طرز کار کلید هوایی اشنایدر
کلید هوایی اشنایدر یک وسیله حفاظتی قدرتمند است که در مدارهای الکتریکی با ولتاژ بالا استفاده می‌شود. این کلیدها در برابر جریان‌های بیش از حد، اتصال کوتاه، و سایر مشکلات حفاظتی عمل می‌کنند. در این مقاله به نحوه عملکرد و کاربردهای کلید هوایی اشنایدر می‌پردازیم تا ببینیم چگونه از ایمنی و سلامت مدارها محافظت می‌کند.
مقدمه
در دنیای برق صنعتی، ایمنی و حفاظت از تجهیزات یکی از اولویت‌های اصلی است. کلیدهای هوایی (Air Circuit Breakers یا ACBs) به عنوان یکی از ابزارهای مهم حفاظتی در مدارهای الکتریکی ولتاژ بالا شناخته می‌شوند. کلید هوایی اشنایدر به طور خاص برای محافظت از مدارهای الکتریکی در برابر جریان‌های بیش از حد و اتصال کوتاه طراحی شده است.
در این مقاله، به طرز کار کلید هوایی اشنایدر، اجزای آن، و اهمیت استفاده از آن در مدارهای قدرت می‌پردازیم.
کلید هوایی چیست؟
کلید هوایی یا Air Circuit Breaker یک وسیله حفاظتی است که در مدارهای الکتریکی ولتاژ بالا برای قطع کردن جریان در مواقع اضطراری مانند اضافه بار یا اتصال کوتاه استفاده می‌شود. تفاوت کلید هوایی با دیگر انواع کلیدهای مدار در این است که خاموش کردن قوس الکتریکی (که هنگام قطع جریان ایجاد می‌شود) در هوای آزاد و تحت فشار کم انجام می‌گیرد. این کلیدها به دلیل ظرفیت قطع بالا و قابلیت استفاده مجدد، در سیستم‌های قدرت و صنعتی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند.
کلید هوایی چگونه کار می‌کند؟
طرز کار کلید هوایی با سایر محصولات متفاوت است. کلید هوایی با ایجاد وضعیتی که در آن کنتاکت‌ها فاصله در برابر ولتاژ مجدد سیستم مقاومت می‌کنند، از ایجاد جرقه بعد از جریان صفر جلوگیری می‌کند. این کلید با سه روش اصلی متفاوت امکان افزایش ولتاژ آرک را فراهم می‌کند. با ایجاد ولتاژی بیشتر از ولتاژ تغذیه، در قطع قوس الکتریکی مؤثر است و حفظ حداقل ولتاژ مورد نیاز برای قوس الکتریکی ضروری است.
ولتاژ آرک با خنک کردن پلاسمای جرقه افزایش پیدا می‌کند و با کاهش درجه حرارت قوس پلاسما، تحرک ذرات آن کم می‌شود. برای حفظ قوس الکتریکی مورد نیاز، بیشتر بودن گرادیان ولتاژ ضرورت دارد. این امکان وجود دارد که ولتاژ قوس باعث افزایش طول مسیر قوس شود. با افزایش طول مسیر قوس، مقاومت مسیر بیشتر شده و ولتاژ توسط تقسیم قوس به تعداد قوس‌های سری افزایش پیدا می‌کند.
طرز کار کلید هوایی بدین صورت است که فنر شارژ کلید به وسیله دسته گردنده یا موتور الکتریکی شارژ شده و کلید به حالت وصل مجدد در می‌آید. هنگام بروز خطا، رله الکترونیکی جریان خطا را توسط ترانس‌های نمونه‌بردار بررسی می‌کند و در زمانی معین، کلید هوایی فرمان فعال‌سازی مکانیزم جریان قطع را ارسال می‌کند.
اجزای اصلی کلید هوایی اشنایدر
کلید هوایی اشنایدر از اجزای متعددی تشکیل شده است که هر کدام نقش مهمی در عملکرد صحیح کلید ایفا می‌کنند:
- کنتاکت‌ها (Contacts): اجزای فلزی که جریان الکتریکی را بین مدار ورودی و خروجی برقرار یا قطع می‌کنند.
