کلید اتوماتیک هوایی ACB
کاربرد و نحوه عملکرد کلید اتوماتیک هوایی
کلید اتوماتیک هوایی به علت تنوع بالای کاربردها و قابلیت‌های گسترده، جزئی اساسی در امنیت و کارایی سیستم‌های برقی مدرن محسوب شده و در ساختمان‌ها و صنایع مختلف استفاده می‌شود.
کلید اتوماتیک هوایی یکی از انواع کلیدهای اتوماتیک با قابلیت کار در آمپرهای بالا است. این کلید به صورت ۶۳۰ تا ۶۳۰۰ آمپر طراحی و ساخته می‌شود و از مدار در برابر اضافه‌بار، اتصال کوتاه آنی و تأخیری و اتصال به زمین محافظت می‌کند. این نوع کلید معمولا در ورودی تابلوهایی که جریان بالایی دارند و حالت سلکتیو بین کلیدهای ورودی و خروجی را فراهم می‌کنند، استفاده می‌شود. مزیت اصلی این کلیدها مقاومت در برابر جریان‌های بالا و امکان کارکرد اتوماتیکشان است. زمانی که جریان از محدوده مشخصی بیشتر شود، این کلیدها به‌صورت خودکار فعال‌شده و مدار را قطع می‌کنند.
کلید اتوماتیک هوایی Air Circuit breaker (ACB) چیست؟
کلید اتوماتیک هوایی که با نام کامل کلیدهای مدارشکن قدرت هوایی (Air Circuit Breaker) در صنعت شناخته می‌شود، در دسته کلیدهای اتوماتیک فشار ضعیفی قرار می‌گیرد که در آمپراژهای بالا و صنعتی کاربرد دارد.
کلید اتوماتیک هوایی یک نوع کلید قدرتی است که برای قطع و وصل خطوط برق با آمپراژ بالا استفاده می‌شود. این کلیدها مانند بانک خازنی حتی قابلیت حفاظت از شبکه برق را نیز دارند. زمانی که شبکه برق با مشکلاتی مانند اتصال کوتاه، تغییرات غیرعادی در ولتاژ یا فرکانس یا بار اضافی روبه‌رو می‌شود، کلید هوایی همانند کلید محافظ جان و پایه فیوز سیلندری به‌صورت خودکار وارد عمل می‌شود تا از تجهیزات و شبکه محافظت کند.
این کلیدها معمولاً در صنایع، نیروگاه‌ها، زیرساخت‌های بزرگ و سیستم‌های توزیع برق استفاده می‌شوند. آن‌ها علاوه بر اینکه خطوط برق را قطع و وصل می‌کنند، قادر هستند از وقوع حوادثی همچون اتصال کوتاه و نوسانات برق جلوگیری کنند. حوادثی که می‌تواند به آسیب دیدن تجهیزات و حتی خسارت جدی برای سازمان‌ها منجر شود.
نحوه عملکرد کلید اتوماتیک هوایی
عملکرد کلید هوایی بر اساس چگونگی مدیریت جریان برق و جلوگیری از ایجاد جرقه‌ها بعد از جریان صفر است. این کلیدها با ایجاد یک وضعیت که در آن کنتاکت فاصله در برابر ولتاژ مجدد سیستم مقاومت می‌کند، عمل می‌کنند. عملکرد آن‌ها شامل سه روش اصلی زیر است:
- خنک کردن پلاسمای جرقه: با کاهش درجه حرارت قوس پلاسما، تحرک ذرات در قوس پلاسما کاهش می‌یابد. موردی که باعث افزایش ولتاژ آرک می‌شود. این به این معنا است که برای حفظ قوس الکتریکی، ولتاژ بیشتری لازم است.
- افزایش طول مسیر قوس: افزایش طول مسیر قوس منجر به افزایش مقاومت مسیر می‌شود که نیاز به ولتاژ بیشتری برای حفظ قوس الکتریکی دارد.
- مکانیزم عملکرد: کلید هوایی با استفاده از فنر شارژ شده یا با استفاده از دسته گردان و موتور الکتریکی، به حالت وصل یا قطع می‌رود.
در صورت وقوع خطا، رله الکترونیکی با استفاده از ترانس‌های نمونه‌بردار جریان، جریان خطا را تشخیص داده و با دستور دادن به فعال‌سازی فنر، مکانیزم جریان قطع توسط کلید را فعال می‌کند. مکانیزم شارژ کلیدها ممکن است به‌صورت گردان یا فنر شارژشده باشد.
