آشنایی با اصول کار کلید هوایی اشنایدر الکتریک

نوشته شده توسط الیکا الکتریک 1397/08/13 21:59:31 0 نظرات مطالب برقی,

 آشنایی با اصول کار کلید هوایی اشنایدر الکتریک

کلید هوایی یکی از انواع کلیدهای اتوماتیک فشار ضعیف است که در آمپرهای بالا استفاده می شود. کلیدهای هوایی از 630 تا 6300 آمپر طراحی و ساخته می شوند. این نوع کلیدها در دو سری NT و NW تولید می شوند. موارد کاربرد این کلیدها در ورودی تابلوها است که معمولاً جریان بالایی دارند و برقراری حالت سلکتیو بین کلیدهای ورودی و کلیدهای خروجی را فراهم می کند. به دلیل وجود سیستم اطفای جرقه توسط هوای آزاد، به این نوع کلیدها، کلید اتوماتیک هوایی گفته میشود. عمر مفید کلیدهای هوایی تقریباً دو برابر کلیدهای کمپکت است. همچنین قدرت قطع این کلیدها نسبت به کلیدهای کمپکت بیشتر است. در این نوع از کلیدهای فشارقوی همانند دیگر انواع این کلیدها برای خاموش کردن جرقۀ ناشی از قطع جریان از محفظه‌های جرقه‌گیر بزرگ جهت خاموش کردن جرقه استفاده می شود. این محفظه ها از جنس سیلیس و یا آزبِست بوده و به صورت مشبک و لایه لایه طراحی و ساخته می شوند. کاربرد جرقه‌گیر برای تقسیم جرقه به جرقه‌های کوچکتر و در نتیجه خاموشی زوتر جراقه ها است. کلیدهای هوایی 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.

                         

                                                                            اجزاء تشکیل دهندۀ کلید هوایی اشنایدر الکتریک

 

 کلیدهای هوایی اشنایدر الکتریک براي عملكرد در شرايط پيش بيني شده یک مدار که ولتاژ و جريان اسمي يا خطا مشخص است، استفاده می شوند. اين كليدها در تابلوها بنام كليد اصلي، كليد كل، كليد اتوماتيك هوایی و... ناميده مي شوند. با تنظیم رله های كليد اتوماتيك هوایی مي توان حفاظت های پایه و سلکتیو مناسبي از مدار به عمل آورد. انواع كليدهای قدرت هوایی مجهز به بيمتال (حفاظت در برابر اضافه بار) و بوبين مغناطيسي (حفاظت در برابر جريان اتصال كوتاه) هستند و مي توانند حفاظت مدار را بر عهده گيرند. كاربرد اين كليدها در تأسيسات روشنايي و برق صنعتي، حفاظت خطوط و ماشين آلات، و در ثانويۀ ترانسفورماتورهاي قدرت براي حفاظت از ترانسفورماتور است. كليد هوایی نصب شده در تابلو از نوع حرارتي- مغناطيسي است و بدنه آن ها استقامت حرارتي و مكانيكي مداوم براي تحمل جريان نامي را دارا است. کلید های هوایی به صورت سه پل و چهار پل و در دو مدل ثابت و کشویی قابل سفارش گذاری است.

 

کلیدهای سری NT در ایران با دو قدرت قطع 42 کیلوآمپر:H1 و قدرت قطع 50 کیلوآمپر:H2 و در محدودۀ جریان 630 تا 1630 آمپر موجود هستند.

کلیدهای سری NW در ایران با سه قدرت قطع 42 کیلوآمپر:N1 ، قدرت قطع 65 کیلوآمپر:H1 و قدرت قطع 100 کیلوآمپر:H2 و محدودۀ جریان 800 تا 6300 آمپر موجود هستند.

                              

                                                                                         فرمان وصل کلید هوایی

                         

                                                                                   فرمان قطع کلید هوایی 

 

 

کاربرد کلید هوایی اشنایدر الکتریک

کلیدهای هوایی اشنایدر را می توان در فیدرهای ورودی و فیدرهای خروجی استفاده کرد 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 اشنایدر نصب می شوند. ویژگی این رله ها خاصیت تأخیری آنهاست که عنصر  اصلی در تأمین هماهنگی، از طریق صدور فرمان قطع با تأخیر است.  

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. مکانیزم 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.

                         

                                                                               مکانیزم شارژ دستی کلید هوایی 

 

زمانیکه به شارژ کلید هوایی توسط موتور الکتریکی احساس نیاز شود، هنگام خرید باید کلید هوایی موتور دار ثبت سفارش شود. در این حالت همراه با موتور، دو عدد رله شنت هم فرستاده می شود که می توان یکی از رله ها را رلۀ آندر ولتاژ سفارش داد. موتور کلید هوایی اشنایدر با ولتاژ 110 ولت و 220 ولت AC موجود است و هنگام خرید کلید باید نوع ولتاژ موتور مشخص گردد. در بیشتر موارد کلیدهای هوایی موتوردار اشنایدر الکتریک با ولتاژ 220 ولت  AC انتخاب می گردند.

