تعریف کلید حرارتی (Motor Protection Circuit Breaker – MPCB) : کلید حرارتی زیمنس (MPCB) وسیله‌ای تخصصی برای محافظت موتورهای الکتریکی در برابر مشکلاتی مانند اضافه بار و اتصال کوتاه است. MPCB با ترکیب ویژگی‌های رله حرارتی و کلید مینیاتوری زیمنس، ایمنی کامل سیستم‌های موتوردار را تضمین می‌کند. این تجهیزات، از صحت عملکرد موتور اطمینان می‌دهند و از خرابی بر اثر جریان بیش از حد یا نوسانات ناگهانی ولتاژ جلوگیری می کنند.
اهمیت در سیستم‌های الکتریکی
کلید حرارتی زیمنس جزء کلیدی مدارهای الکتریکی انواع مصارف خانگی، تجاری و صنعتی هستند. این کلیدها باعث افزایش ایمنی و بهره وری موتور شده، زمان خرابی و هزینه نگهداری را کاهش می‌دهند و عمر تجهیزات را افزایش می دهند.
شناخت کلید حرارتی (MPCB)
طرز کار MPCB
کلید حرارتی زیمنس به صورت پیوسته جریان عبوری از موتور را زیر نظر دارد. در حفاظت حرارتی، نوار بی متال زیمنس با گرم شدن جریان بالا، تغییر شکل داده و مدار را قطع می‌کند. در حالت اتصال کوتاه، واحد مغناطیسی به سرعت مدار را قطع می کند.
اجزای اصلی MPCB
- آزاد کن حرارتی (Thermal Release): حفاظت در برابر اضافه بار
- تریپ مغناطیسی: واکنش سریع در اتصال کوتاه
- کنتاکت‌های اصلی: انتقال جریان
- کنتاکت کمکی: اعلام وضعیت کلید
- سایر اجزا مانند ضامن، اتاقک جرقه‌گیر، آرمیچر و لغزنده تفاضلی
تفاوت کلید حرارتی با کلید معمولی
برخلاف کلید مینیاتوری زیمنس یا معمولی که فقط اضافه‌بار یا اتصال کوتاه را تشخیص می‌دهند، MPCB مخصوص حفاظت موتور بوده و امکاناتی مثل حفاظت قطع فاز و دمای بیش از حد را هم دارد.
انواع کلید حرارتی
1- کلید حرارتی- مغناطیسی
ترکیبی از حفاظت حرارتی (بی‌متال) و مغناطیسی (اتصال کوتاه سریع) و کاربرد زیاد در صنعت به دلیل کارایی بالا.
2- کلید حرارتی الکترونیکی
بر پایه میکروپروسسور با قابلیت‌های حفاظت دقیق‌تر (مانیتورینگ دما و جریان و…).
3- کلید حرارتی هوشمند
دارای امکان تنظیمات پیشرفته، ارتباط با سیستم‌های مانیتورینگ لحظه‌ای و قابلیت اتصال به شبکه‌های اتوماسیون (مانند Modbus یا Ethernet).
مهم ترین قابلیت‌ها و وظایف MPCB
- حفاظت در برابر اضافه‌بار: قطع مدار در صورت افزایش مستمر جریان و جلوگیری از داغ شدن بیش از حد موتور.
- حفاظت اتصال کوتاه: قطع سریع مدار توسط واحد مغناطیسی.
- حفاظت قطع فاز: شناسایی قطع یا عدم تعادل فاز در سیستم‌های سه‌فاز و جلوگیری از سوختن موتور.
- حفاظت نشتی جریان (ارت): برخی مدل‌های مدرن قابلیت تشخیص نشتی و قطع مدار دارند.
- تنظیم‌پذیری: امکان تنظیم سطح تریپ متناسب با شرایط کاری و نوع موتور.
معیارهای انتخاب کلید حرارتی مناسب
- سایز و مشخصات موتور: جریان و ولتاژ نامی موتور، کمی بالاتر از جریان بار کامل انتخاب شود.
- ولتاژ کاری: تطابق ولتاژ کلید با ولتاژ نامی موتور
- شرایط محیطی: دما، رطوبت، گرد و غبار، مواد شیمیایی
- هماهنگی با سایر تجهیزات حفاظتی: انتخاب مناسب‌تر باعث قطع فقط بخش معیوب در خطا می‌شود.
نصب و سیم کشی کلید حرارتی
- دستگاه را تا حد امکان نزدیک موتور نصب نمایید.
- جهت نصب عموماً عمودی باشد تا دفع حرارت مناسب انجام شود.
- اتصالات محکم و کوتاه انتخاب کنید، سیم مناسب با جریان انتخاب شود.
- قبل از کار، برق قطع و با رعایت اصول ایمنی نصب انجام شود.
راه‌اندازی و تنظیم کلید حرارتی
- تنظیم جریان اضافه‌بار و اتصال کوتاه بر اساس پلاک موتور.
- پس از نصب، تست عملکرد (قطع شدن صحیح در حالت خطا) انجام شود.
- عملکرد کلید به طور مداوم تحت نظر باشد.
تعمیر و نگهداری و عیب یابی MPCB
- بازدید چشمی برای سوختگی، تغییر رنگ، شل شدن اتصالات
- تمیزکاری با هوای فشرده
- تست‌های دوره‌ای شبیه‌سازی اضافه‌بار و اتصال کوتاه
- در صورت تریپ بی‌دلیل یا آسیب ظاهری سریعاً تعویض شود.
قابلیت‌های پیشرفته مدل‌های جدید MPCB
- مانیتورینگ و کنترل از راه دور
- ادغام آسان با سیستم‌های مانیتورینگ و مدیریت موتور (SCADA)
- مانیتورینگ انرژی مصرفی و بهینه‌سازی عملکرد
انواع برندهای کلید حرارتی
- VIOX
- Schneider Electric (اشنایدر)
- ABB
- زیمنس
- Allen-Bradley
- Havells
- Danfoss
- Andeli Group
جمع بندی
کلید حرارتی زیمنس (MPCB) یکی از پایه‌های حفاظت مدرن در صنعت برق است که با امکانات چندگانه مانند حفاظت اضافه‌بار، اتصال کوتاه، قطع فاز و قابلیت مانیتورینگ؛ به ایمنی، افزایش طول عمر موتور و بهینه‌سازی مصرف انرژی کمک می کند.
سوالات متداول
- آیا می‌توان بجای استارترهای معمولی از MPCB استفاده کرد؟
بله، در بسیاری موارد می‌توان MPCB را جایگزین استارتر و رله اضافه‌بار کرد.
- هر چند وقت باید کلید حرارتی تست شود؟
سالی یکبار (در شرایط سخت حتی بیشتر) توصیه می‌شود.
- آیا MPCB مناسب هر موتوری هست؟
بله، اما باید با توجه به نوع و ظرفیت موتور انتخاب شود.
- تفاوت رله بی‌متال با کلید حرارتی چیست؟
کلید حرارتی حفاظت کامل‌تر (شامل اتصال کوتاه و قطع فاز) دارد، اما رله بی‌متال فقط حفاظت حرارتی انجام می‌دهد.