تاسیسات صنعتی و مراکز حیاتی برق در دنیای امروزی به تجهیزاتی نیاز دارند که بتوانند با بالاترین سطح اطمینان، حفاظت، مدیریت و مانیتورینگ انرژی را تضمین نمایند. کلید هوایی (Air Circuit Breaker – ACB) یکی از مهم ترین اجزای تابلوهای برق فشار ضعیف است که در حفاظت و کنترل شبکه های توزیع نقشی اساسی را ایفا می کند. در این میان، کلید هوایی زیمنس به دلیل کیفیت ساخت، قابلیت های فنی و پیشرو بودن در تکنولوژی، به انتخاب اول بسیاری از مهندسان برق در پروژه های صنعتی بدل شده است. در این مقاله به بررسی مزایای استفاده از کلید هوایی زیمنس در تابلوهای برق صنعتی می پردازیم.
ساختار و عملکرد کلید هوایی زیمنس
کلید هوایی زیمنس یک کلید قطع و وصل قدرت است که وظیفه اصلی آن حفاظت از تجهیزات و مدار در برابر اتصال کوتاه، اضافه بار و سایر خطاهای الکتریکی است. این کلیدها به طور معمول در ورودی تابلوهای برق و به عنوان کلید اصلی (Main Circuit Breaker) یا کلید فیدرهای حساس مورد استفاده قرار می گیرند.
اجزای اصلی کلید هوایی زیمنس
برای بررسی مزایای استفاده از کلید هوایی زیمنس در تابلوهای برق صنعتی باید ابتدا با اجزای این قطعه حفاظتی آَشنا شویم:
- کنتاکت های اصلی و جرقه‌گیر: برای قطع و وصل جریان در حالت عادی و خطا
- مکانیزم قطع سریع: تضمین قطع مدار در کسری از ثانیه
- واحد حفاظتی الکترونیکی یا میکروپروسسوری: مغز کلید هوایی زیمنس برای تشخیص خطاها و مدیریت عملکرد
- پانل تنظیمات و نمایشگر دیجیتال: برای پیکربندی و مانیتورینگ پارامترها
- ترمینال های قدرت، تجهیزات جانبی (کنتاکت کمکی، شنت تریپ، موتور اپراتور و…)
تکنولوژی کلیدهای هوایی زیمنس به گونه ای است که این کلیدها قادرند جریان های بالا (تا چند هزار آمپر) را با صد در صد ضریب اطمینان به طور کامل مدیریت کنند.
حفاظت مطمئن و هوشمند کلید هوایی زیمنس از تجهیزات و شبکه
حفاظت جامع و هوشمند در برابر انواع خطاهای شبکه یکی از مهم ترین مزایای کلید هوایی زیمنس است. واحد حفاظت الکترونیکی زیمنس می تواند جریان های اتصال کوتاه و اضافه بار را با دقت بسیار بالا تشخیص دهد و فرمان قطع را در سریع ترین زمان ممکن صادر کند. این ویژگی، از آسیب رسیدن به تجهیزات گران قیمتی مانند موتورها، ترانسفورماتورها و کابل ها جلوگیری می نماید در مدل های پیشرفته کلید هوایی زیمنس، حفاظت در برابر جریان نشتی زمین (Earth Fault) به صورت داخلی نیز طراحی شده است و نیازی به نصب رله های خارجی نیست. این حفاظت امکان شناسایی سریع خطاهای اتصال به زمین و پیشگیری از حوادث جدی را فراهم می نماید.
کلیدهای هوایی زیمنس با امکان تنظیم دقیق منحنی های قطع (Time-Current Curve)، قابلیت انتخاب کامل را ارائه می دهند؛ یعنی فقط بخش معیوب شبکه قطع می شود و سایر بخش ها در مدار به کار عادی خود ادامه می دهند. این موضوع برای صنایع حیاتی، بیمارستان ها و دیتا سنترها از اهمیت زیادی برخوردار است.
تنظیمات پیشرفته و انعطاف پذیری بالا
یکی از مهم ترین مزایای استفاده از کلیدهای هوایی زیمنس، امکان تنظیم گسترده و بسیار دقیق پارامترهای حفاظتی و عملیاتی می باشد. واحد حفاظتی زیمنس این امکان را فراهم کرده است که جریان قطع طولانی مدت (Ir) و کوتاه مدت (Isd) را با توجه به نیاز هر بار یا بخشی از شبکه به صورت جداگانه تعریف نمایید. امکان تنظیم زمان تاخیر برای قطع اتصال کوتاه یا اضافه بار ، این امکان را فراهم می کند تا از قطع ناخواسته کل شبکه در مواجهه با خطاهای گذرا جلوگیری کند.