 

کلیدهای اتوماتیک هوایی دارای مزایای زیر می باشند:

  • کلید خودکار پس از قطع مدار در اثر جریان زیاد و یا هر عامل دیگری بلافاصله دوباره آماده بهره برداری می باشد.
  • ساختمان این کلیدها 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.

 

برخی از اجزاء کلیدهای هوایی اشنایدر:

  • دکمه قطع کلید
  • دکمه وصل کلید
  • کنتاکت‌‌های اصلی
  • کنتاکت‌های جرقه‌زن
  • محفظه‌های جرقه‌گیر
  • ترمینال‌های ورودی و خروجی
  • نشان‌گرهای وضعیت قطع یا وصل کلید

 

 

ویژگی کلیدهای هوایی

  • رنج جریانی 630 تا 6300 آمپر با حداکثر قدرت قطع 100 کیلو آمپر
  • حفاظت اصلی در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه آنی تأخیری و اتصال به زمین


 

مواردی که هنگام خرید کلید هوایی اشنایدر باید مشخص شود:

1- جریان نامی کلید هوایی (بین 630 تا 6300 آمپر)

2- قدرت قطع کلید هوایی (42 کیلو آمپر مخصوص کلید NT و 50 ، 70 و یا 100 کیلو آمپر مخصوص کلید NW)

3- تعداد پل کلید هوایی (سه پل یا چهار پل)

4- میکرولوژیک کلید هوایی (نوع 2 حفاظت پایه، نوع 5 حفاظت سلکتیو، نوع 6 حفاظت سلکتیو + حفاظت خطای زمین و نوع 7 حفاظت سلکتیو + حفاظت نشتی جریان)

5- مکانیزم موتوری (موتور 110 یا 220 ولت AC)

 

ویژگی ها و شرایط نصب کلید هوایی 

  •               درجه حفاظت تابلو باید با درجه حفاظت كليد همخواني داشته باشد.
  •               كليدهاي قدرت فشار متوسط بر اساس استاندارد IEC56 یا ساير استانداردهاي معتبر انتخاب گردند.
  •               دسترسي به كليد فشار متوسط در تابلو در هنگام بهره برداري، سرويس و تعميرات به آساني مقدور باشد.
  •               حداقل ايمني لازم با استفاده از اينترلاك مناسب بين كليدها براي حفاظت اپراتورها و تأسيسات تأمين گردد.
  •               هنگام کلید زنی یا وارد کردن کلید به محفظه در تابلوهای کشویی و یا خارج کردن آن خطری متوجه اپراتور نشود.
  •             محفظۀ کلید فشار متوسط طوری طراحی شود که اثرات ناشی از دمای محیط و دمای کار و  اتصال کوتاه در تدوام کار تابلو اختلالی ایجاد نکند.

     

                                         

                                   قسمت های مختلف واحد حفاظتی میکرولوجیک 2 کلید هوایی اشنایدر الکتریک 

 

واحد حفاظت میکرولوجیک A (آمپر)

   واحد حفاظتی میکرولوجیک A یک واحد کنترل است که مقدار حقیقی جریان (rms) را اندازه گیری می کند. این واحدها اندازه گیری جریان را به صورت پیوسته از 0.2 تا 1.2 جریان نامی و با دقت 1.5%  (به همراه سنسورها) ایجاد می کنند.

   یک صفحه LCD دیجیتالی، به طور پیوسته مقادیر پر بارترین فازها (Imax) و یا جریان های I1، I2، I3، In، Ig، IΔn، جریان های ماکزیمم را نشان می دهد که با هر بار فشار دادن دکمه های فلش، این مقادیر را نمایش می دهد.

   منبع تغذیه خارجی اختیاری باعث می شود امکان نمایش جریان های کمتر از 20% جریان نامی برقرار شود. جریان های زیر 0.1 برابر جریان نامی خیلی قابل توجه نیستند. و جریان های بین 0.1 تا 0.2 جریان نامی (In) نیز دقت اندازه گیری را کاهش می دهد و بین 1.5% تا 4% قرار می دهد.

حفاظت:

   آستانۀ حفاظت و تأخیرها توسط پیچ های تنظیمی، تنظیم می شوند.

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)

 

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 10A

 

حفاظت نول:

  • در کلید اتوماتیک سه پل، حفاظت نول ممکن نمی باشد.
  • در کلیدهای اتوماتیک چهار پل، حفاظت نول از طریق یک کلید 3 حالته انجام می شود.
  • نول حفاظت نشده (4P 3d) یا حفاظت نول در Ir (4P 4d)

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 6 حفاظت خطای زمین و نوع 7 حفاظت نشتی زمین را پوشش می دهند. 

 

ارسال نظر