کلید هوایی (ACB)
در کلید هوایی کنتاکت ها در معرض هوا قرار دارند و قوس الکتریکی را در هوا تخلیه می کنند. این کنتاکت ها در سطح معینی از فشار اتمسفر کار می کنند. در بسیاری از مواقع از کلید های هوایی به عنوان جایگزین کلید های روغنی استفاده می شود. کلید هوایی به عنوان قطع کننده اصلی مدار عمل می کند و علاوه بر آن با به کار گیری سیستم های کنترل پیشرفته و هوشمند شبکه و عملکرد زنگ و رله های سوئیچینگ قدرت را تجزیه و تحلیل می نماید.
به دو روش دستی و هوشمند از راه دور می توان به کلید هوایی فرمان داد. ماموریت اصلی کلید هوایی این است که مدار را در برخی شرایط خطا مانند اتصال کوتاه، جریان بیش از حد و غیره قطع کند. برخی از دستگاه ها با قطع کننده های مدار مانند رله ها مرتبط هستند. سوئیچ ها، فیوزها و غیره نیز برای همین منظور استفاده می شوند. کاربردهای کلیدهای مدار عمدتاً شامل سیستم‌های قدرت و صنایع برای حفاظت و همچنین کنترل بخش‌های مختلف مدار مانند ترانسفورماتورها، کلید های اصلی، موتورها، دینام‌ها، ژنراتورها و … می‌شود.
از مزایای کلید هوایی می توان به موارد زیر اشاره کرد.
- سهولت بسته شدن مجدد با سرعت بالا
- با قابلیت عملکرد متعدد و مکرر
- نگهداری آسانتر
- سرعت بالا در قطع مدار
- از بین بردن احتمال آتش سوزی
- کاهش آسیب به کنتاکت ها به دلیل زمان کوتاه در قوس الکتریکی
عملکرد کلید هوایی ACB
مراحل وصل کلید
- هنگامی که ACB در موقعیت وصل است، جریان در کنتاکت های اصلی آن برقرار است.
- بوبین که یک وسیله الکترومغناطیسی است برای وصل مدار فرمان می دهد.
- هنگامی که بوبین فرمان می دهد، مکانیسم فرمان را می کشد ، کنتاکت های اصلی را متصل می کند و اجازه می دهد جریان از آن عبور کند.
عملیات قطع مدار
- عملیات قطع مدار زمانی اتفاق می افتد که خطا یا اضافه بار در سیستم الکتریکی وجود داشته باشد.
- وسایل حفاظتی مختلف، مانند رله های اضافه بار حرارتی، رله های مغناطیسی یا رله های الکترونیکی، از مدار در برابر تغییرات نامناسب جریان عبوری محافظت می کند.
- اگر جریان از آستانه از پیش تعیین شده فراتر رود، دستگاه های حفاظتی به سیم پیچ تریپ سیگنال می دهند که برق را قطع کند و عملیات قطع مدار را آغاز می کند.
از بین بردن جرقه
- هنگامی که ACB باز می شود، به دلیل قطع شدن جریان ، قوس الکتریکی ایجاد می شود. این جرقه، حرارت زیاد تولید نموده و موجب یونیزه شدن گاز می شود.
- برای خاموش کردن قوس الکتریکی، ACB به هوای اطراف متکی است. قوس به داخل کانال‌های قوس کشیده می‌شود و در آنجا تحت تأثیر خنک‌کننده هوای اطراف قرار می‌گیرد و باعث می‌شود قوس انرژی آن از بین رفته و در نهایت خاموش شود.
کانال قوسی
- کانال های قوس برای تغییر مسیر قوس الکتریکی به یک مسیر کنترل شده، به گونه ای طراحی شده است که آن را به بخش های کوچکترتقسیم کرده و مسیر آن را طولانی تر می نماید.
- کانال های حامل قوس الکتریکی کوچک تر مجموعه ای از صفحات یا باله ها را شامل می شود که با ایجاد اختلال در قوس الکتریکی انرژی آن را مستهلک نموده و به خاموش شدن سریعتر و موثرتر قوس کمک می کنند.
انتشار انرژی
- با خاموش شدن قوس، آزاد شدن انرژی کنترل می شود و آسیب به اجزاء کلید به حداقل می رسد.
- مکانیسم عملیاتی، اغلب با نیروی فنر، فعال می شود تا کنتاکت های اصلی را به طور کامل باز کرده و اطمینان حاصل شود.
- قطع ایمن جریان: به طور کلی کار یک قطع کننده هوایی شامل عملیات باز و بسته شدن کنترل شده مدار است که وظیفه از بین بردن کامل قوس الکتریکی و محافظت در برابر اضافه بار و خطا در سیستم های الکتریک را هم به عهده دارد. طراحی و ویژگی این محصول ممکن است در بین سازندگان متفاوت و در مدل های مختلف باشد.
فرایند انتخاب:
ولتاژ سیستم
ACB ها در ولتاژهای متفاوت تولید و عرضه شده اند و هنگام انتخاب آن ها می بایست ولتاژی را که با ولتاژ سیستم مطابقت دارد انتخاب نمود.
شدت جریان سیستم
شدت جریان نامی ACB باید برابر یا بیشتر از حداکثر جریانی باشد که انتظار می رود سیستم در شرایط عادی داشته باشد.
رتبه بندی جریان اتصال کوتاه
جریان اتصال کوتاه ACB می بایست بالاتر از جریان اتصال کوتاه احتمالی در سیستم باشد. هنگام انتخاب کلید هوایی حتما باید این مورد مدنظر قرار گیرد.
ظرفیت قطع
برای محافظت از تجهیزات و حفظ قابلیت اطمینان سیستم ضروری است که کلید ACB قادر باشد، حداکثر جریان خطا را که می تواند در سیستم شما رخ دهد قطع کند.
تعداد پل ها
مدل های رایج شامل ACB های سه پل و چهار پل است. قطع کننده های سه پل معمولاً در سیستم های سه فاز استفاده می شوند، در حالی که ممکن است برای سیستم هایی که شامل حفاظت نول هستند، بریکرهای چهار پل مورد نیاز باشد.
نوع عملیات
ACB ها می توانند دستی، موتوری یا الکترونیکی باشند. نوع عملکرد را بر اساس نیازهای کاربردی و عملیاتی انتخاب کنید. مدل های موتوری یا الکترونیکی عموما ویژگی های اضافی مانند کنترل از راه دور و نظارت را ارائه می دهند.
ویژگی های حفاظتی
ویژگی های حفاظتی خاص مورد نیاز برای سیستم الکتریکی، مانند اضافه بار، اتصال کوتاه، خطای زمین و سایر عملکردهای مرتبط در کلید از پارامتر های تاثیر گذار در انتخاب آن هستند. برخی از ACB ها دارای ویژگی های حفاظتی پیشرفته برای افزایش قابلیت اطمینان سیستم هستند.
شرایط محیطی
هنگام انتخاب کلید هوایی شرایط محیطی را که ACB در آن نصب خواهد شد را مدنظر قرار دهید . اطمینان حاصل کنید که بریکر در شرایط محیطی از جمله دما، رطوبت و ارتفاع نصب مناسب است.
