کلید اتوماتیک هوایی

• صنعت روز
• اشنایدر, کلید اتوماتیک چیست؟, کلید هوایی اشنایدر الکتریک
• 0

کلید های هوایی نوعی بریکر یا قطع کننده اتوماتیک فشار ضعیف هستند که در آمپرهای بالا به کار می روند، دلیل اینکه به این کلیدها هوایی گفته می شود این است که در این کلیدها اطفاء جرقه هنگام کلیدزنی در هوای آزاد صورت می‌پذیرد.

کلیدهای هوایی

کلیدهای هوایی دو وظیفه ی اصلی را برعهده دارند. وظیفه ی اول سوئیچینگ و وظیفه ی دوم حفاظت از مدار است. به عبارت دیگر کلیدهای هوایی علاوه بر قطع و وصل خط، از شبکه محافظت میکند و در شرایطی همچون افزایش یا کاهش ولتاژ، اتصال کوتاه شدن شبکه و یا کاهش و افزایش بیش از حد فرکانس، افزایش حرارت تجهیزات در برابر عبور جریان زیاد و یا اضافه بار و از سنکرون خارج شدن ژنراتورها از شبکه محافظت می‌نماید.

حفاظت کلیدهای هوایی هم بصورت مغناطیسی و حرارتی است. این کلید پس از عمل کردن می‌تواند بصورت دستی یا اتوماتیک دوباره وارد مدار شود. کلید هوایی نسبت به سایر کلیدهای اتوماتیک فشار ضعیف رنج جریانی بالاتری را پوشش می دهند و لذا بیشتر در ورودی تابلوها به کار می‌روند.

انواع کلید هوایی

کلیدهای هوایی (Air Circuit Breakers – ACB) به عنوان یکی از تجهیزات حفاظتی مهم در سیستم‌های الکتریکی، در انواع مختلفی طراحی و ساخته می‌شوند تا متناسب با نیازهای صنعتی و شبکه‌های توزیع برق عمل کنند.

این کلیدها بر اساس نوع مکانیزم عملکرد، نحوه قطع جریان و قابلیت‌های حفاظتی به دسته‌های مختلفی مانند کلیدهای هوایی معمولی، کلیدهای هوایی با قطع سریع و کلیدهای هوایی هوشمند تقسیم می‌شوند. در این بخش، انواع کلیدهای هوایی و ویژگی‌های آن‌ها بررسی خواهد شد.

• سه پل
• چهار پل
• فیکس
• کشویی

کلید هوایی سه پل

کلید هوایی سه پل NT از اشنایدر الکتریک یکی از پیشرفته‌ترین و پرکاربردترین تجهیزات حفاظتی در سیستم‌های توزیع برق صنعتی محسوب می‌شود. این کلیدها برای محافظت از مدارها و تجهیزات الکتریکی در برابر اضافه‌بار، اتصال کوتاه و سایر خطرات برقی طراحی شده‌اند.

سری NT با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین، دوام بالا و قابلیت تنظیمات پیشرفته، گزینه‌ای ایده‌آل برای محیط‌های صنعتی و پروژه‌های بزرگ با نیازهای پیچیده حفاظتی است. علاوه بر عملکرد قابل اعتماد، سهولت در استفاده و قابلیت تنظیم دقیق، این کلیدها را به یکی از محبوب‌ترین انتخاب‌ها در صنایع مختلف تبدیل کرده است.

کلید هوایی چهار پل

کلیدهای هوایی در انواع مختلفی طراحی شده‌اند تا از تجهیزات الکتریکی محافظت کرده و از بروز آتش‌سوزی ناشی از اتصال کوتاه، خطای زمین یا خرابی جلوگیری کنند. در این میان، کلید هوایی چهار پل زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که نیاز به چنج‌آور بین دو منبع برق وجود دارد.

به عنوان مثال، هنگام قطع برق شبکه می‌توان با اینترلاک کردن دو کلید هوایی چهار پل، ژنراتور را به صورت ایمن وارد مدار کرد. علاوه بر این این نوع کلید برای محافظت کامل از نول نیز گزینه‌ای کاربردی‌تر محسوب می‌شود.

کلید هوایی ثابت یا فیکس

کلید هوایی ثابت (فیکس) هیوندای پس از نصب در تابلو برق در جای خود محکم شده و امکان جابجایی آن برای کاربر وجود ندارد. در مقابل کلید هوایی کشویی (متحرک) به گونه‌ای طراحی شده که پس از نصب، قابلیت جابجایی در تابلو را دارد و به کاربر اجازه می‌دهد به سیم‌بندی‌های پشت کلید به‌راحتی دسترسی داشته باشد.

