کلید حرارتی (Thermal Overload Relay) برای محافظت از موتور الکتریکی در برابر اضافه‌ بار و افزایش دما طراحی شده است. این دستگاه از نوار دو فلزی (Bimetal Strip) استفاده می‌کند که هنگام عبور جریان بیش از حد مجاز، به دلیل انبساط متفاوت فلزها خم شده و باعث قطع مدار می‌شود. این فرآیند مشابه به گرم‌ شدن موتور عمل می‌کند و حفاظت قابل اعتمادی در برابر اضافه‌ بار پیوسته فراهم می‌آورد. انتخاب صحیح کلید حرارتی، اولین گام برای تضمین ایمنی، پایداری و بهره‌ وری سیستم است.

جدول انتخاب کلید حرارتی

 چرا انتخاب کلید حرارتی اهمیت حیاتی دارد؟

اضافه‌ بار یکی از شایع‌ ترین دلایل خرابی موتورهای الکتریکی است. عواملی مانند افزایش بار مکانیکی، افت ولتاژ، تهویه نامناسب یا عدم تعادل فاز می‌توانند جریان موتور را از مقدار نامی فراتر ببرند. در چنین شرایطی، فیوز یا کلید مینیاتوری قادر به تشخیص اضافه‌ بار تدریجی نیست، اما کلید حرارتی دقیقاً برای همین سناریو طراحی شده است. انتخاب نادرست این تجهیز می‌تواند دو پیامد خطرناک داشته باشد:

  • انتخاب بیش‌ از حد بزرگ → حفاظت ناکافی و خطر سوختن موتور
  • انتخاب بیش‌ از حد کوچک → قطع مکرر و توقف ناخواسته فرآیند
  • به همین دلیل، استفاده از جداول استاندارد و محاسبه دقیق جریان، پایه اصلی یک انتخاب حرفه‌ای محسوب می‌شود.

 اطلاعات پایه‌ای که قبل از انتخاب باید بدانید

پیش از مراجعه به جدول انتخاب کلید حرارتی، لازم است اطلاعات زیر از روی پلاک موتور یا محاسبات فنی استخراج شود:

  • توان موتور (kW یا HP)
  • ولتاژ تغذیه
  • جریان بار کامل (FLC)
  • ضریب توان و راندمان موتور
  • دمای محیط و نوع بار (سبک، سنگین یا متغیر)

در عمل، هرچه این داده‌ها دقیق‌ تر باشند، انتخاب کلید حرارتی بهینه‌ تر خواهد بود و ریسک خطا به حداقل می‌رسد. پس از تعیین این پارامترها، می‌توان وارد مرحله انتخاب رنج مناسب و حتی تصمیم‌ گیری آگاهانه برای خرید کلید حرارتی متناسب با شرایط واقعی کار موتور شد.

 جدول انتخاب کلید حرارتی و مراحل عملی تنظیم در شرایط واقعی

پس از شناخت عملکرد و اهمیت کلید حرارتی، مرحله بعدی استفاده صحیح از جدول انتخاب کلید حرارتی است. این جداول به‌ گونه‌ای طراحی شده‌اند که با تطبیق توان موتور، جریان نامی و شرایط کاری، مناسب‌ ترین رنج کلید حرارتی را پیشنهاد می‌دهند. اصل مهم در استفاده از جدول‌ها این است که مبنای انتخاب، جریان نامی موتور باشد و توان صرفاً نقش راهنمای اولیه را ایفا کند.

جدول انتخاب کلید حرارتی برای موتورهای سه‌ فاز (380V)

در موتورهای سه‌ فاز صنعتی، جریان بار کامل معمولاً از روی پلاک موتور یا با استفاده از فرمول زیر محاسبه می‌شود:

I = P / (√3 × V × η × PF)

پس از محاسبه جریان، باید کلیدی انتخاب شود که جریان موتور در میانه بازه تنظیم آن قرار گیرد.انتخاب رنج‌های بالاتر، باعث کاهش دقت حفاظت خواهد شد.

نکته بسیار مهم: جدول فوق تنها یک نمونه ساده‌ شده است و برای اهداف آموزشی ارائه شده است. برای انتخاب نهایی، حتماً به کاتالوگ و جداول رسمی شرکت سازنده کلید حرارتی برای موتور مورد نظر خود مراجعه کنید، زیرا مشخصات فنی و رنج‌های تنظیم ممکن است بین برندها و مدل‌های مختلف تفاوت داشته باشد.

