معرفی، کاربردها و انواع کلیدهای هوایی (ACB)

کلید هوایی (Air Circuit Breaker) چیست؟

کلید هوایی یا Air Circuit Breaker (ACB) یک تجهیز حفاظتی ضروری در سیستم‌های توزیع برق فشار ضعیف است. این کلید از هوا به‌عنوان محیط خاموش‌کننده‌ی قوس الکتریکی استفاده می‌کند تا در هنگام بروز خطاهایی مانند اضافه‌بار، اتصال کوتاه و خطای زمین، جریان الکتریکی را به‌صورت ایمن قطع کند.

کلیدهای هوایی به دلیل عملکرد بالا، دوام زیاد و نگهداری آسان، به‌طور گسترده در سیستم‌های برق صنعتی و تجاری استفاده می‌شوند.

به‌دلیل قدرت قطع بالا و توانایی تحمل جریان‌های بزرگ، کلیدهای هوایی گزینه‌ای ایده‌آل برای حفاظت از تجهیزات الکتریکی حساس و تضمین توزیع ایمن و مطمئن انرژی هستند. چه در تابلوهای برق، سوئیچگیرها یا تابلوهای اصلی توزیع، ACBها نقش حیاتی در افزایش ایمنی سیستم و جلوگیری از خطرات الکتریکی دارند.

کلیدهای هوایی چگونه کار می‌کنند؟

اصول عملکرد کلیدهای هوایی

1) مکانیزم قطع قوس

در هنگام بروز اختلالات الکتریکی مانند اتصال کوتاه یا اضافه‌بار، جریان بالایی از کلید هوایی (ACB) عبور می‌کند. این وضعیت باعث تشکیل قوس الکتریکی بین کنتاکت‌های کلید می‌شود. جالب است بدانید که حتی پس از تریپ کردن کلید، قوس همچنان می‌تواند مسیر رسانایی برای عبور جریان ایجاد کند.

برای مقابله با این موضوع، ACBها از تکنیک‌های مختلف خاموش‌سازی قوس استفاده می‌کنند. رایج‌ترین روش، اصل «اثر دمش» (Blast Effect) یا «مجرای قوس» (Arc Chute) است. وقتی ACB قوس را تشخیص می‌دهد، جریان هوای پرفشاری را از طریق مجاری مخصوص قوس آزاد می‌کند. انبساط سریع هوا در این مجاری، قوس الکتریکی را به‌طور مؤثر خاموش کرده و اجازه می‌دهد کنتاکت‌ها از هم جدا شوند و در نتیجه جریان قطع گردد.

2) مکانیزم تریپ مغناطیسی و حرارتی

کلید هوایی (ACB) از هر دو مکانیزم تریپ مغناطیسی و تریپ حرارتی برای شناسایی شرایط غیرعادی جریان و آغاز قطع مدار استفاده می‌کند.

• تریپ مغناطیسی به جریان‌های اتصال کوتاه واکنش نشان می‌دهد.
• تریپ حرارتی اضافه‌بارهای طولانی‌مدت را تشخیص می‌دهد.

زمانی که جریان از مقدار از پیش تعیین‌شده عبور کند، این تجهیزات تریپ، مکانیزم بازشدن را فعال کرده و فرآیند قطع قوس آغاز می‌شود.

انواع کلید هوایی

انواع مختلفی از ACBها برای کاربردهای گوناگون موجود است؛ از جمله بر اساس تعداد پل، ظرفیت جریان، نوع نصب و قدرت قطع. در ادامه، جزئیات انواع مختلف ACBها آمده است.

1) بر اساس تعداد پل

منظور از Pole Type ACB، پیکربندی کلید از نظر تعداد پل‌ها است. در ACBها، سه‌پل نشان‌دهنده‌ی یک سیستم سه‌فاز است، در حالی که چهارپل نشان‌دهنده‌ی یک سیستم سه‌فاز به‌همراه هادی نول است.

ACB سه‌پل:

کلید هوایی سه‌پل برای سیستم‌های الکتریکی سه‌فاز طراحی شده است، به‌طوری که هر فاز به یکی از سه پل کلید متصل می‌شود.

ACB چهارپل:

کلید هوایی چهارپل برای سیستم‌های سه‌فاز دارای هادی نول طراحی شده است. این مدل نسبت به سه‌پل یک پل اضافه دارد و امکان حفاظت و کنترل هادی نول را در مدار فراهم می‌کند.

