برق صنعتی

مقایسه کلید حرارتی با کلیدهای دیگر: کدام یک برای صنعت شما مناسب‌تر است؟

مقایسه کلید حرارتی با کلیدهای دیگر

کلید حرارتی به عنوان یکی از اجزای مهم در سیستم‌های الکتریکی و الکترومکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرددر این مقاله میخواهیم در باره مقایسه کلید حرارتی با کلیدهای دیگر  و نقش حیاتی در حفظ ایمنی تجهیزات و کنترل مصرف انرژی ایفا می‌کند. در این مقاله، به بررسی کاربردهای کلید حرارتی در صنایع متفاوت می‌پردازیم و ویژگی‌ها، مزایا و نحوه عملکرد آن را مقایسه خواهیم کرد. از آن‌جایی که کلید حرارتی نسبت به سایر کلیدها از کاربردهای ویژه‌ای برخوردار است، در اینجا سعی داریم با بررسی دقیق تفاوت کلید حرارتی و کلید مینیاتوری، به انتخاب کلید حرارتی مناسب برای صنایع مختلف بپردازیم. همچنین، با توضیح و تبیین کاربرد کلید حرارتی در صنایع خودروسازی و سیستم‌های الکتریکی، می‌توانیم درک بهتری از مزایای استفاده از این نوع کلید پیدا کنیم.

مقایسه کلید حرارتی با کلیدهای دیگر:

کلید حرارتی اشنایدر (معروف به بی‌متال یا کلید حفاظت موتور) یک دستگاه حفاظتی است که از تجهیزات الکتریکی در برابر اضافه‌بار (Overload) محافظت می‌کند. این کلید با استفاده از اثر گرمایی جریان، در صورت عبور جریان بیش از حد، مدار را قطع می‌کند.

نام انگلیسی کلید حرارتی اشنایدر:

  • Thermal Overload Relay (رله اضافه‌بار حرارتی)
  • Bi-metallic Thermal Switch (کلید حرارتی دو فلزی)
  • Motor Protection Switch (کلید حفاظت موتور)

کاربردهای اصلی:

🛡️ محافظت از موتورهای الکتریکی در صنایع
🔥 جلوگیری از آسیب ناشی از اضافه‌بار طولانی مدت
⚡ استفاده در کنترل پنل‌ها و تابلو برق

مقایسه با سایر کلیدهای اشنایدر:

  • کلید مغناطیسی (Magnetic Circuit Breaker): قطع سریع در اتصال کوتاه
  • کلید ترکیبی (Thermo-Magnetic): ترکیب حفاظت حرارتی و مغناطیسی

کلید حرارتی چیست؟

کلید حرارتی، وسیله‌ای است که به منظور حفاظتی دقیق و مؤثر در برابر بارهای اضافی به کار می‌رود. اصل کار این کلید بر پایه انبساط حرارتی یک ماده خاص است که در صورت افزایش دما و بار بیش از حد، معلق شده و مدار الکتریکی را قطع می‌کند. این ویژگی به کلید حرارتی این امکان را می‌دهد که به‌طور اتوماتیک و بدون نیاز به مداخله انسانی، از تجهیزات حفاظتی کند. این کلیدها معمولاً در سیستم‌های الکتریکی و الکترو مکانیکی برای کنترل و ایمنی به کار می‌روند و می‌توانند در سبک‌های مختلف طراحی شوند.

ویژگی‌های کلید حرارتی

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های کلید حرارتی، ظرفیت تحمل جریان آن است. این کلیدها معمولاً با جریان‌های متفاوتی تولید می‌شوند و باید با توجه به نیاز سیستم انتخاب گردند. دیگر ویژگی کلید حرارتی، حساسیت آن به دما است. این کلیدها می‌توانند دماهای مختلفی را تشخیص دهند و لذا از آن‌ها می‌توان در صنایع مختلف بهره برد. به‌علاوه، کلید حرارتی باید از دوام و پایداری بالایی برخوردار باشد تا در شرایط مختلف محیطی و بارهای بالا عمل کند.

