کليد هوایی اشنایدر الکتریک 1000 آمپر سه پل کشویی سری NT قدرت قطع 50kA و میکرولوجیک 5E

کلیدهای هوایی اشنایدر که با نام MasterPact به بازار عرضه می شوند شامل دو گروه هستند:

•  سری NT  : طیف گسترده ای از کلیدهای هوایی است که برای محافظت از سیستم های الکتریکی در برابر آسیب ناشی از اضافه بار، اتصال کوتاه و خطاهای زمین تجهیزات طراحی شده است. تعبیه واحدهای کنترل میکرولوجیک، به ایمنی و بهره وری انرژی کمک می کند. محدوده جریان 630 تا 1600 آمپر را پوشش می دهد.
•  سری NW  : این گروه از کلیدهای هوایی عملکرد حفاظتی مشابه سری NT دارند با این تفاوت که محدوده جریان 800 تا 6300 آمپر را در دو اندازه مختلف پوشش می دهند.

کلیدهای هوایی اشنایدر براساس کدهای قدرت قطع به پنج سطح عملکردی زیر تقسیم بندی می شوند:

•  N1  : برای کاربردهای استاندارد با جریان اتصال کوتاه پائین.
•  H1  : برای سایت های صنعتی با جریان اتصال کوتاه بالا یا تأسیسات با دو ترانسفورماتور متصل موازی.
•  H2  : عملکرد سطح بالا برای صنایع سنگین که ممکن است در آن اتصال کوتاه بسیار بالا رخ دهد.
•  H3  : برای تجهیزات ورودی که کاربردهای بحرانی دارند و به عملکرد سطح بالا و میزان گزینش پذیری زیادی نیاز دارند.
•  L1  : برای قابلیت مهار جریان های بالا و سطح انتخاب پذیری 37 کیلوآمپر که در نوع خود بی نظیر است. برای حفاظت از فیدر های کابل مانند، یا بالا بردن سطح عملکرد یک سوئیچ بُرد زمانی که رنج توان ترانسفورماتور آن افزایش یافته است.

همه قطع کننده های MasterPact مجهز به یک واحد کنترل MicroLogic هستند که می توان آن را در محل تغییر داد. واحدهای کنترل برای محافظت از مدار قدرت و بارها طراحی شده اند. کدهای نامگذاری میکرولوجیک بصورت زیر است:

 X  : نوع حفاظت

• 2 : حفاظت پایه
• 5 : حفاظت انتخابی
• 6 : حفاظت انتخابی و خطای زمین
• 7 : حفاظت انتخابی و نشتی زمین

 Y  : شناسایی نسل واحد حفاظتی

• 0 : نشان دهنده نسل اول واحد حفاظتی است.

 Z  : نوع اندازه گیری

• A : آمپرمتر
• E : سنجش انرژی
• P : سنجش توان
• H : سنجش هارمونیک

• 1. تنظیم آستانه اضافه بار و تأخیر تریپ بلندمدت
• 2. آلارم اضافه بار (LED) وقتی جریان از آستانه تریپ فراتر رود.
• 3. تنظیم بخش اتصال کوتاه و تأخیر در قطع
• 4. تنظیم بخش اتصال آنی
• 5. حفاظت نشتی زمین یا خطای زمین و تاخیر در قطع
• 6. دکمه تست خطای زمین یا نشتی زمین
• 7. پیج صفحه حفاظت اضافه بار
• 8. کانکتور تست
• 9. تست لامپ، ریست و تست باتری
• 10. نشانگر نوع خطا
• 11. صفحه نمایش دیجیتالی
• 12. آمپرمتر و Bargraph سه فاز
• 13. دکمه های راهبری

واحد میکرولوجیک نوع A، مقدار RMS حقیقی جریان ها را اندازه گیری می کند. آن ها جریان پیوسته را از 0.2 تا 1.2 جریان نامی اندازه گیری می کنند و تا 1.5 درصد دقت دارند. یک صفحه LCD دیجیتالی بطور مداوم بیشترین فاز بارگذاری شده(Imax) یا I1, I2, I3, IN, Ig,I∆n را نمایش می دهد. منبع تغذیه خارجی اختیاری، نمایش جریان های کمتر از 20% جریان نامی را ممکن می کند. جریان های کمتر از 0.1In قابل توجه نیستند. برای جریان های بین 0.1 تا 0.2In، میزان دقت بصورت خطی از 4% تا 1.5% تغییر می کند. 