در مدل های دیجیتال زیمنس، می توان منحنی های قطع (Trip Curve) را به طور سفارشی تنظیم نمود تا کلید هوایی زیمنس دقیقا مطابق با رفتار بار و شرایط شبکه عمل کند. برخی از مدل های کلید هوایی زیمنس امکان تنظیم حساسیت به نرخ تغییر جریان (DI/DT) یا ترکیب حفاظت حرارتی و مغناطیسی را فراهم کرده اند که برای حفاظت بارهای حساس یا موتوری کاربرد زیادی دارد. کلید هوایی زیمنس با قابلیت تنظیم ویژه حفاظت موتور در پروژه هایی که بارهای موتوری زیاد است، بهترین عملکرد را ارائه می دهد و امکان راه اندازی مجدد ایمن را فراهم می نماید.
کیفیت ساخت و طول عمر بالای کلید هوایی زیمنس
این کلیدهای حفاظتی زیمنس بر اساس استانداردهای IEC/EN 60947-2 و با استفاده ازمواد اولیه باکیفیت و مقاوم در برابر شوک مکانیکی و الکتریکی و حرارت تولید می شوند. کنتاکت های نقره ای-آلیاژ و مکانیزم های با دقت بالا باعث می شوند که این کلیدها تا ۲۰،۰۰۰ سیکل قطع و وصل مکانیکی و بیش از ۱۰،۰۰۰ سیکل الکتریکی را بدون افت عملکرد تحمل نمایند. این دوام بالا، باعث کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری و تضمین پایداری شبکه می شود.
سهولت نصب، راه اندازی و نگهداری
شرکت زیمنس همواره در طراحی بسیاری از محصولات الکتریکی خود اصل ماژولار بودن و سهولت نصب را رعایت کرده است. کلیدهای هوایی زیمنس امکان نصب افقی و عمودی را دارند. در این کلیدها قابلیت تعویض قطعات کلیدی (کنتاکت، واحد حفاظتی، تجهیزات جانبی) بدون نیاز به جداسازی کل کلید فراهم شده است. کدینگ رنگی و نشانه گذاری واضح ترمینال ها در کنار دسترسی آسان به ترمینال های قدرت و فرمان باعث کاهش زمان نصب و اجرای پروژه می شود و در مواقع اضطراری نیز سرعت تعمیرات را بالا می برد.
قابلیت مانیتورینگ، اتوماسیون و ارتباط با شبکه های هوشمند
مانیتورینگ و کنترل از راه دور تجهیزات در دنیای اتوماسیون صنعتی و تکنولوژی به یک ضرورت تبدیل شده است. کلید هوایی زیمنس دارای پورت های ارتباطی مانند Profibus، Modbus، Ethernet است که امکان مدیریت متمرکز و هوشمند تابلو برق و قابلیت ارسال سیگنال های وضعیت و خطا به سیستم های SCADA یا BMS را فراهم می کند. در کلید هوایی زیمنس یک نمایشگر دیجیتال برای نمایش جریان، ولتاژ، دما، وضعیت کنتاکت ها و خطاها تعبیه شده است و رخدادها برای تحلیل و عیب یابی ثبت و ذخیره می شوند.
قابلیت اطمینان بالا در شرایط محیطی دشوار
کلیدهای هوایی زیمنس با داشتن درجه حفاظت IP بالا، در برابر گرد و غبار، رطوبت، ارتعاشات و حتی خوردگی محیط های صنعتی مقاوم هستند. این ویژگی ها باعث می شود تا بتوان از کلیدهای هوایی زیمنس در پروژه هایی مانند صنایع نفت و گاز، معادن، متالوژی و کارخانجات سنگین استفاده کرد.
ارتقای ایمنی تجهیزات و اپراتور
ایمنی، مهم ترین اصل در طراحی تجهیزات زیمنس می باشد. در کلیدهای هوایی زیمنس جداسازی کامل فیزیکی کنتاکت ها هنگام قطع، مکانیزم قفل ایمنی برای جلوگیری از وصل یا قطع ناخواسته، نشانگرهای وضعیت مکانیکی و الکتریکی و امکان نصب حفاظ های اضافی روی ترمینال ها باعث کاهش ریسک برق گرفتگی، آتش سوزی و آسیب به تجهیزات و اپراتور می شوند. این موضوع نشان دهنده اهمیت استفاده از کلیدهای هوایی زیمنس در محیط های پرخطر صنعتی است.
جمع بندی
کلید هوایی زیمنس با استفاده از فناوری پیشرفته، امکانات حفاظتی و مدیریتی جامع، کیفیت ساخت بی نظیر، قابلیت مانیتورینگ و اتوماسیون و تنوع تجهیزات جانبی، یکی از بهترین انتخاب ها برای تابلوهای برق صنعتی و پروژه های حیاتی است. استفاده از این کلیدها علاوه بر افزایش ایمنی حفاظت تجهیزات، باعث افزایش قابلیت اطمینان شبکه، کاهش هزینه های عملیاتی و بهینه سازی مصرف انرژی نیز می شود.