تفاوت کلید حرارتی و کلید مینیاتوری

کلید مینیاتوری و کلید حرارتی هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند. کلید مینیاتوری عمدتاً برای حفاظت در برابر بارهای کوتاه‌مدت و غیرمنتظره طراحی شده است، در حالی که کلید حرارتی برای بارهای دائمی و مشکلات ناشی از اضافه بار استفاده می‌شود. در حقیقت، کلید حرارتی در شرایطی که ممکن است بار اضافه در سیستم طولانی‌مدت باشد،ید قرار می‌گیرد، در حالی که کلید مینیاتوری معمولاً در شرایطی که نیاز به حفاظت سریع و فوري وجود دارد، به کار می‌رود. به همین دلیل، تفاوت این دو کلید در نوع کاربرد و شرایطی است که در آن‌ها استفاده می‌شوند.

نحوه عملکرد کلید حرارتی

نحوه عملکرد کلید حرارتی به این صورت است که در صورت افزایش دما و بار اضافه، ماده خاصی که در ساخت کلید به کار رفته، انبساط می‌یابد و باعث قطع اتصال الکتریکی می‌شود. این امر به طور خودکار و سریع انجام می‌گیرد و به همین دلیل این کلیدها برای حفاظت از تجهیزات بسیار موثر هستند. معمولاً این کلیدها دارای ترمیستور یا سنسور دما هستند که عمل انبساط و قطع اتصال را کنترل می‌کنند. همچنین می‌توان گفت که این کلیدها توانایی انجام عملکرد تصویر بهتری از جریان و دما را نیز دارند.

کاربرد کلید حرارتی در صنایع خودروسازی

در صنعت خودروسازی، کلید حرارتی نقش کلیدی در ایمنی و عملکرد سیستم‌های برقی خودرو ایفا می‌کند. از این کلیدها برای جلوگیری از آسیب‌های ناشی از دماهای بالا و محافظت از سیستم‌های الکتریکی خودرو استفاده می‌شود. به خصوص در موتورهای برقی، باتری‌ها و سیستم‌های حسگری، کلید حرارتی به کار می‌رود تا ایمنی و کارایی خودروها را تضمین کند. این کلیدها همچنین برای کنترل مصرف انرژی در خودروها اهمیت دارند و می‌توانند عملکرد بهینه را تضمین کنند.

مزایای استفاده از کلید حرارتی

استفاده از کلید حرارتی به دلایل مختلف دارای مزایای زیادی است. نخستین مزیت آن ایمنی بالای این کلیدها در برابر اضافه بار و افزایش دماست. این مزیت به قدری حائز اهمیت است که استفاده از آن در بسیاری از صنایع ضروری است. همچنین، کاهش مصرف انرژی و افزایش کارایی سیستم‌های الکتریکی از دیگر مزایای کلید حرارتی است. به‌علاوه، این کلیدها به نسبت هزینه‌ای که دارند، عمر طولانی و کم‌نیازی به نگهداری دارند که این خود یک ویژگی مهم برای صنایع به شمار می‌آید.

انتخاب کلید حرارتی مناسب

برای انتخاب کلید حرارتی مناسب برای صنایع مختلف، باید به چند فاکتور مهم توجه کرد. ابتدا، ظرفیت بار و نوع بار مورد نظر، که به انتخاب کلید حرارتی متناسب با نیاز شرکت کمک می‌کند. دوم، نیاز به ایمنی و نوع سیستم صنعتی، که بسته به شرایط و نوع کاری که انجام می‌دهید، باید انتخاب مناسبی صورت گیرد. در نهایت، شرایط محیطی مانند دما و رطوبت نیز می‌تواند در انتخاب کلید حرارتی تأثیر بگذارد. لذا مشاوره با متخصصان این حوزه می‌تواند در بهینه‌سازی انتخاب کلید حرارتی مؤثر باشد.

در پایان، کلید حرارتی ابزار مهمی در دنیای الکترو مکانیک است که با توجه به مزایا و ویژگی‌های خاص خود، می‌تواند به بهینه‌سازی عملکرد صنایع کمک کند. با در نظر گرفتن نیازهای خاص هر صنعت و بررسی دقیق کاربردهای کلید حرارتی، می‌توان انتخاب درست‌تری داشت و ایمنی و کارایی سیستم‌ها را افزایش داد.