حفاظت اضافه بار

• حفاظت بلند مدت RMS حقیقی
• حافظه حرارتی: نمایش دما، قبل و بعد از تریپ
• دقت تنظیمات را می توان با محدود کردن رنج تنظیمات با پلاگ درجه بندی افزایش داد.
• حفاظت اضافه بار را می توان با یک پلاگین LT درجه بندی خاص، لغو کرد.

حفاظت اتصال کوتاه

• حفاظت لحظه ای و کوتاه مدت(RMS)
• انتخاب I²t (روشن یا خاموش) برای تأخیر کوتاه مدت

حفاظت خطای زمین

• انتخاب نوع I²t روشن یا خاموش برای تأخیر
• خطای زمین یا پسماند

حفاظت نشتی زمین

• مقاومت در برابر مولفه DC، کلاس A تا 10A
• حفاظت در برابر نویز
• عملکرد بدون منبع تغذیه خارجی

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 COM

   پورت ارتباطی COM می تواند موارد زیر را ارسال کند:

• تنظیمات دستگاه
• تمام اندازه گیری های آمپرمتر
• علل  عمل کردن رله
• خواندن مقادیر ماکزیمم

روی کلید های هوایی قسمتی به اسم واحد حفاظت میکرولوجیک وجود داره که وظیفه اندازه گیری و حفاظت کلید رو به عهده داره. واحد حفاظت میکرولوجیک انواع مختلف با سطح حفاظت متنوعی داره.

ستون سمت چپ جدول بالا کدهای نامگذاری میکرولوجیک را نشان می دهد و ستون وسط نشان دهنده عملکرد حفاظتی است که بصورت زیر است:

• L : حفاظت جریان بلند مدت (long time)
• S : حفاظت اتصال کوتاه (short time)
• I : حفاظت در برابر جریان لحظه ای (instantaneous)
• G : حفاظت در برابر خطای زمین (ground fault)
• O : حفاظت اضافه بار (overload)

بطور مثال اگر واحد حفاظتی کلید هوایی LSI باشد یعنی این کلید در برابر جریان لحظه ای، جریان اتصال کوتاه و جریان بلند مدت حفاظت ایجاد می کند. اگر کلید LSIG باشد، در برابر جریان لحظه ای، جریان اتصال کوتاه، جریان بلند مدت و خطای زمین حفاظت ایجاد می کند پس میکرولوجیک بالاتر و قوی تری محسوب می شود.

میکرولوجیک 6 در برابر خطای زمین و میکرولوجیک 7 در برابر نشتی زمین حفاظت ایجاد می کند.

اصولاً حفاظت LSIG برای کلیدهای 4 پل انجام می گیرد. ولی لزوماً برای 4 پل نیست و می توان برای کلیدهای 3 پل هم انجام داد. برای این منظور باید از یک ترانس CT خارجی ای اکسترنال استفاده نمود تا بتواند جریان نشتی زمین را اندازه گیری کند. سپس خروجی ترانس را به واحد حفاظت میکرولوجیک کلید توسط سیم اتصال نموده تا کلید بتواند خطای زمین یا ارت فالت را تشخیص دهد و دستور لازم را صادر نماید.

کلید هوایی تنها می تواند ولتاژ فازهایش را اندازه گیری کند، ولی در صورت بروز خطا در فازها، نمی تواند به تنهایی دستور قطع و وصل بدهد.
راه حل این مسئله، استفاده از یک کنترل فاز اشنایدر الکتریک همراه با یک رله شانت یا رله آندر ولتاژ است. کنترل فاز را قبل از ورودی کلید قرار داده تا بتواند ولتاژ فازهای ورودی به کلید را کنترل نماید؛ و خروجی کنترل فاز را به بوبین رله شنت یا آندر ولتاژ اتصال دهید. تغذیه کنترل فاز و همینطور رله ها باید از فازهای ورودی به کلید بگیرید نه از خود کلید.
اگر از رله شانت استفاده می کنید، پایه NC رله را به کنترل فاز وصل کرده و اگر رله آندر ولتاژ بهره می گیرید، پایه NO رله را به کنترل فاز اتصال دهید.
سیستم بدین شکل عمل می کند که تشخیص قطعی، توالی، عدم تقارن فاز و افزایش و کاهش ولتاژ توسط کنترل فاز شناسایی شده، به خروجی خود که ورودی رله ها است سیگنال می فرستد. رله ها می توانند با تحریک بوبین خود، دستور قطع به کلید هوایی ارسال کنند و کلید قطع گردد.

