کلید محافظ جان یا RCCB چیست

کلید محافظ جان یا RCCB-residual current circuit breaker تحت دسته بندی و طیف گسترده ای از قطع کننده های مدار قرار می گیرد. همانطور که می دانیم انواع مختلفی از کلیدهای مینیاتوری و MCCB وجود دارد که براساس اصول عمکلردی متفاوت کار می کند و اهداف ایمنی متفاوتی دارند. ( تفاوت بین کلید های MCB و MCCB و ELCB و RCCB )
عملکرد: کلید محافظ جان دستگاهی است که جریان را حس می کند و هرگونه خطای ولتاژ پایین (جریان نامتعادل) را هر وقت خطایی رخ می دهد از هم جدا می کند.
هدف: قطع کننده جریان مدار اساساً برای جلوگیری از شوک و یا مرگ ناشی از شوک انسان نصب شده است. با قطع اتصال مدار اصلی در کسری از ثانیه از بروز حوادث جلوگیری می کند.

کلید محافظ جان چگونه کار می کند؟

کار کلید محافظ جان بسیار ساده و مبتنی بر قانون فعلی Kirchhoff است ، یعنی جریان ورودی در یک مدار باید برابر با جریان خروجی آن مدار باشد. این کلید محافظ جان به گونه ای ساخته شده است که هر زمان که خطایی رخ دهد ، چون تعادل جریان خط و خنثی مطابقت ندارد (عدم تعادل اتفاق می افتد ، زیرا جریان خطا مسیر جریان زمینی دیگری را پیدا می کند).
مدار کلید محافظ جان به گونه ای ساخته شده است که هر نمونه مقدار جریان مدار ورودی و خروجی را مقایسه می کند. هرگاه مساوی نباشد ، جریان باقیمانده که اساساً تفاوت بین دو جریان است ، مدار را برای تریپ / سوئیچ کردن فعال می کند.

اصل کار کلید محافظ جان

اصول عملکرد اساسی در یک ترانسفورماتور Toroidal حاوی 3 سیم پیچ نشان داده شده است. دو سیم پیچ وجود دارد که در اصلاح سیم پیچ ابتدایی به primaryمعروف است که حاوی جریان خط و سیم پیچ دوم به Secondary معروف است که حاوی جریان خنثی می باشد و اگر هردو جریان با هم برابر باشند هر دو سیم پیچ فلوی برابر اما مخالف تولید می کنند.
هرگاه خطایی رخ دهد و هر دو جریان تغییر کنند ، سبب عدم تعادل در شار می شود ، که به نوبه خود جریان دیفرانسیل را که از طریق سیم پیچ سوم جریان می یابد (سیم پیچ سنجی که در شکل نشان داده شده است) تولید می کند که به رله وصل می شود.
ترانسفورماتور Toroidal ، سیم پیچ و رله را با هم به عنوان RCD جریان می شناسند.

تست مدار کلید محافظ جان 

مدار تست همیشه شامل RCD می باشد که اساساً بین کنداکتور در طرف بار و منبع خنثی متصل می شود. این به تست مدار هنگام روشن یا خاموش کردن منبع تغذیه کمک می کند. هر زمان که دکمه تست فشرده شود جریان بسته به مقاومت ارائه شده در این مدار ، از طریق مدار تست جریان می یابد. این جریان از طریق سیم پیچ سمت RCD به همراه جریان بار عبور می کند. اما از آنجا که این مدار از سیم پیچ جانبی خنثی RCD عبور می کند ، عدم توازن بین خط و سیم پیچ خنثی وجود خواهد داشت و به تبع آن ، RCCB به منظور قطع اتصال حتی در شرایط عادی پیش می رود. به این ترتیب مدار تست قابلیت اطمینان RCCB را آزمایش می کند.

حساسیت بالای کلید محافظ جان

انسان قادر نیست یک فشار الکتریکی را تا حد 30 میلی آمپر تحمل کند. در حالی که حداکثر 10 میلی آمپر ممکن است باعث ایجاد احساس خفگی شود ، از 10 میلی آمپر به بعد ممکن است منجر به انقباض عضلانی شود و در حدود 30 میلی آمپر بیشتر منجر به فلج تنفسی می شود. بنابراین RCCB به منظور ایجاد تغییرات کوچک در جریان باقیمانده طراحی شده اند. در مواردی که از آتش سوزی محافظت می شود ، از RCCB برای ردیابی تغییرات بیشتر در جریان باقیمانده حداکثر 300 میلی آمپر نیز استفاده می شود.

