کلید حرارتی اشنایدر برای حفاظت در برابر جریان اضافه بار در تجهیزات برقی مانند الکتروموتورها، موتورهای آسنکرون و موتورهای القایی مورد استفاده قرار می گیرد. مدارهای الکتریکی باید به گونه ای حفاظت شوند که اگر جریان مصرف کننده به هر علتی (مانند اتصال کوتاه فازها، اتصال سیم پیچ ها، تک فاز شدن مصرف کننده و…) از حد مجاز زیادتر شد، قبل از اینکه گرمای ایجاد شده در موتور (مصرف کننده) باعث آسیب دیدن آن شود، مدار را قطع کند.
در کلید حرارتی اشنایدر یک بی متال تعبیه شده است که وقتی جریانی بیش از جریان نامی از آن عبور کند گرم می شود و مدار را قطع می کند. بی متال عمکرد سریعی ندارد و مدت زمانی طول می کشد تا عمل کند.
کلید مغناطیسی اشنایدر
کلید مغناطیسی اشنایدر در مدار، حفاظت سیستم های الکتریکی در برابر جریان زیاد را انجام میدهد. ساختمان این رله برای هر فاز از یک هستۀ آهنی که به دور هر کدام چند دور سیم (روپوش لاکی) پیچیده شده تشکیل شده است. این سیم پیچ یا بوبین سر راه هر فاز قرار می گیرد.
در جریان عادی جریان مدار از طریق دو کنتاکت به هم وصل شده وارد بوبین می شود و از آن عبور می کند و میدان مغناطیسی ضعیفی به وجود می آید که کاری انجام نمی دهد. اما عبور جریان اتصال کوتاه میدان مغناطیسی شدیدی به وجود آورده و باعث می شود هسته آهنی حرکت کند و این حرکت، اهرم قطع را به کار می اندازد. به بیان دیگر نیروی مغناطیسی هسته زیاد شده و تیغه مقابل را به سمت خود می کشد در نتیجه اهرم متصل به کنتاکت بالایی آزاد شده و توسط فنر دو کنتاکت از هم جدا می شوند و مدار قطع می شود. تیغۀ قطع نیز در مدار فرمان مثل یک شستی استوپ عمل می کند.
مزیت این رله ها این است که احتیاج به تعویض ندارند و پس از عملکرد مجدداً توسط شستی یا سلکتور وصل شده و به حالت اول برمی گردد. رنج جریان کلید مغناطیسی اشنایدر سری GV2L از ۰.۴ تا ۳۲ آمپر است.
عملکرد کلید حرارتی مغناطیسی اشنایدر
کلید حرارتی مغناطیسی اشنایدر کاربرد بیشتری نسبت به کلید حرارتی یا مغناطیسی دارند. زیرا در اغلب موارد مصرف کننده های الکتریکی بخصوص موتورها هم در مقابل اتصال کوتاه و هم در برابر اضافه بار حفاظت می شوند. اغلب موتورهای مورد استفاده در صنعت، موتورهای آسنکرون از نوع قفس سنجابی هستند. موتورهای الکتریکی تجهیزات گران قیمتی هستند بنابراین حفاظت از آن ها بسیار مهم است. پس استفاده از این کلید ضروری است.
کلید اتوماتیک حرارتی مغناطیسی اشنایدر یک دستگاه الکترومکانیکال است که برای حفاظت موتورها در فرکانس ۵۰ و ۶۰ هرتز استفاده می شود. همان گونه که از اسم این کلید مشخص است به منظور حفاظت موتورهای تک فاز و سه فاز کاربرد دارد.
در کلید حرارتی مغناطیسی اشنایدر یک بی متال وجود دارد. در هنگام اضافه بار بی متال گرم می شود و عمل می کند. علاوه بر بی متال یک رله مغناطیسی نیز در کلید وجود دارد. برای محافظت و کنترل مصرف کننده و الکتروموتور در مقابل جریان های شدید (اتصال کوتاه) از رله مغناطیسی که اصول کار آن براساس پدیدۀ الکترومغناطیس پی ریزی شده است، استفاده می شود.
کلید حفاظت موتوری
کلید حفاظت موتوری یک نمونه از انواع کلید خودکار است و می تواند جریان شدید الکتروموتور را در زمان راه اندازی تحمل کند، بدون اینکه کلید قطع شود.
کلید محافظ می تواند موتور را در مقابل اتصال کوتاه، تک فاز شدن الکتروموتور، افت ولتاژ و اضافه بار حفاظت کند. برای کار کردن رله، معمولاً آن را بر روی جریان معینی تنظیم می کنند (۵.۱ تا ۸.۱ برابر جریان نامی). زمانی که جریان از حد تنظیم شده بیشتر شود، قسمت حرارتی رله عملکرده و مدار را قطع می کند.
