کلید مدار اصلی انتخابی (SMCB/SLS) چیست؟

الف کلید مدار اصلی انتخابی (SMCB) یک تجهیز حفاظتی در برابر جریان اضافه بالادست است که برای هماهنگی انتخابی با تجهیزات حفاظتی پایین‌دست طراحی و تایید شده است. هنگامی که خطایی در یک مدار نهایی در محدوده انتخابی مستند شده رخ می‌دهد، MCB پایین‌دست باید به‌طور معمول قبل از اینکه SMCB کل تاسیسات را قطع کند، خطا را برطرف نماید. در رویه آلمانی، این تجهیز معمولاً با نام کلید SLS یا کلید SH.

یک SMCB صرفاً یک کلید معمولی نصب‌شده در ورودی تغذیه نیست. واژه سلکتیو طراحی کنید. توصیف‌کننده رفتار هماهنگی تست‌شده یا مستند در ترکیب‌های مشخصی از تجهیزات و محدوده‌های جریان خطا است. جریان نامی بالاتر، تریپ تاخیری یا قرارگیری در موقعیت قبل از کنتور، به تنهایی ثابت نمی‌کند که یک تجهیز، SMCB است.

این مقاله دسته‌بندی محصول و محدوده عملکرد آن را توضیح می‌دهد. برای اصول کلی‌تر مورد استفاده جهت هماهنگی هرگونه تجهیزات حفاظتی بالادست و پایین‌دست، به راهنمای انتخاب‌گری و هماهنگی کلید مدار.

SMCB، SLS و کلید SH: نقشه اصطلاحات

این اصطلاحات منطقه‌ای هستند و گاهی کلمات مشابه برای تجهیزات متفاوتی استفاده می‌شوند.

اصطلاح	معنای کاربردی	مرز مهم
کلید مدار اصلی انتخاب‌گر (SMCB)	نام انگلیسی برای یک کلید مدار اصلی اضافه‌جریان که برای هماهنگی انتخاب‌گر طراحی شده است	این تجهیز باید توسط یک استاندارد محصول اعلام‌شده و داده‌های هماهنگی سازنده پشتیبانی شود
کلید SLS	مخفف رایج آلمانی برای کلید مدار اصلی انتخابی	به شدت مرتبط با رویه‌های پنل کنتور و اتصال به شبکه در آلمان
کلید SH / SH-Schalter	نام‌گذاری کوتاه‌تر آلمانی برای یک کلید مدار حفاظت خط اصلی انتخابی	اصطلاحات محصول ممکن است بسته به سازنده و نسل آن متفاوت باشد
کلید مدار اصلی	هر کلید مداری که به عنوان دستگاه حفاظتی اصلی تاسیسات یا تابلو عمل می‌کند	این کلید لزوماً انتخابی نیست و یا با استاندارد DIN VDE 0641-21 مطابقت ندارد
ایزولاتور اصلی	دستگاهی که برای ایزوله کردن یک تأسیسات استفاده می‌شود	ممکن است فاقد حفاظت در برابر اضافه‌جریان باشد، مگر اینکه این عملکرد به‌طور خاص اعلام شده باشد

استاندارد محصول آلمانی فعلی عبارت است از DIN VDE 0641-21:2018-09, ، با عنوان کلیدهای مدار برای حفاظت در برابر اضافه‌جریان برای مصارف خانگی و تأسیسات مشابه - بخش ۲۱: کلیدهای مدار اصلی انتخابی. صفحه استاندارد، SMCBها را به عنوان یک دسته‌بندی خاص از کلید مدار شناسایی می‌کند؛ نباید با نام دیگری برای هر کلید مدار معمولی اشتباه گرفته شود قطع کننده مدار مینیاتوری.