مزایای کلید محافظ جان

• محافظت در برابر نشتی اضافه بار زمین و همچنین هر نشتی جریان
• با عبور از حساسیت رنج ، به طور خودکار مدار را جدا می کند
• امکان خاتمه دوگانه هم برای اتصالات کابل و هم برای اتوبار وجود دارد
• در برابر نوسان ولتاژ از دستگاه محافظت محافظت می کند زیرا شامل دستگاهی است که از سطح ولتاژ گذرا محافظت می کند.

محدودیت های کلید محافظ جان

در حالی که RCCB مزایای بسیاری دارد ، محدودیت هایی نیز دارد:

• اگر هیچ شکل موج استانداردی توسط مدار بارها ایجاد نشود ، کلید محافظ جان عملکرد را تضمین نمی کند. این امر عمدتاً به این دلیل است که RCCB به گونه ای طراحی شده است که بر روی شکل های موج معمولی کار کند.
• ممکن است وجود RCCB ناخواسته از بین برود. این امر عمدتاً به این دلیل است که هر زمان که تغییرات ناگهانی در بار الکتریکی رخ می دهد ، می توان جریان کوچکی از زمین به ویژه در وسایل قدیمی را مشاهده کرد.
• محافظ جان از اضافه بار فعلی محافظت نمی کند چون طراحی شده است تا فقط در صورت متفاوت بودن جریان زنده و جریان خنثی از آن محافظت شود. با این حال ، اضافه بار فعلی قابل تشخیص نیست.
• RCCB ممکن است ناخواسته تریپ دهد . این عمدتا به این دلیل است که جریان در آنها متعادل است. جریان هر دو پایانه در کنار هم نگه داشته می شوند.
• اگر هادی ها به درستی در ترمینال ها متصل نشده باشند ، RCCB از گرمای بیش از اندازه به وجود آمده محافظت نمی کند.

نصب کلید محافظ جان 

１- قبل از نصب ابتدا باید با میلی آمپرمتر مخصوص میزان نشتی جریان در مداری که قرار است کلید فوق روی آن نصب گردد اندازه گیری بشود و اگر میزان جریان نشتی بیشتر از بیست درصد حساسیت جریان نشتی نامی کلید باشد پس از نشت یابی و رفع نواقص آن ، اقدام به نصب کلید محافظ جان کنید. این نشتی می‌تواند بین نول و زمین، فاز و زمین، فاز یا نول با فاز‌ها و نول‌ها مدار‌های کناری باشد که در تمام حالت‌ها ، کلید اقدام به قطع مدار می‌نماید.２- درمورد کلیدهای محافظ جان 2 پل سیم نول به ترمینال مشخص شده با علامت N و سیم فاز به ترمینال مشخص شده با علامت L متصل شده است.３- در سیستم تکفاز ، دو سیم فاز و نول و در سیستم سه فاز، چهار سیم را باید به ورودی و خروجی کلید متصل کنید.４- با توجه به موقعیت نصب محافظ جان ، سیم‌ های ورودی و خروجی می‌توانند از بالا و یا پائین به کلید متصل شوند که در کارکرد کلید اثری نخواهد داشت.５- درجه حفاظت کلیدهای محافظ جان برای جلوگیری از ورود اجسام خارجی برابر با IP۴۰ می‌باشد.６- کلیه عملیات نصب و رفع نقص بایستی توسط فرد متخصص انجام شود.７- ترمینال‌های ورودی و خروجی کلید‌ها با توجه به آمپر کلید برای بالاترین قطر کابل یا سیم در نظر گرفته شده اند و از این نظر مشکلی وجود نخواهد داشت.８- همراه با کلید محافظ جان امکان استفاده از کنتاکت کمکی نیز در مدار وجود دارد.

فیوز مینیاتوری چیست؟

تعریف فیوز مینیاتوری چیست؟

فیوز مینیاتوری یا (MCB(Miniature Breaker Circuit Breaker یک کلید الکتریکی خودکار است که برای محافظت از مدارهای الکتریکی ولتاژ کم از آسیب ناشی از جریان اضافی در اثر اضافه بار یا اتصال کوتاه استفاده می شود. MCB ها به طور معمول دارای رنج جریان تا 125 A هستند ، از ویژگی های فیوز مینیاتوری این می باشد که قابل تنظیم نیستند و اما می توانند به صورت حرارتی یا مغناطیسی عمل کنند.

