کاربرد فیوز مینیاتوری در برق خورشیدی

کلید مینیاتوری که به اشتباه به آن فیوز مینیاتوری نیز گفته می شود، یک قطعه حفاظتی در صنعت برق است که به دلیل قیمت مناسب و کارایی بالای آن در بسیاری از سیستم های الکتریکی از ساختمان مسکونی گرفته تا نیروگاه خورشیدی از آن استفاده می شود. گفتنی است به دلیل اینکه مکانیزم حفاظتی این قطعه قابل استفاده مجدد است با فیوز که قطعه ای یکبار مصرف است فرق داشته و به آن کلید مینیاتوری گفته می شود. در ادامه قصد داریم به معرفی کلید مینیاتوری، مشخصه های آن و کاربرد آن در نیروگاه خورشیدی و برق خورشیدی بپردازیم. با مجله آموزشی سولارنیرو همراه باشید.

کلید مینیاتوری و ساختار آن

کلید مینیاتوری یک قطعه حفاظتی در سیستم برق فشار ضعیف است که دارای دو حفاظت مهم مغناطیسی و حرارتی است. قسمت مغناطیسی مناسب برای حفاظت اتصال کوتاه است و به محض اتصال کوتاه سیستم الکتریکی مسیر جریان توسط کلید قطع می شود. قسمت حرارتی نیز مربوط به اضافه بار است و متناسب با اضافه بار پس از گذشت مدت زمانی خروجی کلید قطع می شود. این دو مکانیسم در کنار هم می تواند سیستم الکتریکی را تا حد بالایی در مقابل اتصال کوتاه و اضافه بار حفاظت کند و علاوه بر این ها کاربر می تواند هر زمان و حتی زیر بار جریان الکتریکی را توسط کلید قطع و وصل نماید.

هر کلید مینیاتوری دارای یک جریان نامی است که در صورت عبور جریان از جریان نامی متناسب با مقدار اضافه جریان و همچنین کلاس کاری کلید، جریان الکتریکی پس از گذشت زمانی قطع خواهد شد. کلید های مینیاتوری معمولا در رنج های جریان متنوعی از 2 تا 63 آمپر تولید می شوند و مابقی جریان ها به صورت سفارشی ساخته می شود. برای جریان های بالاتر معمولا از کلید اتوماتیک MCCB استفاده می شود که در نوشته های بعدی به معرفی آن نیز پرداخته خواهد شد.

کلاس کاری کلید مینیاتوری

همانطور که گفته شد هر کلید مینیاتوری دارای دو مکانسیم حفاظتی مغناطیسی و حرارتی است که نوع حرارتی مربوط به حفاظت اضافه بار است. کلاس کار کلید مینیاتوری بیانگر تاخیر کلید در قطع اضافه بار است. در برخی از تجهیزات الکتریکی مانند موتور، در لحظه اولیه یا زیر بار، جریان الکتریکی از مقدار نامی بیشتر می شود که در این صورت ممکن است کلید مینیاتوری به اشتباه سیستم را قطع نماید. در این صورت از کلید مینیاتوری با کلاس C استفاده می شود که کلید را در حالت اضافه بار با تاخیر قطع می نماید تا در صورت اضافه بار لحظه ای خروجی به اشتباه قطع نشود.

کلید های مینیاتوری دارای کلاس های متنوعی است که معروف ترین آن کلاس B و کلاس C است که کلاس B تند کار تر از کلاس C است و بیشتر در مصارفی مانند روشنایی که اضافه بار لحظه ای در آن تعریف نمی شود، مورد استفاده قرار می گیرد.

قدرت قطع کلید مینیاتوری

در زمان اتصال کوتاه ممکن است جریان الکتریکی برای لحظه ای کوتاه بیش از حد بالا برود که در این صورت ممکن است قبل از فعال شدن مکانیزم اتصال کوتاه، خود کلید مینیاتوری آسیب ببیند و موجب آتشسوزی در مدار شود. قدرت قطع به بیشینه جریان الکتریکی گفته می شود که کلید مینیاتوری می تواند برای لحظه ای کوتاه تحمل و مدار را قطع نماید. همچنین امکان استفاده مجدد از کلید مینیاتوری وجود داشته باشد. قدرت قطع معمولا با واحد کیلوآمپر بیان می شود و هر یک کلید مینیاتوری دارای قدرت قطع بالاتری باشد، از کیفیت و قیمت بالاتری برخوردار است.

کلید مینیاتوری در برق خورشیدی

در خروجی هر نیروگاه خورشیدی به طور معمول از اینورتر استفاده می شود که برق جریان مستقیم را به جریان متناوب AC تبدیل می نماید. به منظور حفاظت از اینورتر و همچنین سیم و کابل و تجهیزات موجود در خروجی از کلید مینیاتوری استفاده می شود. در صورت وقوع اتصال کوتاه یا اضافه بار ممکن است علاوه بر آسیب رسیدن به اینورتر، سیم و کابل سیستم نیز دچار آتشسوزی شود. به همین منظور از یک کلید مینیاتوری در خروجی سیستم و بعد از اینورتر استفاده می شود.

همچنین در نیروگاه برق خورشیدی متصل به شبکه تا رنج 25 کیلووات نیز کلید مینیاتوری می تواند از اینورتر حفاظت نماید.

روش انتخاب کلید مینیاتوری در برق خورشیدی

همانطور که گفته شد به طور معمول از یک کلید مینیاتوری در خروجی نیروگاه خورشیدی و بعد از اینورتر به منظور حفاظت از اینورتر و خطوط شبکه استفاده می شود. در قدم اول باید توجه کرد که شبکه تکفاز است یا سه فاز که در حال تکفاز از کلید فاز + نول و در شبکه سه فاز از کلید سه فاز + نول استفاده می شود.

جریان کلید مینیاتوری نیز به طور معمول 25 تا 50 درصد بالاتر از جریان نامی خروجی انتخاب می شود. به طور مثال در صورت استفاد از یک اینورتر 3 کیلووات تکفاز با ولتاژ 230 ولت، جریان خروجی برابر با 13 آمپر می شود که کلید مینیاتوری می توانید در رنج 16 تا 20 آمپر باشد. استفاده از کلید مینیاتوری با جریان پایین تر می تواند باعث قطع اشتباه در اضافه بار شود. همچنین استفاده از کلید با آمپر بالاتر، موجب از بین رفتن مکانسیم حفاظت در مقابل اضافه بار می شود و کلید فقط در صورت اتصال کوتاه سیستم را قطع می نماید.

در مثالی دیگر و در خروجی یک اینورتر 25 کیلووات سه فاز، جریان هر فاز برابر با 37 آمپر است که کلید مینیاتوری می تواند در رنج 46 تا 57 آمپر انتخاب شود. گفتنی است برخی از کمپانی ها مانند فرونیوس، کلید مینیاتوری پیشنهادی را برای هر رنج اینورتر خود معرفی کرده است.

کلاس کلید مینیاتوری نیز برای اینورتر در سیستم خورشیدی به طور معمول C در نظر گرفته می شود.

در این نوشته سعی کردیم به زبان ساده به معرفی کلید مینیاتوری و مشخصه های آن بپردازیم. جهت مشاهده نوشته های مرتبط با برق خورشیدی و طراحی سیستم خورشیدی می توانید به مجله آموزشی سولارنیرو مراجعه نمایید.