جایگاه SMCB در سیستم توزیع

در یک نمونه نصب کنتور آلمانی، سلسله‌مراتب حفاظتی را می‌توان به صورت زیر تصور کرد:

تغذیه فشار ضعیف عمومی
        ↓
اتصال انشعاب / حفاظت بالادست شبکه
        ↓
کلید مدار اصلی انتخابی (SMCB / SLS)
        ↓
کنتور برق
        ↓
تابلو توزیع اصلی
        ↓
MCBها یا RCBOهای پایین‌دست
        ↓
مدارها و بارهای نهایی

چیدمان دقیق توسط قوانین اتصال مربوطه، طراحی پنل کنتور، الزامات اپراتور شبکه و دستورالعمل‌های محصول کنترل می‌شود. هاگر (Hager) از SLS به عنوان یک دستگاه حفاظتی مرکزی در خط اصلی ساختمان یاد می‌کند و آن را در محفظه اتصال سمت شبکه، پیش از کنتور در بافت سیستم آلمانی خود قرار می‌دهد. ABB نیز تابلوهای نصب کنتور و تابلوهای توزیع اصلی را به عنوان کاربردهای SMCB معرفی می‌کند.

این موقعیت، وظایف متعددی را در صورت پشتیبانی توسط مقادیر نامی اعلام‌شده، برای دستگاه فراهم می‌کند:

• حفاظت از خط اصلی در برابر اضافه‌بار و اتصال کوتاه؛;
• عمل به عنوان دستگاه انتخابی بالادست برای کلیدهای مدار پایین‌دست؛;
• فراهم کردن عملکرد کلیدزنی یا جداسازی اصلی در صورتی که محصول برای آن مناسب اعلام شده باشد؛;
• محدود کردن دامنه قطعی برق با اجازه دادن به تجهیز حفاظتی پایین‌دست برای رفع اولویت‌دار خطای محلی.

این وظایف نباید صرفاً از روی موقعیت استنتاج شوند. کلید مداری که پیش از کنتور نصب شده است، لزوماً برای آن موقعیت مناسب نیست و استفاده از SMCB در همه کشورها الزامی نیست.

“انتخابی بودن” (Selective) در هنگام بروز خطا به چه معناست

انتخابی بودن، نتیجه عملکرد بین تجهیزات حفاظتی است، نه یک مقدار درج‌شده روی پلاک که به‌صورت مجزا تعریف شود. توالی مورد نظر به شرح زیر است:

خطا در یکی از مدارهای نهایی
        ↓
جریان خطا از هر دو تجهیز پایین‌دست و بالادست عبور می‌کند
        ↓
MCB پایین‌دست خطا را تشخیص داده و رفع می‌کند
        ↓
SMCB در محدوده هماهنگی تأییدشده، بسته باقی می‌ماند
        ↓
مدارهای تحت تأثیر قرار نگرفته، برق‌دار باقی می‌مانند

اگر تجهیز بالادست به‌طور غیرضروری باز شود، خطای یک شاخه محلی به قطعی در سطح کل ساختمان تبدیل می‌شود. اگر هیچ‌یک از دو تجهیز نتوانند جریان خطای موجود را به‌طور ایمن قطع کنند، تأسیسات با مشکل اساسی‌تری در زمینه رتبه‌بندی و هماهنگی مواجه است.

بنابراین باید به سه پرسش مجزا پاسخ داده شود:

1. آیا هر تجهیز می‌تواند جریان خطای موجود در نقطه نصب خود را قطع کند؟ این یک پرسش در مورد ظرفیت قطع است.
2. کدام دستگاه برای ناحیه جریان و زمان مورد انتظار، زودتر عمل می‌کند؟ این یک پرسش در مورد هماهنگی حفاظتی (سلکتیویته) است.
3. آیا هادی‌ها و تجهیزات پایین‌دست می‌توانند انرژی عبوری را تا زمان تکمیل قطع تحمل کنند؟ این یک پرسش در مورد انرژی و هماهنگی حفاظتی است.

این موارد را در یک مقایسه جریان نامی خلاصه نکنید. یک کلید مدار بالادست 63 A و یک کلید مدار پایین‌دست 16 A، صرفاً به این دلیل که 63 بزرگتر از 16 است، به‌طور خودکار دارای هماهنگی حفاظتی نیستند. نتیجه به مشخصات تریپ، رفتار محدودکنندگی جریان، جریان خطای موجود، حفاظت بالادست و ترکیب دستگاه‌های تست‌شده یا محاسبه‌شده بستگی دارد.

