کلید هوایی نوعی کلید اتوماتیک نوع حرارتی- مغناطیسی است و بدنه آن ها استقامت حرارتی و مکانیکی مداوم برای تحمل جریان نامی را دارا است. کلید های هوایی به صورت سه پل و چهار پل و در دو مدل ثابت و کشویی قابل سفارش گذاری است. این کلیدها در تابلوها بنام کلید اصلی، کلید کل، کلید اتوماتیک هوایی و… نامیده می شوند.
برای استفاده بهتر از این کلید ها و کنترل و فرمان آن ها از راه دور از لوازم جانبی متنوعی برای این کلید های اتوماتیک طراحی شده که قابلیت های این دستگاه را افزایش می دهد. در این مقاله به این تجهیزات و عملکرد آن ها می پردازیم.
کلید هوایی موتوردار
ساختار قطع و وصل این کلیدها معمولا به صورت فنر شارژ شده است. به این صورت که فنر شارژ کلید توسط دستۀ گردنده (مکانیزم شارژ دستی) یا موتور الکتریکی شارژ می شود و کلید به حالت وصل می رود و در وضعیت آماده برای بهره‌برداری قرار می‌گیرد.
با فشار دادن دکمه ON بر روی کلید، کلید وصل و با فشردن دکمه Off کلید قطع می‌شود. عملکرد کلیدهای هوایی به این شکل است که در هنگام بروز خطا، رلۀ الکترونیکی به کمک ترانس های نمونه بردار، جریان وقوع خطا را حس کرده و طی زمان معینی، فرمان دشارژ فنر و به عبارتی فعال ساختن مکانیزم قطع جریان توسط کلید را صادر می کند.
روش دیگر برای شارژ به کار گیری کلید هوایی موتوردار است. موتور کلید هوایی روی کلید نصب می شود و می توان با استفاده از آن از راه دور و بدون استفاده از دست کلید را شارژ کرد. قیمت کلید هوایی موتوردار از کلید هوایی با شارژ دستی بالاتر است. در صورتی که کلید هوایی موتوردار داشته باشیم می توانیم کلید را به صورتی دستی نیز شارژ کنیم.
مقایسه انواع کلید اتوماتیک
رله شنت و آندر ولتاژ کلید هوایی اشنایدر
انواع کلیدهای قدرت هوایی مجهز به بی متال (حفاظت در برابر اضافه بار) و بوبین مغناطیسی (حفاظت در برابر جریان اتصال کوتاه) هستند و می توانند حفاظت مدار را بر عهده گیرند. کاربرد این کلیدها در تأسیسات روشنایی و برق صنعتی، حفاظت خطوط و ماشین آلات، و در ثانویۀ ترانسفورماتورهای قدرت برای حفاظت از ترانسفورماتور است.
کاربرد کلید هوایی در فیدرهای ورودی و فیدرهای خروجی است و روی باسبارهای افقی و عمودی نصب نمود. از این کلیدها برای حفاظت موتورها، خازن ها، ژنراتورها، باسبارها و کابل ها استفاده می شود. نکتۀ قابل توجه اینکه قسمت میکرولوجیک کلید هوایی اشنایدر می تواند انواع حفاظت های الکتریکی را پشتیبانی نماید.
استفاده از دو نوع رله با نام های رله شنت و رله آندر ولتاژ، کنترل کلید هوایی را بر عهده دارد. رله های آندر ولتاژ و شنت تریپ داخل کلید هوایی نصب می شوند. ویژگی این رله ها خاصیت تأخیری آنهاست که عنصر اصلی در تأمین هماهنگی، از طریق صدور فرمان قطع با تأخیر است.
اگر نیاز به شارژ کلید هوایی توسط موتور الکتریکی باشد، باید هنگام خرید کلید هوایی موتور دار ثبت سفارش شود. در این حالت همراه با موتور، دو عدد رله شنت نیز ارسال می شود که می توان یکی از رله ها را رلۀ آندر ولتاژ سفارش داد. موتور کلید هوایی اشنایدر با ولتاژ ۱۱۰ ولت و ۲۲۰ ولت AC موجود است و هنگام خرید کلید باید نوع ولتاژ موتور مشخص گردد. در بیشتر موارد کلید هوایی موتور دار اشنایدر الکتریک با ولتاژ ۲۲۰ ولت AC انتخاب می شود.
مزایای کلید اتوماتیک هوایی
از مزایای کلید اتوماتیک هوایی اشنایدر می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کلید خودکار پس از قطع مدار در اثر جریان زیاد و یا هر عامل دیگری بلافاصله دوباره آماده بهره برداری می باشد.
