اضافه بار و اتصال کوتاه از مشکلات رایج در تمامی سیستم‌های برق صنعتی و یا سیستم‌های توزیع برق شهری و ساختمانی هستند. مشکلاتی که در مدت زمانی کوتاه ظاهر شده و می‌توانند خسارات جبران ناپذیری را ایجاد کنند. برای پرهیز از چنین خطراتی انواع تجهیزات حفاظتی طراحی شده است که کلید اتوماتیک قابل تنظیم یکی از کامل‌ترین، بهترین و کارآمدترین آنها است.
در این مقاله از فرنام الکتریک به بررسی کامل کلید اتوماتیک قابل تنظیم و نحوه تنظیم آن می‌پردازیم.
کلید اتوماتیک قابل تنظیم چیست؟
کلید اتوماتیک قابل تنظیم که گاهاً با عنوان کلید کمپکت هم معرفی می‌شود، نوعی قطع کننده اتوماتیک زیر بار مدارهای برق صنعتی در سطح فشار ضعیف است. این کلیدها توانایی شناسایی هر نوع اضافه جریان ناگهانی در اثر اتصال کوتاه و یا اضافه بار را دارند و می‌توانند با عکس‌العمل به موقع مدار را قطع کرده و از تداوم تخریب چنین جریان‌هایی جلوگیری کنند.
این کلیدها در فیدرهای ورودی و یا خروجی تابلو برق‌های صنعتی از نوع فشار ضعیف نصب می‌شوند. همچنین مشخصه‌های فنی آن برای شناسایی جریان‌های سنگین و ناگهانی قابل تنظیم است.
طراحی کلید اتوماتیک قابل تنظیم
این کلیدها را در سطح صنایع با عنوان اختصاری MCCB معرفی می‌کنند که خلاصه شده‌ی عبارت Molded Case Circuit Breaker است. با در نظر گرفتن این عبارت، کلید مذکور نوعی بریکر با قابلیت قطع زیر بار است.
اصول طراحی کلید اتوماتیک قابل تنظیم در شناسایی جریان عبوری از خط برق صنعتی سه فاز است. این کلیدها دارای اهرم کنترل دستی برای قطع و وصل بار هستند و می‌توانند به عنوان بریکر دستی برای جداسازی شبکه زیر بار استفاده شوند. اما علاوه بر عملکرد دستی از توانایی قطع اتوماتیک نیز برخوردار هستند.
از این کلید می‌توانیم برای حفاظت در مقابل اتصال کوتاه، اضافه بار در موتورهای الکتریکی و یا سیستم‌های روشنایی در مصارف صنعتی و ساختمانی، حفاظت در مقابل برگشت جریان و حتی شناسایی افت ولتاژ و قطع مدار استفاده کنیم. به این ترتیب عملاً هر کلید اتوماتیک قابل تنظیم به تنهایی یک دستگاه حفاظتی تمام عیار است.
کلید اتوماتیک کمپکت (کامپکت) چیست و چه کاربردی دارد؟
کلید اتوماتیک کمپکت یک کلید سه وضعیتی بوده که دارای ساختاری نسبتاً کوچک در مقایسه با کلید هوایی و دژنکتور های قدرت می‌باشد. این کلید جهت انواع حفاظت می‌تواند دارای رله حرارتی، رله مغناطیسی و رله الکترونیکی (واحد میکرولوجیک) باشد. کاربرد این کلید قطع همزمان تمامی فازهای ورودی به کلید در مواجهه با خطای اتصال کوتاه و خطای اضافه بار (اضافه جریان) است. از مزیت‌های کلید اتوماتیک کمپکت داشتن وضعیت TRIP در کنار وضعیت وصل (ON) و قطع (OFF) می‌باشد؛ این وضعیت اپراتور را از وجود خطا در مدار مطلع می‌کند و این در حالی است که ممکن است علت قطع یک کلید دلایلی غیر خطاهای عنوان شده باشد.
همچنین کلیدهای اتوماتیک کمپکت به نسبت دیگر کلیدهای اتوماتیک (به استثنای کلید هوایی) دارای قدرت قطع بالاتری می‌باشند و این نشان می‌دهد که این کلیدها در مقابل جریان هجومی لحظه‌ای، عملکرد بهتری را از خود نشان می‌دهند، در نتیجه عموم استفاده از کلید اتوماتیک کمپکت سه فاز در ورودی تابلو برق یا ابتدای مدار می‌باشد. کلیدهای اتوماتیک کمپکت به تنهایی دارای انواع مختلفی می‌باشند و اساس انتخاب یک کلید اتوماتیک مناسب برای تابلو، آشنایی کامل با کلید و متعلقات آن است.
