کلید اتوماتیک هوایی

کلید اتوماتیک هوایی

کلید هوایی

کلید هوایی چیست و چه کاربردهایی دارد:

کلید اتوماتیک هوایی نوعی بریکر یا قطع کننده اتوماتیک فشار ضعیف هستند که در آمپرهای بالا به کار می روند، دلیل اینکه به این کلیدها هوایی گفته می شود این است که در این کلیدها اطفاء جرقه هنگام کلیدزنی در هوای آزاد صورت می پذیرد.
کلیدهای هوایی دو وظیفه ی اصلی را برعهده دارند:

1-سوئیچینگ

2-حفاظت از مدار

به عبارت دیگر کلیدهای هوایی علاوه بر قطع و وصل خط، از شبکه محافظت میکند و در شرایطی همچون افزایش یا کاهش ولتاژ، اتصال کوتاه شدن شبکه و یا کاهش و افزایش بیش از حد فرکانس، افزایش حرارت تجهیزات در برابر عبور جریان زیاد و یا اضافه بار و از سنکرون خارج شدن ژنراتورها از شبکه محافظت می نماید. حفاظت کلیدهای هوایی هم بصورت مغناطیسی و حرارتی است. این کلید پس از عمل کردن میتواند بصورت دستی یا اتوماتیک دوباره وارد مدار شود. کلید هوایی نسبت به سایر کلیدهای اتوماتیک فشار ضعیف رنج جریانی بالاتری را پوشش می دهند و لذا بیشتر در ورودی تابلوها به کار می روند.

کلید هوایی

چرا به این نوع کلیدها هوایی گفته می شود:
دلیل اینکه به این کلیدها هوایی گفته می شود این است که در این کلیدها اطفاء جرقه هنگام کلیدزنی در هوای آزاد صورت می پذیرد و لذا کنتاکت های کلید مسیر طولانی ای جهت خاموش کردن جرقه باید طی کنند که این از معایب کلید هوایی است. خاموش شدن این جرقه ها گازهای اضافی بوجود می آیند که باید از طریقی از کلید خارج شوند. این کلیدها از نظر ابعادی نیز از کلیدهای خلاء و SF6 بزرگتر هستند دسترسی به کنتاکت های اصلی کلید با برداشتن جرقه گیرها به راحتی امکانپذیر است در صورتی که در سایر کلیدها اینگونه نیست.
در داخل کلیدهای هوایی برای خاموش کردن جرقه ناشی از قطع جریان از محفظه های جرقه گیر بزرگ جهت اطفاء جرقه استفاده می شود. جنس این محفظه ها از سیلیس یا آزبست است و بصورت مشبک و لایه لایه ساخته شده اند و در قسمت بالای کلید هوایی نصب می گردند. نحوه ی کار این جرقه گیرها به این صورت است که جرقه را به جرقه های کوچکتر تقسیم می نماید و به این صورت جرقه زودتر خاموش می گردد.
کلیدهای هوایی دارای دو کنتاکت می باشند:

1-کنتاکت های اصلی یا قدرت که هنگام وصل شدن کلید وظیفه ی عبور جریان را بر عهده دارند.

2-کنتاکت های جرقه زن یا آرکینگ کنتاکت هایی هستند که در هنگام قطع و وصل کلید جرقه ها را به سمت جرقه گیر هدایت می نمایند.

