آیا کلید حرارتی اشنایدر جایگزین بی‌متال و فیوز می‌شود؟ راهنمای کامل انتخاب و خرید
در مدارهای فرمان و قدرت موتور، انتخاب تجهیزات حفاظتی اهمیت زیادی دارد. خرابی یک موتور الکتریکی تنها به هزینه تعمیر یا تعویض موتور محدود نمی‌شود و در بسیاری از خطوط تولید می‌تواند باعث توقف دستگاه، کاهش تولید و افزایش هزینه‌های نگهداری شود. به همین دلیل معمولاً برای حفاظت موتور از تجهیزاتی مانند فیوز، بی‌متال و کلید حرارتی استفاده می‌شود.
اما سؤال مهمی که هنگام طراحی تابلو برق یا خرید کلید حرارتی اشنایدر مطرح می‌شود این است که آیا با نصب کلید حرارتی می‌توان بی‌متال و فیوز را به طور کامل حذف کرد؟
پاسخ کوتاه این است: در بسیاری از مدارهای موتوری، یک کلید حرارتی مناسب می‌تواند وظیفه حفاظت در برابر اضافه‌بار و اتصال کوتاه را هم‌زمان انجام دهد و در نتیجه جای ترکیب بی‌متال و تجهیز حفاظت اتصال کوتاه را بگیرد؛ اما این موضوع برای تمام مدارها و تمام شرایط صدق نمی‌کند.
برای انتخاب صحیح باید نوع موتور، جریان نامی، جریان اتصال کوتاه احتمالی، روش راه‌اندازی، نوع کنتاکتور و هماهنگی حفاظتی تجهیزات بررسی شود. در ادامه دقیق‌تر این موضوع را بررسی می‌کنیم.
کلید حرارتی، بی‌متال و فیوز چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟
برای اینکه متوجه شویم آیا کلید حرارتی می‌تواند جایگزین بی‌متال و فیوز شود، ابتدا باید وظیفه هر کدام را جداگانه بشناسیم.
کلید حرارتی چیست؟
کلید حرارتی یا Motor Protection Circuit Breaker (MPCB) یکی از تجهیزات اصلی حفاظت موتور است. مدل‌های حرارتی-مغناطیسی این کلیدها معمولاً دو نوع حفاظت را در اختیار مدار قرار می‌دهند:
- حفاظت حرارتی در برابر اضافه‌بار
- حفاظت مغناطیسی در برابر اتصال کوتاه
قسمت حرارتی کلید به اضافه‌بارهایی واکنش نشان می‌دهد که برای مدتی ادامه پیدا می‌کنند. در مقابل، قسمت مغناطیسی برای جریان‌های بسیار زیاد ناشی از اتصال کوتاه طراحی شده است و مدار را با سرعت بیشتری قطع می‌کند.
همین ترکیب دو عملکرد باعث شده است که در بسیاری از تابلوهای صنعتی، هنگام خرید کلید حرارتی اشنایدر بتوان تعداد تجهیزات حفاظتی مورد نیاز مدار موتور را کاهش داد.
بی‌متال چیست و چه وظیفه‌ای دارد؟
بی‌متال یا رله اضافه‌بار حرارتی عمدتاً برای حفاظت موتور در برابر اضافه‌بار استفاده می‌شود.
برای مثال، فرض کنید یک موتور در شرایط عادی 8 آمپر جریان می‌کشد. اگر به دلیل افزایش بار مکانیکی، گیرکردن بخشی از دستگاه یا شرایط غیرطبیعی، موتور برای مدت قابل‌توجهی جریان بیشتری مصرف کند، افزایش دمای سیم‌پیچ می‌تواند به موتور آسیب برساند.
بی‌متال این وضعیت را تشخیص می‌دهد و معمولاً از طریق مدار فرمان، کنتاکتور را قطع می‌کند.
بنابراین نکته مهم این است که بی‌متال به تنهایی جایگزین حفاظت اتصال کوتاه نیست.
در مدارهایی که از بی‌متال استفاده می‌شود، معمولاً باید حفاظت مناسب دیگری نیز برای اتصال کوتاه در نظر گرفته شود.
فیوز چه وظیفه‌ای دارد؟
فیوز یکی از ساده‌ترین تجهیزات حفاظتی مدار است و بسته به نوع و مشخصات آن می‌تواند در برابر جریان‌های غیرعادی و به‌خصوص اتصال کوتاه از مدار محافظت کند.