اجزاء سازنده و انواع کلید اتوماتیک هوایی
کلیدهای هوایی از نظر طراحی ظاهری در دو دسته ثابت (Fix type) و کشویی (Draw-out type) قرار می‌گیرند. در دسته‌بندی دیگر، این نوع کلیدها به دو گروه ساده و انفجاری تقسیم می‌شوند:
کلید هوایی ساده یا Plain Air Circuit Breaker
دارای سه تیپ متفاوت زیر:
- کلید هوایی قطع ساده (Plain Break Type Circuit Breaker )
- کلید هوایی قطع‌کننده با دمنده مغناطیسی (Magnetic Blow Out Type Circuit Breaker)
- کلید هوایی قطع‌کننده با کانال هوا (Air Chute Air Break Circuit Breaker)
کلید انفجار هوایی یا Air Blast Circuit Breaker
مورد استفاده در مدارهای ولتاژ بالا (بیشتر از ۴۵۰ کیلو ولت) و سه تیپ زیر:
- کلید انفجار هوایی محوری (Axial air blast ACB)
- کلید انفجار هوایی محوری با کنتاکت متحرک کشویی (Axial air blast ACB with side moving contact)
- کلید انفجار هوایی صلیبی (Cross Blast ACB)
همچنین اجزای سازنده اصلی کلید هوایی شامل موارد زیر است:
- دکمه قطع و وصل
- کنتاکتهای اصلی
- کنتاکتهای جرقه‌زن
- محفظه‌های جرقه‌گیر
- ترمینال‌های ورودی و خروجی
- نشانگرهای وضعیت قطع و وصل
- لوازم جانبی
کاربردهای کلید اتوماتیک هوایی
کلیدهای هوایی اتوماتیک در سیستم‌های توزیع نیرو به‌عنوان سوئیچینگ اصلی استفاده می‌شوند. آن‌ها می‌توانند اندازه‌گیری پارامترهای مختلف شبکه برق از جمله هارمونیک را انجام دهند و خطاها، آلارم‌ها و رویدادهای مهم را ثبت کنند. همچنین، این کلیدها از تجهیزات جانبی متنوعی همچون کنتاکت کمکی، رله‌های تریپ، اینترلاک و موتور بهره می‌برند.
از جمله کاربردهای این کلیدهای هوایی اتوماتیک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
ورودی تابلوها
این کلیدها عمدتاً در ورودی تابلوها به کار می‌روند و در تجهیزات فشار ضعیف صنایع مختلف مانند صنایع سیمان، نفت، و مخابرات استفاده می‌شوند. این صنایع اغلب به جریان بالا و مکانیزمی برای انتخاب دقیق بین کلیدهای ورودی و خروجی نیاز دارند.
سوئیچینگ در سیستم‌های توزیع نیرو
کلیدهای هوایی اتوماتیک به‌عنوان سوئیچینگ اصلی در سیستم‌های توزیع نیرو به کار می‌روند و مدیریت جریان برق در این سیستم‌ها را برعهده می‌گیرند.
اندازه‌گیری پارامترهای شبکه
این کلیدها قابلیت اندازه‌گیری پارامترهای مختلف شبکه برق را از جمله اندازه‌گیری هارمونیک‌ها و ثبت اطلاعات مرتبط با خطاها، آلارم‌ها و رویدادهای مهم را دارند.
تجهیزات جانبی
کلیدهای هوایی همراه با تجهیزات جانبی مانند کنتاکتهای کمکی و خطا، رله‌های تریپ (شانت و آندر)، اینترلاک، موتور و سایر تجهیزات مرتبط استفاده می‌شوند.
سخن پایانی
کلید اتوماتیک هوایی با عملکرد پیشرفته و قابلیت‌های حفاظتی قوی، نقش اساسی در امنیت و کارایی سیستم‌های برقی ایفا می‌کند. این کلیدها با توانایی مدیریت جریان بالا و جلوگیری از وقوع خطراتی همچون جریان کوتاه و ایجاد جرقه، برقراری اتصال ایمن و قطع فوری، از اهمیت بسیاری برخوردار هستند.
شرکت نیروسامان خاور با حدود نیم قرن سابقه در صنعت برق کشور اقدام به عرضه انواع کلید اتوماتیک هوایی با برند تجاریNSC نموده که در صنایع سنگین متعدد به کار گرفته شده و آزمون های مختلف عملکرد خود بدون نقص جواب داده اند. این کلیدها از 2سال گارانتی تعویض نیز برخوردار هستند.