چگونه یک SMCB به عملکرد انتخابی (سلکتیو) دست می‌یابد

یک SMCB باید به اضافه‌بارهای پایدار و اتصال کوتاه شدید پاسخ دهد، در حالی که از قطع غیرضروری هنگامی که یک دستگاه پایین‌دست مناسب می‌تواند خطا را برطرف کند، اجتناب نماید. دستیابی به هر دو هدف، نیازمند چیزی فراتر از صرفاً کند کردن کلید مدار بالادست است.

ناحیه اضافه‌بار

در ناحیه اضافه‌بار، هماهنگی به مشخصه‌های زمانی-جریانی نسبی تجهیزات بالادست و پایین‌دست بستگی دارد. در جایی که هماهنگی اعلام‌شده اجازه می‌دهد، تجهیز پایین‌دست که مدار دارای اضافه‌بار را تغذیه می‌کند، باید پیش از تجهیز اصلی عمل کند. هادی خط اصلی همچنان باید در تمام محدوده عملکرد مجاز، محافظت‌شده باقی بماند.

ناحیه اتصال کوتاه

در جریان خطای بالا، هر دو تجهیز می‌توانند وارد نواحی عملکرد سریع خود شوند. در این صورت، انتخاب‌گری به طراحی محصول و تعامل تأییدشده بستگی دارد که شامل عواملی نظیر موارد زیر است:

• رفتار پیکاپ الکترومغناطیسی؛;
• دینامیک باز شدن کنتاکت‌ها؛;
• ولتاژ قوس و محدودسازی جریان؛;
• جریان پیک عبوری و I²t؛;
• رفتار فیوز بالادست؛;
• حداکثر جریان خطایی که سازنده برای آن انتخاب‌گری (selectivity) را اعلام می‌کند.

برخی از طراحی‌های SMCB به جای تأخیر زمانی ثابت ساده، از یک مکانیزم محدودکننده جریان تخصصی استفاده می‌کنند. برای مثال،, مستندات فنی ABB مدل S750DR یک مکانیزم خاص محصول را توصیف می‌کند که در آن یک سیستم اتصال کوتاه با سرعت بالا، کنتاکت‌های اصلی را به سرعت جدا می‌کند؛ هنگامی که تجهیز حفاظتی پایین‌دست خطا را برطرف می‌کند، کنتاکت‌های SMCB می‌توانند از طریق مکانیزم داخلی خود دوباره بسته شوند. اگر خطا باقی بماند، SMCB توالی قطع خود را کامل می‌کند. این یک مثال مهندسی مفید است، اما نباید به عنوان ساختار داخلی همه SMCBها ارائه شود.

بنابراین قاعده انتخاب ساده است: از جداول انتخاب‌گری، منحنی‌ها، جفت‌سازی‌های تجهیزات و شرایط محدودکننده خاص همان سازنده استفاده کنید. یک اظهارنظر کلی مبنی بر اینکه یک کلید مدار “کندتر” است، مدرک کافی نیست.

SMCB در مقابل MCB معمولی، کلید اصلی و جداکننده

معیار	MCB / SLS	MCB معمولی	MCCB اصلی یا کلید مدار عمومی	ایزولاتور اصلی
Primary role	حفاظت در برابر جریان اضافه بالادست با رفتار انتخابی اعلام‌شده	حفاظت در برابر جریان اضافه مدار نهایی یا انشعابی	حفاظت در برابر جریان اضافه اصلی یا فیدر	ایزولاسیون و کلیدزنی دستی
انتخاب‌گری نسبت به MCBهای پایین‌دست	الزام محصول/کاربرد مرکزی	باید برای ترکیب انتخاب‌شده بررسی شود	باید از طریق تنظیمات، منحنی‌ها، جداول یا مطالعات تعیین شود	در صورتی که حفاظت در برابر جریان اضافه لحاظ نشده باشد، قابل اعمال نیست
موقعیت معمول در سیستم	خط اصلی، تابلوی کنتور یا موقعیت توزیع بالادست	مدارهای نهایی تابلوی توزیع	تابلوی برق اصلی یا فیدر	نقطه ورودی یا نقطه جداسازی محلی
چارچوب محصول نمونه	استاندارد DIN VDE 0641-21 در کاربردهای SLS آلمانی؛ برخی از سری محصولات ممکن است برای سایر مدل‌ها از IEC/EN 60947-2 استفاده کنند	معمولاً استاندارد IEC 60898-1 برای کاربردهای خانگی و مشابه AC	معمولاً استاندارد IEC 60947-2 در کاربردهای صنعتی	بسته به استاندارد محصول کلید/جداکننده
ظرفیت شکستن	مختص محصول بوده و باید ظرفیت خطای مربوطه را پوشش دهد	مختص به محصول	مختص به محصول	یک درجه‌بندی کلیدزنی لزوماً به معنای درجه‌بندی قطع جریان خطا نیست
تابع جداسازی	در صورت اعلام، ممکن است ارائه شود	باید تأیید شود	باید تأیید شود	عملکرد اصلی در صورت درجه‌بندی مناسب
قابلیت تعویض	فقط با ارائه مستندات برای نقش SMCB مورد نیاز	جایگزین خودکار نیست	جایگزین خودکار نیست	به تنهایی نمی‌تواند جایگزین حفاظت در برابر اضافه‌جریان شود