وقتی جریان از مقدار مشخصی بالاتر رود، عنصر داخلی فیوز ذوب شده و مدار قطع می‌شود. پس از عملکرد نیز معمولاً فیوز باید تعویض شود.
البته نباید تمام انواع فیوز، کلید مینیاتوری و تجهیزات حفاظتی را یکسان در نظر گرفت؛ منحنی قطع، ظرفیت قطع، جریان نامی و کاربرد هر تجهیز متفاوت است.
اگر می‌خواهید تفاوت این دو تجهیز را جزئی‌تر بررسی کنید، مطالعه مقاله «فرق کلید حرارتی با فیوز چیست؟» در بخش آموزش کنترل صنعت نیز پیشنهاد می‌شود.
آیا کلید حرارتی اشنایدر جایگزین بی‌متال می‌شود؟
در بسیاری از مدارهای معمول موتور، بله.
یکی از مهم‌ترین دلایل استفاده از کلید حرارتی این است که حفاظت حرارتی قابل تنظیم برای موتور در خود تجهیز قرار دارد. در نتیجه، در طراحی مناسب می‌توان حفاظت اضافه‌بار را بدون استفاده از یک بی‌متال مستقل تأمین کرد.
برای مثال، اگر جریان نامی موتور داخل محدوده تنظیم کلید حرارتی انتخاب‌شده قرار داشته باشد، جریان حفاظت حرارتی کلید بر اساس مشخصات موتور تنظیم می‌شود.
این ویژگی باعث می‌شود ترکیبی مانند:
کلید حرارتی + کنتاکتور
در بسیاری از کاربردها بتواند جایگزین ساختار سنتی:
فیوز یا کلید حفاظتی + کنتاکتور + بی‌متال
شود.
البته این جایگزینی باید بر اساس مشخصات واقعی تجهیزات انجام شود و صرفاً برابر بودن جریان درج‌شده روی دو قطعه کافی نیست.
آیا کلید حرارتی اشنایدر جایگزین فیوز هم می‌شود؟
پاسخ این بخش کمی دقیق‌تر است.
کلید حرارتی موتور دارای مکانیزم مغناطیسی برای حفاظت در برابر اتصال کوتاه است. بنابراین در بسیاری از مدارهای موتور، در صورتی که ظرفیت قطع اتصال کوتاه کلید و هماهنگی آن با مدار مناسب باشد، می‌تواند حفاظت اتصال کوتاه مورد نیاز شاخه موتور را نیز فراهم کند.
در چنین شرایطی ممکن است برای همان شاخه موتور دیگر نیازی به یک فیوز مستقل فقط برای حفاظت اتصال کوتاه وجود نداشته باشد.
اما نباید نتیجه گرفت که:
اگر کلید حرارتی داریم، دیگر در هیچ قسمتی از تابلو به فیوز یا کلید حفاظتی نیاز نداریم.
این برداشت اشتباه است.
تابلو برق ممکن است در بخش ورودی، باس‌بار، مدار فرمان، منابع تغذیه، تجهیزات جانبی یا مدارهای دیگر همچنان به حفاظت‌های جداگانه نیاز داشته باشد.
همچنین جریان اتصال کوتاه احتمالی محل نصب باید از ظرفیت قطع تجهیز بیشتر نباشد. بنابراین طراحی حفاظتی باید به صورت یک سیستم کامل بررسی شود.
در چه شرایطی کلید حرارتی می‌تواند جای بی‌متال و فیوز را بگیرد؟
در یک مدار موتور متداول، این جایگزینی زمانی منطقی‌تر است که موارد زیر برقرار باشند:
- کلید حرارتی برای حفاظت موتور طراحی شده باشد.
- رنج تنظیم حرارتی آن با جریان نامی موتور مطابقت داشته باشد.
- ظرفیت قطع اتصال کوتاه کلید برای محل نصب کافی باشد.
- ولتاژ کاری کلید با ولتاژ شبکه مطابقت داشته باشد.
- هماهنگی کلید حرارتی با کنتاکتور و سایر تجهیزات مدار بررسی شده باشد.
- شرایط راه‌اندازی موتور با مشخصات حفاظتی کلید سازگار باشد.
در این شرایط، استفاده از کلید حرارتی می‌تواند طراحی تابلو را ساده‌تر و تعداد قطعات مورد استفاده را کمتر کند.
چه زمانی نباید بی‌متال یا فیوز را بدون بررسی حذف کرد؟
یکی از اشتباهات رایج هنگام خرید کلید حرارتی اشنایدر این است که تصور شود نصب هر مدل کلید حرارتی به‌صورت خودکار امکان حذف تمام حفاظت‌های قبلی را فراهم می‌کند.