در نوعی از کلیدهای هوایی از دمنده برای هدایت جرقه به جرقه گیر استفاده می شود و در نوع دیگر از حلقه ی مغناطیسی جهت هدایت جرقه به جرقه گیر استفاده می گردد. در این نوع هدایت نیروی مغناطیسی که در اثر عبور جریان از حلقه ایجاد می شود سبب هدایت جرقه به سمت بالای کلید می گردد و لذا جرقه از داخل جرقه گیرها عبور می کنند.هنگام قطع کلید ابتدا کنتاکت های اصلی قطع می شود و کنتاکت های جرقه زن همچنان بسته می مانند و سپس با جدا شدن کنتاکتهای جرقه زن، جرقه های تولید شده با عبور از محفظه ها خاموش می گردند. به این ترتیب هنگام قطع و وصل کلید کنتاکت های اصلی جرقه نمی زنند و آسیب نمی بینند و عمر کلید افزایش می یابد.
کلیدهای هوایی به دو صورت سه پل و چهار پل ساخته می شوند. کلیدهای هوایی دو نوع فیکس و کشویی می باشند علاوه بر قطع و وصل مدار وظیفه ی حفاظت از شبکه را نیز بر عهده دارند. با توجه به ظرفیت بالای کلید های هوایی، از این کلیدها در ورودی تابلوها قرار داده می شوند.

کلید هوایی اتوماتیک

 از وظایف و کارکردهای کلید هوایی:

  1. حفاظت شبکه در برابر اتصال کوتاه
  2. حفاظت شبکه در برابر افزایش و یا بیش از حد ولتاژ
  3. حفاظت شبکه در برابر افزایش و یا کاهش بیش از حد فرکانس
  4. حفاظت تجهیزاتن یا فیدرها در برابر اضافه بار یا افزایش حرارت
  5. حفاظت ژنراتورها در برابر خروج از سنکرون

جهت حفاظت اتصال کوتاه در این کلیدها ممکن است از فیوزهای فشار قوی استفاده گردد.

نحوه ی شارژ و دشارژ کردن فنر کلید هوایی و قطع و وصل کلید:

قطع و وصل کلیدهای هوایی غالبا توسط فنر شارژ شده است. این فنر یا بصورت دستی و یا اتوماتیک بوسیله ی یک موتور شارژ می گردد و کلید آماده به کار می شود.

جهت شارژ دستی کلید می باید اهرم روی کلید را چندین بار از بالا به پایین حرکت داد تا فنر شارژ شده و نشانگر روی کلید علامت شارز را نمایش دهد و برای شارژ اتوماتیک کلید هوایی از یک عدد موتور استفاده میگردد به این صورت که پس از قرار دادن موتور در محل مخصوص خود مطابق کاتالوگ و دستورالعمل نصب، با اعمال ولتاژ به موتور، موتور شروع به شارژ فنر می نماید.

پس از شارژ شدن فنر، مکانیزم کلید آماده وصل است. با فشار دادن شاسی CLOSE بر روی کلید، کنتاکت ها به هم وصل می شوند و با فشار دادن شاسی OPEN، مدار قطع می گردد. برخی از این کلیدها را می توان بعنوان کلید زمین به کار برد به این صورت که پس از بیرون آوردن کلید از تابلو توسط اهرم روی کلید، ورودی های کلید بهم وصل می شوند و با جا زدن کلید داخل تابلو این ورودی ها زمین شده و لذا مصرف کننده های پشت کلید زمین می شوند. این حالت توسط نشانگر روی کلید قابل مشاهده است.

شارژ کلید هوایی

مزیت کلیدهای هوایی نسبت به کلیدهای اتوماتیک کمپکت:

عمر کلیدهای هوایی 2 برابر عمر کلیدهای اتوماتیک کمپکت است و از قدرت قطع بالاتری نیز برخوردار می باشند. قدرت قطع کلیدهای هوایی بین 55 تا 200 کیلو آمپر می باشد. کلیدهای هوایی از 630 تا 6300 آمپر ساخته می شوند به دو صورت ثابت و کشویی هستند. کلیدهای هوایی از رله های الکترونیکی و میکرو پروسسوری بهره می برند و لذا از دقت و انعطاف بیشتری جهت حفاظت از شبکه دارند.
یکی از مزایای بسیار خوب کلیدهای هوایی، تشخیص تقدم قطع یا سلکتیویتی (Selectivity) بین کلیدهای ورودی و خروجی که بیشتر از نوع کلیدهای اتوماتیک هستند ضروری است.
پدیده هم برقراری یا تشخیص تقدم قطع یا سلکتیویتی (Selectivity):
کلیدهای هوایی دارای رله های مخصوص داخلی هستند که قابلیت ایجاد تاخیر را دارا هستند.برای برقرار شدن SELECTIVITY کامل بین کلیدهای ورودی و خروجی از کلیدهای هوایی استفاده می گردد. SELECTIVITY به معنی تقدم قطع کلیدهای خروجی نسبت به کلید اصلی ورودی می باشد به این معنی که در صورت وقوع خطا در هر یک از فیدرهای خروجی تنها همان کلید خروجی مربوطه قطع می گردد. ولی در صورتی که خطا تداوم یابد و با قطع شدن کلید فیدر مربوطه مشکل برطرف نشود کلید هوایی ورودی با تاخیر برق کل تابلو را قطع می نماید.
در داخل کلیدهای هوایی رله های با خاصیت تاخیری وجود دارند که عامل اصلی قابلیت selectivity کلید هستند. این رله ها در داخل کلید (Build-in) جاسازی شده اند.

اجزای کلید هوایی:

  1. کنتاکت های اصلی
  2. دکمه ی وصل
  3. دکمه ی قطع
  4. محفظه ی جرقه گیر
  5. ترمینال های ورود و خروج قدرت
  6. ترمینال های فرمان شامل کنتاکت های کمکی و رله شنت و رله آندر ولتاژ و موتور و …
  7. محفظه جرقه گیر
  8. کانتر یا شمارنده دفعات کارکرد کلید

فیوزهای فشار قوی:

کلیدهای هوایی از نظر ساختار به این صورت طراحی شده اند که به صورت اتوماتیک توسط موتور یا رله و یا بصورت دستی در شرایط اتصال کوتاه (که تا 10 برابر جریان نامی از کلید ممکن است عبور کند) مدار را قطع نمایند و شبکه را از خطر نابودی حفظ نمایند.
اتصال کوتاه یکی از پرکاربردترین خطرات و خطاهایی است که یک شبکه را تهدید می کند. خطای اتصال کوتاه به این صورت است که دو فاز با یکدیگر و یا سه عدد از فازها با یکدیگر یا با نول اتصال پیدا می کنند و در این حالت 10 تا 100 برابر جریان عادی از شبکه عبور می نماید. عبور چنین جریان زیادی سبب از بین رفتن عایق تجهیزات شبکه و بالا رفتن بسیار زیاد حرارت و لذا سوختن تجهیز طی چند ثانیه می گردد. به همین دلیل تشخیص حالت غیر عادی و رفع خطا در سیستم باید در کمترین زمان صورت پذیرد. برای تشخیص خطاها و حالات غیر عادی در شبکه و جدا کردن بخش معیوب از  سایر بخش ها از سیستم حفاظت استفاده می گردد.در کلید هوایی بوسیله ی عملکرد رله ها، قسمت های معیوب شناخته شده و از مدار جدا می شوند.

کاربردهای کلید هوایی:

  • سوئیچینگ ورودی یا اصلی در تابلوهای توزیع
  • اندازه گیری پارامترهای مختلف شبکه بطور مثال هارمونیک
  • ثبت تمامی خطاها و پارامترهای مهم و اعلام از طریق آلارم
  • امکان نصب تجهیزات مختلف جانبی برای اجرای فرمانهای مختلا از قبیل کنتاکت های کمکی و خطا،رله های شنت و آندر و تری، امکان نصب موتور و اینترلاک و غیره

تجهیزات جانبی کلیدهای هوایی:

  1. بوبین وصل CC COIL
  2. بوبین قطع CC COIL
  3. موتور
  4. رله کاهش ولتاژ یا آندر ولتاژ UVR
  5. کنتاکت کمکی
  6. کنتاکت خطا
  7. رله حفاظتی
ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.