کلید حرارتی چیست؟

کلید حرارتی، یک قطعه حفاظتی است که در سیستم برق‌کشی استفاده میشود و متشکل از کلید فیوز مینیاتوری و بی‌متال است. این قطعه می‌تواند از موتور در مقابل اتصال کوتاه و اضافه بار مراقبت کند. کارایی این کلید به این صورت است که، در صورتی که اضافه باری در جریان برق وجود داشته باشد، می‌تواند الکتروموتور را از منبع ورودی جدا کند. در بازار، کلید حرارتی را با نام MPCB نیز می‌شناسند.

ساختار کلید حرارتی

کلید حرارتی متشکل از دو فلز ناهمجنس است و این دو فلز، از ضریب انبساط متفاوتی تشکیل شده اند و در یک سطح، کاملا به همدیگر جوش خورده‌اند.

بی‌متال، متشکل از یک عنصر دو فلزه است که بخاطر بیشتر شدن حرارت، به سمت فلزی که ضریب انبساط کمتری نسبت به فلز اول دارد، خم می‌شود اما پس از سرد شدن به شکل اولیه بر می‌گردد. معمولا در یک طرف ، یا طرف دیگر این تیغه یک تماس الکتریکی برقرار می‌شود. در صورتی که دمای جریان عبوری از این تیغه، از حد مشخصی بیشتر شد، تیغه‌ها گرم شده و انبساط روی می‌دهد. کلید حرارتی هم یک ابزار حساس به دما است که بر پایه‌ی عنصر بی‌متال ساخته شده است.

در صنعت برق، این کلیدها، نوعی رله کنترل بار هستند که به صورت سری در مدار قرار می‌گیرند. این کار، سبب افزایش حفاظت از موتور در برابر  اضافه بار خواهد شد.

عملکرد کلید حرارتی چگونه است؟

با عبور جریان الکتریکی، دمای کلید افزایش می‌یابد. با توجه به ویژگی‌های فلز استفاده‌شده در ساخت کلید، با افزایش دما از میزان مشخصی، هر دو فلز منبسط می‌شوند. اما از آن جا که ضریب انبساط مختلفی دارند، کلید به سمت فلز با ضریب کمتر، خم می‌شود. این کار باعث می‌شود تا جریان برق قطع شود. این جابجایی، به کمک اهرم، یا به صورت مستقیم کنتاکت‌ها را قطع می‌کند.

اگر یک کلید حرارتی را با دقت بررسی کنید، متوجه وجود دو آهن‌ربا در بالا و پایین تیغه‌ها خواهید شد. کاربرد این آهن‌رباها، جلوگیری از جرقه و سوختگی محل اتصال است.

رله‌های اضافه بار را می‌توان تنظیم کرد تاجریان‌هایی بین ۱.۰۵ تا ۱۰ برابر جریان نامی موتور را قطع کند. کلیدهای حرارتی سه‌فاز، دارای سه پل قدرت ورودی هستند.

قسمت‌های مختلف کلید حرارتی

کلیدهای حرارتی، ساختار نسبتا ساده‌ای دارند. اجزای اصلی که در ساخت این محصولات به کار رفته است، عبارتند از:

• شستی‌های قطع و وصل کلید حرارتی
• کلید تست، برای تست سالم بودن
• ترمینال‌های اتصال به کابل موتور
• ترمینال‌های اتصال برق ورودی
• پیچ تنظیم جریان

مشخصات کلید حرارتی

در انتخاب یک کلید حرارتی، باید برخی از مشخصات را مد نظر داشته باشید. بهترین کلیدهای حرارتی، دارای مشخصات زیر به صورت همزمان هستند:

• کلید حرارتی، یک شستی قطع برق ۰ و ۱ دارد.
• بازه‌ی جریان مجاز را می‌توان تنظیم کرد. این محصولات دارای کلیدهای دواری هستند که می‌توان جریان مناسب را تنظیم کرد. این عدد، معمولا ۱۰ درصد بیشتر از جریان نامی است.
• کلیدهای حرارتی با کیفیت بالا، دارای یک دکمه‌ی تست هستند که برای آزمایش سالم بودن محصول مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• قابلیت اضافه کردن تجهیزات جانبی به آن وجود دارد.

کاربردهای اصلی کلید حرارتی

کلید زنی مدار موتوری، اولین کاربرد این محصولات است. در کنار این کاربرد، حفاظت قابل تنظیم برای اضافه بار مغناطیسی و حرارتی، از دیگر کاربردهای کلیدهای حرارتی است. این قطعات، همچنین از الکتروموتور در برابر انواع خطاهای الکتریکی حفاظت می‌کند.

یکی دیگر از استفاده‌هایی که می‌توان از کلید حرارتی داشت، ایجاد تاخیر حرارتی برای روشن شدن موتور به جهت داغ شدن موتور در اثر اضافه‌بار است. شما می‌توانید برای مطالعه بیشتر محافظ کابل را نیز مطالعه نمائید.

تفاوت کلید حرارتی و بی‌متال

از لحاظ کاربرد، کلید حرارتی و بی‌متال، شباهت بسیاری به یکدیگر دارند . وظیفه‌ی هر دو محصول، حفاظت از موتور الکتریکی در برابر اضافه جریان است. اما در ساختار این دو محصول تفاوت‌هایی وجود دارد که باعث می‌شود ضریب امنیت کلید حرارتی، بیشتر از بی‌متال باشد. بنابراین انتخاب بهتری نسبت به آن محسوب می‌شود.

بی‌متال، مدار فرمان را قطع می‌کند، اما کلید حرارتی، به طور مستقیم، سه فاز مدار قدرت را قطع می‌کند تا الکتروموتور خاموش شود. همچنین، کلید حرارتی، از موتور، هم در برابر جریان حرارتی و هم در برابر جریان مغناطیسی محافظت می‌کند، اما بی‌متال فقط در برابر جریان حرارتی مقاوم است. همچنین بر خلاف بی‌متال، در کلید حرارتی، به صورت دستی هم می‌توانیم جریان را قطع می‌کنیم.