نکته ای را که در اینجا می توان ذکر کرد در مورد کلیدهای هوایی 4 پل اشنایدر الکتریک است. برای نصب کنترل فاز می توان از دستور العمل بالا بهره برد. اما کنترل فازهای اشنایدر تنها روی 3 فاز کنترل دارند و در کلیدهای هوایی 4 پل که پایه نول هم دارند، کنترل فاز نمی تواند پایه چهارم یا نول را کنترل نماید. شرکت زیمنس کنترل فازی دارد که می تواند تغییرات نول را هم متوجه شده و کنترل نماید.

کاربرد اصلی کلید هوایی برای محافظت است، اما می توان در موارد زیر هم از کلید هوایی 4 پل استفاده نمود:

• زمانی که نیاز می شود کلیدها یکی به جای دیگری استفاده شوند یا به عبارت دیگر سیستم های چنج اوور (Change Over) وجود دارند، می توان از دو کلید هوایی به شیوه اینترلاک مکانیکی یا الکتریکی استفاده نمود.
• برای حفاظت نول کامل یا نول با حفاظت کمتر (نول حفاظت نشده و حفاظت نول در نصف جریان نامی)، کلید هوایی 4 پل گزینه ای بسیار مناسب برای این کاربرد خواهد بود.
• کلید هوایی اشنایدر می تواند در مواقع رعد و برق، حفاظت کافی و مناسبی برای سیستم داشته باشد.
• در زمانی که تغذیه لاین ها از یک خط نیامده باشد و اختلاف ولتاژ فازها و نول زیاد باشد، کلید هوایی گزینه مناسبی خواهد بود.

چراغ LED میکرولوجیک در دو حالت روشن می شود:

•  تست چراغ که در واقع تست باتری میکرولوجیک است.
• ریست کردن خطاهای کلید بعد از رفع خطا.

راه حل:

اگر چراغ میکرولوجیک روشن نمی شود، به احتمال زیاد باتری رله را باید تعویض نمایید. باطری در پشت رله قرار دارد و به راحتی تعویض می شود.

در اینترلاک الکتریکی به کمک رله های آندر ولتاژ و کمکی، دو کلید هوایی با هم اینترلاک می شوند. بدین صورت که نرمالی کلوز رله کمکی کلید دوم به رله آندر ولتاژ کلید اول وصل شود و برعکس. برای مثال دو عدد رله آندر ولتاژ 47383 همراه با دو عدد رله کمکی 47074، عملیات اینترلاک الکتریکی دو کلید هوایی 3200 آمپر NW32H13P2AF را می توانند انجام دهند.

اینترلاک مکانیکی دو کلید هوایی در مدارات Change over توسط ادوات اینترلاک به دو شکل میله ای و کابلی انجام می شود.

1. اینترلاک میله ای: در حالت اینترلاک میله ای با کد فنی 47926، هر دو کلید باید به صورت عمودی روی هم قرار بگیرند. این عملکرد نیازمند یک فیکسچر سازگار در سمت راست هر کلید، مجموعه ای از میله های اتصال بدون لغزش، استفاده از شمارنده عملکرد مکانیکی است. فیکسچرهای سازگاری، میله های اتصال و کلیدهای هوایی به طور جداگانه تغذیه می شوند و برای اتصال توسط مشتری آماده می شوند. حداکثر فاصله عمودی بین صفحات ثابت 900 میلی متر است.

2. اینترلاک کابلی: در حالت اینترلاک کابلی با کد فنی 33209، امکان نصب دو کلید به صورت افقی در کنار هم یا بالای دیگری وجود دارد.