مقایسه کلید حرارتی با کلیدهای دیگر:

✅ کلید حرارتی (بی‌متال)

  • مناسب برای اضافه‌بارهای تدریجی
  • قیمت پایین‌تر و سادگی در نصب
  • معایب: قطع کندتر در برابر اتصال کوتاه

⚡ کلید مغناطیسی

  • قطع سریع در اتصال کوتاه
  • عدم وابستگی به دما
  • معایب: حساسیت کمتر به اضافه‌بارهای جزئی

🔌 کلید الکترونیکی (MPCB)

  • دقت بالا و تنظیم‌پذیری دقیق
  • ترکیب حفاظت حرارتی + مغناطیسی
  • معایب: هزینه بالاتر

رله اضافه بار حرارتی چگونه کار می‌کند؟

رله‌های اضافه بار حرارتی اجازه می‌دهند اضافه بارهای موقت و بی‌خطر از مدار عبور کنند بدون اینکه مدار الکتریکی را مختل کنند و فقط زمانی مدار را قطع می‌کنند که جریان در سطوح غیرطبیعی بالا را تشخیص دهند، در نتیجه از موتور متصل در برابر هرگونه آسیب الکتریکی محافظت می‌نمایند.

رله اضافه بار حرارتی مجهز به کنتاکت‌های الکتریکی است که به گرما حساس هستند و می‌توانند بسته به دمای سیم پیچ رله، یک مدار را ببندند یا باز کنند. در صورتی که موتور جریان را در ولتاژهای خطرناک بالا بکشد، سیم پیچ الکتریکی رله گرم شده و کنتاکت‌های الکتریکی را قطع کرده و جریان الکتریسیته را در مدار مختل می‌نماید. این کنتاکت‌های الکتریکی می‌توانند به صورت دستی یا خودکار عمل کنند تا جریان الکتریسیته پس از خنک شدن کافی سیم پیچ رله از سر گرفته شود.

تنظیم خودکار در مقابل تنظیم دستی در رله‌های اضافه بار حرارتی:
رله‌های اضافه بار حرارتی که برای مصارف تجاری تولید می‌شوند عمدتاً در دو نوع تنظیم مجدد موجود هستند – خودکار و دستی. بسته به نوع کنترل‌ها، می‌توان آن‌ها را به صورت زیر تفکیک کرد:

رله اضافه بار حرارتی با تنظیم دستی:

رله‌های اضافه بار حرارتی با تنظیم دستی نیاز دارند که کاربر پس از قطع رله به دلیل گرمای بیش از حد، به صورت فیزیکی مداخله کرده و موتور را مجدداً راه‌اندازی کند. کاربر باید به صورت فیزیکی حاضر باشد تا دکمه شروع یا سوئیچ خارجی که برق را به سیم پیچ کنتاکتور برای راه‌اندازی موتور می‌فرستد، عمل کند.

با این حال، رله‌های اضافه بار حرارتی فقط پس از خنک شدن کافی می‌توانند مجدداً راه‌اندازی شوند. کاربر باید بتواند رله را برای خنک شدن به صورت دستی کنترل کند و همچنین عوامل خارجی مانند نور خورشید، دمای محیط و جریان هوا را قبل از راه‌اندازی مجدد موتور در نظر بگیرد.

رله اضافه بار حرارتی با تنظیم خودکار:

برخلاف رله‌های اضافه بار حرارتی با تنظیم دستی، رله‌های خودکار مجهز به یک نوار بیمتال هستند که می‌توانند تشخیص دهند آیا رله به اندازه کافی خنک شده است یا خیر قبل از اینکه به حالت اولیه خود بازگردد، قبل از برقراری تماس برای از سرگیری عملکرد رله و راه‌اندازی خودکار موتور.

رله اضافه بار حرارتی با تنظیم خودکار نیاز به هیچ مداخله دستی ندارد. با این حال، علیرغم مزیت آشکار آن، رله‌های اضافه بار حرارتی با تنظیم خودکار اغلب می‌توانند غیرقابل پیش‌بینی باشند زیرا میزان خنک شدن اضافه بار همیشه ثابت نیست و ممکن است موتور را ناگهانی و بدون هیچ هشدار مجدداً راه‌اندازی کند.