- ساختمان این کلید بگونه ای است که اگر کلید را بر روی یک مدار اتصال کوتاه شده ببندیم، در ضمن عمل بسته شدن، رله اضافه جریان کلید به سرعت وارد عمل شده و مدار را قطع می کند.
- با کمک کنتاکت های فرعی که در کلید هوایی اشنایدر تعبیه شده (چهار عدد کنتاکت موقعیت – یک عدد کنتاکت خطا) می توان وضعیت کلید را در هر حالت قطع، وصل یا وقوع خطا تعیین و در اتاق فرمان منعکس کرد.
در برخی از شبکه های توزیع می بایست به محض برگشت جریان (ولتاژ) یا افت بیش از حد مجاز ولتاژ، مدار بطور خودکار قطع و آلارم های لازم ایجاد گردد. همچنین در بعضی موارد ورود اتوماتیک یا دستی ژنراتور اضطراری یا ترانسفورماتور در شبکه توزیع جهت تداوم کار شبکه یا انجام تعمیرات دوره ای شبکه اجتناب ناپذیر می باشد. در چنین حالاتی فقط از کلید اتوماتیک می توان استفاده کرد.
واحد حفاظتی میکرولوجیک
یکی دیگر از لوازم جانبی کلید اتوماتیک هوایی اشنایدر واحد حفاظتی میکرولوجیک است که این قسمت انواع حفاظت های الکتریکی مثل حفاظت اتصال کوتاه، حفاظت خطای زمین و نشتی زمین، حفاظت نول و حفاظت اضافه بار را پشتیبانی می کند. واحد حفاظتی میکرولوجیک یک واحد کنترلی است که مقادیر نامی توان، ولتاژ و جریان را نمایش می دهد و اندازه گیری می کند، روی کلید نصب می شود و انواع مختلفی دارد. آستانۀ حفاظت و تأخیرها توسط پیچ های تنظیمی، تنظیم می شوند.
حفاظت اتصال کوتاه
- حفاظت کوتاه مدت (rms) و لحظه ای
- انتخاب نوع I2T روشن یا خاموش برای تاخیر کوتاه مدت
حفاظت خطای زمین
- خطای زمین یا پسماند
- انتخاب نوع I2T روشن یا خاموش برای تأخیر
حفاظت نشتی زمین
- عملکرد بدون منبع تغذیه خارجی
- حفاظت در برابر نویز
- مقاومت در برابر مولفه DC، کلاس A تا ۱۰A
حفاظت نول
- در کلید اتوماتیک سه پل، حفاظت نول ممکن نیست.
- در کلیدهای اتوماتیک چهار پل، حفاظت نول از طریق یک کلید ۳ حالته انجام می شود.
- نول حفاظت نشده (۴P 3d) یا حفاظت نول در Ir (4P 4d)
حفاظت اضافه بار
- حفاظت بلند مدت rms حقیقی
- حافظه حرارتی: تصویر حرارتی قبل و بعد از عمل کردن رله
- دقت تنظیمات می تواند از طریق محدود کردن رنج تنظیمات با استفاده از یک صفحۀ حفاظت اضافه بار متفاوت، افزایش یابد.
- حفاظت اضافه بار می تواند از طریق استفاده از یک Rating Plug ویژه، حذف گردد. (وقتی در حالت OFF قرار گیرد)
اعلام خطر اضافه بار
یک LED هشدار دهنده زرد رنگ وقتی جریان از حد آستانه تنظیم اضافه بار تجاوز کند، روشن می شود.
گزینه ارتباطی
پورت ارتباطی COM می تواند موارد زیر را ارسال کند:
- تنظیمات دستگاه
- علل عمل کردن رله
- قرائت مقادیر ماکزیمم
- تمام اندازه گیری های آمپرمتر
واحدهای حفاظت میکرولوجیک مدارهای قدرت را محافظت می کنند. آنها همچنین اندازه گیری، نمایش، ارتباط و ماکزیمم مقدار جریان را هم ارائه می دهند. نوع ۶ حفاظت خطای زمین و نوع ۷ حفاظت نشتی زمین را پوشش می دهند.
در صورتی که چراغ AP میکرولوژیک روشن شود یا CT ها خراب شده یا میکرولوژیک کلید هوایی، که معمولاً میکرولوژیک و متعلقات آن خراب می شود. نکته قابل توجه اینکه میکرولوژیک کلید هوایی قابل تعویض است.
واحد حفاظتی میکرولوجیک کلید هوایی به چهار دسته تقسیم می شوند: میکرولوجیک A، میکرولوجیک P، میکرولوجیک E و میکرولوجیک H. نوع میکرولوجیک میزان حفاظت کلید را مشخص می کند که میکرولوجیک ۲، میکرولوجیک ۵، میکرولوجیک ۶ و میکرولوجیک ۷ را شامل می شود.
