کلید هوایی یکی از انواع کلیدهای اتوماتیک فشار ضعیف است که در آمپرهای بالا استفاده می شود. این کلید از ۶۳۰ تا ۶۳۰۰ آمپر طراحی و ساخته می‌شود و از مدار در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه آنی و تاخیری و اتصال به زمین محافظت می‌کند.
کلید هوایی چیست؟
این نوع کلید در دو سری NT و NW تولید می‌شود. 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 می‌کند.
به دلیل وجود سیستم اطفای جرقه توسط هوای آزاد به این نوع کلیدها، کلید اتوماتیک هوایی گفته می‌شود. عمر مفید کلید هوایی حدودا دو برابر کلید اتوماتیک یا کمپکت است.
مدار فرمان و سیم کشی کلیدهای هوایی
مدار فرمان مجموعه‌ای از اجزاء الکتریکی است که برای کنترل و هدایت عملکرد کلیدهای هوایی طراحی شده است. این مدار شامل بخش‌های مختلفی مانند منبع تغذیه، کلید فرمان، کنتاکتور، رله، فیوز، سیم و کابل می‌باشد که هرکدام نقش مشخصی در عملکرد سیستم ایفا می‌کنند.
- منبع تغذیه: تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز مدار فرمان را بر عهده دارد و می‌تواند از نوع AC یا DC باشد.
- کلید فرمان: توسط اپراتور یا سیستم‌های اتوماسیون برای ارسال سیگنال‌های کنترلی به مدار فرمان استفاده می‌شود.
- کنتاکتور: نوعی کلید الکترومغناطیسی که برای قطع و وصل جریان در مدار قدرت به کار می‌رود.
- رله: وسیله‌ای که با دریافت یک سیگنال الکتریکی ضعیف، امکان کنترل و قطع و وصل جریان‌های قوی‌تر را فراهم می‌کند.
- فیوز: از مدار در برابر اضافه‌بار و اتصال کوتاه محافظت می‌کند.
- سیم و کابل: وظیفه انتقال سیگنال‌های کنترلی و جریان برق را در مدار فرمان بر عهده دارند.
این اجزاء با همکاری یکدیگر، عملکرد ایمن و کارآمد مدار فرمان را تضمین می‌کنند.
اجزای کلید هوایی اشنایدر الکتریک
برخی از اجزای کلید هوایی عبارت اند از: دکمه قطع کلید، دکمه وصل کلید، کنتاکت های اصلی، کنتاکت های جرقه زن، محفظه های جرقه گیر، ترمینال های ورودی و خروجی، نشان گرهای وضعیت قطع یا وصی کلید، لوازم جانبی کلید اتوماتیک.
قدرت قطع این کلید نسبت به کلید اتوماتیک بیشتر است. در این نوع از کلیدهای فشار قوی همانند دیگر انواع این کلیدها برای خاموش کردن جرقۀ ناشی از قطع جریان از محفظۀ جرقه‌گیر بزرگ جهت خاموش کردن جرقه استفاده می‌شود.
محفظۀ جرقه گیر از جنس سیلیس و یا آزبِست بوده و به صورت مشبک و لایه لایه طراحی و ساخته می شود. کاربرد جرقه‌گیر برای تقسیم جرقه به جرقه های کوچکتر و در نتیجه خاموشی زودتر جرقه ها است.
کلیدهای هوایی اشنایدر دارای دو نوع کنتاکت است: کنتاکت اصلی که در شرایط وصل کلید، وظیفۀ عبور جریان را بر عهده دارد و دیگری کنتاکت های جرقه زن که در لحظۀ قطع و وصل کلید وظیفۀ هدایت جرقه به سمت جرقه گیر را دارد.
انواع کلید هوایی اشنایدر الکتریک
کلید هوایی به دو سری NT و NW تقسیم می شود. این تقسیم بندی بر اساس عملکرد و رنج جریان کلیدها انجام می شود و هر سری کاربرد متفاوتی دارد. هر دو سری NT و NW کلید هوایی اشنایدر در دو نوع سه پل و چهار پل تولید می شود و دارای واحد حفاظت میکرولوجیک است. در ادامه مشخصات هر دو سری را بررسی می کنیم.