این تصمیم در شرایط زیر باید با دقت بیشتری انجام شود.
زمانی که جریان اتصال کوتاه بالاست
هر کلید حرارتی دارای ظرفیت قطع مشخصی است. اگر جریان اتصال کوتاه احتمالی شبکه از ظرفیت قطع تجهیز بیشتر باشد، نمی‌توان بدون محاسبه و هماهنگی حفاظتی به آن تکیه کرد.
زمانی که مدار به حفاظت‌های تخصصی نیاز دارد
کلید حرارتی اساساً برای حفاظت موتور در مقابل خطاهای مشخص طراحی شده است. این تجهیز لزوماً جایگزین حفاظت‌هایی مانند:
- حفاظت نشتی جریان
- حفاظت اتصال زمین تخصصی
- کنترل ولتاژ
- کنترل توالی یا قطع فاز
- حفاظت دمای سیم‌پیچ
- رله‌های پیشرفته حفاظت موتور
نیست.
در موتورهای حساس یا فرآیندهای حیاتی ممکن است تجهیزات حفاظتی بیشتری مورد نیاز باشد.
زمانی که استاندارد یا طراحی پروژه آرایش خاصی تعیین کرده است
در برخی پروژه‌ها، طراح یا استاندارد اجرایی مشخص می‌کند که موتور باید با ترکیب خاصی از کلید، کنتاکتور، فیوز یا رله اضافه‌بار حفاظت شود.
در چنین شرایطی حذف یک تجهیز فقط به دلیل نصب کلید حرارتی تصمیم صحیحی نیست.
آیا با نصب کلید حرارتی می‌توان کنتاکتور را هم حذف کرد؟
این سؤال نیز هنگام انتخاب تجهیزات موتور بسیار مطرح می‌شود.
نه همیشه.
کلید حرارتی امکان قطع و وصل دستی مدار را فراهم می‌کند، اما کنتاکتور وظیفه دیگری دارد. کنتاکتور برای قطع و وصل الکتریکی و فرمان‌پذیر مدار استفاده می‌شود.
اگر موتور قرار است از طریق مواردی مانند:
- پوش باتن استارت و استپ
- PLC
- تایمر
- سنسور
- رله
- سیستم اتوماسیون
کنترل شود، معمولاً وجود کنتاکتور همچنان لازم است.
به همین دلیل یکی از ترکیب‌های متداول در تابلوهای موتور عبارت است از:
کلید حرارتی → کنتاکتور → موتور
کلید حرارتی وظیفه حفاظت را بر عهده دارد و کنتاکتور وظیفه فرمان و قطع و وصل موتور را انجام می‌دهد.
برای انتخاب کنتاکتور متناسب با موتور نیز می‌توانید مدل‌های مختلف موجود در بخش کنتاکتور اشنایدر کنترل صنعت را بررسی کنید.
مقایسه کلید حرارتی، بی‌متال و فیوز
| ویژگی | کلید حرارتی | بی‌متال | فیوز |
| حفاظت در برابر اضافه‌بار موتور | بله | بله | بسته به نوع و طراحی |
| حفاظت اختصاصی اتصال کوتاه | بله، در نوع حرارتی-مغناطیسی | خیر | بله، بسته به نوع |
| قابلیت تنظیم جریان اضافه‌بار | معمولاً بله | بله | معمولاً خیر |
| امکان استفاده مجدد پس از عملکرد | بله، پس از رفع خطا | بله | معمولاً خیر |
| قطع مستقیم مدار قدرت | بله | معمولاً از طریق کنتاکتور | بله |
| مناسب برای حفاظت موتور | بسیار مناسب | مناسب همراه تجهیزات دیگر | به تنهایی کافی نیست |
| امکان قطع و وصل دستی | بله | خیر | خیر |
| نیاز به بررسی ظرفیت اتصال کوتاه | بله | همراه تجهیزات بالادست | بله |
بنابراین اگر هدف، حفاظت یک موتور سه‌فاز در یک تابلو صنعتی باشد، کلید حرارتی در بسیاری از موارد راهکار یکپارچه‌تر و جمع‌وجورتری نسبت به استفاده جداگانه از چند تجهیز حفاظتی است.
مزایای استفاده از کلید حرارتی به جای ترکیب بی‌متال و فیوز
استفاده صحیح از کلید حرارتی چند مزیت مهم دارد.
