کلید حرارتی
کلید حرارتی در سیستم‌های پنوماتیک و برق صنعتی
کلید حرارتی (Motor Protection Circuit Breaker) یکی از مهم‌ترین تجهیزات برق صنعتی در مدارهای پنوماتیک است که وظیفه آن حفاظت موتور کمپرسور، پمپ و سایر الکتروموتورها در برابر اضافه‌بار و اتصال‌کوتاه می‌باشد. در سیستم‌های پنوماتیک، اگر موتور کمپرسور هوا یا پمپ دچار اضافه‌بار شود و حفاظت مناسبی وجود نداشته باشد، آسیب جدی به سیم‌پیچ موتور و کل سیستم وارد می‌شود. اینجاست که کلید حرارتی نقش اصلی را بازی می‌کند.
کلید حرارتی چیست؟
کلید حرارتی نوعی کلید حفاظتی است که ترکیبی از:
- حفاظت حرارتی (Thermal): در برابر جریان اضافه‌بار طولانی‌مدت
- حفاظت مغناطیسی (Magnetic): در برابر اتصال‌کوتاه و جریان لحظه‌ای شدید
را فراهم می‌کند و مخصوص حفاظت موتور طراحی شده است. این کلیدها معمولاً مستقیم در مسیر تغذیه موتور قرار گرفته و جایگزین مجموعه فیوز + بیمتال + کلید ساده می‌شوند.
نقش کلید حرارتی در سیستم پنوماتیک
در یک سیستم پنوماتیک صنعتی، کلید حرارتی معمولاً برای حفاظت تجهیزات زیر به‌کار می‌رود:
- الکتروموتور کمپرسور هوای فشرده
- موتور فن خنک‌کننده کمپرسور یا درایر
- پمپ‌های کمکی در مدار هوا یا روغن
- الکتروموتورهای اکچویتورهای جانبی
این حفاظت باعث می‌شود در شرایطی مثل:
- گیرپاژ موتور
- افزایش شدید بار مکانیکی
- افزایش دمای محیط و کاهش تهویه
- انسداد مسیر مکانیکی پمپ یا کمپرسور
موتور به‌موقع قطع شده و از سوختن سیم‌پیچ جلوگیری شود.
ساختار و اجزای کلید حرارتی
- کلید اصلی قطع و وصل: برای روشن و خاموش کردن مدار موتور
- واحد حرارتی (بیمتال داخلی): تنظیم روی جریان نامی موتور جهت حفاظت اضافه‌بار
- واحد مغناطیسی: قطع سریع در جریان اتصال‌کوتاه
- ترمینال‌های ورودی و خروجی: اتصال به شبکه برق و موتور
- کنتاکت کمکی: برای ارسال وضعیت به مدار فرمان یا PLC
- دسته تنظیم جریان: جهت تنظیم رنج آمپراژ متناسب با موتور
نحوه عملکرد کلید حرارتی
- در حالت عادی، جریان موتور در محدوده تنظیم شده جریان می‌یابد.
- اگر موتور به هر دلیل دچار اضافه‌بار شود، واحد حرارتی گرم شده و پس از مدت مشخص، کلید را قطع می‌کند.
- در صورت وقوع اتصال‌کوتاه، واحد مغناطیسی در زمان بسیار کوتاه (چند میلی‌ثانیه) مدار را قطع می‌کند.
- بعد از رفع عیب، کلید حرارتی به‌صورت دستی ریست شده و دوباره وارد مدار می‌شود.
مزایای استفاده از کلید حرارتی در پنوماتیک
- حفاظت کامل و ترکیبی موتور (اضافه‌بار + اتصال‌کوتاه)
- ساده شدن مدار تابلو برق نسبت به فیوز + بیمتال
- افزایش عمر کمپرسور و پمپ‌های سیستم پنوماتیک
- کاهش هزینه‌های تعمیرات و تعویض موتور سوخته
- قابلیت اتصال کنتاکت کمکی به مدار فرمان و PLC
نکات مهندسی در انتخاب کلید حرارتی
- جریان نامی موتور (In): انتخاب رنج کلید بر اساس پلاک موتور
- توان موتور: کیلووات یا اسب‌بخار (kW / HP)
- ولتاژ کاری: 3~ 380–400V یا ولتاژهای خاص
- رنج تنظیم: مثلاً 4–6.3A، 6–10A، 10–16A و…
- برند: Schneider، Siemens، LS، ABB و سایر برندهای صنعتی معتبر
- درجه حفاظت (IP): متناسب با محیط کار تابلو یا محل نصب
جایگاه کلید حرارتی در تابلو برق پنوماتیک
در یک تابلو برق پنوماتیکی استاندارد، چیدمان معمول به این صورت است:
- کلید اصلی → کلید حرارتی موتور کمپرسور → کنتاکتور → موتور
- کنتاکت کمکی کلید حرارتی → ورودی مدار فرمان / PLC برای آلارم «خطای موتور»
به این ترتیب، هرگونه اشکال در موتور یا بار مکانیکی، به‌صورت ایمن توسط کلید حرارتی مدیریت و به اپراتور یا سیستم کنترلی اعلام می‌شود.
جمع‌بندی
کلید حرارتی یکی از ضروری‌ترین اجزای برق صنعتی در سیستم‌های پنوماتیک است که از کمپرسور، پمپ و موتورهای سیستم در برابر اضافه‌بار و اتصال‌کوتاه محافظت می‌کند. انتخاب صحیح رنج جریان، برند معتبر و تنظیم درست کلید حرارتی، تأثیر مستقیم بر پایداری عملکرد سیستم پنوماتیک، کاهش خرابی‌ها و افزایش عمر تجهیزات دارد.