فیوز در مقابل فیوز مینیاتوری

امروزه فیوزهای مینیاتوری (MCB) به جای فیوزها بیشتر در شبکه های الکتریکی ولتاژ کم استفاده می شوند. MCB نسبت به فیوز دارای مزایای بسیاری است:

• به طور خودکار مدار الکتریکی را در شرایط غیر طبیعی شبکه خاموش می کند (هم شرایط اضافه بار و هم اضافه بار). فیوز مینیاتوری در تشخیص چنین شرایطی بسیار مطمئن تر است و نسبت به تغییر جریان حساس تر است. اضافه بار در اثر قرار دادن وسایل زیاد در یک مدار اتفاق می افتد. این باعث می شود که جریان در مدار بیش از آن باشد. این می تواند در هر نقطه از خانه ، به خصوص در آشپزخانه اتفاق بیفتد. به عنوان مثال ، وقتی به طور هم زمان از مایکروویو ، کتری ، وسایل برقی ، مخلوط کن و ماشین ظرفشویی استفاده می شوند. MCB در مدار باعث کاهش قدرت می شود و از این طریق از بروز گرمای بیش از حد و احتمالاً آتش سوزی در کابل و پایانه ها جلوگیری می شود.
• از آنجا که دستگیره سوئیچ در طول زمان تریپ در حالت خاموش خود قرار دارد ، ناحیه معیوب مدار الکتریکی به راحتی قابل شناسایی است. اما در صورت وجود فیوز ، برای تأیید از بین رفتن سیم فیوز باید سیم فیوز را با باز کردن و گرفتن فیوز یا بریدگی از پایه فیوز بررسی کرد. بنابراین فیوز مینیاتوری در مقایسه با فیوز بسیار بهتر عمل می کند و خطا را بسیار سریع تر تشخیص می دهد.
• ترمیم سریع در صورت وجود فیوز امکان پذیر نیست ، زیرا فیوزها باید برای بازگرداندن منبع ، مجدداً جایگزین شوند. اما در مورد وجود MCB ، ترمیم سریع با (به معنای واقعی کلمه) تغییر وضعیت سوئیچ امکان پذیر است.
• جابجایی فیوز مینیاتوری نسبت به فیوز از لحاظ الکتریکی ایمن تر است.
• MCB ها را می توان از راه دور کنترل کرد ، در حالی که فیوزها راه دور امکان پذیر نیست.

به دلیل این دلایل MCB نسبت به واحدهای فیوز پرکاربردتر هستند ، در شبکه الکتریکی ولتاژ کم مدرن ، از فیوز مینیاتوری تقریبا همیشه به جای فیوز استفاده می شود.
تنها نقطه ضعف MCB نسبت به فیوز این است که این سیستم نسبت به سیستم واحد فیوز گران تر است.

اصل کار فیوز مینیاتوری

دو ترتیب در کار یک فیوز مینیاتوری وجود دارد. یکی به دلیل اثر حرارتی جریان بیش از و دیگری به دلیل اثر الکترومغناطیسی جریان بیش از حد. عملکرد حرارتی فیوز مینیاتوری با نوار دو فلزی می باشد در هر زمان که جریان بیش از حد مداوم از طریق MCB جریان یابد ، این نوار دو فلزی گرم می شود و با خم شدن کنتاکت باز می شود.
این انحراف نوار دو فلزی چفت مکانیکی را آزاد می کند. از آنجا که این چفت مکانیکی به مکانیزم عامل متصل است ، باعث می شود تا اتصال فیوزمینیاتوری باز شود.
اما در شرایط اتصال کوتاه ، بالا آمدن ناگهانی جریان باعث جابجایی الکترومکانیکی پیستون در ارتباط با سیم کشی و یا الکترومغناطیس MCB می شود. این پیستون به اهرم تریپ فشار می آورد و باعث آزاد شدن فوری مکانیزم چفت و در نتیجه کنتاکت های فیوز مینیاتوری می شود. این یک توضیح ساده در مورد اصل کار فیوزمینیاتوری بود.
ساختار فیوزمینیاتوری بسیار ساده ، مقاوم و بدون تعمیر و نگهداری است. به طور کلی ، یک MCB تعمیر یا نگهداری نمی شود ، فقط در صورت لزوم با یک مورد جدید جایگزین می شود.

