کلید حرارتی هیوندا (Thermal Switch یا Thermal Circuit Breaker ) یک دستگاه حفاظتی است که برای جلوگیری از آسیب رسیدن به تجهیزات الکتریکی در برابر جریان های زیاد، طراحی شده است. این دستگاه با استفاده از تغییرات دما به طور خودکار، مدار را قطع می کند. کلید حرارتی هیوندا معمولاً از یک المنت فلزی ساخته می شود که در اثر عبور جریان الکتریکی زیاد داغ می شود و باعث تغییر شکل و قطع مدار می گردد. این عمل مانع از آسیب به تجهیزات الکتریکی می شود. الکتروپاور قصد دارد در این مقاله کلید حرارتی هیوندا را به عنوان یکی از محصولات پرفروش خود معرفی کند.
اهمیت و کاربردهای کلید حرارتی هیوندا
مهمترین کاربرد کلید حرارتی هیوندا، حفاظت از دستگاه های الکتریکی در برابر اضافه بار حرارتی است. زمانی که جریان از حد مجاز عبور کند، کلید حرارتی به صورت خودکار مدار را قطع می کند تا از آسیب به سیم ها و تجهیزات جلوگیری شود.
عبور جریان های زیاد می تواند منجر به داغ شدن بیش از حد سیم ها و در نهایت بروز آتش سوزی شود. کلید حرارتی هیوندا با قطع جریان اضافی از وقوع چنین حوادثی جلوگیری می کند. با استفاده از کلیدهای حرارتی، تجهیزات الکتریکی در برابر آسیب های ناشی از جریان زیاد محافظت می شوند که این امر باعث افزایش عمر مفید آنها می شود.
در بسیاری از دستگاه ها مانند موتورهای الکتریکی، ترانسفورماتورها و دیگر تجهیزات حساس، کلید حرارتی به عنوان یک وسیله کنترل دما عمل کرده و از عملکرد صحیح دستگاه اطمینان می دهد. این کلیدها در صنایع مختلف مانند صنعت برق، خودروسازی، خانگی و در هر جایی که به سیستم های الکتریکی نیاز باشد، کاربرد دارند.
نحوه عملکرد کلید حرارتی هیوندا
کلید حرارتی هیوندا به گونه ای طراحی شده که از اضافه بار و دمای بیش از حد مدارهای الکتریکی جلوگیری کنند. عملکرد آن ها به این صورت است که از تغییرات دما و جریان الکتریکی برای تشخیص اضافه بار و قطع مدار استفاده می کنند. در این نوع کلیدها، جریان عبوری از مدار باعث افزایش دما در برخی اجزاء می شود.
کلیدهای حرارتی، با بهره گیری از خواص انبساط حرارتی فلزات خاص همچون آلیاژهای بیسموت یا نیکل به عنوان محافظی مؤثر در برابر افزایش دمای بیش از حد مدارهای الکتریکی عمل می کنند. این عناصر فلزی، با افزایش دما، مشابه یک فنر منبسط شده و با ایجاد تغییر شکل مکانیکی، اتصال الکتریکی را قطع می نمایند. این مکانیزم قطع اتصال، چه به صورت مکانیکی و چه با استفاده از سیستم های کششی، از آسیب دیدن مدار و تجهیزات متصل به آن جلوگیری می نماید. برخی از کلیدهای حرارتی هیوندا نیز قابلیت بازگشت خودکار به حالت اولیه را پس از کاهش دما به محدوده مجاز را دارا می باشند.
اجزاء و ساختار کلید حرارتی هیوندا
یک کلید حرارتی معمولی از اجزاء مختلفی تشکیل شده است که هر کدام در عملکرد کلی دستگاه نقش دارند. اجزاء اصلی یک کلید حرارتی هیوندا عبارتند از:
- المنت حرارتی: این عنصر معمولاً از فلزات خاص یا آلیاژهایی ساخته می شود که در دماهای بالا انبساط می یابند. این انبساط باعث می شود که مدار قطع شود.