• اینترلاک کابلی دو کلید هوایی NT یا NW : این عملکرد نیازمند یک فیکسچر سازگار در سمت راست هر کلید، مجموعه ای از کابل های بدون لغزش، استفاده حتمی از شمارنده عملکرد مکانیکی CDM است. حداکثر فاصله بین صفحات ثابت(عمودی یا افقی) 2000 میلی متر است.
• اینترلاک کابلی سه کلید هوایی NW : این عملکرد نیازمند یک فیکسچر سازگار در سمت راست هر کلید، دو سری کابل بدون لغزش، استفاده حتمی از شمارنده عملکرد مکانیکی CDM است. حداکثر فاصله بین صفحات ثابت(عمودی یا افقی) 1000 میلی متر است.

رله آندر ولتاژ دو کاربرد مهم و اساسی دارد:

1.  اول در مدارات چنج اور (Change Over) به کار می رود. زمانی که بخواهیم دو منبع تغذیه برای کلیدهایمان داشته باشیم، برای مثال برق شهر و ژنراتور بک آپ، نیاز داریم که کلیدهای ورودی آنها را با هم اینترلاک (InterLock) الکتریکی کرده و به صورت چنج اوور با هم کار کنند؛ تا در زمان واحد، تنها از یک منبع به سیستم تغذیه اعمال شود. قطعه اصلی در این کلیدها یک رله آندر ولتاژ است. کارکرد سیستم به این شکل است که هر کلید برای حفاظت شبکه یک فرمان به رله آندر ولتاژ مقابل می دهد تا رله بتواند کلید دوم را قطع نموده و اجازه ورود به مدار را تنها به کلید اول دهد.
2. کاربرد دوم رله آندر ولتاژ، حفاظت در مقابل افت ولتاژ شبکه است. بدین ترتیب که یک دستگاه کنترل ولتاژ مانند رله کنترل ولتاژ یا رله کنترل فاز، به طور مداوم از ولتاژ تغذیه کلیدها نمونه گیری می کند. به محض اینکه ولتاژ حدود 20% افت کند، خروجی رله یک دستور به رله آندر ولتاژی که در درون کلید اصلی تعبیه شده است می فرستد. رله آندر ولتاژ در این هنگام کلید را قطع می کند و تا زمانی که رفع خطا نشود، رله اجازه وصل شدن مجدد کلید را نمی دهد.
3. در مواقعی هم که رله آندر ولتاژ زیر بار نباشد، اجازه وصل شدن به کلید را نمی دهد. برای توضیح بیشتر می توان گفت که اگر رله در کلید نباشد، نوسانات برقی و قطع و وصل شدن تغذیه کلید، باز هم کلید حالت آماده به کار را دارد و بلافاصله بعد از اعمال تغذیه به کلید، کلید وصل می شود. این شرایط می تواند خطرناک باشد. برای جلوگیری از این اتصال، یک رله آندر ولتاژ می تواند کمک کننده باشد.

تفاوت رله آندر ولتاژ و رله شنت در نوع برق رسانی به آن ها است.

• رله آندر ولتاژ باید مدام برقدار باشد و به اصطلاح، “دائم وصل” است. سیم پیچ رله تحمل دائم وصل بودن را دارد و نمی توان رله آندر ولتاژ را با پالس برق فعال کرد و به درستی استفاده نمود. اگر افت ولتاژی در رله رخ دهد (بیشتر از 20%)، رله از کار افتاده و قطع می کند.
• رله شنت تریپ، نباید دائم وصل باشد و فقط با پالس برقی باید تحریک گردد. اگر دائم وصل باشد، سیم پیچ رله شنت داغ شده و ممکن است بسوزد. ضمناً در کارکرد سیستم موتوری برای کلید هوایی تداخل ایجاد می کند. اصطلاح رایج برای رله شنت، “دائم قطع” بودن است.

برای اینترلاک دو کلید هوایی باید از رله آندر استفاده کرد به این دلیل که اگر رله آندر برقرار نباشد و یا ایراد داشته باشد به هیچ عنوان اجازه وصل کلید را به شما نمی دهد. دوم اینکه مکانیزم رله آندر ولتاژ باید دائم زیر بار باشد ولی رله شنت را فقط لحظه ای می توان فرمان داد و اگر دائم زیر بار باشد خراب می‌شود.