- محفظه خاموش‌کننده قوس (Arc Chute): بخشی از کلید که قوس الکتریکی را به هنگام قطع جریان خاموش می‌کند و از آسیب به تجهیزات جلوگیری می‌کند.
- مکانیسم قطع (Tripping Mechanism): بخشی که با شناسایی جریان غیرمجاز (مثل اضافه بار یا اتصال کوتاه)، دستور قطع جریان را صادر می‌کند.
- کنترل دستی و اتوماتیک: کلیدهای هوایی اشنایدر معمولاً قابلیت کنترل دستی و اتوماتیک را دارند تا در شرایط مختلف عملکرد صحیح داشته باشند.
- ترمینال‌های ورودی و خروجی: برای اتصال سیم‌های ورودی و خروجی به مدار.
- سیستم‌های حفاظتی: شامل واحدهای حفاظتی مانند حفاظت اضافه بار، اتصال کوتاه و حفاظت از نشتی جریان.
اجزای کلید هوایی های مختلف اشنایدر
بررسی اجزای مختلف این قطعه امکان آشنایی کامل با طرز کار کلید هوایی را فراهم می‌کند. کلید هوایی از رله‌های تعبیه شده در کلید تشکیل شده و خاصیت تاخیری یا Time Delay دارد. دیگر اجزای کلید هوایی شامل دکمه قطع و وصل، کنتاکت‌های اصلی، کنتاکت‌های جرقه زن، محفظه‌های جرقه‌گیر، ترمینال‌های ورودی و خروجی، نشان‌گرهای وضعیت قطع یا وصل کلید و سایر لوازم جانبی است.
طرز کار کلید هوایی منحصر به فرد بوده و دارای دو نوع کنتاکت است. کنتاکت اصلی جریان را عبور می‌دهد و کنتاکت جرقه زن، جرقه را به سمت جرقه‌گیر هدایت می‌کند. اجزای کلید هوایی شامل دو بخش داخلی و خارجی است.
اجزای مهم بخش خارجی عبارتند از:
- دکمه خاموش و روشن
- نمایشگر دیجیتال
- نشانگر موقعیت تماس
- دسته مکانیکی ذخیره کننده انرژی
- نشانگر مکانیزم ذخیره انرژی
- پلاک مشخصات
- نشانگر LED
- کنترلر
- کلید ریست
- کلید سه موقعیتی
- نشانگر موقعیت اتصال، آزمایش و قطع
مهم‌ترین اجزای داخلی کلید هوایی نیز شامل موارد زیر هستند:
- صفحات برقراری تماس
- سازه نگهدارنده فولادی
- کنترلر باز و بسته شدن مدارشکن
- ترمینال‌های افقی
- محافظ قوس الکتریکی
- فنرهای بسته شدن
- جعبه ترمینال
- ترانسفورماتور جریان به منظور حفاظت از واحد تریپ
طرز کار کلید هوایی اشنایدر
کلید هوایی اشنایدر با استفاده از مکانیسم‌های الکتریکی و مکانیکی عمل می‌کند تا مدارهای الکتریکی را در برابر شرایط غیرعادی محافظت کند. نحوه عملکرد این کلیدها را می‌توان به چند مرحله تقسیم کرد:
- تشخیص اضافه بار یا اتصال کوتاه:
در حالت نرمال، کلید هوایی به مدار اجازه می‌دهد که جریان عادی خود را عبور دهد. اما زمانی که جریان بیش از حد مجاز (ناشی از اضافه بار یا اتصال کوتاه) عبور کند، کلید هوایی این وضعیت را تشخیص می‌دهد. این کار معمولاً با استفاده از رله‌های حفاظتی یا تجهیزات مشابه انجام می‌شود. - فعال‌سازی مکانیسم قطع:
پس از شناسایی جریان غیرمجاز، مکانیسم قطع فعال می‌شود. این مکانیسم از طریق نیروی مکانیکی، کنتاکت‌های کلید را باز کرده و جریان را قطع می‌کند. - خاموش کردن قوس الکتریکی:
وقتی کلید هوایی کنتاکت‌ها را باز می‌کند، یک قوس الکتریکی بین کنتاکت‌ها ایجاد می‌شود. این قوس می‌تواند به تجهیزات آسیب برساند، اما در کلید هوایی اشنایدر، محفظه خاموش‌کننده قوس (Arc Chute) این قوس را به سرعت خاموش کرده و جریان الکتریکی را قطع می‌کند. - بازنشانی کلید:
پس از قطع جریان و رفع مشکل، کلید هوایی می‌تواند به صورت دستی یا اتوماتیک دوباره تنظیم شود و مدار را به حالت عادی برگرداند.
