کلیدهای حرارتی (Thermal Switches) از اجزای مهم و کلیدی در سیستم های الکتریکی و مکانیکی هستند که به طور ویژه در سیستم های فشار ضعیف و فشار متوسط زیمنس کاربرد دارند. کلیدهای حرارتی زیمنس برای حفاظت از تجهیزات در برابر دماهای بالا و اضافه بار مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به اهمیت این نوع از کلیدها در بهبود ایمنی و کارایی سیستم های الکتریکی، در این مقاله به بررسی کاربرد کلید حرارتی در سیستم های فشار ضعیف و فشار متوسط زیمنس خواهیم پرداخت.
کلید حرارتی چیست؟
برای بررسی کاربرد کلید حرارتی در سیستم های فشار متوسط و فشار ضعیف زیمنس بهتر است ابتدا با تعریف کلید حرارتی آشنا شوید. کلید حرارتی زیمنس یک دستگاه الکتریکی است که بر اساس تغییر دما و به صورت اتوماتیک عمل می کند. به طور معمول این کلیدها برای حفاظت از تجهیزات الکتریکی در برابر دماهای غیرمجاز و اضافه بار کاربرد دارند. کلیدهای حرارتی می توانند به دو صورت دستی و خودکار عمل کنند. کلید حرارتی زیمنس از اجزایی مانند سنسور دما، مکانیزم قطع و وصل، رابط کاربری و … تشکیل شده است. سنسور دما را از موادی حساس به دما می سازند تا در صورت افزایش دما به حد معین، مکانیزم قطع و وصل کلید فعال شود.
انواع کلیدهای حرارتی
کلید حرارتی زیمنس در انواع مختلف و برای کاربردهای متنوعی تولید می شوند.
کلیدهای حرارتی بای متالیک
کلیدهای حرارتی بای متالیک از دو فلز با ضریب انبساط حرارتی متفاوت ساخته می شوند. با افزایش دما، یکی از فلزات بیشتر از دیگری منبسط می شود و باعث خم شدن کلید و قطع مدار می گردد. این نوع کلیدهای حرارتی به طور معمول در سیستم های فشار ضعیف و متوسط کاربرد دارند. در کلیدهای حرارتی بای متالیک، با افزایش دما، این دو فلز به اندازه متفاوتی منبسط می شوند. این انبساط باعث خم شدن فلز و در نتیجه قطع مدار می گردد. این نوع کلیدها به طور معمول به صورت اتوماتیک عمل کرده و با کاهش یافتن دما، دوباره مدار را وصل می کنند.
کلیدهای حرارتی دیجیتال
کلیدهای حرارتی دیجیتال از سنسورهای الکترونیکی برای اندازه گیری دما استفاده می‌کنند. به طور معمول این کلیدها نسبت به کلیدهای بای متالیک دقت بالاتری دارند. کلیدهای حرارتی دیجیتال به طور معمول در سیستم های پیشرفته و مدرن مورد استفاده قرار می گیرند. این کلیدها دما را با استفاده از سنسورها به صورت دقیق اندازه می گیرند. در صورت افزایش دما تا حد مشخصی، کلید قطع می شود. کلیدهای حرارتی دیجیتال به طور معمول دارای تنظیمات قابل برنامه ریزی هستند و می توان آن ها را برای کاربردهای مختلف سفارشی سازی کرد.
کلیدهای حرارتی الکتریکی
کلیدهای حرارتی الکتریکی با استفاده از جریان الکتریکی به عنوان عامل تحریک عمل می کنند. این کلیدها به طور معمول در سیستم های فشار متوسط و بالاتر کاربرد دارند و به دلیل قدرت بالای خود، برای کاربردهای صنعتی مناسب هستند.
کاربرد کلیدهای حرارتی در سیستم های فشار ضعیف زیمنس
کلیدهای حرارتی در سیستم های فشار ضعیف زیمنس، برای محفاظت از موتورها مورد استفاده قرار می گیرند. با افزایش دما به دلیل اضافه بار یا نقص در سیستم، کلید حرارتی مدار را قطع کرده و از آسیب به موتور جلوگیری می کند. این نوع از حفاظت در موتورهای الکتریکی و پمپ ها اهمیت زیادی دارد. این کلیدها در ترانسفورماتورها نیز کاربرد دارند. در صورت افزایش دما به دلیل بار زیاد یا نشت، کلید حرارتی با قطع جریان از آسیب به ترانسفورماتور جلوگیری می کند و باعث افزایش کارایی ترانسفورماتور می شود.