کنترل از راه دور کلید هوایی برای بستن یا باز کردن کلید، از راه دور است. برای این کار باید کلید هوایی را مجهز به مکانیزم موتوری(MCH) کرد. در واقع یک موتور کوچک روی کلید بسته می شود که می تواند به جای دسته ای که روی کلید هست، کلید را از راه دور شارژ کند. علاوه بر این داخل کلید محلی برای نصب رله شنت تریپ(MX) و آندر ولتاژ(MN) هست که می توانید از طریق این رله ها به کلید از راه دور فرمان بدهید. دو روش برای کنترل از راه دور کلید وجود دارد:

• دیاگرام سیم بندی روش نقطه به نقطه برای کنترل از راه دور کلید هوایی

• دیاگرام سیم بندی روش باس با پورت ارتباطی COM برای کنترل از راه دور کلید هوایی

سوئیچ نشانگر وضعیت اتصال، قطع، تست کلید هوایی به طور دلخواه می تواند بر روی شاسی سوار شود تا بسته به مکانی که نصب شده موارد زیر را نشان دهد:

• وضعیت متصل (CE) : کنتاکت های چنج اور(changeover) برای نمایش وضعیت متصل.
• وضعیت قطع (CD) : کنتاکت های چنج اور برای نمایش وضعیت قطع. این وضعیت هنگامی نمایش داده می شود که عملیات مورد نیاز برای جداسازی مدار قدرت و کمکی صورت گرفته باشد.
• وضعیت تست (CT) : کنتاکت های چنج اور برای نمایش وضعیت تست. در این حالت، مدارهای قدرت قطع شده و مدارهای کمکی متصل می شوند.

نصب:

• کنتاکت های وضعیت وصل (CE)، قطع (CD)، تست (CT)، در قسمت فوقانی بخش جلویی شاسی قرار می گیرند.
• حداکثر تعداد قابل استفاده از این کنتاکت کمکی در حالت استاندارد برای کلید هوایی سری NT بصورت 3CE/2CD/1CT و برای کلید هوایی سری NW بصورت 3CE/3CD/3CT است.

 کنتاکت های OF ، نشانگر وضعیت روشن یا خاموش کلیدهای هوایی هستند که دو مدل دارند:

• کنتاکت های چنج اور مدل میکروسوئیچ برای کلیدهای هوایی سری NT اشنایدر

• کنتاکت های چنج اور مدل گردان(rotary) برای کلیدهای هوایی سری NW اشنایدر

 کنتاکت SDE  در هنگام وقوع خطا، تریپ کلید هوایی را اطلاع رسانی می کند.

موتور الکتریکی هنگامی که کلید هوایی بسته است، مکانیزم فنری را بطور اتوماتیک شارژ می کند. پس از باز شدن کلید، بسته شدن مجدد فوری آن را ممکن می سازد. در صورت عدم وجود برق کمکی، دسته شارژ فنری تنها به عنوان پشتیبان استفاده می شود. موتور الکتریکی MCH به طور استاندارد مجهز به یک لیمیت سوئیچ CH است که وضعیت "شارژ شده" (فنر شارژ شده) را نشان می دهد.

مشخصات آن بصورت: 

• ولتاژهای تغذیه (AC) موتور در فرکانس 50/60 هرتز بصورت: 48/60 - 100/130 - 200/240 - 277- 380/415 - 400/440 - 480
• ولتاژهای تغذیه (DC) موتور بصورت: 24/30 - 48/60 - 100/125 - 200/250
• حداکثر زمان شارژ برای کلید هوایی سری NT اشنایدر 3 ثانیه و برای سری NW اشنایدر 4 ثانیه
• آستانه عملکرد: 0.85 تا 1.1 ولتاژ نامی 
• توان مصرفی: 180 (ولت آمپر یا وات)
• اضافه جریان موتور: 2 تا 3 برابر جریان نامی برای 0.1 ثانیه
• نرخ عملکرد: حداکثر 3 سیکل در دقیقه
• کنتاکت CH : جریان 10 آمپر در 240 ولت

• رله شنت MX در صورت تحریک شدن، کلید هوایی را فوراً باز می کند. حداقل طول پالس وارد شده به رله شنت باید 200 میلی ثانیه باشد.
•  رله XF در صورت تحریک شدن، اگر تجهیز در وضعیت « آماده وصل» باشد، کلید هوایی را فوراً وصل می کند. 

