MPCB یا کلید حرارتی ​​چیست؟

MPCB ​​ یک مدارشکن محافظ موتور است .وظیفه  کلید حرارتی ، حفاظت اضافه بار حرارتی، حفاظت از خطای اتصال کوتاه، بار نامتعادل و حفاظت خطای افت فاز است. مدار شکن محافظ موتور یا همان کلید حرارتی  یک  کلید پرکاربرد برای تجهیزات الکتریکی استاتیک و دینامیک است.

قابلیت اطمینان MPCB از MCCB یا فیوز بیشتر است. به طور معمول، MPCB > MCCB > فیوز.

با این حال، در این مقاله قصد داریم به بررسی ساختار، اصل کار کلید حرارتی  MPCB ، مزایا، معایب و کاربرد کلید حرارتی بپردازیم.

ساختار جلوی کلید  ، MPCB شامل 6 قسمت مختلف از جمله آزادسازی اضافه بار حرارتی، واحد تریپ مغناطیسی، کنتاکت اصلی، سوئیچ های کمکی، کانال قوس الکتریکی، پیستون و محفظه است.

انتشار اضافه بار حرارتی :
آزادسازی اضافه بار حرارتی محافظی است که برای محافظت از موتور در برابر اضافه بار یا جریان متعادل بالا که بیش از مقدار از پیش تعیین شده است استفاده می شود.

اضافه بار حرارتی همراه با تنظیم کننده جریان طراحی شده است تا جریان جریان به موتور را محدود کند. از نوار دو فلزی (معمولاً فولاد و مس یا در برخی موارد فولاد و برنج) ساخته شده است. زمانی عمل می کند که جریان جریان بالاتر از مقدار از پیش تعیین شده باشد.

تنظیم کننده جریان چیزی نیست جز مکانیزم فنری که فاصله بین تماس دو فلزی و مکانیسم عملکرد را افزایش یا کاهش می دهد. یعنی وقتی جریان جریان را از طریق mpcb افزایش می‌دهید، تنظیم‌کننده فاصله بین نوار دو فلزی روی مکانیسم عملکرد را افزایش می‌دهد. همان دقیقاً در آزمایشگاه های سازنده تنظیم شده است.

تریپ  مغناطیسی :
نوار مغناطیسی یک مکانیسم محافظ خطای اتصال کوتاه است. سه عدد از ترانسفورماتور جریان در ترمینال خروجی قرار خواهد گرفت. یک پیستون در داخل CT قرار می گیرد. در شرایط عادی، پیستون ترانسفورماتور جریان مکانیسم قطع را کار نمی کند.

کنتاکت  اصلی  :
کنتاکت های اصلی کلید حرارتی MPCB  وظیفه جریان عبوری از منبع به مدارهای بار را بر عهده دارند. کنتاکت های کلید حرارتی به دو دسته  کنتاکت ثابت و کنتاکت متحرک تقسیم می شود. هر دو کنتاکت از تنگستن مس و کاربید تنگستن مس تشکیل شده اند. کنتاکت‌های ثابت در محفظه MPCB ثابت می‌شوند و کنتاکت متحرک با مکانیسم تریپ  ثابت می‌شود.

کانال قوسی :
کانال قوس الکتریکی برای خاموش کردن قوس ایجاد شده در زمان باز شدن مدار MPCB استفاده می شود. بدنه بیرونی از زیره شیشه ای ساخته شده است تا در هنگام باز شدن مدار شکن در برابر دمای بالا مقاومت کند. کانال قوس حاوی صفحات مسی برای قطع پیوستگی قوس است.

سوئیچ های کمکی کلید حرارتی :
سوئیچ های کمکی NO یا NC هستند و برای ارسال وضعیت MPCB به مدارهای خارجی استفاده می شوند.

محفظه :
یک محفظه عایق برای پوشش مکانیزم داخلی از دنیای خارج استفاده می شود. از رزین های پلاستیکی قالب گیری شده تشکیل شده است. برای افزایش استحکام محفظه، پرکننده هایی مانند الیاف شیشه به رزین پلاستیکی اضافه می شود.