2) بر اساس ظرفیت جریان

ظرفیت جریان نامی ACB از 400 آمپر تا 6300 آمپر متغیر است. مقادیر موجود به شرح زیر هستند:

• 400A
• 630A
• 800A
• 1000A
• 1200A
• 1600A
• 2000A
• 3200A
• 4000A
• 5000A
• 6300A

این مقادیر نشان‌دهنده‌ی حداکثر جریان قابل تحمل توسط ACB هستند، پیش از آن‌که برای حفاظت از مدار الکتریکی عمل کند و تریپ دهد.

3) بر اساس نوع

نوع فیکس:

کلید هوایی فیکس‌شده (Fixed Type ACB) به‌صورت محکم روی شاسی تابلو برق نصب می‌شود و به‌راحتی قابل بیرون کشیدن یا جدا کردن نیست. برخلاف مدل Draw Out، این نوع از کرا‌دل (cradle) و شاتر ایمنی (safety shutter) استفاده نمی‌کند.

نوع Fixed در مقایسه با Draw Out، گزینه‌ای اقتصادی‌تر است.

نوع کشویی:

کلیدهای هوایی Draw Out به‌طور گسترده در محیط‌های صنعتی استفاده می‌شوند. این مدل‌ها طوری طراحی شده‌اند که روی یک کرا‌دل به‌راحتی جابه‌جا شوند و دسترسی آسانی را هنگام تعمیرات یا نگهداری فراهم کنند.

کلید Draw Out را می‌توان بدون نیاز به تعویض محفظه پایه جایگزین کرد، که این موضوع باعث صرفه‌جویی در زمان و افزایش بهره‌وری می‌شود. در سیستم‌های Draw Out، کلیدهای معیوب را می‌توان به‌راحتی با نمونه جدید جایگزین کرد.

4) قدرت قطع ACB

قدرت قطع ACB که با نام Interrupting Capacity نیز شناخته می‌شود، بسته به کد قطع، از 25kA تا 200kA متغیر است. جزئیات آن در جدول زیر آمده است:

5) بررسی عملکرد در دو نوع EDO و MDO

ACBها را می‌توان به دو روش مختلف بهره‌برداری کرد:

• EDO = Electrically Draw Out
• MDO = Mechanically Draw Out

A) عملکرد نوع EDO & MDO در ACB

EDO Type ACB

کلید هوایی نوع EDO امکان بهره‌برداری از راه دور را از هر فاصله‌ای و از طریق یک سیستم شبکه‌ای فراهم می‌کند. این نوع از سه عملکرد اصلی استفاده می‌کند:

• Spring Charging: شارژ فنر به‌صورت خودکار توسط موتور الکتریکی انجام می‌شود.
• Closing Coil: می‌تواند از طریق TNC (Time-Current Characteristic) یا به‌صورت ریموت از طریق PLC (Programmable Logic Controller) یا BMS (Building Management System) کنترل شود.
• Shunt Coil / Tripping Coil: این بخش نیز می‌تواند از طریق TNC یا به‌صورت ریموت توسط PLC یا BMS عمل کند.

وقتی ACB با استفاده از رله یا عملگر الکتریکی شارژ و بسته می‌شود، به آن نوع EDO گفته می‌شود. در این مدل، موتور شارژ فنر برای شارژ فنر و کویل بستن برای بستن کلید استفاده می‌شود.

MDO (Mechanically Operated Draw Out)

در مقابل، کلید هوایی نوع MDO کاملاً به‌صورت دستی عمل می‌کند و از منابع دیگر قابل کنترل نیست. در این روش، شارژ کلید بدون استفاده از موتور شارژ فنر انجام می‌شود و بستن کلید نیز بدون کویل بستن صورت می‌گیرد.

برای راه‌اندازی و توقف ACB از دو شستی استفاده می‌شود. برای روشن کردن، دکمه ON و برای خاموش کردن، دکمه STOP فشار داده می‌شود.

این دو، روش‌های اصلی بهره‌برداری از ACB هستند و هرکدام مزایا و کاربردهای خاص خود را دارند.

6) بررسی انواع حفاظت در ACBها

ACBها با انواع مختلفی از مکانیزم‌های حفاظتی عرضه می‌شوند تا ایمنی مدارهای الکتریکی را تضمین کنند. سه نوع رایج حفاظت عبارت‌اند از:

تریپ حرارتی-مغناطیسی (Thermal-Magnetic Trip)

ACBهای مجهز به حفاظت حرارتی-مغناطیسی، بر ترکیبی از عناصر حرارتی و مغناطیسی تکیه دارند. بخش حرارتی به اضافه‌جریان‌هایی که به‌دلیل افزایش دما ایجاد می‌شوند واکنش نشان می‌دهد، در حالی که بخش مغناطیسی اتصال کوتاه و سایر خطاهای جریان بالا را تشخیص می‌دهد. این مکانیزم دوگانه، ACBهای حرارتی-مغناطیسی را برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب می‌سازد.

