کلید هوایی و کاربرد آن در صنعت برق

تعریف کلید هوایی ACB

کلید هوایی در لغت به معنی فطع کننده جریان هوا میباشد که در واقع شرحی بر کارکرد و کاربری آن است. این تجهیز بسیار مهم در تابلو برق که از محصولات اصلی الکتروشایلی محسوب میشود به اختصار ACB نیز نامگذاری میشود.

سری کلید هوایی برای قطع جریان در آمپراژ بالا در فشار ضعیف مورد استفاده قرار میگیرند. فعالان این حوزه بر این موضوع اتفاق نظر دارند که علت نام گذاری کلید هوایی به این اسم آن است که جرقه این کلید در فضای آزاد خاموش میشود! جالب است بدانید که کلید هوایی از جریان هوا برای حفاظت از یک مدار الکتریکی در برابر خسارات ناشی از جریان اضافه بار پ یا اتصال کوتاه به کار گرفته میشود.

وظیفه کلید هوایی چیست؟

برای کلید هوایی دو وظیفه اصلی مطرح است:
وظیفه اول کلید هوایی سوئیچینگ یا قطع و وصل شبکه است. وظیفه بعدی آن حفاظت از شبکه در شرایطی همچون افزایش یا کاهش ولتاژ، اتصال کوتاه و یا کاهش و افزایش بیش از حد فرکانس، افزایش حرارت تجهیزات در برابر عبور جریان زیاد و یا اضافه بار و از سنکرون خارج شدن ژنراتورها از شبکه است.

کاربرد کلید هوایی

• حفاظت از ترانسفورماتورها، خازن ها، مولدها، ماشین های الکتریکی و غیره
• سوئیچینگ ورودی یا اصلی در تابلوهای توزیع فشار ضعیف
• اندازه گیری پارامترهای مختلف شبکه به طور مثال هارمونیک، ولتاژ، جریان و غیره
• ثبت تمامی خطاها و پارامترهای مهم و اعلام از طریق آلارم
• امکان نصب تجهیزات مختلف جانبی برای اجرای فرمان های مختلف از قبیل کنتاکت های کمکی و خطا،رله های شنت و آندر ولتاژ موتور و اینترلاک و غیره

کاربرد کلید های هوایی در صنایع 

صنایع خودروسازی: کلیدهای هوایی در صنایع خودروسازی برای کنترل و مدیریت سیستم‌های خودرویی استفاده می‌شوند. این کلیدها به عنوان بخشی از سیستم‌های تعلیق، ترمز، و کنترل موتور در خودروها به کار می‌روند. به عنوان مثال، در سیستم ترمز، کلیدهای هوایی می‌توانند برای کنترل فشار هوا در سیستم ترمز هوا به‌کار روند و سیستم ترمز را فعال یا غیرفعال کنند.

صنایع نفت و گاز: در صنایع نفت و گاز، کلیدهای هوایی به‌عنوان بخشی از سیستم‌های کنترل و ایمنی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این کلیدها برای کنترل تجهیزات مانند ولو‌ها، پمپ‌ها، و کمپرسورها استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، کلیدهای هوایی می‌توانند برای اتصال یا قطع جریان هوا به مخازن نفتی و گازی به‌کار روند.

صنایع برق و الکترونیک: کلیدهای هوایی در صنعت برق و الکترونیک برای کنترل و مدیریت تجهیزات الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این کلیدها به‌طور گسترده در تابلو برق مورد استفاده قرار می‌گیرند و برای اتصال و قطع جریان برق در انواع تجهیزات و دستگاه‌های الکتریکی به‌کار می‌روند.

صنایع پتروشیمی: کلیدهای هوایی در صنایع پتروشیمی برای کنترل و مدیریت تجهیزات پالایشگاه‌ها و واحدهای پتروشیمی استفاده می‌شوند. این کلیدها برای ایمنی و کنترل دقیق در فرآیندهای تولید مواد شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عنوان مثال، کلیدهای هوایی می‌توانند برای کنترل فشار و دما در واحدهای پالایشگاهی به‌کار روند.