کاربردهای کلید هوایی اشنایدر
کلید هوایی اشنایدر در مدارهای ولتاژ بالا و قدرت‌های بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد و به طور گسترده‌ای در صنایع مختلف کاربرد دارد. برخی از مهم‌ترین کاربردهای این کلیدها عبارتند از:
- پست‌های برق و توزیع انرژی:
در پست‌های برق برای کنترل و حفاظت از خطوط توزیع برق و تجهیزات مربوط به آن استفاده می‌شود. - صنایع سنگین و کارخانه‌ها:
کلیدهای هوایی برای محافظت از تجهیزات برق صنعتی در برابر نوسانات جریان و خطرات احتمالی مورد استفاده قرار می‌گیرند. - نیروگاه‌ها و تأسیسات برق بزرگ:
در تأسیسات بزرگ، کلیدهای هوایی برای قطع و وصل کردن خطوط برق و حفاظت از تجهیزات به کار می‌روند. - ساختمان‌های تجاری و اداری:
در ساختمان‌های بزرگ تجاری، کلیدهای هوایی برای مدیریت و حفاظت از سیستم‌های توزیع برق مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مزایای کلید هوایی اشنایدر
استفاده از کلید هوایی اشنایدر مزایای زیادی دارد که به بهبود عملکرد و ایمنی سیستم‌های قدرت کمک می‌کند:
- ظرفیت بالای قطع جریان: کلیدهای هوایی اشنایدر می‌توانند جریان‌های بسیار بالایی را قطع کنند، که آنها را برای کاربردهای ولتاژ بالا مناسب می‌کند.
- قابلیت استفاده مجدد: برخلاف فیوزها که پس از یک بار عملکرد نیاز به تعویض دارند، کلیدهای هوایی قابلیت بازنشانی و استفاده مجدد دارند.
- سیستم خاموش‌کننده قوس الکتریکی: این سیستم به کاهش آسیب‌های ناشی از قوس الکتریکی کمک می‌کند و تجهیزات را در برابر خرابی‌های احتمالی محافظت می‌کند.
- پشتیبانی از کنترل دستی و اتوماتیک: این قابلیت به کاربر اجازه می‌دهد که کلید را به صورت دستی یا خودکار کنترل کند.
تفاوت کلید هوایی با کلیدهای دیگر
کلید هوایی در مقایسه با دیگر کلیدهای حفاظتی مثل کلید مینیاتوری (MCB) و کلید اتوماتیک کمپکت (MCCB) تفاوت‌هایی دارد:
- کلید مینیاتوری (MCB): برای مدارهای کم ولتاژ و جریان‌های کم استفاده می‌شود و در مصارف خانگی و تجاری کوچک کاربرد دارد.
- کلید اتوماتیک کمپکت (MCCB): برای مدارهای با ولتاژ و جریان متوسط به کار می‌رود و در صنایع و کارگاه‌ها مورد استفاده است.
- کلید هوایی (ACB): برای مدارهای ولتاژ بالا و قدرت‌های بالا طراحی شده و در صنایع سنگین و سیستم‌های توزیع انرژی کاربرد دارد.
نکات مهم در نصب و استفاده از کلید هوایی اشنایدر
- انتخاب صحیح ظرفیت جریان:
هنگام نصب کلید هوایی باید به میزان جریان نامی و توان مدار توجه شود تا کلید مناسب انتخاب شود. - بازرسی دوره‌ای:
کلیدهای هوایی باید به طور منظم بررسی شوند تا از عملکرد صحیح آنها اطمینان حاصل شود. - تنظیمات صحیح حفاظتی:
تنظیمات حفاظتی کلید باید متناسب با نیازهای مدار انجام شود تا از عملکرد نادرست جلوگیری شود.