انواع کلید اتوماتیک کمپکت
متناسب با نوع شبکه، محدوده ولتاژی، رنج جریان مصرفی، نحوه حفاظت و … کلیدهای اتوماتیک کمپکت دسته بندی می‌شوند. این موارد در کنار برند انتخابی، عامل قیمت‌های متفاوت این کلیدها در بازار می‌باشند. در ادامه به معرفی دسته بندی های مختلف و انواع کلید های اتوماتیک کمپکت می‌پردازیم.
تفاوت در تعداد پل های کلید اتوماتیک کمپکت
شبکه برق مصرفی شما می‌تواند تک فاز یا سه فاز باشد. این امکان برای شما فراهم است که علاوه بر محافظت از جریان فاز، از جریان نول هم حفاظت کنید. حالات حفاظتی دیگری هم روی فازها برای شما به تناسب برندی که انتخاب می‌کنید؛ فراهم است. اگرچه کلیدهای اتوماتیک کمپکت موجود در بازار ایران از نوع کلید اتوماتیک کمپکت سه فاز می‌باشند اما این قابلیت برای شما فراهم است که از کلیدهای اتوماتیک کمپکت تک پل الی چهارپل استفاده نمایید. در نمونه‌های دو پل و چهار پل این کلید امکان حفاظت از جریان نول فراهم است.
تفاوت در انواع رنج جریان کلید اتوماتیک کمپکت
رنج جریان کلیدهای اتوماتیک کمپکت و به خصوص کلیدهای اتوماتیک کمپکت سه فاز بسیار وسیع‌تر از کلیدهای هوایی، کلید مینیاتوری ، حرارتی و محافظ جان می‌باشد. اگرچه این کلیدها در اکثر برندها رنج جریانی بسیار پایین 1 الی 15 آمپر را پوشش نمی‌دهند؛ اما دامنه جریانی آنها از 16 الی 1600 آمپر را تشکیل می‌دهد. این رنج جریانی شامل رنج جریان کلیدهای مینیاتوری بالای 16 آمپر تا 125 آمپر، کلیدهای حرارتی بالای 16 آمپر تا 100 آمپر و کلیدهای هوایی 630 الی 1600 آمپر می‌باشد.
تفاوت در قدرت قطع کلید اتوماتیک قدرت
کلید اتوماتیک قدرت با توجه به نوع رله‌های حفاظتی موجود در کلید، کلاس کلید، رنج جریان کلید و دیگر پارامترهای اساسی آن می‌تواند قدرت قطع مختلفی داشته باشد، برای مثال قدرت قطع یک کلید اتوماتیک کمپکت از نوع فیکس در رنج جریان 630 آمپر از یک برند خاص می‌تواند متفاوت با یک برند دیگر با همین مشخصات باشد.
قدرت قطع یک شاخصه مهم در کلیدهای اتوماتیک کمپکت می‌باشد و نشان دهنده میزان پذیرش جریان هجومی توسط کلید در زمان خطا و در مدت زمان مشخص است. بدیهی است که اگر مقدار جریان یاد شده از مقدار در نظر گرفته شده برای کلید بیشتر باشد؛ کلید اگرچه مدار را قطع می‌کند؛ اما از بین نیز می‌رود. به طور کلی، قدرت قطع انواع کلید اتوماتیک سه فاز در بازه 25 تا 200 کیلو آمپر بر اساس برند انتخابی می‌باشد. پر کاربردترین رنج قدرت قطع 25 کیلو آمپر می‌باشد. قدرت قطع از جمله پارامترهای مهم تفاوت کلید اتوماتیک کمپکت با کلید مینیاتوری است.
تفاوت در نوع رله های حفاظتی موجود در کلید اتوماتیک کمپکت
در پایه‌ای ترین حالت، یک کلید اتوماتیک کمپکت دارای دو رله حرارتی و مغناطیسی به منظور انجام وظایف حفاظتی است. حال این رله‌ها می‌توانند از نظر رنج جریان کاری کلید قابل تنظیم یا غیر قابل تنظیم باشند. میزان تنظیم مقدار جریان کاری حداقل 0.8 و حداکثر 1 می‌باشد. به عنوان مثال در یک کلید اتوماتیک کمپکت با قابلیت تنظیم رله‌های حفاظتی در رنج 100 آمپر می‌تواند دامنه جریان کاری 80 الی 100 آمپری داشته باشد. بر همین اساس به کلیدهای اتوماتیک کامپکتی که فاقد تنظیم رله‌های حفاظتی باشند، کلید اتوماتیک کامپکت فیکس یا Non-Adjustable MCCB و به کلید اتوماتیک کامپکتی که قابلیت تنظیم رله‌های حفاظتی را داشته باشد، کلید اتوماتیک کامپکت قابل تنظیم یا Adjustable MCCB می گوییم.
