راهنمای انتخاب کلید هوایی (ACB)، خیالت راحت کن!
حفاظت از مدار الکتریکی در برابر خطاهای مختلف ضروری است. برای این منظور از یریکرها استفاده می شود. در جریان های بالا کلید هوایی پرکاربردترین بریکر است. انتخاب کلید هوایی مناسب به منظور حفاظت قابل اعتماد از مدار ضروری است.
با توجه به بزرگی جریان عبوری از کلید هوایی، انتخاب گزینه مناسب اهمیت بیشتری پیدا می کند. تنوع محصولات موجود در بازار از یک سو و تفاوت الزامات حفاظتی کاربردهای مختلف از سوی دیگر بر اهمیت این موضوع اضافه می کند.
با در نظر گرفتن چند پارامتر عملیاتی می توانید از انتخاب بریکر مناسب اطمینان حاصل کنید. در ادامه به بررسی پارامترهای مهم در انتخاب کلید هوایی می پردازیم. با من همراه باشید.
مقدمه ای بر کلید هوایی
وقوع خطا در مدار الکتریکی اجتناب ناپذیر است. عوامل مختلفی از جمله فرسودگی تجهیزات و سیم ها، خطای انسانی و عملکرد نامناسب تجهیزات سبب بروز خطای الکتریکی می شود. عدم تشخیص به موقع خطا سبب خسارات جبران ناپذیر به سیستم می شود.
به منظور حفاظت از مدار الکتریکی عموما از بریکرها استفاده می شود. بریکرها وقوع خطای الکتریکی را به سرعت تشخیص داده و مدار را قطع می کنند. در نتیجه از آسیب به تجهیزات و … جلوگیری می کنند. رایج ترین بریکرهای مورد استفاده در مدار الکتریکی عبارتند از:
- کلید مینیاتوری
- کلید اتوماتیک
- کلید حرارتی
- کلید هوایی
در زمان قطع مسیر جریان و جدا شدن تیغه ها، جرقه های الکتریکی تشکیل می شوند. جرقه سبب افزایش دما و آسیب به بخش های داخلی بریکر می شود. بریکرهای مختلف از مکانیزم کنترل جرقه متفاوتی بهره می برند.
در ساختار کلید هوایی از هوا برای هدایت جرقه به سمت صفحات هادی استفاده شده است. دلیل نامگذاری این بریکر نیز همین است. کلید هوایی برای حفاظت از مدارهای جریان بالا (بالاتر از 800 آمپر) کاربرد دارد.
ACB قادر است از مدار الکتریکی در برابر خطاهای اضافه جریان، اتصال کوتاه و … محافظت کند. نوع تریپ یونیت استفاده شده در کلید تعیین کننده حفاظت های آن است.
کلید هوایی علاوه بر حفاظت، در سوئیچینگ و ایزوله کردن مدار جریان بالا نیز کاربرد دارد. به صورت کلی کلید هوایی دارای ویژگی های زیر است:
- ظرفیت قطع بالایی دارد و جریان های بزرگ را بدون تولید گاز یا بخارات مضر قطع می کند.
- سرعت بالا در تشخیص خطا و قطع مدار
- طراحی ساده و عدم نیاز به تعویض روغن
- قابلیت اطمینان بالا
اطلاعات بیشتر در مورد ساختار و عملکرد این بریکر را در مقاله “کلید هوایی چیست و چه کاربردهایی دارد؟” ببینید.
پارامترهای مهم در انتخاب کلید هوایی
کلید هوایی عملکرد قابل اطمینانی دارد. اما عملکرد مطمئن بریکر منوط به برخی نکات مهم است. علاوه بر رعایت استانداردهای کاربری، استفاده از بریکر مناسب بسیار ضروری است.
برای انتخاب ACB مناسب از بین گزینه های موجود، عوامل متعددی از جمله الزامات سیستم الکتریکی، نوع بار، میزان جریان اتصال کوتاه و دمای محیط باید در نظر گرفته شود.
از جمله مهمترین پارامترهای انتخاب کلید هوایی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
وظیفه کلید هوایی در مدار
در اولین گام تعیین کنید کلید هوایی به چه منظور مورد استفاده قرار می گیرد. نوع عملکرد کلید هوایی سبب تغییراتی در تریپ یونیت کلید می شود. به عنوان مثال برای حفافظت از سیمهای رابط، تریپ یونیت باید قابلیت حفاظت از کابل را داشته باشد.
