هنگام گذر جریان ، بی متال گرم شده و خم می شود و ضامن مکانیکی را آزاد می کند. مدت زمان خم شدن بی متال به مقدار جریانی که از آن می گذرد بستگی دارد. هر چه جریان بیشتر شود، انحراف بی متال سریعتر انجام می شود. در حالت اتصال کوتاه، جریان گذرا از مگنت پیستون را به سمت ضامن حرکت می دهد. در نتیجه ضامن به صورت آنی آزاد می شود و بلافاصله اتصالات را آزاد می کند.

نحوه انتخاب کلید مینیاتوری

در هنگام انتخاب  MCB به موارد زیر باید توجه کرد:

  1. کاربرد
  2. میزان یا نرخ جریان و تعداد پل ها
  3. ولتاژ عملیاتی
  4. میزان یا نرخ فرکانس
  5. قدرت قطع
  6. مشخصات منحنی عملکرد
  7. دمای محیط

توضیحات

  1. کاربرد : با دانستن نیازمان و کاربرد های هر کلید مینیاتوری انتخاب آن آسان می شود.
  2. میزان یا نرخ جریان و تعداد پل ها : میزان جریان مورد استفاده به جریان بار تجهیزات محافظت شده و دمای محیط بستگی دارد. کلید مینیاتوری در جریان های 6A-10A-16A-20A-25A-32A-45A-50A-63A-80A-100A-125A تولید می شود. کلید مینیاتوری به صورت تک و دو و سه و چهار پل موجود می باشند.در حالت دو و سه و چهار پل، تعداد دو یا سه یا چهار MCB تک پل در کنار هم قرار می گیرندو اهرم آن ها ترکیب می شود. در نتیجه خطا از هر کدام از پل، تمام پل ها با هم باز می شوند. 
  3. ولتاژ عملیاتی : سطح یا نوع ولتاژی که کلید مینیاتوری برای کارکرد در آن طراحی شده است. 
  4. میزان یا نرخ فرکانس فرکانسی که کلید مینیاتوری برای کارکرد در آن طراحی شده است. 
  5. قدرت قطع : بیشترین جریان اتصال کوتاهی که بدون خرابی که مینیاتوری می تواند تحمل کند را می گویند.
  6. مشخصات منحنی قطع : منحنی عملکرد کلید مینیاتوری را می گویند که نوع این کلید را مشخص می کند.
  7. دمای محیط : دمای محیط پیرامون که در آن کلید مینیاتوری می تواند عملکرد صحیحی داشته باشد. 

انواع MCB

  1. منحنی قطع نوع B : جریان قطع بیش از 3 تا 5 برابر نرخ جریان، مناسب برای حفاظت کابل ها
  2. منحنی قطع نوع C : جریان قطع بیش از 5 تا 10 برابر نرخ جریان، مناسب برای کاربرد های داخلی و مسکونی و بارهای موتوری
  3. منحنی قطع نوع D جریان قطع بیش از 10(شامل 10) تا 20 برابر نرخ جریان، مناسب برای بارهای موتور و القایی با جریان های شروع بالا.
  4. منحنی قطع نوع K : جریان قطع بیش از 8 تا 10 برابر نرخ جریان، مناسب برای بارهای موتور و القایی با جریان های فشار بالا.
  5. منحنی قطع نوع Z جریان قطع بیش از 2 تا 3 برابر نرخ جریان، این نوع از MCB ها بسیار حساس به اتصال کوتاه هستند و برای حفاظت از دستگاه های با حساسیت بالا مثل دستگاه های نیمه هادی استفاده می شوند.

مزیت های کلید مینیاتوری نسبت به فیوز

  1. در اتصال کوتاه، کلیدهای مینیاتوری سریعتر از فیوزها عمل می کنند. (2-3.5 ms)
  2. در اضافه بار، کلیدهای مینیاتوری حفاظت بهتری دارند.
  3. MCB ها می توانند بعد از هر خطا مجدد استفاده شوند ولی فیوز ها باید بعد از خطا دوباره سیم کشی یا تعویض شوند.
  4. قطع ایمن جریان اتصال کوتاه و خاموش کردن جرقه.
  5. عملکرد MCB با استفاده از اهرم بسیار آسان تر از فیوز ها می شود.
  6. MCB ها به طور دستی می توانند خاموش شوند، این ویژگی برای تعمیر بسیار مفید است.

قطعی کلید مینیاتوری و خطاهای احتمالی

کلید مینیاتوری ها می توانند به هنگام اتصال کوتاه یا اضافه بار یا حتی زمانی که کمتر از جریان نامی باشد در حالتی که نرخ آمپر MCB به درستی انتخاب نشده باشد دچار قطعی شوند. علت قطعی و خطا باید مشخص شود و خطا باید قبل از روشن کردن مجدد برطرف شود. اگر MCB قطع شود، ابتدا خطاهای آشکار مانند اتصال کوتاه یا اضافه بار چک می شود. حتی لامپ های LED ذوب شده می توانند MCB ها را قطع کنند. اگر هیچ خطای آشکاری وجود نداشته باشد، تا خنک شدن کامل MCB صبر کنید و سپس روشن کنید. اگر دوباره بلافاصله بعد از روشن شدن قطع شد، مدار یا تجهیزات دچار اتصال کوتاه شده اند. اگر بعد از روشن کردن مجدد چند دقیقه قطع شدنش به طول انجامید، امکان اضافه بار در مدار یا تجهیزات وجود دارد. خطا در مدار یا تجهیزات را برطرف کرده و MCB را روشن کنید. در صورت نیاز با یک متخصص مشورت کنید.