تفاوت در نحوه نصب کلید های اتوماتیک کمپکت
اگرچه در هنگام خرید یک کلید اتوماتیک کمپکت تنها با یک کلید فیکس روبرو هستید؛ اما می‌توان این مورد را عنوان کرد که این امکان وجود دارد که برای بررسی یا تعمیر یک کلید اتوماتیک کمپکت با یک کلید متحرک یا اصطلاحاً کشویی روبرو شوید. این یک قابلیت برای کلیدهای اتوماتیک است که می‌توانید از آنها به صورت فیکس یا کشویی استفاده کنید. در حالت کشویی، کلید اتوماتیک دارای دو تجهیز اضافی است که جداگانه تهیه می‌شود؛ پایه‌ها و فریم کشویی کلید به همراه پایه پلاگین. یک کلید اتوماتیک کمپکت کشویی به ما این امکان را می‌دهد که در زمان تعمیر یا تعویض کلید؛ با قطع جریان برق، کلید را بدون باز کردن پیچ‌های ترمینال‌های قدرت از تابلو جدا کرده و عملیات لازم را روی آن انجام دهیم.
پارامتر های یادداشت شده بر روی کلید اتوماتیک قابل تنظیم عامل تفاوت کلید ها از یکدیگر
شاخصه‌ها و پارامترهای دیگری نیز وجود دارند که بر روی درب یا بدنه کلید (روی برچسب مشخصات کلید) یادداشت شده‌اند و یک عامل تمایز مهم برای کلیدهای اتوماتیک کمپکت به شمار می‌روند. در ادامه به برخی از آنها اشاره می‌کنیم:
الف) Ui : ولتاژ عایق بندی شده کلید اتوماتیک کمپکت
ب) Uimp : مقدار ولتاژ پیک ضربه‌ای نام دارد. این پارامتر می‌تواند تا چند برابر ولتاژ نامی باشد. مقدار این پارامتر در بیشتر کلیدهای اتوماتیک کمپکت برابر 690 ولت است.
ج) Ue : ولتاژ عملکرد، ولتاژ نامی یا ولتاژ بهره‌برداری از کلید اتوماتیک کمپکت است که از آن به عنوان ولتاژ سرویس یا ماکزیمم ولتاژ بین فازهای ورودی نیز یاد می‌شود. سطح این ولتاژ در شبکه برق فشار ضعیف ایران ماکزیمم برابر 400 ولت است.
د) Ics : جریان اتصال کوتاهی است که اگر کلید به دفعات با آن مواجه شود؛ عمل قطع انجام شده و کلید آسیبی نمی‌بیند.
ه) Icu : جریان اتصال کوتاهی است که اکر کلید یک بار با آن مواجه شود؛ عمل قطع انجام شده و کلید آسیبی نمی‌بیند.
و) Im: جریان اتصال کوتاه کلید نام دارد. میزان آن برای کلید‌هایی با رله مغناطیسی بین 5 تا 10 برابر جریان بار تنظیمی کلید اتوماتیک کمپکت است.
ز) Ir : جریان بار تنظیمی یا جریان قابل حفاظت تنظیمی کلید است که حد جریان خروجی از کلید اتوماتیک کمپکت را تعیین می‌کند.
ح) استاندارد محیطی IEC : این استاندارد بر اساس شرایط محیطی محل نصب کلید می‌تواند متفاوت باشد (سرد و خشک ، گرم و خشک، گرم و مرطوب ، گرد و غبار)
قیمت کلید اتوماتیک قابل تنظیم
لیست قیمت کلید اتوماتیک قابل تنظیم، با توجه به فاکتورهای گوناگونی از جمله رنج جریان کلید، حداکثر ولتاژ قابل تحمل کلید، حداکثر ظرفیت قطع بار، نوع طراحی ۱ الی ۴ پل، درجه عایق‌بندی و… محاسبه می‌شود. در عین حال بهره‌مندی از تجهیزات جانبی مانند کنتاکت‌های کمکی، رله نشت، موتور عملکرد اتوماتیک و… نیز در قیمت کلید اتوماتیک تأثیرگذار هستند.
اما در بررسی این کلیدها توصیه می‌کنیم که حتماً به مقدار محدوده تنظیم جریان نامی و همچنین قدرت شناسایی اتصال کوتاه توجه کنید.