- میله یا صفحه فلزی: این میله یا صفحه فلزی در اثر حرارت تغییر شکل می دهد. انبساط این فلز باعث ایجاد فشار و در نهایت قطع مدار می شود.
- میکروسوئیچ یا سیستم قطع خودکار: میکروسوئیچ به عنوان یک سیستم قطع خودکار عمل کرده و با تغییر شکل عنصر حرارتی، اتصال مدار را به صورت خودکار قطع می نماید.
- فنر یا مکانیزم بازگشت: برخی از کلیدها دارای یک فنر یا مکانیزم هستند که در صورت کاهش دما و بازگشت قطعات به وضعیت اولیه، مدار را مجدداً وصل می کند.
- حفاظت و عایق: به منظور تأمین ایمنی و جلوگیری از برق‌گرفتگی، کلیدهای حرارتی هیوندا مجهز به عایق‌های ایمنی هستند که اجزای داخلی را از محیط خارجی ایزوله کرده و از تماس مستقیم با جریان الکتریکی جلوگیری می کنند.
انواع کلیدهای حرارتی هیوندا
کلیدهای حرارتی هیوندا بر اساس نوع عملکرد، کاربرد و طراحی به دسته های مختلفی تقسیم می شوند:
1.کلیدهای حرارتی خودکار (Resettable): این نوع کلیدهای حرارتی زمانی که دما به سطح ایمن رسید، به طور خودکار مدار را وصل می کنند. یعنی پس از قطع جریان، هنگامی که دما کاهش یابد، دستگاه به طور خودکار به وضعیت عادی باز می گردد.
2.کلیدهای حرارتی دستی (Non-resettable): این نوع کلیدها بعد از قطع مدار به دلیل اضافه بار یا دما، باید به صورت دستی بازنشانی شوند. این نوع معمولاً در دستگاه هایی که نیاز به بررسی دستی دارند استفاده می شود.
3.کلیدهای حرارتی برای موتور (Thermal Overload Relays): این نوع کلیدها معمولاً در موتورهای الکتریکی برای حفاظت از موتور در برابر اضافه بارهای حرارتی استفاده می شوند. در صورت افزایش دما به حد خطرناک، مدار موتور قطع می شود.
4.کلیدهای حرارتی دیجیتال (Digital Thermal Switches): این نوع کلیدها از فناوری دیجیتال برای نظارت دقیق تر بر دما و جریان استفاده می کنند. آن ها می توانند تغییرات دقیق تری در دما و جریان ثبت کنند و عملکرد بهتری نسبت به انواع آنالوگ دارند.
5.کلیدهای حرارتی یک طرفه و دو طرفه: کلیدهای حرارتی یک طرفه تنها قادر به محافظت از یک مدار مشخص هستند. در حالی که کلیدهای دو طرفه قابلیت حفاظت از دو مدار یا دو بخش مجزا از یک سیستم را دارند. کلیدهای حرارتی دو طرفه در سیستم های پیچیده تر کاربرد دارند.
ویژگی ها و مشخصات کلید حرارتی هیوندا
- محدوده دمایی و جریان عملیاتی
کلیدهای حرارتی هیوندا به طور معمول در محدوده های دمایی خاصی طراحی می شوند. این محدوده دمایی به میزان گرمایی که کلید می تواند تحمل کند و دمایی که باعث قطع شدن مدار می شود، بستگی دارد. این دما ممکن است به طور معمول در بازه 40 تا 120 درجه سانتی گراد باشد. اما ممکن است بسته به نوع کلید و کاربرد آن تغییر کند. دمای قطع استاندارد برای این نوع کلیدها معمولاً 90 درجه سانتی‌گراد است. البته این دما با توجه به نیازهای کاربردی خاص، قابل تنظیم است.