حالت Solid-State

ACBهای دارای حفاظت Solid-State از قطعات الکترونیکی پیشرفته برای تشخیص دقیق و سریع خطا استفاده می‌کنند. این سیستم‌های حفاظتی مدرن شامل مدارهای حالت جامد، سنسورها، میکروپردازنده‌ها و واحدهای تریپ الکترونیکی هستند.

ACBهای Solid-State دقت بالاتر، تنظیمات قابل‌تنظیم و قابلیت اطمینان بهتری ارائه می‌دهند و به همین دلیل برای سیستم‌های قدرت حساس بسیار مناسب هستند.

حفاظت الکترونیکی یا مبتنی بر میکروپردازنده

ACBهایی که از حفاظت الکترونیکی یا مبتنی بر میکروپردازنده استفاده می‌کنند، از فناوری دیجیتال پیشرفته برای پایش و ارزیابی پارامترهای الکتریکی در زمان واقعی بهره می‌برند. این سیستم‌های هوشمند حفاظتی می‌توانند امکاناتی مانند اندازه‌گیری، قابلیت ارتباطی و تنظیمات پیشرفته سفارشی را فراهم کنند.

این نوع ACBها دقت، انتخاب‌پذیری و قابلیت برنامه‌ریزی بالاتری دارند و برای تأسیسات پیچیده و حساس ایده‌آل هستند.

هر نوع حفاظت مزایای خاص خود را دارد و انتخاب آن به نیازهای مشخص و ماهیت کاربرد الکتریکی بستگی دارد.

محدوده کلیدهای هوایی (Air Circuit Breaker Range)

محدوده ACBهای موجود در بازار، نیازهای متنوع ولتاژ و جریان را پوشش می‌دهد. این کلیدها توسط برندهای مختلف و با پیکربندی‌ها و ویژگی‌های متفاوت تولید می‌شوند. برخی از محدوده‌های رایج عبارت‌اند از:

ACB فشار ضعیف (Low Voltage ACBs)

این ACBها برای کاربردهای فشار ضعیف، معمولاً تا 1000 ولت، طراحی شده‌اند. از آن‌ها در مصارف مسکونی، تجاری و صنعتی سبک استفاده می‌شود. این محدوده می‌تواند شامل ACBهایی با قدرت قطع و ویژگی‌های مختلف برای پاسخ‌گویی به نیازهای خاص باشد.

ACB فشار متوسط (Medium Voltage ACBs)

قیمت کلید هوایی زیمنس فشار متوسط برای کاربردهای ولتاژ بالاتر، معمولاً از 1 کیلوولت (1000 ولت) تا 36 کیلوولت، مناسب هستند. این ACBها در صنایع، شبکه‌های توزیع برق و پروژه‌های زیرساختی کاربرد دارند. آن‌ها قدرت قطع بالاتری دارند و به امکانات حفاظتی پیشرفته مجهز هستند.

ACB فشار قوی (High Voltage ACBs)

کلیدهای هوایی فشار قوی برای کاربردهایی با سطح ولتاژ بیش از 36 کیلوولت طراحی شده‌اند. این کلیدها در سیستم‌های صنعتی بزرگ، پست‌های برق و شبکه‌های انتقال توان استفاده می‌شوند. ساختار مستحکم، قدرت قطع بالا و طرح‌های حفاظتی پیچیده دارند تا نیازهای بهره‌برداری در ولتاژ بالا را برآورده کنند.

دیاگرام کلید هوایی

محدوده ولتاژ کلیدهای قدرت

مشخصات نامی کلیدهای هوایی (Air Circuit Breaker Ratings)

کلیدهای هوایی (ACBها) در طیف متنوعی از مقادیر نامی عرضه می‌شوند تا نیازهای خاص جریان و ولتاژ مدارهای مختلف را برآورده کنند.

مقادیر استاندارد ACBها معمولاً از 400A تا 1600A هستند و یک کلاس دیگر نیز از 2000A تا 5000A را شامل می‌شود.

اگرچه مقادیر نامی جریان در ACBها معمولاً استاندارد هستند، اما باید توجه داشت که ولتاژ و مشخصات فیزیکی ممکن است بین سازندگان مختلف متفاوت باشد.

کلید هوایی اشنایدر (Schneider Air Circuit Breaker)

شرکت Schneider Electric نیز یکی دیگر از تولیدکنندگان معتبر کلیدهای هوایی (ACB) است. ACBهای اشنایدر برای حفاظت از سیستم‌های الکتریکی در برابر اضافه‌بار، اتصال کوتاه و سایر خطاهای الکتریکی طراحی شده‌اند.