بهترین مارک کلید هوایی کدام است؟
پس از آشنایی با طرز کار کلید هوایی و بررسی عملکرد این قطعه، انتخاب بهترین برند تولیدکننده اهمیت بالایی دارد. کلید هوایی آریما صنعت یکی از بهترین تولیدکنندگان انواع کلیدهای اتوماتیک فشار ضعیف است. کلید هوایی آریما صنعت دارای رنج ۶۳۰ تا ۶۳۰۰ آمپر بوده و با داشتن رله‌های مخصوص داخلی امکان ایجاد تأخیر را فراهم می‌کند. این کلیدها نصب راحت و آسانی داشته و از کاربردهای گوناگونی برخوردار هستند.
آریما صنعت انواع کلید هوایی را در ابعادی استاندارد طراحی کرده و مطابق با جدیدترین تکنولوژی‌های روز دنیا پیش می‌رود. همچنین با تأمین ایمنی کافی، شرایط را برای جلوگیری از اثرات ناشی از دمای محیط، دمای کار، اتصال کوتاه و غیره فراهم می‌کند. طرز کار کلید هوایی آریما صنعت بسیار ساده بوده و این قطعه بازدهی و طول عمر بالایی دارد. این کلیدها سه پل یا چهار پل بوده و به صورت ثابت یا کشویی قابل نصب هستند. همچنین مجهز به واحد حفاظت دیجیتالی بوده و امکان شارژ فنر به صورت دستی و موتور الکتریکی را فراهم کرده‌اند. این کلیدها دارای نرم‌افزاری برای نمایش پارامترهای الکتریکی هستند و قدرت قطع بالایی دارند. همچنین قابلیت اتصال به شبکه‌های صنعتی و PLC را داشته و وضعیت کلید یا دریافت فرمان را گزارش می‌دهند.
از کجا کلید هوایی آریما صنعت بخریم؟
پس از آشنایی با طرز کار کلید هوایی و بررسی ویژگی‌های بهترین قطعه، انتخاب یک مرکز خرید معتبر از اهمیت بالایی برخوردار است. فروشگاه‌های معتبر محصولات بهترین تولیدکننده‌های انواع کلید هوایی را پوشش داده و از جمله نمایندگی‌های بزرگ برند آریما صنعت هستند. این فروشگاه‌ها علاوه بر تضمین اصالت کالا، قطعات مختلف را با قیمتی مناسب در اختیار شما قرار می‌دهند.
سوالات متداول (FAQs)
- آیا کلید هوایی اشنایدر قابل استفاده در محیط‌های صنعتی سخت است؟
بله، کلیدهای هوایی اشنایدر برای استفاده در محیط‌های صنعتی سخت و تحت شرایط دشوار طراحی شده‌اند و دارای مقاومت بالا هستند. - آیا کلید هوایی به صورت خودکار مدار را بعد از رفع خطا وصل می‌کند؟
در برخی مدل‌ها، کلید هوایی می‌تواند به صورت خودکار پس از رفع مشکل مدار را وصل کند. اما در بسیاری از مواقع نیاز به بازنشانی دستی است. - آیا نصب کلید هوایی نیاز به تخصص خاصی دارد؟
بله، نصب و تنظیم کلید هوایی معمولاً توسط افراد متخصص و با تجربه انجام می‌شود تا از عملکرد صحیح آن اطمینان حاصل شود.
سخن پایانی
در این مقاله طرز کار کلید هوایی را مورد بررسی قرار داده و شما را با نکات مهم خرید این قطعه آشنا کردیم ، پیشنهاد می‌کنیم با مراجعه به فروشگاه‌های معتبر، مشخصات فنی قطعات مختلف را مقایسه کرده و مطابق با بودجه و نیاز خود بهترین انتخاب را داشته باشید ،کلید هوایی اشنایدر به عنوان یکی از ابزارهای مهم در حفاظت از مدارهای ولتاژ بالا، نقش حیاتی در حفظ ایمنی و سلامت تجهیزات برقی ایفا می‌کند. با درک نحوه کار این کلید و استفاده صحیح از آن، می‌توانید از مدارهای خود در برابر خطرات ناشی از جریان‌های غیرمجاز محافظت کرده و از خرابی‌های پرهزینه جلوگیری کنید