صنایع فولاد و فلزات: کلیدهای هوایی در صنایع فولاد و فلزات برای کنترل و مدیریت تجهیزات مانند فرآیندهای ذوب و شکل‌دهی فلزات به‌کار می‌روند. این کلیدها برای کنترل دقیق ترموکوپل‌ها، ولو‌ها، و دیگ‌های ذوب مورد استفاده قرار می‌گیرند.

صنایع مواد غذایی: در صنایع مواد غذایی، کلیدهای هوایی برای کنترل تجهیزات مانند پمپ‌ها، مخزن‌ها، و ماشین‌آلات بسته‌بندی استفاده می‌شوند. این کلیدها برای حفظ بهداشت و ایمنی در فرآیندهای تولید و بسته‌بندی مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

صنایع داروسازی: کلیدهای هوایی در صنایع داروسازی برای کنترل و مدیریت تجهیزات مانند مخازن ترکیب، ماشین‌آلات تولید دارو، و دستگاه‌های بسته‌بندی به‌کار می‌روند. این کلیدها برای ایجاد شرایط بهداشتی و کنترل دقیق در فرآیندهای تولید داروها و مواد شیمیایی استفاده می‌شوند.

صنایع کاغذ و چاپ: در صنایع کاغذ و چاپ، کلیدهای هوایی برای کنترل و مدیریت تجهیزات مانند ماشین‌آلات تولید کاغذ و دستگاه‌های چاپ استفاده می‌شوند. این کلیدها برای کنترل سرعت، فشار، و دما در فرآیندهای تولید کاغذ و چاپ به‌کار می‌روند.

کاربردهای کلیدهای هوایی در تابلوهای برق

کنترل موتورها و پمپ‌ها: کلیدهای هوایی برای کنترل و مدیریت موتورها و پمپ‌ها در تابلوهای برق استفاده می‌شوند. این کلیدها به کاربران اجازه می‌دهند تا موتورها و پمپ‌ها را به‌طور دقیق روشن یا خاموش کنند و همچنین برای کنترل سرعت و جهت چرخش آنها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ایمنی و محافظت: کلیدهای هوایی در تابلوهای برق به منظور ایجاد ایمنی و محافظت در برابر حوادث الکتریکی استفاده می‌شوند. این کلیدها معمولاً به عنوان قطع کننده‌های اصلی جریان برق در صورت وقوع حوادث ایمنی مانند افزایش ولتاژ یا جریان بیش از حد مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کنترل وضعیت تجهیزات: کلیدهای هوایی برای کنترل وضعیت تجهیزات مانند شیرها، ولو‌ها، و سنسورها در تابلوهای برق استفاده می‌شوند. این کلیدها به کاربران اجازه می‌دهند تا وضعیت فعلی تجهیزات را کنترل و مدیریت کنند و در صورت نیاز تغییراتی اعمال کنند.

اتصال و قطع تغذیه برق: کلیدهای هوایی معمولاً برای اتصال و قطع تغذیه برق به تجهیزات و دستگاه‌های مختلف در تابلوهای برق استفاده می‌شوند. این کلیدها برای روشن و خاموش کردن تجهیزات و همچنین ایجاد ایمنی در صورت نیاز به قطع جریان برق به کار می‌روند.

کنترل نورپردازی و سیستم‌های روشنایی: کلیدهای هوایی برای کنترل نورپردازی و سیستم‌های روشنایی در تابلوهای برق استفاده می‌شوند. این کلیدها به کاربران اجازه می‌دهند تا نورهای مختلف را به صورت دستی یا اتوماتیک روشن یا خاموش کنند و در نتیجه کارایی و ایمنی تابلوها را افزایش دهند.

کنترل تجهیزات خنک کننده: کلیدهای هوایی برای کنترل تجهیزات خنک کننده مانند فن‌ها و یا سیستم‌های تهویه هوا در تابلوهای برق مورد استفاده قرار می‌گیرند. این کلیدها به کاربران امکان می‌دهند تا فعال یا غیرفعال کردن این تجهیزات را به راحتی انجام دهند.