یک MCB معمولی ممکن است به صورت انتخابی با یک وسیله حفاظتی دیگر در یک محدوده جریان مشخص هماهنگ شود، اما این موضوع به طور خودکار آن را به یک SMCB تبدیل نمی‌کند. برعکس، اصطلاح SMCB نیاز به بررسی ظرفیت قطع، حفاظت هادی، آرایش قطب‌ها و الزامات نصب را از بین نمی‌برد.

برای فرآیندهای حرارتی، مغناطیسی، کنتاکت و قوس الکتریکی داخلی یک MCB متعارف، به ... مراجعه کنید چگونه یک MCB کار می کند ؟. برای سری‌ها و رده‌بندی‌های عمومی MCB، از مرکز محصولات VIOX MCB; استفاده کنید؛ فهرست محصولات معمولی MCB نباید به عنوان گواهی بر مناسب بودن SMCB تلقی شود.

استانداردها و مرزهای منطقه‌ای

سند قابل اعمال به محصول، نصب، کشور و الزامات اپراتور بستگی دارد.

سند	آنچه در این زمینه پوشش می‌دهد	آنچه به تنهایی اثبات نمی‌کند
DIN VDE 0641-21:2018-09	کلیدهای مدار اصلی انتخابی برای مصارف خانگی و تأسیسات مشابه در محدوده تعیین‌شده آن	اینکه هر کلید مورد استفاده به عنوان دستگاه اصلی، یک SMCB باشد
VDE-AR-N 4100:2026-04	قوانین فنی اتصال فعلی آلمان برای اتصال و بهره‌برداری از تأسیسات مشتری به شبکه عمومی فشار ضعیف	انطباق محصول بدون مدارک فنی مربوط به محصول
IEC 60898-1:2015+A1:2019	کلیدهای مدار AC برای مصارف خانگی و تأسیسات مشابه در محدوده تعیین‌شده	طبقه‌بندی SMCB یا هماهنگی انتخابی با یک MCB پایین‌دست دلخواه
IEC 60947-2:2024	کلیدهای مدار صنعتی که برای افراد آموزش‌دیده یا متخصص در محدوده ولتاژ تعیین‌شده در نظر گرفته شده‌اند	رعایت الزامات پنل کنتور SLS آلمان مگر اینکه به‌طور جداگانه تعیین شده باشد
قوانین TAB اپراتور شبکه محلی و قوانین پنل کنتور	الزامات اتصال و چیدمان مختص پروژه	عملکرد محصول فراتر از شواهد ذکر شده در آن قوانین

The فهرست استانداردهای DIN/VDE دامنه استاندارد DIN VDE 0641-21 را برای SMCBها جهت کارکرد در فرکانس 50/60 Hz، ولتاژ نامی حداکثر 440 V بین فازها، جریان نامی حداکثر 125 A و ظرفیت اتصال کوتاه نامی حداکثر 50 kA تعیین می‌کند. این‌ها حدود نهایی دامنه ذکر شده در استاندارد هستند، نه مقادیر نامی پیش‌فرض برای هر محصول.