قسمت مغناطیسی این رله از یک هستۀ متحرک و یک بوبین تشکیل شده است که هستۀ متحرک از طریق نیروی یک فنر به طرف بالا کشیده می شود. زمانی که جریان از حد تنظیم شده بالاتر رود یا در مدار اتصال کوتاه به وجود آید، بوبین مغناطیس شده، هسته متحرک را به سمت پایین می کشد و باعث قطع کنتاکت های متصل به هستۀ متحرک می شود در نتیجه رله مدار را قطع می کند.
در مدارات کنتاکتوری، اغلب برای حفاظت مدار و مصرف کننده ها در برابر اتصال کوتاه، از فیوز و یا کلید مینیاتوری و برای حفاظت در برابر اضافه بار یا قطع شدگی یک فاز، از بی متال که حداقل در مسیر دو فاز قرار می گیرد استفاده می شود. بنابراین استفاده از کلیدهای حرارتی مغناطیسی می تواند جایگزین مناسبی برای کلید مینیاتوری و بی متال باشد.
رنج کلید حرارتی مغناطیسی اشنایدر
سری GV2M، از ۰.۱۶ تا ۳۲ آمپر
سری GV2P، از ۰.۲۵ تا ۳۲ آمپر
سری GV3P، از ۹ تا ۸۰ آمپر
سری GV7R، از ۱۵ تا ۲۲۰ آمپر
کلید حرارتی مغناطیسی را می توان براساس توان نامی و یا جریان نامی موتور انتخاب نمود. در صورت استفاده از توان نامی موتور به ازای هر اسب بخار (هر اسب بخار معادل ۷۴۶ وات)، حدوداً جریان ۱.۵ آمپر و به ازای هر کیلو وات حدوداً جریان ۲ آمپری به عنوان جریان نامی موتور در نظر گرفته می شود. با ضرب این جریان در محدوده ۱.۲ تا ۲ برابر رنج جریان مغناطیسی کلید محافظ موتوری، که همان جریان نامی کلید است به دست می آید. جریان بی متال کلید حرارتی مغناطیسی باید برابر با جریان نامی موتور تنظیم شود.
کلیدهای اتوماتیک حرارتی مغناطیسی در موارد زیر عمل می کنند
- سوئیچینگ مدار موتور
- حفاظت قابل تنظیم اضافه بار موتور
- حفاظت در مقابل خطاهای الکتریکی مانند اتصال کوتاه
- تأخیر حرارتی برای روشن شدن مجدد موتور به دلیل خنک شدن موتور در اثر اضافه بار
کلیدهای حرارتی مغناطیسی معمولاً برای راه اندازی دو جریان مختلف استفاده می شود
- کلید محافظ موتور برای راه اندازی سبک که جریان راه اندازی را درصورتی که از ۵ برابر جریان نامی تجاوز نکند به مدت ۲۰ ثانیه نگه می دارد.
- کلید محافظ موتور برای راه اندازی های سنگین در صورتی که جریان راه اندازی از ۱۰ برابر جریان نامی تجاوز نکند، به مدت ۴ ثانیه تحمل می کند. در نتیجه این کلید در شرایط سخت تری از کلید اتوماتیک معمولی با رلۀ جریان بالا کار می کند.
لوازم جانبی کلید حرارتی اشنایدر
شامل کنتاکت کمکی کلید حرارتی به شکل کنتاکت کمکی باز ۱NO و کنتاکت کمکی بسته۱NC و کنتاکت نشان دهنده خطا و همچنین رله شنت، باس بار کلید حرارتی، ترمینال بلاک کلید حرارتی و دسته گردان کلید است.
رله شنت کلید حرارتی اشنایدر برای کنترل وقت قطع مدار از راه دور استفاده می‌شود. وقتی که فرمان قطع توسط یک پوش باتن یا هر ابزار دیگری صادر شد، این رله مدار را قطع می‌کند. رله شنت برای کلیدهای حرارتی دو پل و سه پل موجود است.
کنتاکت خطا در کلید حرارتی مغناطیسی اشنایدر حالت تریپ کلید را تحت نظر دارد و در صورتی که خطا رخ دهد سیگنال خطایی تولید و ارسال می‌کند. این سیگنال می‌تواند به صورت نور یا بوق یا اشکال دیگر ظاهر شود.
کنتاکت کمکی برای نشان دادن وضعیت کلید استفاده می‌شود. این کنتاکت سیگنالی برای کنترل از راه دور تولید می‌کند که وصل بودن یا قطع شدن کلید را نشان میدهد. به این ترتیب که اگر کلید حرارتی تریپ کند یا خاموش باشد، کنتاکت A باز و کنتاکت B بسته است و وقتی کلید حرارتی وصل باشد، کنتاکت B بسته و کنتاکت A باز است.
