کلید هوایی یا ACB چیست؟ (بررسی عملکرد، ساختار، کاربردها و انواع)

در دنیای پیچیده سیستم‌های الکتریکی، حفاظت از تجهیزات و تاسیسات در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه و دیگر خطرات، امری حیاتی است. در این میان، کلید هوایی یا ACB به عنوان عنصری کلیدی، نقشی اساسی در برقراری امنیت و پایداری شبکه‌های برق ایفا می‌کند.

این مقاله مروری بر کلیدهای هوایی (ACB) ارائه می‌دهد و به بررسی عملکرد، اجزاء، انواع و کاربردهای این کلیدهای قدرتمند می‌پردازد.

کلید هوایی چیست؟

 ACB مخفف عبارت Air Circuit Breaker به معنای کلید هوایی است. کلید یا اتوماتیک هوایی نوعی کلید قدرت است که برای قطع و وصل کردن جریان الکتریکی در مدارهای فشار متوسط به کار می‌رود. این کلیدها با عملکرد خود، از تجهیزات الکتریکی در برابر خطراتی نظیر اتصال کوتاه، اضافه بار و افت ولتاژ محافظت می‌کنند.

ساختار اصلی یک کلید هوایی شامل موارد زیر است:

• بدنه: اسکلت فلزی کلید که اجزاء دیگر را در خود جای می‌دهد.
• سیستم کنتاکت: محل قطع و وصل جریان الکتریکی. این بخش از کنتاکت‌های ثابت و متحرک تشکیل شده است.
• مکانیزم قطع و وصل: مجموعه‌ای از فنرها، اهرم‌ها و میله‌ها که وظیفه‌ی قطع و وصل جریان را به عهده دارند.
• سیستم اطفاء قوس: برای خاموش کردن قوس الکتریکی که در هنگام قطع جریان ایجاد می‌شود.
• مکانیزم رله: برای کنترل و فرماندهی کلید.
• محفظه: برای عایق‌بندی کلید و جلوگیری از تماس افراد با بخش‌های حامل جریان.

کاربردهای کلید هوایی یا ACB ها

دامنه کاربرد این کلیدها بسیار گسترده است و در طیف وسیعی از صنایع و بخش‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله:

• صنایع: در کارخانجات و تاسیسات صنعتی برای حفاظت از موتورها، ژنراتورها، ترانسفورماتورها و سایر تجهیزات الکتریکی.
• ساختمان ها: در آپارتمان ها، مجتمع های مسکونی و تجاری برای حفاظت از سیستم های برق رسانی.
• مراکز تجاری: در فروشگاه ها، مراکز خرید و مجتمع های تفریحی برای حفاظت از سیستم های روشنایی، تهویه مطبوع و آسانسور.
• بیمارستان ها: در بیمارستان ها و مراکز درمانی برای حفاظت از تجهیزات پزشکی حیاتی.
• فرودگاه ها: در فرودگاه ها برای حفاظت از سیستم های روشنایی، ناوبری و رادار.
• نیروگاه ها: در نیروگاه ها برای حفاظت از ژنراتورها، ترانسفورماتورها و خطوط انتقال.

انتخاب کلید هوایی یا ACB مناسب

انتخاب ACB مناسب به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:

• ولتاژ و جریان: ACB باید برای ولتاژ و جریان نامی مدار مناسب باشد.
• ظرفیت قطع جریان: ACB باید قادر به قطع حداکثر جریان خطای مجاز در مدار باشد.
• سرعت قطع: ACB باید با سرعت کافی جریان را قطع کند تا از آسیب به تجهیزات جلوگیری شود.
• نوع حفاظت: ACB باید دارای حفاظت های لازم در برابر خطاهای مختلف مانند اتصال کوتاه، اضافه بار و افت ولتاژ باشد.
• ابعاد و وزن: ACB باید با ابعاد و وزن مناسب با محل نصب انتخاب شود.

در هنگام انتخابACB  باید به نام برند معتبر و دارای خدمات پس از فروش مناسب نیز توجه کرد.