کلید هوایی کشویی

کلید هوایی کشویی بر روی یک ریل نصب شده و قابلیت جابجایی دارد، بنابراین پس از نصب، دسترسی به بخش‌های مختلف آن امکان‌پذیر است. این نوع کلید، به دلیل طراحی پیشرفته و قابلیت‌های بیشتر، قیمت بالاتری نسبت به کلید هوایی ثابت (فیکس) دارد.

مزیت کلیدهای هوایی نسبت به کلیدهای اتوماتیک کمپکت

کلیدهای فشار قوی در سیستم‌های توزیع و انتقال برق نقش مهمی در حفاظت و کنترل شبکه دارند. در میان انواع کلیدهای قدرت، کلیدهای هوایی (Air Circuit Breakers – ACB) و کلیدهای اتوماتیک کمپکت (Molded Case Circuit Breakers – MCCB) از پرکاربردترین تجهیزات حفاظتی محسوب می‌شوند.

هر یک از این کلیدها ویژگی‌های خاص خود را دارند، اما در کاربردهای صنعتی و شبکه‌های ولتاژ بالا، کلیدهای هوایی به دلیل برخی مزایا مورد توجه بیشتری قرار می‌گیرند.

این مزایا شامل ظرفیت قطع بالاتر، امکان تنظیم دقیق‌تر پارامترهای حفاظتی، قابلیت استفاده در شرایط سخت محیطی و امکان سرویس و تعمیر آسان‌تر است. در این نوشتار، به بررسی مزیت‌های کلیدهای هوایی نسبت به کلیدهای اتوماتیک کمپکت پرداخته می‌شود.

1. عمر بالاتر: عمر کلیدهای هوایی ۲ برابر عمر کلیدهای اتوماتیک کمپکت است.
2. قدرت قطع بالاتر: کلیدهای هوایی در مقایسه با کلیدهای اتوماتیک کمپکت از قدرت قطع بالاتری نیز برخوردار هستند. قدرت قطع کلیدهای هوایی بین ۵۵ تا ۲۰۰ کیلو آمپر است.
3. رنج جریان بالاتر: کلیدهای اتوماتیک تا رنج ۱۶۰۰ آمپر، کلیدهای هوایی از ۶۳۰ تا ۶۳۰۰ آمپر ساخته می شوند به دو صورت ثابت و کشویی هستند.
4. دقت و حفاظت بالاتر: کلیدهای هوایی از رله های الکترونیکی و میکرو پروسسوری بهره می برند و لذا از دقت و انعطاف بیشتری جهت حفاظت از شبکه دارند.
5. قابلیت سلکتیویتی بالا: یکی از مزایای بسیار خوب کلیدهای هوایی، تشخیص تقدم قطع یا سلکتیویتی (Selectivity) بین کلیدهای ورودی و خروجی که بیشتر از نوع کلیدهای اتوماتیک هستند ضروری است.

وظایف و کارکردهای کلید هوایی

کلیدهای هوایی (Air Circuit Breakers – ACB) از تجهیزات حیاتی در سیستم‌های توزیع و حفاظت الکتریکی هستند که وظیفه اصلی آن‌ها قطع و وصل مدارهای الکتریکی در شرایط عادی و اضطراری است. این کلیدها با قابلیت تحمل جریان‌های بالا، نقش مهمی در جلوگیری از آسیب‌های ناشی از اضافه‌بار، اتصال کوتاه و نوسانات ولتاژ ایفا می‌کنند.

علاوه بر حفاظت از تجهیزات الکتریکی، کلیدهای هوایی امکان کنترل و مدیریت انرژی را نیز فراهم کرده و در تأمین ایمنی شبکه‌های صنعتی و تأسیساتی نقش مؤثری دارند. در این نوشتار، به بررسی وظایف و کارکردهای کلید هوایی پرداخته خواهد شد.

