کلید هوایی

کلید هوایی

کلید هوایی (Air Circuit Breaker یا به اختصار ACB) یکی از مهم‌ترین و قدرتمندترین تجهیزات حفاظتی و قطع‌کننده در سیستم‌های برق صنعتی و شبکه‌های فشار ضعیف (LV) و تا حدی فشار متوسط است.

در ادامه، راهنمای جامع و فنی درباره عملکرد، انواع، کاربردها و نکات کلیدی انتخاب کلید هوایی آورده شده است:

۱. چرا به آن «کلید هوایی» می‌گویند؟

علت نام‌گذاری این کلید، محیط خاموش‌سازی جرقه (Arc Quenching) است. هنگامی که کنتاکت‌های کلید زیر بار باز می‌شوند، جرقه الکتریکی (قوس) شدیدی ایجاد می‌شود. در کلید هوایی، این قوس در هوای آزاد (اتمسفر) و به کمک محفظه‌های جرقه‌گیر (Arc Chutes) طولانی، خنک و به سرعت خرد و خاموش می‌شود (برخلاف کلیدهای روغنی، گازی SF6 یا خلاء).

۲. وظایف و ویژگی‌های اصلی

• حفاظت کامل: محافظت در برابر اضافه‌بار (Overload)، اتصال کوتاه (Short Circuit)، خطای زمین (Ground Fault) و خطاهای ولتاژی/فرکانسی.
• تحمل جریان‌های بسیار بالا: معمولاً از رنج ۶۳۰ آمپر تا ۶۳۰۰ آمپر تولید می‌شوند.
• قدرت قطع بالا (Breaking Capacity): توانایی قطع جریان‌های اتصال کوتاه بسیار شدید (معمولاً بین ۴۰kA تا بیش از ۱۰۰kA).
• قابلیت تنظیم دقیق (Selectivity): مجهز به رله‌های حفاظتی هوشمند الکترونیکی یا میکرپروسسوری (Trip Units) برای تنظیم دقیق زمان تاخیر و آستانه قطع جهت ایجاد هماهنگی حفاظتی با سایر کلیدهای پایین‌دست.

۳. انواع کلید هوایی از نظر مکانیزم نصب

1. ثابت (Fixed Type):
   • کلید مستقیماً روی شینه‌ها و اسکلت تابلو پیچ می‌شود.
   • هزینه اولیه کمتر است، اما برای سرویس، تعمیر یا تست نیاز به خاموشی کامل تابلو دارد.
2. کشویی (Draw-out یا Withdrawable Type):
   • کلید روی یک شاسی یا کاست سوار می‌شود و با یک اهرم می‌توان آن را به حالت وصل، تست، قطع یا کاملاً بیرون کشیده تغییر وضعیت داد.
   • امنیت بالا، امکان تعویض و تعمیر بسیار سریع بدون نیاز به قطع کامل برق تابلو.

۴. انواع از نظر تعداد پل

• ۳ پل (3P): متداول در شبکه‌های سه فاز صنعتی (بدون قطع نول).
• ۴ پل (4P): دارای پل حفاظتی و قطع برای سیم نول (ضروری در سیستم‌های تغییر منبع ژنراتور/ترانسفورماتور و شبکه‌های با نامتعادلی بار یا هارمونیک بالا).

۵. تجهیزات جانبی و لوازم موتوری

کلیدهای هوایی معمولاً امکان نصب لوازم جانبی متنوعی را دارند:

• موتور شارژ فنر (Motor Mechanism): جهت شارژ خودکار فنر کلید از راه دور.
• بوبین وصل (Closing Release): صدور فرمان وصل الکتریکی از راه دور (PLC یا کلید استارت).
• بوبین قطع (Shunt Trip): قطع کلید از راه دور در صورت فرمان حفاظتی یا اضطراری.
• رله افت ولتاژ (Undervoltage Release - UVR): قطع خودکار کلید در صورت قطع برق یا افت ولتاژ شدید.
• کنتاکت‌های کمکی و خطا (Auxiliary & Alarm Contacts): ارسال وضعیت باز/بسته یا تریپ کلید به سیستم مانیتورینگ.
• اینترلاک مکانیکی و الکتریکی (Interlock): برای سیستم‌های چنج‌اور (ATS) میان برق شهر و ژنراتور.

۶. برندهای مطرح بازار

• برندهای برتر اروپایی/جهانی: اشنایدر الکتریک (Schneider Electric - سری Masterpact)، زیمنس (Siemens - سری Sentron/3WL)، ای‌بی‌بی (ABB - سری Emax).
• برندهای معتبر آسیایی/کره‌ای: ال‌اس (LS Electric - سری Susol و Metasol)، هیوندای (Hyundai).
• برندهای اقتصادی و چینی: چانت (Chint)، هیمل (Himel).