مزایا و معایب رله اضافه بار حرارتی:
چندین مزیت و عیب مرتبط با استفاده از رله‌های اضافه بار حرارتی برای حفاظت الکتریکی وجود دارد که برخی از آن‌ها به شرح زیر است:

مزایای رله‌های اضافه بار حرارتی:

  • رله‌های حفاظتی حرارتی از یک اصل عملکردی آسان اما مؤثر پیروی می‌کنند که دقت بیشتر و پشتیبانی بهتری برای موتورهای متصل فراهم می‌کند.
  • رله‌های اضافه بار حرارتی عمدتاً برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد موتورهای الکتریکی در طول زمان استفاده می‌شوند. این رله‌ها می‌توانند به راحتی در موتورهای الکتریکی تک فاز و سه فاز استفاده شوند.
  • برخی از مدل‌های رله اضافه بار حرارتی برای اطمینان از محافظت در برابر قطع فاز داخلی طراحی شده‌اند.
  • رله‌های اضافه بار حرارتی به دلیل نصب آسان شناخته شده‌اند. اکثر مدل‌های رله اضافه بار حرارتی می‌توانند مستقیماً به کنتاکتورها نصب شوند یا می‌توانند به راحتی با استفاده از آداپتورهای ریل به پنل عملیات نصب شوند.
  • برخی از مدل‌های رله اضافه بار حرارتی مجهز به دکمه‌های انتخاب کلاس قطع داخلی هستند.
  • مدل‌های رله اضافه بار حرارتی با عملکردهای تنظیم مجدد خودکار و دستی برای عملیات آسان عرضه می‌شوند.
  • آن‌ها دارای یک دکمه تست داخلی برای گزینه‌های عیب‌یابی هستند.
  • رله‌های اضافه بار حرارتی در محدوده جریان گسترده و قابل تنظیم فعال هستند.
  • این مدل‌های رله دارای مکانیسم قطع آزاد برای عملکرد بهینه هستند.
  • آن‌ها دارای ویژگی‌های جبران دما برای عملکرد دقیق هستند.
  • رله‌های اضافه بار حرارتی دستگاه‌های مقرون به صرفه‌ای هستند و می‌توانند به راحتی در هر جایی استفاده شوند.

معایب رله‌های اضافه بار حرارتی:

 

  • اگرچه رله‌های اضافه بار حرارتی حفاظت الکتریکی ارائه می‌دهند، اما دارای محافظت در برابر اتصال کوتاه نیستند.
  • رله‌های اضافه بار حرارتی با عملکرد قطع مستقیم طراحی نشده‌اند. در عوض، آن‌ها نیاز به استفاده با سایر دستگاه‌های سوئیچینگ و حفاظت الکتریکی برای قطع مدار تحت بار دارند.
  • اکثر دستگاه‌های حفاظتی اضافه بار حرارتی در عملکرد کند هستند.
  • دستگاه‌های حفاظتی اضافه بار حرارتی در برابر مدارهای با مقاومت کم بهینه عمل می‌کنند. آن‌ها همیشه در مدارهای سنگین عملکرد خوبی ندارند.
  • به جز پیشرفته‌ترین مدل‌ها، رله‌های اضافه بار حرارتی به ندرت می‌توانند در برابر لرزش‌ها و شوک‌های الکتریکی مقاومت کنند.
  • از آنجا که رله‌های اضافه بار حرارتی دارای فرکانس سوئیچینگ بالا نیستند، اغلب پس از گرم شدن بیش از حد و قطع نیاز به زمان برای خنک شدن دارند.

رله‌های اضافه بار حرارتی از فروشگاه اینترنتی اشنایدر الکتریک:
اگر می‌خواهید خانه یا محل کار خود را در برابر نوسانات ولتاژ، اضافه بارها و ناهنجاری‌های الکتریکی به بهترین شکل محافظت کنید، به جای دیگری به جز فروشگاه اینترنتی اشنایدر الکتریک نگاه نکنید.

