چه تفاوتی بین رها کننده الکترومغناطیسی و رها کننده حرارتی در یک قطع کننده مدار وجود دارد؟

میانجی‌های مغناطیسی و میانجی‌های ترمومغناطیسی در قطع‌کننده‌های دایره

در قطع‌کننده‌های دایره، میانجی‌های مغناطیسی (Magnetic Trip Unit) و میانجی‌های ترمومغناطیسی (Thermomagnetic Trip Unit) دو مکانیزم حفاظتی متفاوت هستند که به شیوه‌های مختلف جریان بیش از حد را تشخیص می‌دهند و به آن واکنش نشان می‌دهند. زیرا اصلی‌ترین تفاوت‌ها بین آنها عبارتند از:

1. اصل عملکرد

میانجی مغناطیسی

اصل عملکرد: میانجی مغناطیسی با استفاده از القای مغناطیسی، خرابی‌های کوتاه مدار یا جریان‌های بلندمدت بالا را تشخیص می‌دهد. وقتی جریان از یک آستانه پیش‌فرض بیشتر شود، الکترومغناطیس نیروی کافی برای فعال کردن مکانیسم قطع دایره تولید می‌کند و به سرعت دایره را قطع می‌کند.

• سرعت پاسخ: میانجی مغناطیسی به جریان‌های بلندمدت بالا بسیار حساس است و می‌تواند در چند میلی‌ثانیه پاسخ دهد، که این مورد برای محافظت در برابر خرابی‌های کوتاه مدار مناسب است.

• محدوده جریان: معمولاً برای تشخیص جریان‌های خرابی کوتاه مدار استفاده می‌شود که به طور قابل توجهی بیشتر از جریان اسمی است.

• تأثیر دما: میانجی مغناطیسی توسط تغییرات دما تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد زیرا عملکرد آن بر اساس القای مغناطیسی است، نه دما.

میانجی ترمومغناطیسی

• اصل عملکرد: میانجی ترمومغناطیسی هر دو اثر حرارتی و مغناطیسی را ترکیب می‌کند. از یک نوار دو فلزی (که از دو فلز با ضرایب توسیع حرارتی متفاوت تشکیل شده است) برای تشخیص جریان‌های بیش از حد طولانی‌مدت استفاده می‌کند. وقتی جریان از مقدار اسمی بیشتر شود، نوار دو فلزی به دلیل گرم شدن تغییر شکل می‌دهد و مکانیسم قطع دایره را فعال می‌کند. علاوه بر این، شامل یک بخش مغناطیسی برای تشخیص جریان‌های بلندمدت بالا است.

• سرعت پاسخ: برای جریان‌های بیش از حد، میانجی ترمومغناطیسی به طور کندتر پاسخ می‌دهد، زیرا به توسیع حرارتی نوار دو فلزی متکی است. این معمولاً چند ثانیه تا چند دقیقه طول می‌کشد. برای جریان‌های خرابی کوتاه مدار، بخش مغناطیسی میانجی ترمومغناطیسی می‌تواند به سرعت پاسخ دهد.

• محدوده جریان: میانجی ترمومغناطیسی محافظت در برابر هر دو نوع جریان بیش از حد و خرابی کوتاه مدار را ارائه می‌دهد و محدوده گسترده‌تری از سطوح جریان را پوشش می‌دهد، به ویژه برای شرایط بیش از حد طولانی‌مدت.

• تأثیر دما: بخش حرارتی میانجی ترمومغناطیسی به طور قابل توجهی توسط دمای محیط تحت تأثیر قرار می‌گیرد، زیرا عملکرد آن بر اساس توسیع حرارتی نوار دو فلزی است. بنابراین، طراحی میانجی‌های ترمومغناطیسی معمولاً تغییرات دما را در نظر می‌گیرد تا عملکرد دقیق را در شرایط مختلف تضمین کند.

2. سناریوهای کاربرد

میانجی مغناطیسی

• سناریوهای کاربرد: عموماً برای محافظت در برابر خرابی‌های کوتاه مدار در کاربردهایی که نیاز به پاسخ سریع به جریان‌های بلندمدت بالا دارند استفاده می‌شود. مثال‌هایی از این کاربردها شامل تجهیزات صنعتی، سیستم‌های توزیع برق و موتورها است.

