در صنعت برق، حفاظت از تجهیزات و شبکه‌ها در برابر جریان‌های غیرمجاز یا اتصال کوتاه اهمیت زیادی دارد. یکی از مؤثرترین ابزارها برای انجام این کار، کلیدهای اتوماتیک هستند. شرکت اشنایدر الکتریک به‌عنوان یکی از پیشروهای جهانی در زمینه تولید تجهیزات برقی، انواع مختلفی از کلیدهای اتوماتیک را ارائه داده است که هر کدام برای کاربردی خاص طراحی شده‌اند.
کلیدهای اتوماتیک اشنایدر در مدل‌های مختلفی مانند کلید اتوماتیک کمپکت (MCCB)، کلید هوایی (ACB) و کلید مینیاتوری (MCB) تولید می‌شوند. این مدل‌ها از نظر رنج جریان، مکانیزم عملکرد، سرعت قطع مدار و قابلیت‌های حفاظتی با یکدیگر تفاوت دارند.
ویژگی‌های کلید اتوماتیک فشار ضعیف
کلیدهای فشار ضعیف دارای خاصیتی هستند به نام خاصیت محدود کنندگی جریان که هرچه این خاصیت بیش تر شود کلید گران تر می شود. این خاصیت به زمان قطع کلید بستگی دارد. اغلب در کاتالوگ کلیدهای فشار ضعیف دو مشخصه فنی به نام های Icu و Ics وجود دارند که دانستن مفهوم آن ها در انتخاب کلید مهم است.
- Icu : (Rated Ulimate Short Circuit Withstand Current) جریان اتصال کوتاهی که کلید فقط یک بار بدون اینکه آسیبی ببیند قادر به قطع آن بوده و برای دفعات بعدی نیاز به تعمیر و سرویس یا تعویض دارد.
- Ics : (Rated Service Short Circuit Withstand Current) جریان اتصال کوتاهی که کلید به دفعات قادر به قطع آن بوده بدون اینکه آسیبی ببیند و یا نیاز به تعمیر و یا تعویض پیدا کند. به طور کلی Icu≥Ics بوده و اغلب به صورت درصدی از Ics بیان می شود.
بحث اتصال کوتاه در استاندارد IEC60974-2 دارای دو مشخصه زیر است:
الف: کلیدها بدون رنج اتصال کوتاه هستند و به ازای اتصال کوتاه لازم است مورد بازبینی قرار گیرند.
ب : کلیدها یک مدت زمان کوتاه برای تحمل جریان اتصال کوتاه دارند و این قضیه به محدود کننده ی جریان وسیله بستگی دارد.
در نوع دوم حفاظت و سلامت تجهیزات بهتر از نوع اول است.
کلید اتوماتیک کمپکت
کلید اتوماتیک کمپکت از انواع کلیدهای الکترومکانیکی فشار ضعیف است که وظیفۀ قطع یا وصل مدار الکتریکی را برعهده دارد. کلید اتوماتیک اشنایدر توان قطع و وصل جریان نامی و همچنین قطع و وصل جریان اتصال کوتاه و اضافه بار را دارا است. کلید اتوماتیک کمپکت در بارهای اضافی از پیش تعیین شده بدون آسیب رسیدن به کلید، مدار را قطع می کند.
بنابراین کلید قطع مدار وسیله ای است ترکیبی که یک کلید قطع و یک وسیله حفاظت جریان اضافی تشکیل شده است. عملکرد آن مشابه ترکیب کلید معمولی همراه با فیوز است. همچنین کلیدهای اتوماتیک می توانند حفاظت اتصال به زمین، حفاظت موتوری و حفاظت ژنراتوری را با استفاده از رله های میکرولوجیک تعبیه شده داخل کلید تامین کنند.
نماد Iu نشان دهنده جریان نامی کلید است که در کلیدهای اشنایدر از ۱۶ آمپر تا ۱۶۰۰ آمپر طراحی می شود. اندازه و قالب این کلید اتوماتیک کمپکت با افزایش جریان نامی آن ها بزرگ می شود.
کلید های اتوماتیک کمپکت رنج جریان مختلفی دارند که با کد کالا روی پلاک کلید مشخص می شود.