قطعات و قسمت های کلید هوایی

• کنتاکت های اصلی
• دکمه وصل
• دکمه قطع
• محفظه جرقه گیر
• ترمینال های ورود و خروج قدرت ترمینال های فرمان شامل کنتاکت های کمکی، رله شنت، رله آندر ولتاژ، موتور و …
• کانتر یا شمارنده دفعات کارکرد کلید

انواع کلید هوایی

کلید های هوایی معمولا به 4 نوع کلی تقسیم میشوند

• سه پل
• چهار پل
• فیکس
• کشویی
• ثابت

کلید هوایی ثابت

کلیدهای هوایی ثابت دارای یک بدنه استوانه‌ای هستند که در داخل آن یک کام متحرک وجود دارد. وقتی فشار هوا به کلید اعمال می‌شود، کام متحرک به سمت زیرین (یا بالا) کلید فشار می‌یابد، که منجر به اتصال یا قطع جریان برق می‌شود. کلیدهای هوایی ثابت اغلب برای عملکردهای ساده و استفاده در محیط‌های پر خطر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کلیدهای هوایی کشویی

کلیدهای هوایی کشویی شامل یک کام متحرک است که به داخل بدنه کلید کشیده و فشرده می‌شود. زمانی که فشار هوا به کلید اعمال می‌شود، کام متحرک به سمت بیرون کشیده می‌شود و اتصال یا قطع جریان برق انجام می‌شود. این نوع کلیدها معمولاً برای عملکردهای پیچیده‌تر و در محیط‌هایی که نیاز به کنترل دقیق‌تر دارند، استفاده می‌شوند.

با توجه به نوع کاربرد و نیازهای مختلف، انتخاب بین کلیدهای هوایی ثابت و کشویی می‌تواند بر اساس عواملی مانند سادگی عملکرد، دقت کنترل، و محیط کاری مورد توجه قرار گیرد.

انواع حفاظت جریان در کلید های هوایی

• الکترونیکی
• میکروپروسسوری
• مغناطیسی
• حرارتی

چرا به این نوع کلید ها کلید هوایی گفته می شود

علت نام گذاری این نوع کلید ها به عنوان کلید هوایی به مکانیزم خاموش کردن جرقه مربوط می باشد. در این نوع از کلیدها با قطع شدن جریان جرقه ایجاد شده، در هوای آزاد خاموش می شود.

معایب کلید هوایی

• کنتاکت های کلید باید مسیر زیادی را طی کنند تا جرقه خاموش شود.
• خاموش کردن جرقه، گازهای اضافی تولید می کند که این گاز ها باید به طریقی به بیرون راه پیدا کنند.
• ابعاد بزرگتر نسبت به کلیدهای خال و گاز SF6
• تجهیزات مورد نیاز برای تولید هوای لازم برای این کلیدها نیازمند نگهداری زیادی است.
• کمپرسور هوا باید با ظرفیت بالا باشد.
• احتمال نشت و افت فشار هوا از طریق داخل اتصالات لوله‌های هوای داخل کلید وجود دارد.
• احتمال افزایش ولتاژ جرقه زنی مجدد در آن وجود دارد.
• توانایی هوا در خاموش کردن جرقه از خلا و گاز Sf6 کمتر است.

کنتاکت های کلید هوایی

کلیدهای هوایی دارای دو کنتاکت می باشند:

• کنتاکت های اصلی یا قدرت که وظیفه عبور جریان را بر عهده دارند.
• کنتاکت های فرعی یا آرکینگ که وظیفه آنها هدایت جرقه ها به سمت جرقه گیر می باشد.