مشخصات آن بصورت: 

• ولتاژهای تغذیه (AC) در فرکانس 50/60 هرتز بصورت: 24 - 48 - 100/130 - 200/250 - 277 - 380/480
• ولتاژهای تغذیه (DC) بصورت: 12 - 24/30 - 48/60 - 100/130 - 200/250
• زمان پاسخ رله شنت : 50ms±10
• زمان پاسخ رله XF بصورت: 55ms±10 (برای کلیدهوایی سری NT) ، 70ms±10 (برای کلیدهوایی NW کمتر مساوی 4000آمپر) ، 80ms±10 (برای کلیدهوایی NW بیشتر از 4000آمپر)
• آستانه عملکرد: 0.7 تا 1.1 ولتاژ نامی (برای MX)، 0.85 تا 1.1 ولتاژ نامی (برای XF)

وضعیت «آماده اتصال» کلید هوایی توسط یک نشانگر مکانیکی و یک کنتاکت PF اطلاع رسانی می شود. این وضعیت زمانی اطلاع داده می شود که همگی شرایط زیر برقرار باشد:

• کلید هوایی در وضعیت خاموش یا باز است.
• مکانیزم فنری شارژ شده است.
• یک فرمان باز ماندن ماندگار روی کلید وجود ندارد.(رله شنت تحریک شده، خطای تریپ، تجهیز بطور کامل جایگذاری نشده، تجهیز در وضعیت خاموش قفل شده باشد، کلید با یک تجهیز دیگر اینترلاک شده باشد.)

در فرآیند کنترل از راه دور کلید هوایی، پوش باتن اتصال الکتریکی BPFE در پنل جلویی کلید و روی سیستم قفل قرار می گیرد. این پوش باتن با در نظر گرفتن همه عملکردهای ایمنی که بخشی از سیستم کنترل از راه دور است، از طریق رله XF، بسته شدن الکتریکی کلید را انجام می دهد.

دیاگرام سیم بندی آن بصورت زیر است: 

برای ریست از راه دور کلید هوایی بعد از وقوع تریپ، علاوه بر موتور و شنت به کنتاکت RES نیاز است. زمانی که کلید هوایی در وضعیت تریپ خطا قرار می گیرد، یک دکمه ریست قرمز که بالای سمت راست واحد تریپ قرار دارد بیرون می زند. این دکمه قبل از ریست کلید هوایی باید به عقب فشرده شود. ریست اتوماتیک مانع از بیرون پریدن این دکمه هنگام خطا می شود. قابلیت ریست از راه دور، یک ولتاژ کنترلی ایجاد می کند که دکمه ریست را به عقب می راند و در این صورت کلید هوایی می تواند ریست شود. استفاده از رله XF با این کنتاکت اجباری است. کنتاکت نشانگر خطای تریپ SDE2 با کنتاکت RES سازگار نیست. ولتاژ تغذیه (AC) این کنتاکت 110/130 و 200/240 ولت است و با کدهای فنی زیر در دسترس است:

کلید هوایی سری NT ثابت:

• ولتاژ کنترلی 120 ولت: کد فنی 47344
• ولتاژ کنترلی 240 ولت: کد فنی 47345

کلید هوایی سری NT کشویی:

• ولتاژ کنترلی 120 ولت: کد فنی 47434
• ولتاژ کنترلی 240 ولت: کد فنی 47435

کلید هوایی سری NW ثابت:

• ولتاژ کنترلی 120 ولت: کد فنی 48202
• ولتاژ کنترلی 240 ولت: کد فنی 48203

کلید هوایی سری NW کشویی:

• ولتاژ کنترلی 120 ولت: کد فنی 48472
• ولتاژ کنترلی 240 ولت: کد فنی 48473