کلید حرارتی چیست و چگونه عمل میکند؟

کلیدهای حرارتی تجهیزات حفاظتی هستند که از فیوز مینیاتوری و بیمتال تشکیل شده‌اند که با این قطعه می‌توانیم موتور را هم در برابر اتصال کوتاه و هم اضافه بار به صورت همزمان حفاظت کنیم. کلیدهای حرارتی در صورت به وجود آمدن اتصال کوتاه یا اضافه بار الکترو موتور را از منبع ورودی جدا می‌کنند. کلیدهای حرارتی یا به عبارت دیگر کلیدهای محافظ موتور که در اصطلاح تخصصی به کلیدهای MCCB نیز معروف هستند، از جمله کلیدهایی هستند که قابلیت قطع زیر بار را دارند و برای روشن و خاموش کردن الکترو موتورهای سه فاز مورد استفاده قرار میگیرند.

کلید حرارتی اشنایدر کد GV2ME32 از مدل‌های کلید حرارتی اشنایدر است که توسط برند خوشنام اشنایدر (Schneider) به بازار عرضه شده است و برای قطع و وصل برق مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کلید حرارتی به کلید محافظ موتور هم معروف است که دلیل این نامگذاری این است که جهت حفاظت از موتور در برابر جریان اتصال کوتاه و اضافه بار استفاده می‌شود.

به عبارتی دیگر در حالتی که موتور برق دارد، کلید حرارتی می‌تواند برق موتور را قطع یا وصل کند.

کلیدهای حرارتی از دو فلز ناهمجنس (به ویژه فلزهایی که دارای ضریب انبساط متفاوت هستند) که از یک سطح کاملا به هم جوش خورده، تشکیل شده‌اند. عنصر بی‌متال یک نوار یا دیسک دوفلزه است که بر اثر گرما در جهت فلزی که ضریب انبساط پایین‌تری دارد خم می‌شود و پس از سرد شدن به حالت اول بازمی‌گردد. معمولاً یک تماس الکتریکی در یک سو یا سوی دیگر این عنصر برقرار می‌شود و چنانچه جریان عبوری از تیغه ها، از حدمجاز بیشتر شود باعث گرم شدن و انبساط تیغه‌ها می‌شود. کلید حرارتی یک کلید حساس به دما است که بر پایه عنصر بی‌متال ساخته‌شده است.

در صنعت برق کلید حرارتی یکی از رایج‌ترین انواع رله‌های اضافه‌بار (Over Load) حرارتی است که به صورت سری در مدار موتور قرار می‌گیرد و برای حفاظت دستگاه‌های الکتریکی در مقابل اضافه‌بار استفاده می‌شود.

در اثر عبور جریان الکتریکی از تیغه‌های کلید حرارتی، هر دو فلز گرم‌شده و طول آن‌ها زیاد می‌شود، اما از آنجایی که ضریب انبساط دو فلز متفاوت است، بی‌متال به سمت فلزی که ضریب انبساط پایین‌تری دارد خم می‌شود. این جابجایی به وسیله‌ی اهرم یا به صورت مستقیم کنتاکت‌ها را قطع یا وصل می‌کند. از این ویژگی در فیوزها و کلیدهای حرارتی استفاده می‌شود.

برای افزایش سرعت عملکرد کلید حرارتی و جلوگیری از جرقه و سوختگی محل اتصال، از آهن‌ربا در بالا و پایین تیغه‌ی دوفلزی استفاده می‌شود که نیروی مغناطیسی آن به بسته شدن سریع اتصال کمک می‌کند. رله‌های اضافه‌بار تنظیم‌پذیر هستند و می‌توان آن‌ها را به گونه‌ای تنظیم کرد که جریان‌هایی بین ۱/۰۵ تا ۱۰ برابر جریان نامی موتورها را قطع کنند. کلیدهای حرارتی سه‌فاز، دارای سه پل قدرت ورودی هستند.