انواع هدایت جرقه در کلید هوایی

در نوعی از کلیدهای هوایی از دمنده برای هدایت جرقه به جرقه گیر استفاده می شود و در نوع دیگر از حلقه ی مغناطیسی جهت هدایت جرقه به جرقه گیر استفاده می گردد. در این نوع هدایت نیروی مغناطیسی که در اثر عبور جریان از حلقه ایجاد می شود سبب هدایت جرقه به سمت بالای کلید می گردد و لذا جرقه از داخل جرقه گیرها عبور می کنند.
هنگام قطع کلید ابتدا کنتاکت های اصلی قطع می شود و کنتاکت های جرقه زن همچنان بسته می مانند. سپس با جدا شدن کنتاکتهای جرقه زن، جرقه های تولید شده با عبور از محفظه ها خاموش می گردند. به این ترتیب هنگام قطع و وصل کلید کنتاکت های اصلی جرقه نمی زنند و آسیب نمی بینند و عمر کلید افزایش می یابد.

مزایای کلید هوایی نسبت به کلید های کمپکت

عمر کلی کلید هوایی 2 برابر عمر کلید اتوماتیک کمپکت است و از قدرت قطع بالاتری نیز برخوردار می باشند. قدرت قطع کلیدهای هوایی بین 55 تا 200 کیلو آمپر می باشد.
کلیدهای هوایی از 630 تا 6300 آمپر ساخته می شوند به دو صورت ثابت و کشویی هستند. کلیدهای هوایی از رله های الکترونیکی و میکرو پروسسور بهره می برند، لذا از دقت و انعطاف بیشتری جهت حفاظت از برخوردار می باشند.
یکی از مزایای بسیار خوب کلیدهای هوایی، تشخیص تقدم قطعی سلکتیویتی (Selectivity) بین کلیدهای ورودی و خروجی می باشد که بیشتر از نوع کلیدهای اتوماتیک هستند ضروری است.

ِیکی از بزرگترین مزایای کلید های هوای خاصیت تقدم قطع می باشد. در این باره باید بگوییم که کلید هوایی در مدار اجازه می دهد درهنگام بروز اشکال فقط کلید همان قسمت عمل کند و همان قسمت از مدار قطع شود و الباقی مدار برقدار باقی بمانند. در صورتی که با قطع شدن همان قسمت از مدار مشکل به وجود آمده برطرف نشد کل سیستم را قطع می کند.

1. عمر بالاتر: عمر کلیدهای هوایی 2 برابر عمر کلیدهای اتوماتیک کمپکت است.
2. قدرت قطع بالاتر: کلیدهای هوایی در مقایسه با کلیدهای اتوماتیک کمپکت از قدرت قطع بالاتری نیز برخوردار می باشند. قدرت قطع کلیدهای هوایی بین 55 تا 200 کیلو آمپر می باشد.
3. رنج جریان بالاتر: کلیدهای اتوماتیک تا رنج 1600 آمپر، کلیدهای هوایی از 630 تا 6300 آمپر ساخته می شوند به دو صورت ثابت و کشویی هستند.
4. دقت و حفاظت بالاتر: کلیدهای هوایی از رله های الکترونیکی و میکرو پروسسوری بهره می برند و لذا از دقت و انعطاف بیشتری جهت حفاظت از شبکه دارند.
5. قابلیت سلکتیویتی بالا: یکی از مزایای بسیار خوب کلیدهای هوایی، تشخیص تقدم قطع یا سلکتیویتی (Selectivity) بین کلیدهای ورودی و خروجی که بیشتر از نوع کلیدهای اتوماتیک هستند ضروری است.

فیوز فشار قوی

جهت حفاظت اتصال کوتاه در این کلیدها ممکن است از فیوزهای فشار قوی استفاده گردد.