کلید حرارتی هیوندا برای استفاده در سیستم هایی طراحی می شود که جریان عملیاتی آنها در این محدوده قرار می گیرد. برای مثال، در موتورهای الکتریکی، کلیدهای حرارتی می توانند جریان های بین 5 تا 100 آمپر را مدیریت کنند، اما برای کاربردهای صنعتی یا تجاری، جریان های بالاتر نیز ممکن است نیاز باشد.
- حساسیت به دما
حساسیت کلید حرارتی هیوندا به تغییرات دما تحت تأثیر عواملی چون نوع ماده به کار رفته در عنصر حرارتی، طراحی مکانیکی سیستم و ویژگی‌های ساختاری آن قرار دارد. این حساسیت معمولاً با دو پارامتر مشخص می شود:
- نقاط تنظیم دما: نقطه ای که کلید حرارتی مدار را قطع می کند و دمایی که دستگاه باید برای قطع مدار به آن برسد.
- زمان پاسخ به دما: این ویژگی بیانگر سرعت واکنش کلید به افزایش دما است. برخی کلیدهای حرارتی سریع تر به تغییرات دما واکنش نشان می دهند و مدار را سریع تر قطع می کنند.
حساسیت به دما به این معناست که کلید باید توانایی تشخیص کوچکترین تغییرات دما را داشته باشد تا از آسیب به سیستم جلوگیری کند. این امر به ویژه در شرایطی که بار الکتریکی نوسان داشته یا دستگاه ها به تغییرات دما حساس باشند از اهمیت بالایی برخوردار است.
- قدرت قطع و وصل
قدرت قطع و وصل کلید حرارتی هیوندا به توانایی آن در قطع و وصل مدار تحت شرایط مختلف و بارهای متفاوت اشاره دارد. قدرت قطع به این معناست که کلید حرارتی توانایی قطع جریان برق را در برابر اضافه بار یا شرایط خطرناک دارد. این قدرت باید به گونه ای باشد که توانایی قطع مدار بدون آسیب رساندن به سیستم یا تجهیزات را داشته باشد. در برخی از کلیدهای حرارتی هیوندا، این قدرت به صورت عددی مانند 10kA یا 20kA مشخص می شود، که نشان دهنده حداکثر جریان اتصال کوتاه است که کلید قادر به قطع آن است.
قدرت وصل به توانایی کلید در وصل مجدد مدار پس از قطع شدن اشاره دارد. برخی از کلیدهای حرارتی خودکار هستند و پس از کاهش دما، مدار را دوباره وصل می کنند. این کلیدها باید توانایی وصل مجدد مدار را بدون آسیب به مدار الکتریکی یا دیگر اجزای سیستم داشته باشند.
کلیدهای حرارتی هیوندا باید در برابر ولتاژهایی که سیستم ها معمولاً دارند، مقاوم باشند. این ولتاژ ممکن است از 110 ولت تا 600 ولت یا حتی بیشتر باشد. انتخاب کلید مناسب باید با توجه به ولتاژ عملیاتی سیستم انجام گیرد.
کاربردهای کلید حرارتی هیوندا
1.در سیستم های الکتریکی و صنعتی
کلید حرارتی هیوندا در سیستم های الکتریکی و صنعتی برای حفاظت از تجهیزات و مدارهای الکتریکی در برابر جریان های زیاد و دماهای بالا استفاده می شود.
2. در موتورهای الکتریکی
در موتورهای الکتریکی، کلید حرارتی هیوندا نقش بسیار مهمی در حفاظت از موتور در برابر اضافه بار و آسیب های ناشی از دماهای زیاد دارد. در صورت بروز خطای اتصال یا سایر مشکلات در موتور، کلیدهای حرارتی از طریق تشخیص دمای غیر عادی، موتور را از آسیب دیدن بیشتر محافظت می کنند.