- کلید اتوماتیک اشنایدر تا رنج ۱۰۰ آمپر با نماد NSX100
- تا رنج ۱۶۰ آمپر با نماد NSX160
- تا رنج ۲۵۰ آمپر با نماد NSX250
- تا رنج ۴۰۰ آمپر با نماد NSX400
- تا رنج ۶۳۰ آمپر با نماد NSX630
- تا رنج ۱۶۰۰ آمپر با نماد NS16
- کلید های هوایی تا رنج ۱۶۰۰ آمپر با نماد NT16
- تا رنج ۶۳۰۰ آمپر با نماد NW63
کلید هوایی
کلید هوایی یکی از انواع کلیدهای اتوماتیک فشار ضعیف است که در آمپرهای بالا استفاده می‌شود. کلید هوایی اشنایدر از ۶۳۰ تا ۶۳۰۰ آمپر طراحی و ساخته می شود از مدار در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه آنی و تاخیری و اتصال به زمین محافظت می‌کند.
این نوع کلید در دو سری NT و NW تولید می شود. موارد کاربرد این کلید در ورودی تابلوها است که معمولاً جریان بالایی دارند و برقراری حالت سلکتیو بین کلیدهای ورودی و کلیدهای خروجی را فراهم می کند. به دلیل وجود سیستم اطفای جرقه توسط هوای آزاد، به این نوع کلیدها، کلید اتوماتیک هوایی گفته می‌شود. عمر مفید کلید هوایی تقریباً دو برابر کلید اتوماتیک یا کمپکت است.
کلید مینیاتوری
از انواع کلیدهای فشار ضعیف است که اغلب در جریان های پایین و در تابلوهای روشنایی و تابلوهای توزیع با توان کم و یا جهت حفاظت مدارات کنترل و فرمان تجهیزات و تأسیسات برقی مورد استفاده قرار می گیرد. جریان قطع اتصال کوتاه این کلیدها چندان بالا نیست.
این کلید از دو قسمت مغناطیسی (جریان زیاد در مدت زمان کم)، حرارتی (افزایش تدریجی جریان) تشکیل شده است. کلید مینیاتوری انواع مختلفی دارد که پرکاربرد ترین آن ها دو نوع B و C است که به نوع روشنایی و موتوری معروف است.
نوع B در مصارف روشنایی و از نوع تند کار بوده و نوع C کند کار است. فیوز باید با توجه به نوع مصرف کننده و جریان عبوری از آن انتخاب شود. حداکثر جریان مورد استفاده با کلید مینیاتوری ۶۳ آمپر است و همین طور جریان قطع اتصال کوتاه این کلیدها به صورت نرمال ۶ کیلو آمپر یا ۱۰ کیلو آمپر است.
تفاوت کلید اتوماتیک و کلید مینیاتوری
کلید مینیاتوری یا MCB قطع کننده جریان مینیاتوری است که یک کلید قطع جریان اتصال کوتاه یا اضافه جریان است که جهت حفاظت در مدارات مورد استفاده قرار می گیرد. MCB دارای حداکثر جریان تا ۶۳ آمپر بوده و جریان قطع آن قابل تنظیم نیست. کلید اتوماتیک یا MCCB نیز یک قطع کننده جریان های زیاد یا اتصال کوتاه است؛ با این تفاوت که تا جریان های ۱۶۰۰ آمپر ساخته شده و جریان قطع آنها در یک محدوده خاص بسته به نوع کلید، قابل تنظیم است.
رله بی متال اتوماتیک
در تأسیسات صنعتی لازم است موتور به طور اتوماتیک قطع و یا وصل شود و کنتاکتور متناسب با نوع بار پیش بینی می شود. به منظور قطع اتوماتیک موتورها در صورت افزایش درجه حرارت بدنۀ موتور ناشی از اضافه بار، رله های حرارتی (بی متال) و یا رله های حرارتی مغناطیسی در مدار قرار داده می شود.
بی متال اشنایدر یا رله بی متال اشنایدر برای حفاظت از موتور الکتریکی در مقابل اضافه بار استفاده می شود و به کنتاکتور متصل می شود. عملکرد بی متال اشنایدر به این صورت است که اگر جریانی بیش از حد جریان تنظیم شده روی بی متال از آن عبور کند، عمل نموده و مسیر جریان را قطع می‌کند.