کاهش تعداد تجهیزات داخل تابلو
وقتی حفاظت اضافه‌بار و اتصال کوتاه در یک تجهیز قرار می‌گیرد، سیم‌کشی و جانمایی تابلو می‌تواند ساده‌تر شود.
قابلیت تنظیم جریان متناسب با موتور
بسیاری از کلیدهای حرارتی دارای محدوده تنظیم مشخص هستند. بنابراین می‌توان تنظیم حفاظت حرارتی را متناسب با جریان نامی موتور انجام داد.
امکان ریست پس از رفع خطا
برخلاف فیوز ذوب‌شونده که پس از عملکرد باید تعویض شود، کلید حرارتی پس از شناسایی و رفع دلیل خطا قابل بازنشانی است.
عیب‌یابی و نگهداری ساده‌تر
کاهش تعداد تجهیزات حفاظتی در بعضی طراحی‌ها می‌تواند روند عیب‌یابی تابلو و سرویس دوره‌ای آن را آسان‌تر کند.
کاهش فضای اشغال‌شده
در تابلوهایی که محدودیت فضا وجود دارد، استفاده از یک تجهیز حفاظتی چندمنظوره مزیت قابل‌توجهی است.
هنگام خرید کلید حرارتی اشنایدر به چه نکاتی توجه کنیم؟
برای خرید کلید حرارتی اشنایدر فقط دانستن توان موتور کافی نیست. چند مشخصه باید هم‌زمان بررسی شوند.
-
جریان نامی موتور
اولین معیار، جریان درج‌شده روی پلاک موتور است. رنج تنظیم کلید باید جریان کاری واقعی موتور را پوشش دهد.
برای مثال، اگر جریان نامی موتور 9 آمپر است، انتخاب کلیدی که محدوده تنظیم آن اصلاً شامل 9 آمپر نمی‌شود صحیح نخواهد بود.
-
توان و ولتاژ موتور
توان موتور باید همراه با ولتاژ، تعداد فاز و جریان پلاک بررسی شود. دو موتور با توان یکسان در شرایط متفاوت ممکن است جریان‌های نامی متفاوتی داشته باشند.
به همین دلیل انتخاب کلید صرفاً بر اساس «کیلووات موتور» همیشه روش مناسبی نیست.
-
ظرفیت قطع اتصال کوتاه
این مشخصه یکی از مهم‌ترین پارامترهایی است که گاهی هنگام خرید نادیده گرفته می‌شود.
کلید باید بتواند جریان اتصال کوتاه احتمالی محل نصب را با توجه به شرایط طراحی قطع کند. در تابلوهای صنعتی بزرگ، بررسی این موضوع اهمیت بیشتری دارد.
-
هماهنگی با کنتاکتور
اگر کلید حرارتی همراه کنتاکتور استفاده می‌شود، بهتر است هماهنگی این دو تجهیز بر اساس جداول و توصیه‌های سازنده بررسی شود.
استفاده از تجهیزات هماهنگ می‌تواند عملکرد مجموعه موتوراستارتر را در شرایط خطا قابل‌اطمینان‌تر کند.
-
نوع و سری کلید حرارتی
اشنایدر برای جریان‌ها و کاربردهای مختلف، خانواده‌های متفاوتی از تجهیزات حفاظت موتور دارد. در بسیاری از تابلوهای صنعتی، مدل‌های خانواده GV2 و سایر مدل‌های TeSys مورد استفاده قرار می‌گیرند.
بنابراین پیش از خرید باید کد دقیق محصول، محدوده تنظیم جریان، ظرفیت قطع و تجهیزات جانبی مورد نیاز مشخص شود.
چرا خرید کلید حرارتی اشنایدر اصل اهمیت دارد؟
کلید حرارتی مستقیماً با حفاظت موتور و ایمنی مدار ارتباط دارد. به همین دلیل تفاوت میان محصول استاندارد و یک تجهیز نامطمئن فقط مسئله کیفیت ظاهری نیست.
عملکرد نامناسب سیستم حفاظت ممکن است باعث شود کلید در زمان اضافه‌بار قطع نکند یا در شرایط عادی بدون دلیل عمل کند. هر دو وضعیت می‌توانند برای یک مجموعه صنعتی هزینه‌زا باشند.
به همین دلیل هنگام خرید کلید حرارتی اشنایدر بهتر است علاوه بر قیمت، مواردی مانند کد فنی محصول، رنج جریان، مشخصات درج‌شده روی تجهیز و اصالت کالا نیز بررسی شوند.
