به منظور حفاظت از تاسیسات روشنائی، برق صنعتی، سیم و کابل، و ماشین آلات در برابر اضافه بار و جریان اتصال کوتاه، از فیوزها، کلیدهای فیوز و کلیدهای اتوماتیک استفاده می شود. اما به دلیل اینکه فیوزها همیشه نمی توانند عمل حفاظت موضعی و سلکتیو را در انواع مختلف شبکه ها به طور کامل و بدون خطا انجام دهند و به علت اینکه در شبکه های سه فاز در مواقع افزایش جریان اغلب نیاز به قطع همزمان سه فاز است، نمی توان همیشه از فیوز و کلید فیوز استفاده کرد. بنابراین، استفاده از
کلیدهای اتوماتیک اهمیت دارد. در بعضی از شبکه های توزیع، لازم است که به محض بازگشت جریان (ولتاژ) یا افت بیش از حد مجاز ولتاژ، مدار به طور خودکار قطع و آلارم های لازم ایجاد شود. 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 خواهد بود. در چنین حالاتی فقط می توان از
انواع کلیدهای اتوماتیک استفاده کرد.
کلید اتوماتیک
کلید اتوماتیک به کلید هایی گفته می شود که دارای رله ها هستند و هر کدام برای کاربردهای مخصوصی مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال، کلیدهای اتوماتیک هوایی دارای رله های بسیار هوشمند از نوع رله های الکترونیکی هستند، اما کلیدهای غیر اتوماتیک کلید هایی هستند که صرفا برای قطع و وصل مورد استفاده قرار می گیرند و فاقد رله هستند. به عنوان مثال،
کنتاکتور یک تجهیز غیر اتوماتیک است که برای قطع و وصل های گوناگون با کاربردهای مختلف بهره گرفته می شود، مثلا کنتاکتور AC3 برای بارهای القایی است.
کلیدهای اتوماتیک نسبت به فیوزها و کلید فیوزها مزایای بسیاری دارند:
- کلید اتوماتیک پس از قطع مدار در اثر جریان زیاد و یا هر عامل دیگری بلافاصله دوباره آماده بهره برداری خواهد بود.
- با کمک کنتاکت های فرعی که در آن تعبیه شده، می توان وضعیت کلید را در هر حالت (قطع، وصل یا وقوع خطا) توسط سیگنال تعیین و در اتاق فرمان منعکس کرد.
- ساختمان این کلید ها به گونه ای است که اگر کلید را بروی 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
کلیدهای اتوماتیک بر اساس کاربرد و طراحی به دو نوع کلید فشار ضعیف و کلید فشار قوی یا کلید قدرت یا دژنکتور تقسیم می‌شود. کلیدهای فشار ضعیف در برق فشار ضعیف و جریان‌های پایین برای قطع و وصل مدار زیر بار استفاده می‌شود. کلیدهای قدرت یا دژنکتورها برای قطع و وصل مدار ولتاژ بالا و کنترل آن کاربرد دارد. در ادامه هر دو دسته کلید را به طور کامل بررسی می‌کنیم.
کلید های فشار ضعیف
همانطور که اشاره شد، کلید های فشار ضعیف در انجام عملیات قطع و وصل مدارهای الکتریکی با جریان های پایین و در تابلو های صنعتی به کار می روند. انواع مختلفی از کلید های فشار ضعیف وجود دارند که به شرح زیر هستند:
- کلید های اتوماتیک کامپکت (M.C.C.B: Moulded Case Circuit Breaker)
- کلید های اتوماتیک هوایی (A.C.B: Air Circuit Breaker)
- کلید های مینیاتوری (MCB: Miniature Circuit Breaker)
- کلید های محافظ موتور (M.P.C.B: Motor Protection Circuit Breaker)
- کلید های محافظ جان (R.C.C.B: Residual Current Circuit Breaker)
توسعه های اصلی در این دسته از کلید ها بر روی خصوصیت محدود کنندگی جریان متمرکز می شود. افزایش این خصوصیت به معنای افزایش قدرت قطع کلید است، اما باعث افزایش هزینه کلید می شود. این خصوصیت به زمانی که کلید قطع می‌کند وابسته است. در اغلب کاتالوگ های کلید های فشار ضعیف، دو مشخصه فنی به نام های Icu و Ics آمده که در انتخاب کلید ها بسیار مهم هستند.