در واقع رله به المان حرارتی مجهز است و در موقعی که جریان بار اسمی برقرار می شود درجه حرارت المان حدود قابل قبولی دارد (به طور معمول ۴۰ درجه سانتی گراد). در صورت افزایش جریان تا بیش از مقدار اسمی و تولید حرارت در المان حرارتی، درجه حرارت از مقدار تنظیم رله تجاوز نموده رله عمل می نماید.
محافظ جان
از محافظ جان اشنایدر به منظور حفاظت از جان افراد در مقابل خطر برق گرفتگی و جلوگیری از خطرات جریان نشتی استفاده می شود. یکی از عوامل اصلی در بروز خسارت مالی، صدمات و تلفات جانی به ویژه در منازل مسکونی، مراکز اداری، تجاری و مجتمع های صنعتی عدم رعایت مسائل ایمنی در استفاده از انرژی برق است.
به منظور حفاظت از جان افراد در مقابل خطر برق گرفتگی و جلوگیری از خطرات جریان نشتی، از کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی (محافظ جان) استفاده می‌شود.
محافظ جان اشنایدر بر اساس حساسیت خود به دو نوع خانگی (تک فاز) و صنعتی (سه فاز) تقسیم می شوند و علاوه بر حفاظت افراد در مقابل تماس مستقیم و یا غیر مستقیم برق، با جلوگیری از نشتی جریان در حفاظت دستگاه ها و تجهیزات صنعتی نیز موثر خواهد بود. کلید محافظ جان اشنایدر به دو دسته کلی زیر تقسیم می‌شود:
- محافظت انسان در برابر تماس مستقیم با قطعات الکتریکی (۳۰ میلی آمپر)
- محافظت قطعات الکتریکی در برابر خطر آتش سوزی (۳۰۰ میلی آمپر)
دژنکتور
کلید قدرت یا دژنکتور یا disjoncteur وسیله ای است که در کنار توانایی قطع و وصل جریان، می تواند قوس ناشی از اتصال کوتاه را قطع کند. بدین علت برای هر دژنکتور در کنار جریان نامی و جریان تحمل اتصال کوتاه جریان نامی قطع اتصال کوتاه نیز تعریف می‌شود.
کلید قدرت یا دژنکتور کلیدی است که علاوه بر قطع و وصل خط، حفاظت شبکه را نیز برعهده دارد و در شرایط اتصال کوتاه شدن شبکه به وسیله عملکرد رله ها قسمت معیوب را مجزا می‌نماید.
دژنکتورها طوری طراحی شده اند که به طور اتوماتیک از طریق رله یا به طور دستی از فرمان و هم چنین از محل، در شرایط تحت ولتاژ و زیر بار و در زمان اتصال کوتاه که جریان عبوری از مدار ممکن است تا ۱۰ برابر جریان نامی در دژنکتور باشد، قادرند مدار را قطع نمایند بدون آنکه آسیبی به آن برسد.
مدار وصل دژنکتور
مدار وصل موتور با فرمان از راه دور (REMOTE) از اتاق فرمان و از نزدیک (LOCAL) بوبین وصل دژنکتور که به وسیله برق DC تغذیه ، تحریک و دژنکتور وصل می گردد.
مدار قطع دژنکتور
مدار قطع دژنکتور به این صورت است که به طور اتوماتیک از طریق رله و به طریق رله و یا دستی از راه دور و نزدیک بوبین قطع دژنکتور انرژی دار شده و باعث قطع دژنکتور می گردد.
دژنکتور ۲۰ کیلو ولتی اشنایدر الکتریک که از طریق رله ثانویه کنترل می شود، فرمان قطع را هم به صورت دستی و هم اتوماتیک (از طریق رله ثانویه) دریافت می کند (رله پرایمری ندارد).
منظور از رله ثانویه به این معنی هست که رله مورد نظر برای قطع دژنکتور، قسمت ثانویه دژنکتور را مونیتور می کند (خروجی برق دژنکتور) یعنی ۳ عدد ترانس جریان در خروجی کلید روی سر کابل های ۲۰ کیلو ولت قرار می دهیم و هنگامی که رله اتصال کوتاه را دید فرمان قطع صادر می کند. این رله های ثانویه در مواردی که نیاز به حفاظت در مقابل جریان زیاد و خطای زمین است مورد استفاده قرار می گیرند.