خرید کلید حرارتی اشنایدر از کنترل صنعت
کنترل صنعت در حوزه تجهیزات برق صنعتی و محصولات اشنایدر فعالیت دارد و در سایت مجموعه، مدل‌های مختلف کلید حرارتی، کنتاکتور، بی‌متال، کلیدهای اتوماتیک، فیوزهای مینیاتوری و سایر تجهیزات اشنایدر در دسترس هستند.
اگر در انتخاب مدل مناسب تردید دارید، بهتر است پیش از خرید اطلاعات زیر را آماده کنید:
- توان موتور
- جریان نامی درج‌شده روی پلاک
- ولتاژ موتور
- تک‌فاز یا سه‌فاز بودن
- روش راه‌اندازی
- مشخصات کنتاکتور
- شرایط کاری موتور
با ارائه این مشخصات، انتخاب مدل مناسب بسیار دقیق‌تر خواهد بود.
سوالات متداول درباره جایگزینی کلید حرارتی با بی‌متال و فیوز
آیا با نصب کلید حرارتی دیگر به بی‌متال نیاز نداریم؟
در بسیاری از مدارهای متداول موتور، اگر کلید حرارتی دارای حفاظت اضافه‌بار مناسب و تنظیم صحیح باشد، می‌تواند وظیفه بی‌متال مستقل را انجام دهد. با این حال طراحی نهایی باید با مشخصات موتور و مدار هماهنگ باشد.
آیا کلید حرارتی می‌تواند جای فیوز را بگیرد؟
در شاخه موتور و در شرایطی که ظرفیت قطع و مشخصات حفاظتی کلید مناسب باشد، کلید حرارتی حرارتی-مغناطیسی می‌تواند حفاظت اتصال کوتاه را نیز تأمین کند. اما این به معنی حذف تمام فیوزها یا کلیدهای حفاظتی از کل تابلو نیست.
آیا کلید حرارتی جای کنتاکتور را هم می‌گیرد؟
برای قطع و وصل دستی ممکن است از خود کلید استفاده شود، اما اگر موتور نیاز به فرمان از راه دور، استارت و استپ، PLC، سنسور یا اتوماسیون داشته باشد، معمولاً کنتاکتور همچنان مورد نیاز است.
جریان کلید حرارتی باید روی چه مقداری تنظیم شود؟
تنظیم باید بر اساس اطلاعات پلاک موتور، مشخصات سازنده و شرایط کاری انجام شود. انتخاب رنج کلید نیز باید به‌گونه‌ای باشد که جریان نامی موتور در محدوده تنظیم آن قرار گیرد.
برای خرید کلید حرارتی اشنایدر چه اطلاعاتی لازم است؟
بهتر است حداقل جریان نامی موتور، توان، ولتاژ، تعداد فاز و شرایط راه‌اندازی مشخص باشد. در پروژه‌های حساس، ظرفیت اتصال کوتاه و هماهنگی با کنتاکتور نیز باید بررسی شود.
جمع‌بندی؛ کلید حرارتی بهتر است یا بی‌متال و فیوز؟
اگر سؤال این باشد که آیا کلید حرارتی اشنایدر می‌تواند جایگزین ترکیب بی‌متال و فیوز شود؟ پاسخ در بسیاری از مدارهای استاندارد موتور مثبت است، اما با یک شرط مهم: کلید باید متناسب با موتور و شرایط واقعی شبکه انتخاب شده باشد.
کلید حرارتی حرارتی-مغناطیسی می‌تواند حفاظت اضافه‌بار و اتصال کوتاه را در یک تجهیز ارائه کند. به همین دلیل در بسیاری از تابلوها ترکیب کلید حرارتی + کنتاکتور راهکاری جمع‌وجور و کاربردی برای راه‌اندازی و حفاظت موتور محسوب می‌شود.
با این حال نمی‌توان یک نسخه ثابت برای تمام پروژه‌ها ارائه کرد. ظرفیت قطع، جریان موتور، شرایط راه‌اندازی، ساختار تابلو و هماهنگی تجهیزات باید پیش از حذف بی‌متال یا فیوز بررسی شوند.
اگر قصد خرید کلید حرارتی اشنایدر دارید، انتخاب کد مناسب اهمیت بیشتری از صرفاً انتخاب یک آمپراژ نزدیک به جریان موتور دارد. در کنترل صنعت می‌توانید مدل‌های مختلف تجهیزات اشنایدر را بررسی کرده و برای انتخاب کلید حرارتی متناسب با موتور و تابلو برق خود از مشاوره تخصصی مجموعه استفاده کنید.