کلید هوایی چیست؟

کلیدهای اتوماتیک هوایی یا همان ACB مخفف واژه Air Circuit Breaker، از خانواده کلیدهای اتوماتیک، نوعی بریکر یا قطع کننده اتوماتیک فشار ضعیف هستند که در آمپرهای بالا معمولا در ورودی تابلو برق های فشار ضعیف به کار می روند.

دلیل اینکه به این کلیدها هوایی گفته می شود این است که در این کلیدها عمل اطفاء جرقه هنگام کلیدزنی، در محفظه قطعی که با هوای آزاد به صورت فشرده پر شده است، صورت می پذیرد. این کلیدها به مرور جایگزین کلیدهای روغنی شدند و در برخی کشورهای پیشرفته مانند ایتالیا و فرانسه، به عنوان قطع کننده برای رنج بالای 15 کیلووات استفاده می شوند و در برخی کشورها نیز مانند آمریکا، بیشتر جای خود را به کلیدهای خلا و SF6 داده اند.

Your Content Goes Hereکلیدهای هوایی دو وظیفه اصلی را بر عهده دارند. وظیفه اول سوئیچینگ و وظیفه دوم حفاظت از مدار می باشد. به عبارت دیگر کلیدهای هوایی علاوه بر قطع و وصل خط، از شبکه نیز محافظت می کنند و در شرایطی همچون افزایش یا کاهش ولتاژ، اتصال کوتاه شدن شبکه کاهش یا افزایش بیش از حد فرکانس، افزایش حرارت تجهیزات در برابر عبور جریان زیاد و یا اضافه بار، از سنکرون خارج شدن ژنراتورها و غیره، از شبکه محافظت می نماید. حفاظت کلیدهای هوایی هم به دو صورت مغناطیسی و حرارتی است. این کلید پس از عمل کردن می تواند به صورت 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 می روند.

چرا به این نوع کلیدها هوایی گفته می شود؟

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 به دو صورت سه پل و چهار پل ساخته می شوند. کلیدهای هوایی دو نوع فیکس و کشویی می باشند که علاوه بر قطع و وصل مدار وظیفه حفاظت از شبکه را نیز بر عهده دارند. با توجه به ظرفیت بالای کلید های هوایی، از این کلیدها در ورودی تابلوها قرار داده می شوند.

انواع کلید هوایی

کلیدهای هوایی در دو مدل ثابت (FIX) و کشویی تولید می شوند

وظایف و کارکردهای کلید هوایی

• حفاظت شبکه در برابر اتصال کوتاه
• حفاظت شبکه در برابر افزایش و یا کاهش بیش از حد ولتاژ
• حفاظت شبکه در برابر افزایش و یا کاهش بیش از حد فرکانس
• حفاظت تجهیزاتی یا فیدرها در برابر اضافه بار یا افزایش حرارت
• حفاظت ژنراتورها در برابر خروج از سنکرون

فیوز فشار قوی

جهت حفاظت اتصال کوتاه در این کلیدها ممکن است از فیوزهای فشار قوی استفاده گردد.

اتصال کوتاه یکی از پر کاربردترین خطرات و خطاهایی است که یک شبکه را تهدید می کند. خطای اتصال کوتاه به این صورت است که دو فاز با یکدیگر و یا سه عدد از فازها با یکدیگر یا با نول اتصال پیدا می کنند و در این حالت 10 تا 100 برابر جریان عادی از شبکه عبور می نماید. عبور چنین جریان زیادی سبب از بین رفتن عایق تجهیزات شبکه و بالا رفتن بسیار زیاد حرارت و لذا سوختن تجهیز طی چند ثانیه می گردد. به همین دلیل تشخیص حالت غیر عادی و رفع خطا در سیستم باید در کمترین زمان صورت پذیرد. برای تشخیص خطاها و حالات غیر عادی در شبکه و جدا کردن بخش معیوب از سایر بخش ها از سیستم حفاظت استفاده می گردد. در کلید هوایی به وسیله عملکرد رله ها، قسمت های معیوب شناخته شده و از مدار جدا می شوند.

کلیدهای هوایی از نظر ساختار به این صورت طراحی شده اند که به صورت اتوماتیک توسط موتور یا رله و یا به صورت دستی در شرایط اتصال کوتاه (که تا 10 برابر جریان نامی از کلید ممکن است عبور کند) مدار را قطع نمایند و شبکه را از خطر نابودی حفظ نمایند.

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

قطع و وصل کلیدهای هوایی غالبا توسط فنر شارژ شده، انجام می شود. این فنر یا به صورت دستی و یا اتوماتیک به وسیله یک موتور شارژ می گردد و کلید آماده به کار می شود. جهت شارژ دستی کلید باید اهرم روی کلید را چندین بار از بالا به پایین حرکت داد تا فنر شارژ شده و نشانگر روی کلید علامت شارژ را نمایش دهد (Charged OK) و برای شارژ اتوماتیک کلید هوایی نیز از یک عدد موتور استفاده می گردد 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 می نماید. پس از شارژ شدن فنر، مکانیزم کلید آماده وصل شدن است. با فشار دادن شاسی CLOSE بر روی کلید، کنتاکت ها به هم وصل می شوند و با فشار دادن شاسی OPEN، مدار قطع می گردد. برخی از این کلیدها را می توان به عنوان کلید زمین به کار برد به این صورت که پس از بیرون آوردن کلید از تابلو توسط اهرم روی کلید، ورودی های کلید بهم وصل می شوند و با جا زدن کلید داخل تابلو این ورودی ها زمین شده و لذا مصرف کننده های پشت کلید زمین می شوند. این حالت توسط نشانگر روی کلید قابل مشاهده است.