توان موتور (kW) جریان تقریبی (A) رنج کلید حرارتی پیشنهادی (A) کلید استاندارد
0.09 0.16 – 0.18 0.16 – 0.25 0.25 A
0.12 0.20 – 0.24 0.40 – 0.63 0.63 A
0.18 0.30 – 0.35 0.4 – 0.63 0.63 A
0.25 0.42 – 0.50 0.7 – 1.0 1.0 A
0.37 0.65 – 0.75 1.0 – 1.6 1.6 A
0.55 0.95 – 1.10 1.6 – 2.5 2.5 A
0.75 1.30 – 1.50 1.6 – 2.5 2.5 A
1.1 1.90 – 2.20 2.5 – 4.0 4.0 A
1.5 2.60 – 3.00 2.5 – 4.0 4.0 A
2.2 3.80 – 4.40 4.0 – 6.3 6.3 A
3.0 5.20 – 6.00 6.0 – 10 10 A
4.0 6.90 – 7.90 6.3 – 10 10 A
5.5 9.50 – 11.00 9.0 – 13 13 A
7.5 13.0 – 15.0 13.0 – 18 18 A
11 19.0 – 21.0 20.0 – 25 25 A
15 26.0 – 30.0 25.0 – 32 32 A
18.5 32.0 – 36.0 32.0 – 40 40 A
22 38.0 – 43.0 40.0 – 50 50 A

جدول انتخاب کلید حرارتی برای موتورهای تک‌ فاز (220V)

برای موتورهای تک‌ فاز، جریان معمولاً بیشتر از موتورهای سه‌ فاز هم‌ توان است و محاسبه آن طبق رابطه زیر انجام می‌شود:

I = (P × 1000) / (V × η × PF)

توجه داشته باشید که جدول فوق فقط یک نمونه ساده‌ شده است و برای اهداف آموزشی ارائه شده. برای انتخاب صحیح، حتماً به کاتالوگ و جداول رسمی تولید کننده کلید حرارتی موتور خود مراجعه کنید، چرا که مشخصات فنی و رنج‌های تنظیم ممکن است بین برندها و مدل‌ها متفاوت باشد.

توان موتور (kW) جریان تقریبی (A) رنج کلید حرارتی پیشنهادی (A) کلید استاندارد
0.25 1.5 – 1.8 1.0 – 1.6 1.6 A
0.37 2.2 – 2.5 2.0 – 3.2 3.2 A
0.55 3.3 – 3.8 2.5 – 4.0 4.0 A
0.75 4.5 – 5.2 4.0 – 6.3 6.3 A
1.1 6.6 – 7.6 6.0 – 10 10 A
1.5 9.0 – 10.4 9.0 – 13 13 A
2.2 13.2 – 15.2 13.0 – 18 18 A

در این موتورها نیز اصل کلیدی، قرار گرفتن جریان نامی در محدوده مرکزی رنج تنظیم کلید است.

 تأثیر شرایط محیطی و نوع بار در انتخاب نهایی

شرایط نصب و نوع بار نقش تعیین‌ کننده‌ای در تنظیم نهایی کلید حرارتی دارند. در محیط‌های گرم‌ تر از 40 درجه سانتی‌گراد، تحمل حرارتی بیمتال کاهش می‌یابد و لازم است جریان تنظیم‌ شده با ضریب تصحیح دما اصلاح شود. همچنین نوع بار موتور اهمیت زیادی دارد:

  • بار سبک و ثابت → تنظیم روی 100٪ جریان نامی
  • بار متغیر → 105 تا 115٪ جریان نامی
  • پمپ‌ها و فن‌ها → حدود 115٪
  • کمپرسورها و بارهای سنگین → تا 120 یا 130٪ جریان نامی

نادیده گرفتن این عوامل، یکی از دلایل اصلی تریپ بی‌مورد یا عدم حفاظت صحیح موتور است.

اهمیت درست انتخاب کردن کلید حراراتی

 مراحل نهایی انتخاب، نصب و تست

فرآیند اصولی انتخاب کلید حرارتی به این ترتیب خلاصه می‌شود:

  • بررسی پلاک موتور و استخراج جریان نامی
  • محاسبه جریان در صورت نبود اطلاعات کامل
  • در نظر گرفتن دمای محیط و ضریب سرویس موتور
  • انتخاب رنج کلید حرارتی از جدول استاندارد
  • تنظیم دقیق جریان تریپ روی مقدار محاسبه‌ شده
  • نصب صحیح در تابلو و تست عملکرد با دکمه Test

 جمع‌ بندی

انتخاب کلید حرارتی زمانی صحیح و حرفه‌ای است که: جریان موتور به‌ درستی محاسبه شود، رنج کلید نه بزرگ‌ تر و نه کوچک‌ تر از مقدار لازم باشد، شرایط محیطی و نوع بار لحاظ گردد هماهنگی کامل با کنتاکتور و استاندارد IEC 60947-4-1 رعایت شود، با رعایت این اصول، می‌توان از موتور الکتریکی در برابر اضافه‌ بار، افزایش دما و توقف‌های پرهزینه محافظت کرد و یک سیستم ایمن، پایدار و قابل‌ اعتماد در اختیار داشت.