- Icu: این مشخصه نشان دهنده جریان اتصال کوتاهی است که کلید تحت فشار آن قادر به قطع می شود، اما برای دفعات بعدی نیاز به تعمیر یا تعویض دارد.
- Ics: این مشخصه نشان دهنده جریان اتصال کوتاهی است که کلید به دفعات بدون آسیب دیدگی قادر به قطع می شود و نیاز به تعمیر یا تعویض ندارد. عموما Icu باید حداقل مقداری برابر با Ics باشد و اغلب به صورت درصدی از Ics اعلام می شود.
کلید اتوماتیک کمپکت
کلید اتوماتیک کامپکت یک نوع کلید الکترومکانیکی فشار ضعیف است که برای قطع و وصل مدارهای الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کلید ها توانایی قطع و وصل جریان نامی، جریان اتصال کوتاه، و بار اضافی را دارا هستند. در صورت بروز بار اضافی تعیین شده، کلید اتوماتیک کامپکت بدون آسیب دیدگی به خود قادر به قطع مدار می شود. به عبارت دیگر، این کلید یک ترکیب از کلید قطع مدار و وسیله حفاظتی در بر دارد. عملکرد آن مشابه کلید های معمولی همراه با فیوز است. همچنین، کلید های اتوماتیک می توانند با استفاده از رله های میکروالکترونیکی در داخل خود حفاظت اتصال به زمین، حفاظت موتوری و حفاظت ژنراتوری را فراهم کنند.
کلید اتوماتیک هوایی
کلید هوایی، یکی از انواع کلیدهای اتوماتیک فشار ضعیف است که در آمپرهای بالا به کار می رود. این کلید ها، مانند کلید هوایی اشنایدر، با ظرفیت از ۶۳۰ تا ۶۳۰۰ آمپر طراحی و ساخته می شوند و در مقابل اضافه بار، اتصال کوتاه آنی و تاخیری، و اتصال به زمین محافظت می کنند. کلید هوایی اشنایدر به دو سری NT و NW تقسیم می شود. این کلید ها عمدتا در تابلوهای با جریان بالا استفاده می شوند و تأمین حالت سلکتیو (یعنی قطع ترتیبی مدارها) بین کلیدهای ورودی و خروجی را فراهم می کنند. نام کلید هوایی به علت استفاده از هوای آزاد برای ایجاد جرقه زنی به عنوان سیستم اطفاء جرقه ای، به این نوع کلید ها داده شده است. همچنین، عمر مفید کلید هوایی تقریباً دو برابر کلید اتوماتیک یا کامپکت است. کلید هوایی دارای رله هایی است که در داخل خود کلید نصب شده اند (Built-in). این رله ها دارای خاصیت تأخیری یا Time Delay هستند که اصلی ترین عنصر در تأمین قابلیت انتخاب (Selectivity) از طریق صدور دستور قطع با تأخیر می باشند. واژه Selectivity به معنای ترتیب و اولویت قطع مدارها از ورودی به خروجی است. به این معنا که اگر در یکی از خروجی ها خطا رخ دهد، در ابتدا کلید خروجی قطع می شود و تنها اگر خطا ادامه داشته و کلید خروجی کار نکند، کلید ورودی با تأخیر کل تابلو را قطع می کند. این مسئله اهمیت زیادی دارد تا در صورت وقوع خطا در یکی از خروجی ها، تمام تابلوی برق قطع نشود.
کلید مینیاتوری
کلید مینیاتوری، یکی 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. این کلید ها به طور عمده از دو قسمت مغناطیسی (جریان زیاد در مدت زمان کم) و حرارتی (افزایش تدریجی جریان) تشکیل شده اند.
کلید مینیاتوری انواع مختلفی دارد که پر کاربردترین آن ها دو نوع B و C هستند که به نوع روشنایی و موتوری معروف هستند.
نوع B: در مصارف روشنایی و از نوع تندکار بوده و (IEC60947) کندکار است.
نوع C: در مصارف موتوری کندکار 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 کلید ها به صورت نرمال ۶ کیلو آمپر یا ۱۰ کیلو آمپر است.
رله بی متال
در تاسیسات صنعتی، موتورها به طور اتوماتیک باید قطع و یا وصل شوند و کنتاکتور متناسب با نوع بار تعیین می شود. به منظور قطع اتوماتیک موتورها در صورت افزایش درجه حرارت بدنه موتور ناشی از اضافه بار، رله های حرارتی (بی متال) و یا رله های حرارتی مغناطیسی در مدار قرار داده می شود.