ساختمان MCB:

1. چفت
2. سولونوئید
3. سوئیچ
4. Plunger
5. ترمینال ورودی
6. محفظه خاموش و روشن کننده چرخه
7. قطعه قوس
8. کنتاکت متحرک
9. کنتاکت ثابت
10. نگه دارنده روی ریل
11. ترمینال خروجی
12. حامل نوار دو فلزی
13. نوار دو فلزی

قاب فیوز مینیاتوری
قاب فیوز مینیاتوری یک کیس قالب است. این یک محفظه سفت و سخت ، عایق بندی شده است که در آن اجزای دیگر سوار شده اند.

مکانیزم عملیاتی در فیوز مینیاتوری

مکانیزم عملیاتی در فیوز مینیاتوری ، وسیله باز و بسته شدن دستی یک فیوز مینیاتوری را فراهم می کند. دارای سه حالت "ON" ، "OFF" و "TRIPPED" است. اگر MCB بخاطر جریان بیش از حد مشکل پیدا کند ، قفل سوئیچینگ خارجی می تواند در وضعیت "TRIPPED" باشد.

هنگام خاموش کردن دستی MCB ، قفل سوئیچینگ در وضعیت "OFF" قرار خواهد گرفت. در حالت بسته MCB ، سوئیچ در "ON" قرار دارد. با مشاهده موقعیت های قفل سوئیچینگ می توان وضعیت MCB را بسته یا قطع و یا دستی خاموش کرد.

واحد تریپ در فیوز مینیاتوری

واحد تریپ قسمت اصلی است که وظیفه کار صحیح فیوز مینیاتوری را بر عهده دارد. دو نوع اصلی مکانیزم تریپ در MCB ارائه شده است. مکانیزم بی متالی ، محافظت در برابر جریان اضافه بار و الکترومغناطیس محافظت در برابر جریان اتصال کوتاه را فراهم می کند.

فیوز مینیاتوری چگونه کار می کند؟

سه مکانیزم در یک فیوز مینیاتوری وجود دارد تا خاموش شود. اگر عکس را مشاهده کنیم ، خواهیم دید که عموماً یک نوار دو فلزی ، یک سیم پیچ تریپ و یک اهرم روشن خاموش وجود دارد.
اگر مدار مدت طولانی در حالت اضافه بار قرار گیرد ، این نوار دو فلزی بیش از حد گرم می شود و تغییر شکل می یابد. این تغییر شکل نوار دو فلزی باعث جابجایی نقطه چفت می شود. کنتاکت متحرک MCB به واسطه فشار فنر حرکت کرده و باعث باز شدن MCB می شود.
سیم پیچ به شکلی قرار داده شده است ، که در هنگام ایجاد اتصال کوتاه ، MMF آن سیم پیچ باعث می شود که پیستون به نقطه قف ضربه زده و باعث جابه جایی آن شود. از این رو MCB به همان شیوه باز خواهد شد.

همینطور وقتی شاسی فیوز مینیاتوری به صورت دستی حرکت داده می شود ، یعنی وقتی ما MCB را به صورت دستی در حالت خاموش قرار می دهیم ، همان نقطه قفل در نتیجه حرکت کنتاکت باز می شود.

صرف نظر از مکانیزم عامل - به عنوان مثال به دلیل تغییر شکل نوار دو فلزی ، یا به دلیل افزایش MMF از سیم پیچ تریپ یا به دلیل کار دستی - همان نقطه قفل جابجا شده و همان فنر تغییر شکل یافته آزاد می شود. فرآیند در نهایت سبب جاری شده جریان می شود. هنگامی که کنتاکت در حال حرکت از کنتاکت ثابت جدا شود ، احتمالاً قوس زیاد است.
این قوس سپس از طریق چرخ قوس بالا می رود و وارد شکاف های قوس می شود و سرانجام خاموش می شود. هنگامی که یک MCB را روشن می کنیم ، در واقع قفل عملیاتی جابجا شده را به حالت قبلی خود تنظیم می کنیم و MCB را برای یک بار دیگر خاموش شدن یا تریپ دادن دیگر آماده می کنیم.