اگر هدف شما محافظت از موتور در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه و خطای قطع فاز است، کلید هوایی باید قابلیت حفاظت از موتور را داشته باشد. توجه به وظیفه بریکر در مدار از جمله پارامترهای مهم انتخاب کلید هوایی است.
نوع کاربری
منظور از نوع کاربری، صنعتی است که در آن از کلید هوایی برای حفاظت از مدار استفاده می شود. کلید هوایی کاربردهای مختلفی دارد که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:
شبکه و پست های توزیع برق: کلید هوایی یک بریکر با ظرفیت قطع جریان های بسیار بزرگ (تا 10 کیلو آمپر) است. با توجه به بزرگی جریان و ولتاژ شبکه توزیع و پست های برق، استفاده از ACB در این کاربردها بسیار رایج است.
صنایع بزرگ: ACB به طور گسترده در صنایع بزرگ مانند تاسیسات نفتی، نیروگاه و معادن کاربرد دارد. این بریکر حفاظت قابل اعتماد از ژنراتور، ترانسفورماتور، موتور و سایر تجهیزات حیاتی را تضمین می کند.
شبکه حمل و نقل: در بخش هایی از شبکه حمل و نقل مانند راه آهن و مترو نیز از ACB استفاده می شود. کاربرد این بریکر حفاظت از موتورهای کششی، سیستم های سیگنالینگ و … است. استفاده از کلید هوایی عملکرد ایمن و قابل اطمینان شبکه را تضمین می کند.
کلید هوایی در کاربردهای دریایی و ساحلی: برای حفاظت از سیستم های الکتریکی کشتی و سکوهای نفتی نیز از ACB استفاده می شود. بریکرهای مورد استفاده در این کاربردها متناسب با شرایط محیطی سخت مانند خوردگی، آب شور و تغییرات دمایی شدید طراحی شده اند.
روش نصب
کلید هوایی به دو صورت ثابت (فیکس) یا کشویی نصب می شود. روش نصب از جمله پارامترهای مهم در انتخاب کلید هوایی است. برای صنایع حساس که در آن ها قطع مدار به دلیل اشکال در کلید هوایی سبب بروز خسارت های سنگین می شود، از نوع کشویی استفاده می شود.
به عنوان نمونه در صنایع نفت و گاز، توقف هرچند کوتاه عملکرد مدار می تواند چالش های جدی به وجود بیاورد. کلیدهای هوایی که نصب کشویی دارند، به راحتی ظرف چند دقیقه قابل تعویض با نمونه سالم هستند.
در صورتی که کلید هوایی ثابت به زمان زیادی برای جایگزینی نیاز دارد. علاوه بر روش نصب، توجه به ابعاد کلید در نظر گرفته شده داخل تابلو برق از اهمیت بالای برخوردار است.
جریان نامی
جریان نامی ACB باید با جریان نامی بار یا مدار مطابقت داشته باشد. به بیان دیگر، محدوده جریان کلید هوایی باید جریان مورد نیاز برای بار یا مدار را پوشش دهد.
اندازه و جریان کلید هوایی روی لوازم جانبی، نحوه نصب و عملکرد آن تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، ACB های بزرگتر ممکن است انواع و تعداد کنتاکت کمکی بیشتری داشته باشند.
اهمیت ظرفیت شکست در انتخاب کلید هوایی
ظرفیت شکست حداکثر جریان اتصال کوتاهی است که بریکر می تواند بدون آسیب دیدن و به صورت ایمن قطع کند. در زمان انتخاب کلید هوایی باید نمونه ای را انتخاب کنید که دارای ظرفیت شکست برابر یا بالاتر از جریان اتصال کوتاه احتمالی در نقطه نصب است.
نکته مهم دیگری که در مورد این پارامتر قابل بررسی است، تاثیر وسایل حفاظتی بالادستی بر ظرفیت شکست کلید هوایی است. به عنوان مثال، اگر یک مدار 400 ولت با حداکثر جریان اتصال کوتاه 10 کیلو آمپر دارید، می توانید از یک کلید هوایی با ظرفیت قطع 10 کیلو آمپر در 400 ولت استفاده کنید.
اما اگر یک مدار 440 ولت با همان جریان اتصال کوتاه دارید، بهتر است از یک کلید هوایی با ظرفیت شکست بالاتر مانند 12 کیلو آمپر در 440 ولت استفاده کنید. توجه کنید ظرفیت قطع کلید در ولتاژهای بالاتر کاهش می یابد.