در سیستم های روشنایی نیز این کلیدها به جلوگیری از افزایش دما در لامپ ها و تجهیزات الکتریکی کمک می کنند. این کار باعث افزایش عمر تجهیزات و کاهش خطرات آتش سوزی می شود. در سیستم های کنترل دما نیز از این کلیدها به عنوان یک ابزار حفاظتی در برابر دماهای غیرمجاز استفاده می شود.
کاربرد کلیدهای حرارتی در سیستم های فشار متوسط زیمنس
از کلیدهای حرارتی در سیستم های فشار متوسط به منظور کنترل بار و جلوگیری از اضافه بار استفاده می شود. این کار باعث افزایش ایمنی و کارایی سیستم شده و از خرابی ها جلوگیری می کند. در سیستم های فشار متوسط، تجهیزات حساسی مانند سنسورها و کنترل کننده ها نیاز به حفاظت دارند. این کلیدها می توانند به عنوان یک لایه حفاظتی اضافی عمل کرده و از آسیب به این تجهیزات جلوگیری نمایند.
کلیدهای حرارتی در سیستم های توزیع برق به عنوان بخشی از حفاظت از مدارهای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند. این کلیدها می توانند مدار را به طور خودکار قطع کنند و از بروز مشکلات جدی جلوگیری نمایند. در سیستم های الکتریکی فشار متوسط، کلیدهای حرارتی به عنوان ابزارهایی برای حفاظت از تجهیزات در برابر اضافه بار و دماهای بالا عمل می کنند. این کلیدها معمولا در تابلوهای توزیع و تجهیزات صنعتی نصب می شوند.
مزایای استفاده از کلیدهای حرارتی
استفاده از کلیدهای حرارتی به افزایش ایمنی سیستم های الکتریکی کمک می کند. با قطع اتوماتیک مدار در صورت افزایش دما توسط این کلیدها، از بروز خطرات جدی جلوگیری می کنند و به ایمنی کارکنان و تجهیزات کمک می نمایند. با استفاده از این کلیدها می توان هزینه های تعمیر و نگهداری تجهیزات را کاهش داد. این کلیدها به جلوگیری از آسیب های جدی به تجهیزات کمک می کنند و در نتیجه هزینه های تعمیر را به حداقل می رسانند.
کلیدهای حرارتی به دلیل عملکرد سریع و دقیق، باعث افزایش کارایی سیستم های الکتریکی نیز می شوند. ویژگی های منحصر به فرد این کلیدها باعث بهبود عملکرد کلی سیستم و کاهش زمان خرابی می شود. نصب و راه اندازی این کلیدها نیز بسیار ساده بوده و می توان آنها را به راحتی به سیستم اضافه کرد. این ویژگی نیز باعث کاهش زمان و هزینه های نصب می شود.
نکات مهم در انتخاب کلیدهای حرارتی برای سیستم های فشار ضعیف و متوسط
نوع باری که کلید حرارتی برای آن انتخاب می شود، بسیار مهم است. باید توجه داشته باشید که کلید حرارتی انتخابی شما باید با نوع بار و شرایط کاری سازگار باشد. انتخاب نادرست کلید حرارتی نه تنها به بهبود عملکرد سیستم کمک نمی کند؛ بلکه می تواند باعث عملکرد ضعیف و حتی خرابی سیستم نیز شود. محدوده دمایی که کلید حرارتی می تواند در آن عمل کند نیز باید با نیازهای سیستم مطابقت داشته باشد. انتخاب کلید حرارتی با محدوده دمای مناسب به عملکرد بهتر سیستم کمک می کند.
برخی از کلیدهای حرارتی زیمنس دارای قابلیت های اضافی مانند ورودی های چندگانه و تنظیمات قابل برنامه ریزی هستند. این ویژگی ها می توانند باعث بهبود عملکرد و کنترل بهتر سیستم شوند. کیفیت ساخت کلید حرارتی نیز اهمیت زیادی دارد. انتخاب کلیدهای حرارتی با کیفیت بالا باعث افزایش عمر مفید و کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری می شود.
جمع بندی
کلیدهای حرارتی در سیستم های فشار ضعیف و فشار متوسط زیمنس نقش مهمی را ایفا می کنند. این کلیدها به عنوان یک ابزار حفاظتی عمل کرده و از آسیب به تجهیزات جلوگیری می کنند. با انتخاب صحیح و استفاده بهینه از کلیدهای حرارتی، می توان به افزایش ایمنی، کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری و بهبود کارایی سیستم های الکتریکی کمک کرد.