1. حفاظت شبکه در برابر اتصال کوتاه
2. حفاظت شبکه در برابر افزایش و یا بیش از حد ولتاژ
3. حفاظت شبکه در برابر افزایش و یا کاهش بیش از حد فرکانس
4. حفاظت تجهیزاتن یا فیدرها در برابر اضافه بار یا افزایش حرارت
5. حفاظت ژنراتورها در برابر خروج از سنکرون

نحوه ی شارژ و دشارژ کردن فنر کلید هوایی و قطع و وصل کلید

قطع و وصل کلیدهای هوایی غالبا توسط فنر شارژ شده است که این فنر یا بصورت دستی و یا اتوماتیک بوسیله ی یک موتور شارژ می گردد و کلید آماده به کار می‌شود.

جهت شارژ دستی کلید می باید اهرم روی کلید را چندین بار از بالا به پایین حرکت داد تا فنر شارژ شده و نشانگر روی کلید علامت شارز را نمایش دهد.

و برای شارژ اتوماتیک کلید هوایی از یک عدد موتور استفاده میگردد به این صورت که پس از قرار دادن موتور در محل مخصوص خود مطابق کاتالوگ و دستورالعمل نصب، با اعمال ولتاژ به موتور، موتور شروع به شارژ فنر می‌نماید.

پس از شارژ شدن فنر، مکانیزم کلید آماده وصل است. با فشار دادن شاسی CLOSE بر روی کلید، کنتاکت ها به هم وصل می شوند و با فشار دادن شاسی OPEN، مدار قطع می‌گردد.

چرا به این نوع کلیدها هوایی گفته می‌شود؟

دلیل اینکه به این کلیدها هوایی گفته می شود این است که در این کلیدها اطفاء جرقه هنگام کلیدزنی در محفظه پر شده با هوای آزاد فشرده صورت می پذیرد و لذا کنتاکت های کلید مسیر طولانی ای جهت خاموش کردن جرقه باید طی کنند که این از معایب کلید هوایی است.

در اثر خاموش شدن این جرقه ها، گازهای اضافی به وجود می آیند که باید از طریقی از کلید خارج شوند. این کلیدها از نظر ابعادی نیز از کلیدهای خلاء و SF6 بزرگتر هستند. در این کلیدها دسترسی به کنتاکت های اصلی کلید با برداشتن جرقه گیرها به راحتی امکان پذیر است در صورتی که در سایر کلیدها اینگونه نیست.

کلیدهای هوایی عموما دارای ۲ نوع کنتاکت هستند

کلیدهای هوایی (Air Circuit Breakers – ACB) از جمله تجهیزات حفاظتی پرکاربرد در سیستم‌های الکتریکی هستند که به منظور کنترل و قطع جریان‌های بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از ویژگی‌های مهم این کلیدها، وجود دو نوع کنتاکت اصلی در ساختار آن‌ها است که نقش اساسی در عملکرد صحیح و ایمن کلید ایفا می‌کنند.

این کنتاکت‌ها شامل کنتاکت‌های اصلی برای هدایت جریان در شرایط عادی و کنتاکت‌های جرقه‌گیر برای کاهش آسیب ناشی از قوس الکتریکی هنگام قطع جریان می‌شوند.

ترکیب این دو نوع کنتاکت باعث افزایش عمر مفید کلید و کاهش استهلاک قطعات داخلی آن می‌شود. در این نوشتار، به بررسی ساختار و عملکرد این کنتاکت‌ها در کلیدهای هوایی پرداخته خواهد شد.

• کنتاکت های اصلی یا Main Contact: که در شرایط وصل بودن کلید، وظیفه عبور جریان را به عهده دارند .
• کنتاکت های جرقه زن یا Arcing Contact: که در لحظه قطع و وصل کلید تابلو، که باعث ایجاد جرقه و قوس در کلید می شود، عمل هدایت جرقه به سمت جرقه گیر را به عهده دارند.

در لحظه قطع کلید، ابتدا کنتاکت های اصلی کلید باز می‌شوند؛ این در حالی است که کنتاکت های جرقه زن هم چنان وصل هستند. سپس با جدا شدن کنتاکت های جرقه زن، بین آنها جرقه تولید می شود که این جرقه از داخل محفظه جرقه گیر عبور کرده و خاموش می‌شود. در نوعی از کلیدهای هوایی از دمنده برای هدایت جرقه به جرقه گیر استفاده می‌شود و در نوع دیگر از حلقه مغناطیسی جهت هدایت جرقه به جرقه گیر استفاده می‌گردد.

در این نوع هدایت، نیروی مغناطیسی که در اثر عبور جریان از حلقه ایجاد می شود سبب هدایت جرقه به سمت بالای کلید می گردد و لذا جرقه از داخل جرقه گیرها عبور می‌کنند.