• مزایا: سرعت پاسخ سریع، به طور موثر جریان‌های خرابی کوتاه مدار را قطع می‌کند تا از خسارت تجهیزات جلوگیری کند.

• معایب: فقط برای محافظت در برابر خرابی‌های کوتاه مدار مناسب است و نمی‌تواند به طور موثر با جریان‌های بیش از حد طولانی‌مدت مقابله کند.

میانجی ترمومغناطیسی

• سناریوهای کاربرد: برای هر دو نوع محافظت در برابر جریان‌های بیش از حد و خرابی کوتاه مدار مناسب است، به ویژه در موقعیت‌هایی که نیاز به مقابله با هر دو نوع جریان بیش از حد وجود دارد. مثال‌هایی از این کاربردها شامل مدارهای مسکونی، ساختمان‌های تجاری و تجهیزات صنعتی کوچک است.

• مزایا: می‌تواند هر دو نوع جریان بیش از حد و خرابی کوتاه مدار را مدیریت کند و محدوده گسترده‌تری از محافظت را ارائه دهد. برای جریان‌های بیش از حد، پاسخ تأخیری دارد که از توقف‌های ناخواسته به دلیل افزایش موقت جریان جلوگیری می‌کند.

• معایب: سرعت پاسخ به جریان‌های خرابی کوتاه مدار نسبت به یک میانجی مغناطیسی خالص کندتر است.

3. ساختار و طراحی

میانجی مغناطیسی

• ساختار ساده: میانجی مغناطیسی ساختار نسبتاً ساده‌ای دارد که عمدتاً شامل یک الکترومغناطیس و یک مکانیسم قطع دایره است. آن دارای مؤلفه‌های مکانیکی پیچیده نیست که قابلیت اطمینان را افزایش می‌دهد.

• استقلال: میانجی مغناطیسی معمولاً به عنوان یک واحد حفاظت مستقل عمل می‌کند، به ویژه برای محافظت در برابر خرابی‌های کوتاه مدار.

میانجی ترمومغناطیسی

• ساختار پیچیده: میانجی ترمومغناطیسی یک نوار دو فلزی و یک الکترومغناطیس را ترکیب می‌کند که منجر به ساختار پیچیده‌تری می‌شود. آن دارای بخش حرارتی و بخش مغناطیسی است که به آن اجازه می‌دهد هر دو نوع جریان بیش از حد و خرابی کوتاه مدار را مدیریت کند.

• یکپارچگی: میانجی ترمومغناطیسی معمولاً به عنوان یک دستگاه حفاظتی واحد در قطع‌کننده دایره یکپارچه می‌شود و برای نیازهای حفاظتی چندگانه مناسب است.

4. هزینه و نگهداری

میانجی مغناطیسی

• هزینه کمتر: به دلیل ساختار ساده، میانجی مغناطیسی معمولاً کمترین هزینه را دارد و نیاز به نگهداری کمتری دارد.

• نگهداری ساده: نگهداری میانجی مغناطیسی ساده است و عمدتاً شامل بررسی وضعیت الکترومغناطیس و مکانیسم قطع دایره است.

میانجی ترمومغناطیسی

• هزینه بیشتر: ساختار پیچیده‌تر میانجی ترمومغناطیسی آن را نسبتاً گران‌تر می‌کند، به ویژه برای واحدهای با کیفیت بالا.

• نگهداری پیچیده: نگهداری میانجی ترمومغناطیسی پیچیده‌تر است و نیاز به بررسی دوره‌ای نوار دو فلزی برای اطمینان از عملکرد صحیح در دماهای مختلف دارد.

خلاصه

• میانجی مغناطیسی: برای محافظت در برابر خرابی‌های کوتاه مدار مناسب‌تر است، با سرعت پاسخ سریع، ساختار ساده و هزینه کمتر. اما فقط با جریان‌های بلندمدت بالا سروکار دارد.

• میانجی ترمومغناطیسی: برای هر دو نوع محافظت در برابر جریان‌های بیش از حد و خرابی کوتاه مدار مناسب است، با پاسخ کندتر به جریان‌های بیش از حد اما محدوده کاربرد گسترده‌تر. آن پیچیده‌تر و گران‌تر است اما محافظت جامع را ارائه می‌دهد.