کلیدهای هوایی (Air Circuit Breakers – ACB) از مهم ترین تجهیزات حفاظتی در شبکه های توزیع برق هستند که در تأمین ایمنی و پایداری سیستم های الکتریکی نقش بسیار مهمی دارند. از کلیدهای هوایی زیمنس به طور معمول در تابلوهای برق فشار ضعیف و برای حفاظت از تأسیسات صنعتی، نیروگاه ها و ساختمان های تجاری استفاده می شود. شرکت زیمنس نیز با توجه به سابقه پرآوازه خود در تولید تجهیزات الکتریکی، انواع مختلفی از کلیدهای حرارتی را طراحی کرده است که هر کدام از آنها قابلیت های حفاظتی گسترده ای را ارائه می دهند. برای اطمینان از عملکرد صحیح کلید هوایی زیمنس لازم است که این کلیدها به درستی پیکربندی شوند و در این مقاله قصد داریم به بررسی تنظیمات حفاظتی در کلیدهای هوایی زیمنس بپردازیم.
آشنایی با کلیدهای هوایی زیمنس
کلیدهای هوایی زیمنس یکی از انواع تجهیزات الکتریکی حفاظتی هستند که در سیستم های توزیع برق برای حفاظت از تجهیزات در برابر اتصال کوتاه، اضافه بار و خطاهای زمین استفاده می شود. این کلیدها دارای مکانیسم عملکرد بسایر سریع و دقت بالا در تشخیص خطاهای شبکه هستند.
اجزای اصلی کلیدهای هوایی زیمنس
کلیدهای هوایی زیمنس به طور معمول از چند بخش اصلی تشکیل می شوند:
- موتور الکتریکی برای عملکرد از راه دور
- ماژول حفاظتی (Protection Unit)
- کنتاکت های اصلی و کمکی
- مکانیسم قطع و وصل مکانیکی
- نمایشگر دیجیتال برای مانیتورینگ پارامترهای حفاظتی
انواع حفاظت در کلیدهای هوایی زیمنس
کلیدهای هوایی زیمنس دارای چندین نوع حفاظت هستند که در ادامه تعدادی از آنها را بررسی می کنیم:
حفاظت در برابر اضافه بار (Overload Protection – L Protection)
حفاظت در برابر اضافه بار کلیدهای هوایی زیمنس برای جلوگیری از افزایش بیش از حد جریان در یک بازه زمانی مشخص طراحی شده است. این نوع حفاظت در کلید هوایی با استفاده از یک منحنی زمانی معین (Time-Current Curve) عمل می نماید. برخی از این پارامترها قابل تنظیم بوده و می توانید به راحتی آنها را در کلید هوایی تنظیم کنید.
زمان تأخیر کلید هوایی زیمنس (Delay Time – tr) نیز مشخص می کند که کلید در صورت عبور جریان از مقدار تنظیم شده پس از چه مدتی عمل کند. حداکثر جریان مجاز برای عبور از کلید قبل از فعال شدن حفاظت اضافه بار نیز باید در کلید هوایی تنظیم شود.
حفاظت اتصال کوتاه لحظه ای (Instantaneous Short Circuit – I Protection)
از حفاظت اتصال کوتاه لحظه ای برای قطع سریع جریان در صورت ایجاد اتصال کوتاه شدید در مدار مورد استفاده قرار می گیرد. جریان قطع لحظه ای (Ii) را باید در اینجا محاسبه کنید. جریان قطع لحظه ای مقدار جریانی است که بلافاصله باعث قطع کلید می شود. به طور معمول مقدار جریان قطع لحظه ای بین ۵ تا ۱۵ برابر جریان نامی تنظیم می شود.
حفاظت اتصال کوتاه تأخیری (Short-Time Delay Protection – S Protection)
حفاظت اتصاال کوتاه تاخیری برای هماهنگی حفاظتی در سیستم های توزیع و جلوگیری از قطع ناگهانی کلید در زمان ایجاد جریان هجومی و همچنین برای مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این نوع حفاظت باید جریان تنظیمی و زمان تاخیر تنظیم شود. جریان تنظیمی مقدار جریانی است که باعث حفظ عملکرد محافظتی کلید هوایی زیمنس در یک بازه زمانی مشخص می شود. زمان تأخیر نیز مدت زمان تأخیری است که باید قبل از عملکرد کلید در نظر گرفته شود.
