در این مقاله، ما قصد داریم به تحلیل مفهوم کلید هوایی و شناخت انواع مختلف آن در بازار ایران بپردازیم. در ابتدا، ضروری است که تعریف دقیقی از کلید هوایی را به دست آوریم و به کاربردهای آن بپردازیم.
کلید هوایی به عنوان یکی از انواع کلیدهای اتوماتیک با فشار ضعیف، که برای جریان‌های بالا استفاده می‌شود، تعریف می‌شود. این نوع کلید از ۶۳۰ تا ۶۳۰۰ آمپر طراحی و ساخته می‌شود و قابلیت محافظت از مدار در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه آنی و تاخیری، و اتصال به زمین را دارا می‌باشد. کلیدهای هوایی به دو نوع NT و NW تقسیم می‌شوند و برای ورودی‌های تابلوها به کار می‌روند. این کلیدها معمولاً دارای جریان بالا هستند و امکان برقراری حالت سلکتیو بین ورودی‌ها و خروجی‌ها را فراهم می‌کنند.
دلیل نامگذاری این نوع کلیدها به هوایی این است که عملیات اطفاء جرقه هنگام فشار دادن کلید در محفظه‌ای پر از هوای فشرده اتفاق می‌افتد. به همین دلیل، کنتاکت‌های کلید باید مسافت طولانی‌ای را برای خاموش کردن جرقه طی کنند. این عمل باعث تولید گازهای اضافی می‌شود که باید از داخل کلید خارج شوند. از نظر ابعاد، کلیدهای هوایی بزرگتر از کلیدهای خلاء و SF6 هستند. در این نوع کلیدها، دسترسی به کنتاکت‌های اصلی با برداشتن جرقه‌گیرها به راحتی امکان‌پذیر است، در حالی که در سایر کلیدها این امکان وجود ندارد.
کلیدهای هوایی دارای دو وظیفه اصلی هستند. اولین وظیفه آن‌ها، سوئیچینگ یا قطع و وصل کردن شبکه است، و دومین وظیفه آن‌ها محافظت از شبکه در شرایطی مانند اتصال کوتاه، تغییرات ولتاژ، افزایش فرکانس، افزایش حرارت تجهیزات ناشی از عبور جریان زیاد و اضافه بار، و خارج شدن غیرهمسان (سنکرون) ژنراتورها از شبکه است.
طراحی کلیدهای هوایی به گونه‌ای است که به طور اتوماتیک از طریق رله یا به صورت دستی از اتاق فرمان، در شرایط تحت ولتاژ و زیر بار و در زمان اتصال کوتاه، که جریان عبوری از مدار ممکن است تا ۱۰ برابر جریان نامی در دژنکتور باشد، این امکان را دارند که مدار را قطع کنند بدون آسیبی به مدار وارد کنند. کلیدهای هوایی به منظور محافظت از مدار الکتریکی در برابر خطراتی مانند اضافه بار، اتصال کوتاه و اتصال به زمین طراحی شده‌اند، و همچنین برای محافظت از موتورها و ژنراتورها استفاده می‌شوند. این کلیدها به عکس فیوزها که یکبار عمل می‌کنند و سپس باید تعویض شوند، قابلیت وارد شدن مجدد به مدار به صورت خودکار یا دستی را دارند.
- دکمه وصل
- کانتر یا شمارنده دفعات کارکرد کلید
- دکمه قطع
- کنتاکت‌های اصلی
- ترمینال‌های ورود و خروج قدرت
- ترمینال‌های فرمان شامل کنتاکت‌های کمکی، رله شنت، رله آندر ولتاژ، موتور و غیره
یکی از معایب کلید هوایی این است که کنتاکت‌های آن باید مسیر طولانی‌ای را طی کنند تا جرقه خاموش شود. ابعاد آن نسبت به کلیدهای خلاء و گاز SF6 بزرگتر است. همچنین، خاموش کردن جرقه، باعث تولید گازهای اضافی می‌شود که باید به یک روشی به بیرون منتقل شوند.
در هنگام نصب کلید هوایی، رعایت نکات زیر امری ضروری است:
- حداقل ایمنی مورد نیاز با استفاده از اینترلاک مناسب بین کلیدها برای حفاظت از اپراتورها و تأسیسات فراهم شود.
- کلید قدرت فشار متوسط باید بر اساس استاندارد IEC56 یا سایر استانداردهای معتبر انتخاب شود.
- در هنگام کلید زدن یا وارد کردن کلید به محفظه در تابلوهای کشویی و یا خارج کردن آن، خطری برای اپراتور ایجاد نشود.
- دسترسی به کلید فشار متوسط در تابلوها در هنگام بهره‌برداری، سرویس و تعمیرات به راحتی ممکن باشد.
- محفظه کلید فشار متوسط باید به گونه‌ای طراحی شود که تأثیرات ناشی از دمای محیط و دمای کار و اتصال کوتاه بر تدوام کار تابلو مشکلی ایجاد نکند.
- درجه حفاظت تابلوها باید با درجه حفاظت کلیدها همخوانی داشته باشد.