اتصال کوتاه یکی از پر کاربردترین خطرات و خطاهایی است که یک شبکه را تهدید می کند. خطای اتصال کوتاه به این صورت است که دو فاز با یکدیگر و یا سه عدد از فازها با یکدیگر یا با نول اتصال پیدا می کنند و در این حالت 10 تا 100 برابر جریان عادی از شبکه عبور می نماید. عبور چنین جریان زیادی سبب از بین رفتن عایق تجهیزات شبکه و بالا رفتن بسیار زیاد حرارت و لذا سوختن تجهیز طی چند ثانیه می گردد. به همین دلیل تشخیص حالت غیر عادی و رفع خطا در سیستم باید در کمترین زمان صورت پذیرد. برای تشخیص خطاها و حالات غیر عادی در شبکه و جدا کردن بخش معیوب از سایر بخش ها از سیستم حفاظت استفاده می گردد. در کلید هوایی به وسیله عملکرد رله ها، قسمت های معیوب شناخته شده و از مدار جدا می شوند.

کلیدهای هوایی از نظر ساختار به این صورت طراحی شده اند که به صورت اتوماتیک توسط موتور یا رله و یا به صورت دستی در شرایط اتصال کوتاه (که تا 10 برابر جریان نامی از کلید ممکن است عبور کند) مدار را قطع نمایند و شبکه را از خطر نابودی حفظ نمایند.

نحوه شارژ و دشارژ کردن فنر کلید هوایی و قطع و وصل کلید

قطع و وصل کلیدهای هوایی غالبا توسط فنر شارژ شده، انجام می شود. این فنر یا به صورت دستی و یا اتوماتیک به وسیله یک موتور شارژ می گردد و کلید آماده به کار می شود. جهت شارژ دستی کلید باید اهرم روی کلید را چندین بار از بالا به پایین حرکت داد تا فنر شارژ شده و نشانگر روی کلید علامت شارژ را نمایش دهد (Charged OK) و برای شارژ اتوماتیک کلید هوایی نیز از یک عدد موتور استفاده می گردد به این صورت که پس از قرار دادن موتور در محل مخصوص خود مطابق کاتالوگ و دستورالعمل نصب، با اعمال ولتاژ به موتور، موتور شروع به شارژ فنر می نماید. پس از شارژ شدن فنر، مکانیزم کلید آماده وصل شدن است. با فشار دادن شاسی CLOSE بر روی کلید، کنتاکت ها به هم وصل می شوند و با فشار دادن شاسی OPEN، مدار قطع می گردد. برخی از این کلیدها را می توان به عنوان کلید زمین به کار برد به این صورت که پس از بیرون آوردن کلید از تابلو توسط اهرم روی کلید، ورودی های کلید بهم وصل می شوند و با جا زدن کلید داخل تابلو این ورودی ها زمین شده و لذا مصرف کننده های پشت کلید زمین می شوند. این حالت توسط نشانگر روی کلید قابل مشاهده است.

خاموش شدن جرقه توسط کلید هوایی

در داخل کلید هوایی اشنایدر برای خاموش کردن جرقه ناشی از قطع جریان از محفظه های جرقه گیر بزرگ جهت اطفاء جرقه استفاده می شود. جنس این محفظه ها از سیلیس یا آزبست است و به صورت مشبک و لایه لایه ساخته شده و در قسمت بالای کلید هوایی نصب می گردند.

نحوه کار این جرقه گیرها به این صورت است که جرقه ها را به سمت جرقه گیر هدایت می نمایند و جرقه را به جرقه های کوچکتر تقسیم می نمایند و به این صورت جرقه زودتر خاموش می گردد.

واحد جرقه گیر در کلید هوایی، با تقسیم جرقه ها به جرقه های کوچکتر، خاموشی آنها را راحت تر می کند.

کلیدهای هوایی عموما دارای 2 نوع کنتاکت هستند:

• کنتاکت های اصلی یا Main Contact: که در شرایط وصل بودن کلید، وظیفه عبور جریان را به عهده دارند .
• کنتاکت های جرقه زن یا Arcing Contact: که در لحظه قطع و وصل کلید تابلو، که باعث ایجاد جرقه و قوس در کلید می شود، عمل هدایت جرقه به سمت جرقه گیر را به عهده دارند.