کلید هوایی سری NT
کلید هوایی سری NT یکی از تجهیزات حفاظتی مهم در سیستم‌های توزیع و انتقال برق است که برای قطع و وصل جریان در شرایط عادی و اضطراری مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کلیدها به دلیل قابلیت عملکرد در جریان‌های بالا و طراحی مقاوم، نقش مهمی در افزایش ایمنی و پایداری شبکه برق دارند.
کلیدهای هوایی سری NT معمولاً در تابلوهای فشار ضعیف و متوسط نصب می‌شوند و با استفاده از مکانیزم‌های الکترومغناطیسی یا فنری، عملیات کلیدزنی را انجام می‌دهند.
این تجهیزات به دلیل ویژگی‌هایی مانند سرعت عملکرد بالا، طول عمر زیاد و قابلیت هماهنگی با سیستم‌های هوشمند، در صنایع مختلف از جمله نیروگاه‌ها، پست‌های برق و کارخانجات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند و دارای مشخصات زیر هستند.
- رنج جریانی ۶۰۰ تا ۱۶۰۰ آمپر
- در دو مدل ثابت (Fixed) و کشویی
- عرضه شده به صورت سه پل و چهار پل
- با قدرت قطع ۴۲ و ۵۰ کیلو آمپر
- دارای واحد حفاظت دیجیتالی (میکرولوژیک)
- دارای نرم افزار برای نمایش پارامترهای الکتریکی
- امکان شارژ فنر به صورت دستی و موتور الکتریکی
- امکان حفاظت نول در مدل های سه پل با نصب CT خارجی
- قابلیت اتصال به شبکه های صنعتی و PLC، گزارش دهی وضعیت کلید یا دریافت فرمان
- امکان کنترل قطع و وصل به دو طریق: محلی (روی کلید) و راه دور یا شبکه های ارتباطی
- کلید هوایی چیست؟
کلید هوایی سری NW
کلید هوایی سری NW یکی از پیشرفته‌ترین تجهیزات حفاظتی در شبکه‌های برق فشار ضعیف و متوسط است که برای کنترل و ایمنی مدارهای الکتریکی طراحی شده است. این کلیدها با قابلیت قطع و وصل جریان‌های بالا، عملکرد مطمئن و سازگاری با سیستم‌های هوشمند، نقش مهمی در بهبود پایداری شبکه ایفا می‌کنند.
کلیدهای سری NW به دلیل طراحی ماژولار، مکانیزم‌های پیشرفته قطع اضطراری و امکان تنظیم پارامترهای حفاظتی، در صنایع مختلف، نیروگاه‌ها و تأسیسات برق کاربرد گسترده‌ای دارند و دارای مشخصات زیر هستند.
- رنج جریانی ۸۰۰ تا ۶۳۰۰ آمپر
- در دو مدل ثابت (Fixed) و کشویی
- عرضه شده به صورت سه پل و چهار پل
- نوع سه پل در رنج جریان ۸۰۰ تا ۶۳۰۰ آمپر و نوع چهار پل از ۸۰۰ تا ۴۰۰۰ آمپر
- با قدرت قطع ۴۲ ، ۶۵ و ۱۰۰ کیلو آمپر
- دارای واحد حفاظت دیجیتالی (میکرولوژیک)
- دارای نرم افزار برای نمایش پارامترهای الکتریکی
- امکان شارژ فنر به صورت دستی و موتور الکتریکی
- امکان حفاظت نول در مدل های سه پل با نصب CT خارجی
- قابلیت اتصال به شبکه های صنعتی و PLC، گزارش دهی وضعیت کلید یا دریافت فرمان
- امکان کنترل قطع و وصل به دو طریق
کلید هوایی کشویی اشنایدر
کلید هوایی اشنایدر در دو نوع ثابت و کشویی تولید می شود. کلید هوایی ثابت یا فیکس در محل نصب می شود و پس از نصب امکان تغییر مکان یا جا به جایی آن وجود ندارد. کلید هوایی کشویی روی یک ریل نصب می شود و می توان آن را جا به جا کرد و دسترسی به بخش های مختلف آن پس از نصب امکان پذیر است. قیمت کلید هوایی کشویی از کلید اتوماتیک فیکس اشنایدر به مراتب بالاتر است.