حفاظت زمین (Ground Fault Protection – G Protection)
حفاظت زمین در کلید هوایی زیمنس برای تشخیص و قطع جریان های نشتی زمین طراحی شده است. حفاظت زمین در جلوگیری از آتش سوزی و برق گرفتگی نقش حیاتی دارد. در این نوع حفاظت جریان تنظیمی (Ig) مقدار جریانی است که در صورت عبور از این مقدار، کلید به صورت خودکار قطع می شود. زمان تأخیر (Tg) نیز مدت زمانی است که کلید قبل از قطع شدن منتظر می ماند.
نحوه تنظیم کلیدهای هوایی زیمنس
کلیدهای هوایی زیمنس دارای واحدی به عنوان حفاظت الکترونیکی (ETU) هستند. از طریق این واحد حفاظتی می توان پارامترهای حفاظتی را تنظیم کرده و آنها را مانیتور کرد. این واحد حفاظتی کلید هوایی زیمنس به طور معمول شامل نمایشگر دیجیتال و دکمه های تنظیم است. برای تنظیم کلیدهای هوایی زیمنس، باید مراحل زیر را به ترتیب انجام دهید:
- ورود به منوی تنظیمات: کلید را روشن کنید و به منوی تنظیمات ETU وارد شوید.
- تنظیم حفاظت اضافه بار (L Protection): برای حفاظت اضافه بار باید مقدار Ir را برابر با ۰.۸ تا ۱ برابر جریان نامی تنظیم نمایید. مقدار tr (زمان تاخیر اضافه بار) را با توجه به نیاز سیستم عددی بین ۱ تا ۳۰ ثانیه انتخاب کنید.
- برای تنظیم کلید هوایی برای حفاظت اتصال کوتاه تأخیری (S Protection)، مقدار Isd (جریان حفاظت اتصال کوتاه تاخیری) را بر روی ۱.۵ تا ۱۰ برابر جریان نامی تنظیم نمایید. مقدار Tsd (زمان تاخیر) را بین ۰.۱ تا ۱ ثانیه انتخاب کنید.
- در تنظیم حفاظت اتصال کوتاه لحظه ای (I Protection) مقدار Ii (جریان) را روی ۵ تا ۱۵ برابر جریان نامی تنظیم کنید.
- در تنظیم حفاظت نشتی زمین (G Protection) مقدار Ig (جریان حفاظتی نشتی زمین) را با توجه به شرایط زمین سیستم بر روی ۰.۲ تا ۱ برابر جریان نامی تنظیم کنید. مقدار Tg (تاخیر) نیز بر روی با ۰.۱ تا ۱ ثانیه قرار دهید.
نکات مهم در تنظیمات حفاظتی کلیدهای هوایی زیمنس
برای جلوگیری از قطع ناخواسته کلیدهای اصلی در هنگام وقوع خطا، باید تنظیمات حفاظتی به گونه ای انجام شود که ابتدا کلیدهای پایین دستی (کلیدهای نزدی ک‌تر به بار) وظیفه خود را انجام دهند و در صورت تداوم خطا، کلیدهای بالادستی وارد عمل شوند.
حفاظت اضافه بار باید به گونه ای تنظیم شود که کلید هوایی زیمنس در برابر جریان های گذرای موقت، جریان راه‌ان دازی موتور، عملکرد اشتباه نداشته باشد. نباید بیش از حد پایین تنظیم شود تا از قطع ناگهانی کلید در هنگام راه اندازی تجهیزات پرمصرف جلوگیری شود. تغییرات در شرایط شبکه می تواند نیاز به اصلاح تنظیمات حفاظتی داشته باشد. بنابراین، توصیه می شود که تنظیمات حداقل سالی یک‌بار بررسی و در صورت نیاز اصلاح شوند.
جمع بندی
کلیدهای هوایی زیمنس یکی از پیشرفته‌ترین تجهیزات حفاظتی در سیستم‌های توزیع برق هستند که با تنظیمات مناسب می‌توانند از تجهیزات الکتریکی در برابر اضافه‌بار، اتصال کوتاه، و نشتی زمین محافظت کنند. در این مقاله، انواع حفاظت‌های موجود در این کلیدها بررسی شد و نحوه تنظیم پارامترهای حفاظتی تشریح گردید. شما میتوانید با کمترین قیمت و گارانتی اصالت کالا محصولات زیمنس را از اتوماسیون فرسان نمایندگی زیمنس در ایران خریداری کنید.