مانند زیمنس، اشنایدر نیز مجموعه‌ای از ACBها با رتبه‌بندی‌های مختلف را برای کاربردها و نیازهای الکتریکی گوناگون ارائه می‌دهد. ACBهای اشنایدر به قدرت قطع بالا، قابلیت اطمینان و ویژگی‌های پیشرفته مانند تنظیمات حفاظتی داخلی و قابلیت‌های ارتباطی برای مانیتورینگ و کنترل از راه دور شناخته می‌شوند.

هنگام انتخاب کلید هوایی اشنایدر، باید عواملی مانند جریان نامی مورد نیاز، ولتاژ نامی، هماهنگی با سایر تجهیزات حفاظتی و نیازهای خاص کاربرد را در نظر گرفت.

کلیدهای هوایی زیمنس (Siemens Air Circuit Breakers)

کلید هوایی زیمنس نیز طیف گسترده‌ای از کلیدهای هوایی (ACB) را برای پاسخ‌گویی به نیازهای مختلف الکتریکی ارائه می‌دهد. این ACBها با رتبه‌بندی‌های متفاوت طراحی شده‌اند تا نیازهای خاص جریان و ولتاژ مدارهای مختلف را تأمین کنند.

کلیدهای هوایی زیمنس به قابلیت اطمینان و عملکرد بالا معروف هستند. انتخاب ACB مناسب زیمنس که با مقادیر جریان و ولتاژ موردنیاز کاربرد شما هماهنگ باشد، بسیار مهم است.

کلیدهای هوایی ABB

شرکت جهانی ABB نیز کلیدهای هوایی (ACB) را برای استفاده در سیستم‌های الکتریکی تولید می‌کند. ACBهای ABB برای ارائه‌ی حفاظت مطمئن در برابر اضافه‌بار، اتصال کوتاه و سایر خطاهای الکتریکی طراحی شده‌اند. ABB مجموعه‌ای از ACBها را با قدرت قطع، جریان نامی و ویژگی‌های مختلف برای کاربردهای صنعتی و تجاری گوناگون ارائه می‌دهد.

ACBهای ABB به دلیل کارایی بالا، دوام زیاد و قابلیت‌های پیشرفته شناخته می‌شوند. این کلیدها برای قطع سریع و مؤثر جریان در شرایط خطا طراحی شده‌اند تا زمان توقف سیستم را کاهش دهند و از آسیب به تجهیزات الکتریکی جلوگیری کنند.

ACBهای ABB اغلب دارای ویژگی‌هایی مانند تنظیمات تریپ قابل تنظیم، حفاظت و مانیتورینگ داخلی و رابط‌های ارتباطی برای کنترل و نظارت از راه دور هستند.

هنگام انتخاب کلید هوایی ABB، در نظر گرفتن عواملی مانند جریان نامی مورد نیاز، ولتاژ نامی، قدرت قطع، هماهنگی با سایر تجهیزات حفاظتی و نیازهای خاص کاربرد ضروری است.

کلیدهای ABB به‌طور گسترده در صنایعی مانند تولید برق، توزیع، تولید صنعتی و زیرساخت‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

قیمت کلیدهای هوایی (ACB)

برای اطلاع از قیمت کلیدهای هوایی (ACB)، می‌توانید با اتوماسیون فرسان از طریق شماره تماس 02136348203 - 09127306696 در ارتباط باشید یا به وب‌سایت ما به آدرس https://farsanautomation.com مراجعه فرمایید.

کلیدهای هوایی (ACBs) قطعاتی حیاتی برای تضمین قابلیت اطمینان، ایمنی و عملکرد بهینه سیستم‌های الکتریکی در طیف وسیعی از کاربردها هستند.

جهت بررسی و خرید این محصول، می‌توانید به وب‌سایت اتوماسیون فرسان، تأمین‌کننده معتبر انواع تجهیزات زیمنس در ایران، مراجعه کنید. اتوماسیون فرسان طیف گسترده‌ای از کلیدهای هوایی زیمنس را متناسب با کاربردها و نیازهای متفاوت ارائه می‌دهد. وب‌سایت اتوماسیون فرسان اطلاعات فنی دقیق، مشخصات، قیمت‌گذاری و گزینه‌های سفارش را فراهم کرده است. با بازدید از وب‌سایت ما، می‌توانید به‌راحتی محصولات را بررسی کرده و بر اساس نیازهای خاص پروژه‌ی خود، تصمیمی آگاهانه بگیرید.