کلید حرارتی چگونه کار می کند ؟

در حالت عادی مدار را قطع نمی کند. اصل کار را ببینید:

خاموش شدن اضافه بار :
همانطور که می دانید هر هادی مقداری مقاومت دارد. بنابراین با عبور جریان از آن هادی باعث افت توان از نظر گرما می شود. گرمای تولید شده در هادی با مقدار جریان نسبت مستقیم دارد. از این رو نوار دو فلزی برای خم کردن مقدار خاص جریان طراحی شده است. در رسانایی معمولی، نوار مقدار کمی گرما آزاد می کند و کمی خم می شود. در طول جریان بالا، نوار بیشتر خم می شود و مکانیسم قطع را لمس می کند.

مدار کوتاه :
خطای اتصال کوتاه با تریپ مغناطیسی برطرف می شود. مقداری MPCB پیشرفته همراه با ترانسفورماتور جریان مجزا است و اولیه به صورت سری به برق اصلی متصل می شود. CT جریان دقیق را می خواند و در شرایط خطای اتصال کوتاه، CT جریان بالاتر را می خواند. سیگنال قطع را به سیم پیچ خاموش می فرستد و سیم پیچ پیستون مربوط به مکانیسم قطع را می کشد.

محافظت در برابر عدم تعادل و افت فاز :

توجه داشته باشید که حفاظت عدم تعادل MPCB بلافاصله کار نمی کند، بستگی به سطح فعلی دارد. این یک مفهوم بسیار ساده است که با کاهش ولتاژ جریان افزایش می یابد.

مثال: در نظر بگیرید که یکی از سیم فازهای موتور از بین رفته است. سپس تمام بار باید به فاز باقی مانده منتقل شود، بنابراین فاز باقیمانده باید بار اضافی را از 100٪ تا 150٪ حمل کند. به دلیل این بار بیشتر، اضافه بار حرارتی MPCB مدار را قطع می کند.

مزایای کار با MPCB یا کلید حرارتی :

• درجه بالای حفاظت مانند اتصال کوتاه، نامتعادل، افت فاز و حفاظت جریان بیش از حد در یک بسته موجود است.
• تنظیم آسان
• اندازه جمع و جور
• نگهداری کمتر
• بدون نیاز به رله اضافه بار حرارتی خارجی

معایب کلید حرارتی MPCB :

• هزینه بالا  (ولی امروزه کلید های حرارتی WILLPO  با بهترین کیفیت و مناسب ترین قیمت این مشکل را برطرف کرده است )
• قابل تعمیر نیست
• نمی توان حد قطع جریان اتصال کوتاه را تنظیم کرد

کاربرد های کلید حرارتی :

• راه اندازی موتور القایی (DOL/Star-Dolta).
• کاربردهای مدار روشنایی
• شروع مستقیم برنامه ها

انتخاب کلید حرارتی  :

از 0.1 آمپر تا 630 آمپر در دسترس است. هیچ گزینه انتخاب محدوده برای حفاظت از اتصال کوتاه ندارد.

حداکثر محدوده جریان MPCB به آمپر = 1.6 x 1000 x P(kW) / (1.732 * ولت * pf)

مثال:

امتیاز MPCB را برای موتور القایی سه فاز، 415 ولت، 0.8 pf، 10 اسب بخار/7.5 کیلووات انتخاب کنید.

محدوده MPCB بر حسب آمپر = 1.6 x 1000 x 7.5 / (1.732*415*0.8)

= 20 آمپر

سپس باید محدوده MPCB را بین 13 A-22 آمپر انتخاب کنید. چنین محدوده MPCB را می توان برای سطح بعدی موتور نیز استفاده کرد. یعنی موتور 11 کیلو وات. آمپر بار کامل موتور 11 کیلووات 21 آمپر است. در محدوده MPCB 22 آمپر خواهد بود