رله بی متال اشنایدر یا رله بی متال 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 می کند. این رله با المان حرارتی مجهز است و در موقعی که جریان بار اسمی برقرار می شود، درجه حرارت المان در حدود قابل قبولی است (به طور معمول ۴۰ درجه سانتی گراد). در صورت افزایش جریان به مقداری بیش از مقدار تنظیم شده و تولید حرارت در المان حرارتی، درجه حرارت از مقدار تنظیم رله تجاوز کند، رله عمل می نماید.
کلید محافظ جان
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 و صدمات جانی، عدم رعایت مسائل ایمنی در استفاده از انرژی برقی 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 می شود. محافظ جان اشنایدر بر اساس حساسیت خود به دو نوع خانگی (تک فاز) و صنعتی (سه فاز) تقسیم می شود و علاوه بر حفاظت افراد در مقابل تماس مستقیم و یا غیر مستقیم با برق، با جلوگیری از نشتی جریان در حفاظت از دستگاه ها و تجهیزات صنعتی نیز موثر خواهد بود. کلید محافظ جان اشنایدر به دو دسته کلی تقسیم می شود:
- محافظت انسان در برابر تماس مستقیم با قطعات الکتریکی (۳۰ میلی آمپر)
- محافظت قطعات الکتریکی در برابر خطر آتش سوزی (۳۰۰ میلی آمپر)
کلید های فشار قوی یا دژنکتور
دژنکتور، کلیدی است که به علاوه قابلیت قطع و وصل جریان، قادر به قطع کردن قوس الکتریکی ناشی از اتصال کوتاه نیز می باشد. برای هر دژنکتور، به جریان نامی و جریان تحمل اتصال کوتاه همچنین جریان قطع اتصال کوتاه نیز اهمیت داده می شود. دژنکتور کلیدی است که به علاوه قطع و وصل کردن مدارها، مسئولیت حفاظت شبکه برق را بر عهده دارد. در شرایطی که شبکه به علت اتصال کوتاه، توسط عملکرد رله‌ها قسمت معیوب را مجزا می کند، دژنکتور این وظیفه را انجام می دهد. دژنکتورها به گونه ای طراحی شده اند که به طور اتوماتیک از طریق رله یا به صورت دستی از فرمان و همچنین از مکان های مختلف، مثل اتاق فرمان، در شرایط ولتاژ و زیر بار، در زمان اتصال کوتاه که جریان عبوری از مدار ممکن است تا ۱۰ برابر جریان نامی در دژنکتور باشد، مدار را قطع می نمایند بدون آسیب به آن وارد کنند.
مدار وصل دژنکتور
مدار وصل دژنکتور به دو شکل انجام می شود:
فرمان از راه دور (REMOTE): در این حالت، موتور به وسیله فرمان از راه دور از اتاق فرمان وصل می شود و بوبین وصل دژنکتور که به وسیله برق DC تغذیه می شود، دژنکتور را تحریک و وصل می کند.
فرمان از نزدیک (LOCAL): در این حالت، بوبین وصل دژنکتور مستقیماً از نزدیک دژنکتور تغذیه شده و وصل دژنکتور انجام می شود.
مدار قطع دژنکتور
مدار قطع دژنکتور به این شکل عمل می کند که به طور اتوماتیک از طریق رله و یا به طریق دستی از راه دور و نزدیک، بوبین قطع دژنکتور از انرژی قطع شده و این باعث قطع دژنکتور می شود. در دژنکتورهای ۲۰ کیلو ولتی اشنایدر الکتریک که از طریق رله ثانویه کنترل می شوند، فرمان قطع هم به صورت دستی و هم اتوماتیک (از طریق رله ثانویه) دریافت می کنند (رله پرایمری ندارند). رله ثانویه در اینجا به معنای آن است که این رله برای قطع دژنکتور، قسمت ثانویه دژنکتور را مانیتور می کند (خروجی برق دژنکتور)، به عبارت دیگر، از طریق ترانس های جریان در خروجی کابل های ۲۰ کیلو ولتی قرار می گیرد و هنگامی که رله اتصال کوتاه را تشخیص می دهد، دستور قطع صادر می کند. این رله های ثانویه در مواقعی که نیاز به حفاظت در برابر جریان زیاد و خطاهای زمینی وجود دارد، مورد استفاده قرار می گیرند.
فروشگاه اینترنتی آرانرژی ارائه دهنده انواع تجهیزات فشار ضعیف اشنایدر الکتریک 