نحوه عملکرد کلید هوایی

1. در حالت عادی: زمانی که کلید در حالت وصل باشد، جریان الکتریکی از طریق کنتاکت‌های ثابت و متحرک به مدار عبور می‌کند.
2. بروز خطا: در صورت بروز خطا در مدار، مانند اتصال کوتاه یا اضافه بار، رله‌های کلید جریان را تشخیص داده و فرمان قطع را به مکانیزم قطع و وصل ارسال می‌کنند.
3. قطع جریان: مکانیزم قطع و وصل با استفاده از فنرها، اهرم‌ها و میله‌ها، کنتاکت‌های متحرک را از کنتاکت‌های ثابت جدا می‌کند و جریان الکتریکی قطع می‌شود.
4. اطفاء قوس: در هنگام قطع جریان، قوس الکتریکی ایجاد می‌شود که می‌تواند به تجهیزات آسیب برساند. سیستم اطفاء قوس با استفاده از روش‌های مختلف مانند دمیدن هوا، روغن یا خلا، قوس الکتریکی را خاموش می‌کند.
5. بازگشت به حالت اولیه: پس از رفع خطا، می‌توان با فرمان دستی یا از طریق رله‌ها، کلید را به حالت وصل برگرداند و جریان را مجدداً به مدار وصل کرد.

مزایای استفاده از کلید هوایی

• می‌توانند در برابر طیف وسیعی از خطاها مانند اتصال کوتاه، اضافه بار و افت ولتاژ از تجهیزات الکتریکی محافظت کنند.
• می‌توانند در کسری از ثانیه جریان را قطع کنند و از آسیب به تجهیزات جلوگیری کنند.
• از قطعات با کیفیت بالا ساخته شده‌اند و عمر طولانی دارند.
• به طور کلی به نگهداری کمی نیاز دارند.
• در انواع مختلف با مشخصات گوناگون موجود هستند که می‌توان آن‌ها را متناسب با نیازهای خاص هر کاربرد انتخاب کرد.

انواع کلید هوایی (ACB)

کلیدهای هوایی یا اتوماتیک‌های هوایی (Air Circuit Breaker) بر اساس معیارهای مختلفی دسته‌بندی می‌شوند که در ادامه به برخی از مهم‌ترین آنها اشاره می‌کنیم:

۱. مکانیزم خاموش کردن قوس

• ACB  با دمیدن هوا: در این نوع، از هوای فشرده برای خاموش کردن قوس الکتریکی استفاده می‌شود. این نوع ACB ها برای محیط های داخلی مناسب هستند و به طور گسترده در صنایع و ساختمان ها استفاده می شوند.
• ACB  با روغن: در این نوع، از روغن برای خاموش کردن قوس الکتریکی استفاده می‌شود. این نوع ACB ها به دلیل قابلیت اطمینان بالا و عملکرد خوب در محیط های مرطوب و پر گرد و غبار، در نیروگاه ها و تاسیسات برق فشار قوی کاربرد دارند.
• ACB  خلا: در این نوع، از خلا برای خاموش کردن قوس الکتریکی استفاده می‌شود. این نوع ACB ها به دلیل ابعاد کوچک و وزن کم، در تابلوهای برق فشار ضعیف و همچنین در کاربردهایی که فضای محدود وجود دارد، مورد استفاده قرار می گیرند.

۲. نوع کشش قوس

• ACB  با کشش مغناطیسی: در این نوع، از نیروی مغناطیسی برای کشش و خاموش کردن قوس الکتریکی استفاده می‌شود. این نوع ACB ها به دلیل عملکرد سریع و دقت بالا، در کاربردهایی که نیاز به قطع سریع جریان است، مانند محافظت از موتورها، مورد استفاده قرار می گیرند.
• ACB  با کشش فنری: در این نوع، از نیروی فنر برای کشش و خاموش کردن قوس الکتریکی استفاده می‌شود. این نوع ACB ها ساده تر و مقرون به صرفه تر از نوع مغناطیسی هستند، اما سرعت عملکرد آن‌ها کمتر است.

۳. تعداد فاز

• ACB  تک فاز: برای مدارهای تک فاز
• ACB  سه فاز: برای مدارهای سه فاز

۴. نوع عایق

• ACB  با عایق هوا: در این نوع، از هوا برای عایق بندی بین بخش های حامل جریان استفاده می شود. این نوع ACB ها ساده تر و مقرون به صرفه تر هستند، اما برای محیط های مرطوب و پر گرد و غبار مناسب نیستند.
• ACB  با عایق روغن: در این نوع، از روغن برای عایق بندی بین بخش های حامل جریان استفاده می شود. این نوع ACB ها عایق بندی بهتری ارائه می دهند و برای محیط های مرطوب و پر گرد و غبار مناسب هستند.
• ACB  با عایق گاز: در این نوع، از گاز برای عایق بندی بین بخش های حامل جریان استفاده می شود. این نوع ACB ها عایق بندی بسیار خوب و عملکرد سریعی دارند، اما گران تر هستند.

۵. روش نصب

• ACB  ثابت: این نوع ACB  ها به طور ثابت بر روی دیوار یا تابلو برق نصب می شوند.
• ACB  کشویی: این نوع ACB  ها داخل یک کشو فلزی نصب می شوند که می توان آن‌ها را به راحتی برای سرویس و نگهداری از محل خود بیرون آورد.