فروشگاه اینترنتی اشنایدر الکتریک به شما امکان می‌دهد از میان طیف گسترده‌ای از محصولات و قطعات الکتریکی جستجو کنید و بهترین دستگاه حفاظت الکتریکی با کیفیت را مستقیماً از راحتی خانه خود و با قیمت‌های فوق‌العاده مناسب خریداری کنید!

سوالات متداول:

سوال ۱: رله‌های اضافه بار حرارتی چگونه کار می‌کنند؟
پاسخ: رله‌های اضافه بار حرارتی با نظارت بر گرمای تولید شده توسط یک موتور الکتریکی در حین کار عمل می‌کنند. آن‌ها حاوی یک نوار بیمتال هستند که با افزایش دما منبسط می‌شود. هنگامی که موتور جریان اضافی می‌کشد که نشان‌دهنده اضافه بار بالقوه است، نوار رله را فعال کرده و برق موتور را قطع می‌کند. این اقدام حفاظتی از گرم شدن بیش از حد جلوگیری کرده و موتور را از آسیب محافظت می‌نماید. رله پس از یک دوره خنک شدن به صورت خودکار یا دستی، بسته به نوع رله و نیازهای کاربرد، تنظیم مجدد می‌شود.

سوال ۲: واحد حرارتی یک رله اضافه بار چگونه کار می‌کند؟
پاسخ: واحد حرارتی در یک رله اضافه بار با استفاده از یک نوار بیمتال یا سایر عناصر حساس به گرما کار می‌کند. هنگامی که جریان از رله عبور می‌کند، گرما تولید می‌شود. نوار بیمتال که به تغییرات دما حساس است، با افزایش دما خم می‌شود. اگر جریان برای مدت طولانی از حد از پیش تعیین شده فراتر رود، نوار رله را فعال کرده، کنتاکت‌ها را قطع کرده و برق موتور را قطع می‌نماید. این مکانیسم از قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض جریان اضافی جلوگیری کرده و موتور را از گرم شدن بیش از حد و آسیب احتمالی محافظت می‌کند.

سوال ۳: چه عواملی باعث قطع یک اضافه بار حرارتی می‌شوند؟
پاسخ: یک رله اضافه بار حرارتی زمانی قطع می‌شود که یک موتور متصل جریان اضافی را در یک دوره طولانی تجربه کند که منجر به گرم شدن بیش از حد شود. این می‌تواند به دلیل عواملی مانند مشکلات مکانیکی در موتور، نوسانات ولتاژ یا افزایش تقاضای بار رخ دهد. رله از طریق واحد حرارتی خود دمای بالا را حس کرده و مکانیسم حفاظتی را برای قطع برق و جلوگیری از آسیب بیشتر فعال می‌نماید. اضافه بارهای مداوم یا شدید نیاز به بررسی علت ریشه‌ای قبل از تنظیم مجدد رله دارند.

سوال ۴: دو نوع رله اضافه بار حرارتی کدامند؟
پاسخ: دو نوع رایج رله‌های اضافه بار حرارتی، رله‌های با تنظیم خودکار و دستی هستند. رله‌های با تنظیم خودکار پس از تشخیص شرایط اضافه بار و پس از یک دوره خنک شدن، برق موتور را به طور خودکار باز می‌گردانند. رله‌های با تنظیم دستی، در مقابل، نیاز به مداخله دستی برای تنظیم مجدد پس از قطع دارند. انتخاب بین این دو نوع به نیازهای کاربرد بستگی دارد، که در آن تنظیم خودکار برای مواقعی که اضافه بارهای موقت انتظار می‌رود مناسب است و تنظیم دستی رویکردی آگاهانه‌تر برای ارزیابی دقیق و مداخله ارائه می‌دهد.

نتیجه‌گیری:
  • برای موتورهای صنعتی با خطر اضافه‌بار، کلید حرارتی یا ترکیبی بهتر است.
  • در محیط‌های با اتصال کوتاه مکرر، کلید مغناطیسی گزینه بهتری است.
  • اگر دقت و انعطاف‌پذیری مهم است، کلیدهای الکترونیکی انتخاب بهینه‌اند.

📌 برای انتخاب بهترین گزینه، شرایط بار، نوع خطا و بودجه خود را بررسی کنید!