چارچوب اتصال به شبکه آلمان نیز تغییر کرده است. VDE FNN شناسایی می‌کند VDE-AR-N 4100:2026-04 به عنوان ویرایش فعلی تا مارس 2026. بنابراین طراحان باید از تکیه بر استناد قدیمی سال 2019 بدون بررسی قانون فعلی، اصلاحیه‌ها، شرایط فنی اتصال (TAB) اپراتور شبکه و دامنه دقیق پروژه خودداری کنند.

در سطح بین‌المللی، فرض نکنید که چیدمان SLS آلمان الزامی یا مستقیماً قابل انتقال است. یک بازار ممکن است به جای آن از فیوزهای سرویس، کلید اصلی تابلو، یک MCCB یا سایر چیدمان‌های مورد تایید برای قطع سرویس و حفاظت در برابر جریان اضافه استفاده کند. راهکار صحیح از آیین‌نامه نصب محلی، قوانین شرکت برق، سطح خطای سیستم و استانداردهای اعلام‌شده محصول پیروی می‌کند.

مواردی که باید پیش از مشخص کردن یک SMCB بررسی شوند

از سلسله‌مراتب شواهد زیر استفاده کنید. یک برچسب بازاریابی به‌تنهایی کافی نیست.

مورد تأیید و بررسی	مستندات مورد نیاز برای درخواست	چرا مهم است
دسته‌بندی محصول و استاندارد	برگه اطلاعات، اظهارنامه یا گواهی‌نامه‌ای که DIN VDE 0641-21 یا استاندارد اعلام‌شده‌ی مربوطه را مشخص کند	تأیید می‌کند که “SMCB/SLS” چیزی فراتر از یک اصطلاح توصیفی فروش است
ولتاژ و فرکانس نامی	برگه اطلاعات محصول برای کد سفارش دقیق	باید با سیستم الکتریکی مطابقت داشته باشد
جریان نامی	داده‌های محصول به‌علاوه طراحی هادی خط اصلی و بار	محافظت از هادی بدون محدودیت غیرضروری
پیکربندی پل‌ها و نحوه عملکرد نول	نقشه سیم‌کشی و مستندات محصول	جلوگیری از برداشت‌های نادرست در مورد پل‌های کلیدزنی و حفاظت‌شده
ظرفیت شکستن	مقدار اعلام‌شده تحت استاندارد مربوطه و ولتاژ نصب	باید برای جریان خطای موجود کافی باشد
هماهنگی حفاظتی (سلکتیویته) پایین‌دست	جدول سلکتیویته سازنده یا داده‌های هماهنگی که نام هر دو خانواده تجهیزات را ذکر کرده باشد	ترکیب و حد انتخاب‌گری را تعیین می‌کند
هماهنگی فیوز بالادست	جدول سازنده یا داده‌های هماهنگی تأییدشده	رفتار مربوط به حفاظت سرویس را تأیید می‌کند
انرژی عبوری	داده‌های I²t یا محدودکننده انرژی سازنده در صورت نیاز	از بررسی‌های تحمل کابل و تجهیزات پایین‌دست پشتیبانی می‌کند
سیستم نصب	ریل DIN، سیستم شینه‌کشی، رابط تابلوی کنتور و داده‌های ابعادی	سازگاری مکانیکی و الکتریکی را تضمین می‌کند
ایزولاسیون و عملکرد کاربر	مناسب بودن ایزولاسیون اعلام‌شده، نشانگر، قفل‌کردن و تمهیدات پلمب	جلوگیری از تلقی عملکرد سوئیچینگ تأییدنشده به عنوان ایزولاسیون
پذیرش منطقه‌ای	استاندارد فعلی VDE-AR-N 4100، مقررات اتصال به شبکه (TAB) اپراتور شبکه و الزامات تابلوی کنتور	تأیید می‌کند که این چیدمان برای محل پروژه پذیرفته‌شده است

مشخصات نهایی باید محصول دقیق را تعیین کند، نه صرفاً “63 A SLS” یا “کلید مدار اصلی”. حداقل باید استاندارد، کد سفارش، ولتاژ، جریان، تعداد پل‌ها، مشخصه، قدرت قطع، سیستم نصب، خانواده تجهیزات پایین‌دست، حد انتخاب‌گری و وضعیت حفاظت بالادست ثبت شود.