در لحظه قطع کلید، ابتدا کنتاکت های اصلی کلید باز می شوند؛ این در حالی است که کنتاکت های جرقه زن هم چنان وصل هستند. سپس با جدا شدن کنتاکت های جرقه زن، بین آنها جرقه تولید می شود که این جرقه از داخل محفظه جرقه گیر عبور کرده و خاموش می شود. در نوعی از کلیدهای هوایی از دمنده برای هدایت جرقه به جرقه گیر استفاده می شود و در نوع دیگر از حلقه مغناطیسی جهت هدایت جرقه به جرقه گیر استفاده می گردد. در این نوع هدایت، نیروی مغناطیسی که در اثر عبور جریان از حلقه ایجاد می شود سبب هدایت جرقه به سمت بالای کلید می گردد و لذا جرقه از داخل جرقه گیرها عبور می کنند.

* جلوگیری از ایجاد جرقه توسط کنتاکت های جرقه زن، باعث افزایش عمر کنتاکت های اصلی کلید هوایی می شود.

تجهیزات جانبی کلیدهای هوایی

برخی از تجهیزات جانبی کلید ACB به قرار زیر می باشند:

• کنتاکت کمکی (Auxiliary Switch / Auxiliary Contact)
• اینترلاک مکانیکی (Mechanical Interlock)

وجود قابلیت اینترلاک مکانیکی در کلیدها سبب می شود دو کلید همزمان با هم کار نکنند و هنگامی که یکی از کلیدها وصل است کلید دیگر قطع بماند. در اصل برای ترتیب صحیح کلیدزنی در مدارات قدرت به کار می رود. در نتیجه ی وجود سیستم اینترلاک، پدیده ای با نام پدیده هم برقراری در کلیدهای هوایی مطرح می شود.

پدیده هم برقراری یا تشخیص تقدم قطع یا سلکتیویتی (Selectivity)

کلیدهای هوایی دارای رله های مخصوص داخلی هستند که قابلیت ایجاد تاخیر را دارا هستند. برای برقرار شدن خاصیت Selectivity کامل بین کلیدهای ورودی و خروجی از کلیدهای هوایی استفاده می گردد. Selectivity به معنی تقدم قطع کلیدها نسبت به یکدیگر و در اینجا تقدم قطع کلیدهای خروجی نسبت به کلید اصلی ورودی می باشد، به این معنی که در صورت وقوع خطا در هر یک از فیدرهای خروجی، تنها همان کلید خروجی مربوطه قطع می گردد. ولی در صورتی که خطا تداوم یابد و با قطع شدن کلید فیدر مربوطه مشکل برطرف نشود، کلید هوایی ورودی با تاخیر، برق کل تابلو را قطع می نماید.

در داخل کلیدهای هوایی رله های با خاصیت تاخیری یا همان Time Delay وجود دارند که عامل اصلی قابلیت Selectivity کلید هستند. این رله ها در داخل کلید (Build-in) جاسازی شده اند.

• واحد تریپ یا حفاظت میکرولاجیک (Trip Relay / MicroLogic)

واحد حفاظت میکرولوجیک مدارات قدرت را محافظت می کند. هم چنین اندازه گیری، نمایش، ارتباط و ماکزیمم مقدار جریان را هم ارائه می دهد. این واحد یک واحد کنترلی می باشد که توسط آن می توان حفاظت های زیر را برای کلید هوایی کنترل کرد:

1. حفاظت اتصال کوتاه
2. حفاظت خطای زمین و نشتی
3. حفاظت نول
4. حفاظت اضافه بار
5. اعلام خطر اضافه بار

علاوه بر موارد بالا می تواند مقادیر نامی توان، ولتاژ و جریان را نشان داده و اندازه گیری کند.