مزیت‌های کلید هوایی (ACB) نسبت به کلیدهای اتوماتیک کمپکت

کلیدهای هوایی (ACB) و کلیدهای اتوماتیک کمپکت (MCCB) هر دو از تجهیزاتی هستند که برای قطع و وصل جریان الکتریکی در مدارهای فشار ضعیف و متوسط به کار می‌روند. با این حال، ACB ها مزایای قابل توجهی نسبت به MCCB ها دارند، به ویژه در کاربردهایی که نیاز به حفاظت بالا، عملکرد سریع و قابلیت اطمینان بالا دارند.

در اینجا برخی از مهم‌ترین مزایای ACB ها نسبت به MCCB ها آورده شده است:

۱. ظرفیت قطع جریان بالاتر

ACB ها  می‌توانند جریان‌های خطای بسیار بالاتری را نسبت به MCCB ها قطع کنند. این امر به دلیل مکانیزم‌های خاموش‌کننده قوس قوی‌تر و بدنه‌های بزرگ‌تر آن‌ها است. به عنوان مثال، یک ACB معمولی ممکن است قادر به قطع جریانی تا ۶۳۰۰ آمپر باشد، در حالی که یک MCCB معمولی فقط می‌تواند جریانی تا ۱۶۰۰ آمپر را قطع کند.

۲. عمر طولانی‌تر

ACB ها  به طور کلی عمر طولانی‌تری نسبت به MCCB ها دارند. این امر به دلیل طراحی و مواد با کیفیت‌تر آن‌ها است. کنتاکت‌های ACB ها از مواد باکیفیتی مانند مس یا نقره ساخته شده‌اند که در برابر خوردگی و فرسایش مقاوم هستند. در مقابل، کنتاکت‌های MCCB ها اغلب از مواد ارزان‌تر مانند فولاد ساخته شده‌اند که به مرور زمان فرسوده می‌شوند.

۳. قابلیت اطمینان بالاتر

ACB ها  به دلیل طراحی و ساخت پیچیده‌ترشان، از قابلیت اطمینان بالاتری نسبت به MCCB ها برخوردارند. آن‌ها از اجزاء دقیق‌تر و بادوام‌تر ساخته شده‌اند و در برابر لرزش و ضربه مقاوم‌تر هستند.

۴. محافظت بیشتر

ACB ها  معمولاً دارای طیف وسیع‌تری از حفاظت‌ها در مقایسه با MCCB ها هستند. این حفاظت‌ها می‌توانند شامل حفاظت در برابر اتصال کوتاه، اضافه بار، افت ولتاژ، ولتاژ بیش از حد و نوسانات ولتاژ باشند.

۵. عملکرد سریع‌تر

ACB ها معمولاً می‌توانند جریان را سریع‌تر از MCCB ها قطع کنند. این امر به دلیل مکانیزم‌های قطع سریع‌تر آن‌ها است. سرعت قطع سریع‌تر می‌تواند از آسیب به تجهیزات الکتریکی در هنگام خطا جلوگیری کند.

۶. قابلیت انعطاف‌پذیری بیشتر

ACB ها  معمولاً از نظر  مشخصات و قابلیت‌های سفارشی‌سازی انعطاف‌پذیری بیشتری نسبت به  MCCB ها دارند. این موضوع به شما امکان می‌دهد تا یک ACB را دقیقاً متناسب با نیازهای خاص  خود انتخاب کنید.

نتیجه گیری

ACB ها نقشی حیاتی در تضمین امنیت و پایداری شبکه های برق ایفا می کنند. با انتخاب درست و استفاده صحیح از این کلیدها می توان از تجهیزات الکتریکی در برابر خطرات محافظت کرد و طول عمر آن‌ها را افزایش داد.

در اترس تابلو برق، ما با بهره‌گیری از دانش و تخصص مهندسین مجرب و با استفاده از تجهیزات باکیفیت، طیف وسیعی از ACB ها را در ولتاژها و جریان‌های مختلف به مشتریان خود ارائه می‌دهیم.

برای انتخاب ACB مناسب برای نیاز خود، با کارشناسان ما در اترس تابلو برق تماس بگیرید.

شما می‌توانید در سایت اترس تابلو محصولات و نمونه کار ها را مشاهده کرده و با متخصصان ما در تماس باشید. همچنین در بخش بلاگ این سایت مطالب بسیاری در این حوزه موجود است که در صورت تمایل و کسب اطلاعات بیشتر مطالعه نمایید.

با اترس تابلو برق، امنیت و پایداری شبکه‌های برق خود را تضمین کنید.