3. در سیستم های تهویه مطبوع و سرمایشی
کلید حرارتی هیوندا در سیستم های تهویه مطبوع و سرمایشی نقش حیاتی در حفاظت از کمپرسورها و سایر اجزاء دارند. در صورت خرابی در سیستم و عبور جریان غیر عادی از دستگاه های سرمایشی، کلید حرارتی به سرعت واکنش نشان داده و با قطع مدار از بروز خطرات ناشی از داغ شدن یا آتش سوزی جلوگیری می کند.Bottom of Form
مشکلات و چالش ها در استفاده از کلید حرارتی هیوندا
در استفاده از کلید حرارتی هیوندا، مانند هر دستگاه دیگری، ممکن است مشکلات و چالش هایی به وجود بیاید که عملکرد صحیح سیستم های الکتریکی را تحت تاثیر قرار دهد. این مشکلات می توانند به خرابی ها یا کاهش کارایی کلید حرارتی منجر شوند.
1.استفاده مداوم
استفاده مداوم از کلیدهای حرارتی و قرار گرفتن آنها در معرض اضافه بارهای مکرر می تواند باعث کاهش عمر مفید آن ها شود. عملکرد اجزاء داخلی ممکن است به مرور زمان کاهش یابد. با گذشت زمان و استفاده طولانی مدت، حساسیت کلید ممکن است کاهش یابد و در نتیجه، دقت آن در تشخیص اضافه بار و قطع به موقع مدار کاهش می یابد
نوسانات دمای محیط اطراف کلید حرارتی هیوندا می‌تواند تأثیر زیادی بر عملکرد آن داشته باشد. به عنوان مثال، اگر محیط خیلی گرم یا سرد باشد، ممکن است دمای کلید به اشتباه ثبت شود. نوسانات دمای محیط می تواند بر عملکرد دقیق کلید حرارتی تأثیر گذاشته و باعث عملکرد نادرست یا زود هنگام آن شود.
2. آلودگی و رطوبت
وجود رطوبت یا گرد و غبار در محیط می تواند به سرعت، عملکرد کلید حرارتی هیوندا را تحت تأثیر قرار دهد. این عوامل می توانند باعث خوردگی، کاهش رسانایی یا مشکلات مکانیکی در اجزاء شوند. وجود آلودگی در اتصالات الکتریکی باعث کاهش کیفیت تماس شده و در نتیجه، احتمال بروز اختلال در عملکرد قطع و وصل کلید را افزایش می‌دهد.
3.ترکیب نادرست مواد سازنده
استفاده از مواد با کیفیت پایین یا انتخاب اشتباه آلیاژها در ساخت عنصر حرارتی می تواند منجر به مشکلاتی مانند عدم انبساط مناسب یا مقاومت ناکافی در برابر حرارت شود. این امر باعث کاهش دقت عملکرد کلید حرارتی در تشخیص دما و جریان و همچنین افزایش احتمال خرابی در طول زمان می شود.
4.آسیب مکانیکی به کلید حرارتی
ضربه یا آسیب مکانیکی به بدنه کلید حرارتی هیوندا یا اجزاء داخلی آن می تواند باعث اختلال در عملکرد صحیح دستگاه شود. آسیب های مکانیکی می توانند به طور جدی عملکرد کلید حرارتی را مختل کرده و منجر به خرابی سیستم های حفاظتی شوند.
نتیجه گیری
کلید حرارتی هیوندا از جمله ابزارهای حیاتی در سیستم های الکتریکی و صنعتی است که به منظور حفاظت از مدارها و تجهیزات در برابر اضافه بار و دمای بالا استفاده می شود. این کلیدها به طور عمده به دو نوع دستی و اتوماتیک تقسیم می شوند. هر کدام از این انواع ویژگی ها و کاربردهای خاص خود را دارند و بسته به نیاز سیستم و شرایط عملیاتی، انتخاب می شوند.
الکتروپاور به عنوان یک مرکز تخصصی در زمینه تامین و توزیع تجهیزات اتوماسیون و برق صنعتی، نیازهای صنایع مختلف از جمله پتروشیمی، نفت و گاز و عمران را در سراسر کشور برآورده می کند.