نکات خرید کلید هوایی
انتخاب و خرید کلید هوایی یکی از تصمیمات مهم در طراحی و تجهیز سیستم‌های برق صنعتی و ساختمانی است. این کلیدها به دلیل نقش حیاتی در حفاظت و کنترل جریان‌های الکتریکی، باید با دقت و بر اساس نیازهای شبکه انتخاب شوند.
توجه به عواملی مانند ظرفیت جریان، ولتاژ نامی، نوع مکانیزم قطع و وصل، قابلیت هماهنگی با سیستم‌های حفاظتی و برند سازنده از نکات اساسی در خرید کلید هوایی محسوب می‌شود. انتخاب صحیح این تجهیزات می‌تواند به افزایش ایمنی، کاهش هزینه‌های نگهداری و بهبود عملکرد شبکه برق کمک کند.
- جریان نامی کلید هوایی (بین ۶۳۰ تا ۶۳۰۰ آمپر)
- قدرت قطع کلید هوایی (۴۲ کیلو آمپر مخصوص کلید NT و ۵۰ ، ۷۰ و یا ۱۰۰ کیلو آمپر مخصوص کلید NW)
- تعداد پل کلید هوایی (سه پل یا چهار پل)
- میکرولوژیک کلید هوایی (نوع ۲ حفاظت پایه، نوع ۵ حفاظت سلکتیو، نوع ۶ حفاظت سلکتیو + حفاظت خطای زمین و نوع ۷ حفاظت سلکتیو + حفاظت نشتی جریان)
- مکانیزم موتوری (موتور ۱۱۰ یا ۲۲۰ ولت AC)
نصب کلید هوایی
نصب کلید هوایی یکی از مراحل حیاتی در طراحی و بهره‌برداری از سیستم‌های الکتریکی است که به منظور حفاظت، کنترل و توزیع برق در شبکه‌های ولتاژ بالا انجام می‌شود. این کلیدها به دلیل توانایی در قطع و وصل بارهای الکتریکی تحت شرایط عادی و اضطراری، نقش مهمی در افزایش ایمنی و پایداری شبکه دارند.
نصب صحیح کلید هوایی مستلزم رعایت استانداردهای فنی، بررسی مشخصات الکتریکی و مکانیکی و اطمینان از اتصالات مناسب است. اجرای دقیق این فرآیند نه‌تنها عملکرد بهینه تجهیزات را تضمین می‌کند، بلکه از بروز خطاهای الکتریکی و خطرات احتمالی نیز جلوگیری خواهد کرد که رعایت نکات زیر هنگام نصب کلید هوایی ضروری است:
- درجه حفاظت تابلو باید با درجه حفاظت کلید مطابقت داشته باشد.
- کلیدهای قدرت فشار متوسط باید مطابق با استاندارد IEC56 یا سایر استانداردهای معتبر انتخاب شوند.
- دسترسی به کلید فشار متوسط در هنگام بهره‌برداری، سرویس و تعمیرات باید به‌سادگی امکان‌پذیر باشد.
- ایمنی اپراتورها و تأسیسات از طریق استفاده از اینترلاک مناسب بین کلیدها تضمین شود.
- در هنگام کلیدزنی، ورود یا خروج کلید در تابلوهای کشویی، هیچ‌گونه خطری متوجه اپراتور نشود.
- محفظه کلید فشار متوسط باید به‌گونه‌ای طراحی شود که شرایط محیطی، دمای کار و وقوع اتصال کوتاه باعث اختلال در عملکرد تابلو نشود.