اگر یک دستگاه محافظ بالادستی دارید که جریان اتصال کوتاه را به 5 کیلو آمپر محدود می کند، یک کلید هوایی با ظرفیت شکست کمتر، مانند 6 کیلو آمپر در 400 ولت نیز کافی است. هدف از بیان این مثال ها، نشان دادن اهمیت شرایط مدار در انتخاب کلید هوایی است.
ولتاژ نامی
ولتاژ نامی از دیگر پارامترهای عملیاتی مهم بریکرها است. تطابق ولتاژ نامی بریکر با ولتاژ مدار الزامی است. ولتاژ عملیاتی بریکر باید برابر یا بالاتر از ولتاژ نامی مدار باشد.
ولتاژ عملیاتی نامی، حداکثر ولتاژی است که کلید هوایی می تواند بدون کاهش ظرفیت شکست در آن کار کند.
الزامات ویژه
قبل از انتخاب کلید هوایی، ویژگی ها و عملکردهای اضافی که ممکن است در یک پروژه مورد نیاز باشد را تعیین کنید. به عنوان مثال، اگر نیاز به نظارت و کنترل از راه دور دارید، یک ACB با قابلیت ارتباط از راه دور انتخاب کنید.
اگر نیاز به اندازه گیری و نمایش پارامترهای الکتریکی مدار مانند جریان، ولتاژ، توان، انرژی و غیره دارید، یک ACB با قابلیت اندازه گیری انتخاب کنید.
تعیین نوع ETU
کلید هوایی به منظور حفاظت از مدار مورد استفاده قرار می گیرد. بخشی از ساختار بریکر به نام تریپ یونیت وظیفه تشخیص خطا را بر عهده دارد. اغلب نمونه های کلید هوایی از تریپ یونیت الکترونیکی بهره می برند.
تریپ یونیت الکترونیکی در کنار سرعت عمل بالا، امکان تشخیص خطاهای بیشتری را دارد. برخی از تریپ یونیت ها دارای صفحه نمایش و کلیدهای تنظیمات دیجیتال هستند. در صورتی که نمونه های دیگر از از چند ولوم آنالوگ برای تنظیم جریان های خطا استفاده می کنند.
نوع خطاهای قابل تشخیص از جمله مهمترین پارامترهای انتخاب کلید هوایی است. خطاهای مختلف با حروف مشخصه برای تریپ یونیت مشخص می شوند. جدول زیر انواع خطاهای پوشش داده شده توسط ETU را نشان می دهد:
| مشخصع عملکرد | مفهوم | توضیح |
| L | Overload protection | محافظت در برابر خطای اضافه بار |
| S | Short-circuit protection (short-time delayed) | حفاظت از اتصال کوتاه با تاخیر زمانی کوتاه |
| I | Short-circuit protection (instantaneous) | محافظت از اتصال کوتاه آنی |
| N | Neutral conductor protection | محافظت نول |
| G | Ground-fault protection | حفاظت در برابرخطای زمین |
تاثیر برند در انتخاب کلید هوایی
تولید کنندگان مختلفی در سراسر دنیا اقدام به تولید کلید هوایی می کنند. بدیهی است کیفیت محصول و عملکرد برندهای مختلف با هم متفاوت است. از اینرو مهم است در زمان انتخاب کلید هوایی به برند آن توجه کنید.
تولید کنندگان مختلفی در سراسر دنیا اقدام به تولید کلید هوایی می کنند. از جمله برندهای معتبر موجود در بازار ایران می توان موارد زیر را نام برد:
- کلید هوایی زیمنس
- کلید هوایی ABB
- کلید هوایی هیوندای
- کلید هوایی اشنایدر
تکنولوژی تولید، قابلیت اعتماد و عملکرد محصولات برندهای مختلف با هم متفاوت است. اصلی ترین تفاوت برندهای مختلف در کیفیت تریپ یونیت آن ها است. عملکرد تریپ یونیت تعیین کننده قابلیت اعتماد و سرعت عمل بریکرهای مختلف است.
کلام پایانی
حفاظت از مدار الکتریکی یکی از الزامات جدانشدنی آن است. افزایش ظرفیت مدار و جریان عبوری از آن بر اهمیت عملکرد مطمئن بریکر می افزاید. کلید هوایی به صورت ویژه در مدارهای جریان بالا استفاده می شود.
از اینرو انتخاب کلید هوایی مناسب ضروری است. با توجه به نکات بیان شده در این مقاله می توانید بهترین بریکر را متناسب با نیاز پروژه انتخاب کنید. در صورت نیاز کارشناسان فنی ما آماده پاسخگویی به سوالات شما هستند. با ما تماس بگیرید.