یک آزمون شواهد عملی

پیش از پذیرش یک دستگاه پیشنهادی به عنوان SMCB، چهار پرسش زیر را مطرح کنید:

1. چه استاندارد محصولی برای این مدل خاص اعلام شده است؟
2. جدول سازنده که گزینش‌گری (selectivity) با MCB پایین‌دست پیشنهادی را نشان می‌دهد، کجا قرار دارد؟
3. این گزینش‌گری تا چه میزان جریان اتصال کوتاه احتمالی اعلام شده است؟
4. آیا شرکت برق، تابلوی کنتور و قوانین نصب محلی، این چیدمان را می‌پذیرند؟

اگر یکی از این پاسخ‌ها موجود نباشد، طراحی آماده توصیف به عنوان یک چیدمان حفاظتی اصلی گزینش‌گرِ تاییدشده نیست. ممکن است بتوان مدارک مفقود را به دست آورد، اما نباید آن‌ها را با فرضیات مبتنی بر برند، اندازه فیزیکی، حرف منحنی قطع یا درجه آمپر جایگزین کرد.

سوالات متداول

آیا SMCB همان MCB است؟

خیر. هر دو حفاظت در برابر اضافه‌بار را فراهم می‌کنند، اما SMCB برای نقش اصلی در خط بالادست با رفتار گزینشی اعلام‌شده نسبت به سایر تجهیزات حفاظتی در نظر گرفته شده است. یک MCB معمولی معمولاً برای مدارهای نهایی یا انشعابی استفاده می‌شود. یک MCB می‌تواند بخشی از یک سیستم گزینشی باشد، اما لزوماً یک SMCB نیست.

SLS به چه معناست؟

SLS مخفف آلمانی رایج برای کلید مدار اصلی انتخابی. در متون فنی انگلیسی، اصطلاح مرتبط، کلید مدار اصلی انتخابی یا SMCB است.

آیا کلید SLS همیشه قبل از کنتور برق نصب می‌شود؟

این کلید معمولاً در سمت شبکه و در ناحیه پیش از کنتور در تأسیسات اندازه‌گیری آلمان استفاده می‌شود، اما چیدمان دقیق آن به قوانین اتصال جاری، TAB اپراتور شبکه، سیستم تابلوی کنتور و پروژه بستگی دارد. این موقعیت را به همه کشورها تعمیم ندهید.

آیا یک کلید مدار بالادست بزرگ‌تر، انتخاب‌گری (Selectivity) را تضمین می‌کند؟

خیر. جریان‌های نامی متفاوت ممکن است به تفکیک مشخصه‌های جریان-زمان کمک کنند، اما انتخاب‌گری تضمین‌شده به ترکیب دقیق تجهیزات، محدوده جریان خطا، رفتار قطع و داده‌های هماهنگی سازنده بستگی دارد.

آیا یک MCCB می‌تواند جایگزین یک SMCB شود؟

نه به صورت خودکار. یک MCCB ممکن است حفاظت اصلی مناسب و هماهنگی انتخابی را در یک سیستم الکتریکی صنعتی مهندسی‌شده فراهم کند، اما این امر به معنای انطباق با استاندارد DIN VDE 0641-21 یا پذیرش برای موقعیت پنل کنتور SLS آلمانی نیست. استاندارد محصول و الزامات نصب محلی را بررسی کنید.

آیا وجود یک SMCB در خارج از آلمان الزامی است؟

به عنوان یک قاعده کلی، خیر. بازارهای دیگر از ترتیبات متفاوتی برای حفاظت سرویس، اندازه‌گیری، قطع اصلی و هماهنگی استفاده می‌کنند. از آیین‌نامه محلی، قوانین شرکت برق و چارچوب محصول تأییدشده پیروی کنید.

Sources Reviewed

• DKE — DIN VDE 0641-21:2018-09
• DIN Media — DIN VDE 0641-21:2018-09
• انتشارات VDE — دامنه کاربرد DIN VDE 0641-21
• VDE FNN — قوانین اتصال فنی برای ولتاژ پایین، VDE-AR-N 4100
• IEC — IEC 60898-1:2015
• IEC — IEC 60947-2:2024
• ABB — کلیدهای مدار اصلی انتخابی (SMCBs)
• ABB — اصل عملکرد و داده‌های فنی S750DR
• Hager — کلیدهای SLS برای تأسیسات ساختمانی