این واحد بسته به نوع آنها، حفاظت های مختلفی را انجام می دهند. انواع آن عبارتند از:

1. میکرولاجیک نوع A: شامل واحد آمپرمتر می باشد؛ که جریان RMS را اندازه گیری کرده و نشان می دهد.
2. میکرولاجیک نوع P: علاوه بر کارایی های نوع A، ولتاژ را نیز اندازه گرفته و در نتیجه برآورد دقیقی از توان می کند. پس حفاظت بیشتری را انجام می دهد.
3. میکرولاجیک نوع E: علاوه بر کارایی های نوع A، دیماند جریان، ولتاژهای فاز به فاز، فاز به نول، ولتاژ میانگین و نامتعادل، توان لحظه ای، ضریب توان، دیماند توان و انرژی را اندازه گیری می کند.
4. میکرولاجیک نوع H: این نوع از میکرو لاجیک نیز علاوه بر کارایی های نوع A، اندازه گیری پارامترهای هارمونیک منبع مانند هارمونیک های مزاحم، دامنه و فاز را انجام می دهد.

بر روی LCD دیجیتالی واحد میکرولوجیک، به طور پیوسته مقادیر پربارترین فازها و جریان های ماکزیمم نشان داده می شود. هم چنین روی برخی از میکرو لاجیک ها، یک واحد تست میکرولوجیک وجود دارد، که برای وصل دستگاه کنترلی به واحد میکرولاجیک برای کنترل آن از فاصله دورتر می باشد.

• رله شنت (Shunt Relay)

رله شنت تریپ، به رله دائم قطع معروف است، چون نباید دائما وصل باشد و فقط با پالس برقی به میزان 70 تا 110 درصد ولتاژ نامی کلید باید تحریک گردد و بعد از احساس این ولتاژ، عمل کرده و کلید را قطع می کند. فقط به صورت لحظه ای می توان آن را فرمان داد و اگر به طور دائم وصل باشد، هم سیم پیچ آن داغ شده و آسیب می بیند و هم در کارکرد سیستم موتوری برای کلید هوایی تداخل ایجاد می کند. این رله جهت کنترل تریپ مدار در اثر خطا و هم چنین فرمان دادن به کلید از راه دور استفاده می شود.

• بوبین قطع یا همان CC به معنای Close Release Coil
• بوبین وصل یا همان OC به معنای Opening Release Coil
• واحد UVT یا رله کاهش ولتاژ یا آندر ولتاژ (Under Voltage Trip Relay)

شرایط کارکرد این رله کاملا برعکس رله شنت است، یعنی هنگامی که برق دار نباشد، کار نمی کند و اگر ولتاژ دو سر آن از یک میزان مشخصی کمتر شود، فرمان قطع رله را صادر می کند. به آن رله دائم وصل نیز می گویند.

رله های افت ولتاژ در دو مدل UVR و UVRD ساخته می شوند. تفاوت این دو مدل در زمان قطع آنها می باشد. در مدل UVR به محض افت ولتاژ از حد مجاز، رله عمل کرده و کلید را قطع می کند؛ ولی در مدل UVRD این عمل با یک تاخیر زمانی انجام می شود.

• موتور (Motor)

موتور کلید هوایی زیمنس ، روی آن نصب می شود و وظیفه شارژ فنر کلید هوایی را به عهده دارد و ما می توانیم با استفاده از آن، از راه دور و بدون استفاده از دست فنر کلید را شارژ کنیم.

آنچه مسلم است این است که قیمت کلیدهای هوایی موتوردار از کلیدهای هوایی بدون موتور (با شارژ دستی) بالاتر است. هم چنین باید بدانیم که با نصب موتور، توانایی شارژ دستی نیز خواهیم داشت.