فرق کلید هوایی و کامپکت
کلیدهای هوایی و کامپکت از جنبه‌های مختلفی مانند ابعاد، ظرفیت، نوع تریپ یونیت، قابلیت تنظیم و نحوه نصب با یکدیگر تفاوت دارند. در ادامه به بررسی هر یک از این موارد می‌پردازیم:
۱. ابعاد
یکی از تفاوت‌های بارز بین این دو نوع کلید، اندازه آنهاست. کلیدهای هوایی ابعاد بزرگ‌تری دارند و فضای بیشتری اشغال می‌کنند. در مقابل، کلیدهای کامپکت به دلیل طراحی کوچکتر، گزینه مناسبی برای فضاهای محدود محسوب می‌شوند.
۲. ظرفیت
کلیدهای کامپکت ظرفیت پایین‌تری دارند و برای جریان‌های سبک‌تر به کار می‌روند. این کلیدها در بازه ۱۶ تا ۳۲۰۰ آمپر با قدرت قطع ۲۵ تا ۱۰۰ کیلوآمپر تولید می‌شوند. در حالی که کلیدهای هوایی توانایی تحمل جریان تا ۶۳۰۰ آمپر را دارند و می‌توانند افزایش ناگهانی جریان را تا ۱۵۰ کیلوآمپر مدیریت کنند.
۳. تریپ یونیت (واحد حفاظتی)
واحد حفاظتی یکی دیگر از تفاوت‌های مهم این دو کلید است. کلیدهای کامپکت از مکانیزم حرارتی-مغناطیسی برای قطع جریان در شرایط اضافه‌بار یا اتصال کوتاه استفاده می‌کنند. این سیستم شامل یک نوار دو فلزی (بی‌متال) و یک سیم‌پیچ الکترومغناطیسی است که هنگام افزایش دما یا جریان بیش از حد، عمل می‌کند.
در مقابل، کلیدهای هوایی مجهز به برد الکترونیکی هستند که علاوه بر دقت و سرعت بیشتر، امکانات حفاظتی پیشرفته‌تری مانند حفاظت در برابر نشتی جریان، خطای زمین و قابلیت تنظیم و برنامه‌ریزی را ارائه می‌دهند.
نکته قابل توجه این است که کلیدهای کامپکت با ظرفیت ۸۰۰ آمپر و بالاتر، همانند کلیدهای هوایی، از تریپ یونیت‌های الکترونیکی میکرولاجیک بهره می‌برند. همچنین، کاربران می‌توانند برای کلیدهای کامپکت، مدل‌های پیشرفته‌تر این تریپ یونیت‌ها را انتخاب کنند.
۴. قابلیت تنظیم
کلیدهای کامپکت در دو نوع قابل تنظیم و غیرقابل تنظیم (فیکس) تولید می‌شوند. مدل‌های فیکس تنها در یک ظرفیت ثابت کار می‌کنند، اما مدل‌های قابل تنظیم امکان تغییر ظرفیت در محدوده‌ای مشخص را فراهم می‌کنند. این ویژگی باعث می‌شود در صورت تغییر جریان نامی مدار، نیازی به تعویض کلید نباشد.
در مقابل، تمام کلیدهای هوایی به‌صورت قابل تنظیم طراحی شده‌اند و حتی زمان قطع مدار نیز بر اساس شدت افزایش جریان، قابل تنظیم است.
۵. نحوه نصب
کلیدهای کامپکت به‌صورت دائم در تابلو برق نصب می‌شوند و برای تعمیر یا سرویس، نیاز به زمان زیادی برای جداسازی دارند. اما کلیدهای هوایی را می‌توان به‌صورت کشویی نصب کرد که این قابلیت، فرآیند جداسازی و نصب مجدد را بسیار ساده‌تر می‌کند.
این کشو که به‌عنوان یک اکسسوری برای تمامی کلیدهای هوایی قابل تهیه است، با استفاده از یک جک دستی (هندل) امکان خارج کردن یا نصب مجدد کلید را فراهم می‌کند. با توجه به وزن و ابعاد بزرگ کلیدهای هوایی، این ویژگی یک مزیت مهم به شمار می‌رود.