• شمارنده (Operating Cycle Counter)

اجزای کلید هوایی

1. ترمینال های نصب کنتاکت های کمکی
2. محل نمایش تجهیزات جانبی به کار رفته
3. دکمه کنترل بستن کنتاکت های کلید
4. علامت رنگی نشان دهنده قدرت قطع کلید
5. نمایشگر وضعیت فنر (شارژ و دشارژ)
6. اهرم شارژ کردن فنر
7. کلید قفل حالت کشویی
8. محل قرارگیری اهرم کشویی قابل قفل شدن
9. کلید کشویی
10. کلید قفل در حالت باز
11. دکمه کنترل باز کردن کنتاکت های کلید
12. واحد حفاظت میکرو لوجیک
13. دکمه ریست برای خطای تریپ
14. نمایشگر نشان دهنده وضعیت کنتاکت های اصلی (0 به معنای قطع و 1 به معنای وصل)
15. نمایشگر نشان دهنده وضعیت کلید

ویژگی ها و الزامات کلید هوایی

طراحی کلیدهای هوایی باید به گونه ای باشد که موارد زیر در آنها رعایت شده باشد:

1. درجه حفاظت تابلو باید با درجه حفاظت كليد هم خواني داشته باشد.
2. كليدهاي قدرت فشار متوسط باید بر اساس استانداردهاي معتبر تولید و انتخاب گردند.
3. طراحی کلید هوایی باید به گونه ای باشد که دسترسي به آن در تابلو در هنگام سرويس و تعميرات به آساني مقدور باشد و نیز هنگام کلید زنی یا وارد کردن کلید به محفظه در تابلوهای کشویی و یا خارج کردن آن خطری اپراتور را تهدید نکند.
4. باید حداقل ايمني های لازم با استفاده از اينترلاك مناسب بين كليدها براي حفاظت اپراتور و تجهیزات مورد استفاده در اینورتر تأمين گردد.
5. محفظه کلید فشار متوسط باید به قدری مقاوم طراحی شده باشد که اثرات دمایی ناشی از دمای محیط و کارکرد و اتصال کوتاه در روند کار تابلو خللی ایجاد نکند.

نحوه انتخاب کلید هوایی مناسب

در موقع خرید و انتخاب کلید هوایی، چندین پارامتر حائز اهمیت می باشند که عبارتند از:

1. جریان نامی کلید هوایی
2. قدرت قطع کلید هوایی
3. تعداد پل کلید هوایی (سه پل و یا چهار پل)
4. نوع واحد میکرو لوجیک نصب شده روی کلید
5. نوع شارژ فنر کلید (دستی یا اتوماتیک)

جمع بندی کاربرد کلید هوایی

کلیدهای هوایی به عنوان یکی از ابزارهای حیاتی در صنایع مختلف و تابلوهای برق مورد استفاده قرار می‌گیرند. این کلیدها از طریق فشار هوا فشرده، قادرند جریان برق را کنترل و مدیریت نمایند و در نتیجه، ایمنی، کنترل دقیق، و بهبود عملکرد سیستم‌های الکتریکی را تضمین می‌کنند.

استفاده از کلیدهای هوایی در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، نفت و گاز، مواد غذایی، داروسازی، فولاد و فلزات، و صنایع کاغذ و چاپ بهبود عملکرد، ایمنی، و کارایی فرآیندهای صنعتی را فراهم می‌کند. این کلیدها می‌توانند در کنترل موتورها، پمپ‌ها، نورپردازی، سیستم‌های خنک‌کننده، وضعیت تجهیزات، و اتصال تغذیه برق به کاربردی راهبردی داشته باشند.

همچنین، در تابلوهای برق، کلیدهای هوایی به عنوان اجزای اصلی در کنترل، ایمنی، و مدیریت تجهیزات الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این کلیدها می‌توانند جریان برق را در صورت وقوع حوادث ایمنی قطع کرده و از خطرات جانی و مالی جلوگیری کنند، همچنین امکان کنترل دقیق، سریع، و مؤثر بر روی تجهیزات را فراهم می‌کنند.

با در نظر گرفتن مزایا و معایب استفاده از کلیدهای هوایی، انتخاب و استفاده مناسب از آنها می‌تواند به بهبود عملکرد و ایمنی سیستم‌های الکتریکی کمک کند. استفاده بهینه از این کلیدها با توجه به نیازها و شرایط محیطی، از اهمیت بالایی برخوردار است و می‌تواند به بهبود عملکرد و کارایی سیستم‌های برقی کمک شایانی نماید.