کلید هوایی ال اس

کلید هوایی ال اس یا LS ELECTRIC Air Circuit Breaker که با اختصار ACB شناخته می شود، یکی از تجهیزات اصلی حفاظت و قطع و وصل در سیستم های توزیع فشار ضعیف با جریان بالا است. این کلید معمولا در ورودی اصلی تابلو، خروجی ترانسفورماتور، Main Distribution Board و فیدرهای مهم صنعتی استفاده می شود؛ جایی که علاوه بر تحمل جریان بالا، قدرت قطع مناسب، هماهنگی حفاظتی، امکان کنترل از راه دور و در بسیاری از پروژه ها اندازه گیری و ارتباط نیز اهمیت دارد. LS ELECTRIC در سبد فعلی خود چند خانواده ACB شامل Susol & Metasol ACB، Susol Compact ACB و Susol UL ACB ارائه می کند. خانواده اصلی Susol و Metasol تا 6300A گسترش دارد و رله های حفاظتی پیشرفته برای حفاظت، اندازه گیری، تشخیص و ارتباط در مدل های مربوط در دسترس هستند. انتخاب صحیح ACB باید بر اساس جریان نامی، ولتاژ شبکه، قدرت قطع، تعداد پل، روش نصب ثابت یا کشویی، نوع Trip Relay و تجهیزات جانبی انجام شود.

کلید هوایی ACB چیست؟

ACB یک Circuit Breaker فشار ضعیف است که برای قطع جریان عادی و جریان خطا در مدارهای با جریان بالا طراحی می شود. در این نوع کلید، هوا بخشی از محیط خاموش کردن قوس الکتریکی را تشکیل می دهد و Arc Chute برای کنترل و خاموش کردن Arc استفاده می شود.

LS کلید هوایی را برای حفاظت در برابر Overcurrent، Short Circuit و در مدل ها و تنظیمات مربوط Ground Fault معرفی می کند. نوع و محدوده حفاظت به Trip Relay و تنظیمات آن وابسته است.

در مقایسه با یک کلید کمپکت MCCB، کلید هوایی معمولا برای جریان های بالاتر، فیدرهای اصلی، قابلیت تنظیم حفاظتی گسترده تر و نیاز به Selectivity پیشرفته استفاده می شود.

خانواده های کلید هوایی LS ELECTRIC

کلید هوایی Susol و Metasol

Susol و Metasol خانواده اصلی ACB شرکت LS ELECTRIC هستند. سازنده این مجموعه را با چهار Frame و جریان نامی تا 6300A معرفی می کند.

در این خانواده، طراحی Frameها برای کاهش حجم تابلو و ایجاد Lineup کامل انجام شده است. بسته به Frame و Part Number، جریان هایی مانند 630A، 800A، 1000A، 1250A، 1600A، 2000A، 2500A، 3200A، 4000A، 5000A و 6300A در اسناد رسمی دیده می شوند.

همه این جریان ها برای تمام Frameها و تمام نسخه ها در دسترس نیستند. انتخاب باید از جدول رسمی همان مدل انجام شود.

Susol ACB و Metasol ACB چه تفاوتی دارند؟

LS در اسناد فنی، Susol را به عنوان خانواده Premium با قدرت قطع بالا و امکانات گسترده تر معرفی می کند. مدل های Susol برای تجهیزات مهم، شبکه های با Fault Level بالا و پروژه هایی که حفاظت و پایش پیشرفته اهمیت دارد مناسب هستند.

Metasol ACB در اسناد سازنده به عنوان خانواده Standard Class معرفی شده و در مدل های مربوط تمرکز بیشتری بر عملکردهای اصلی و اقتصادی دارد.

این تفاوت به معنی برتری مطلق یک سری در تمام پروژه ها نیست. برای یک شبکه با مشخصات استاندارد ممکن است Metasol پاسخگوی نیاز باشد، در حالی که برای قدرت قطع، حفاظت یا ارتباط پیشرفته تر Susol انتخاب مناسب تری خواهد بود.

Susol Compact ACB

Susol Compact ACB برای پروژه هایی طراحی شده است که فضای تابلو محدود است ولی استفاده از ACB به جای MCCB نیاز است.

این خانواده تا 1600A عرضه می شود و LS آن را با Frame کوچک تر نسبت به محصولات Susol و Metasol استاندارد معرفی می کند.

در نسخه های مربوط، Category A تا 1000A و Breaking Capacity تا 150kA در 415VAC اعلام شده است. مقدار دقیق قدرت قطع باید با مدل و Rated Current نهایی تطبیق داده شود.

Compact ACB برای Switchboardهایی که Width و Depth تابلو اهمیت زیادی دارد یا تعداد فیدر زیاد است می تواند فضای قابل توجهی ذخیره کند.

Susol UL ACB

Susol UL ACB برای پروژه های دارای الزامات UL و ANSI طراحی شده است. این خانواده تا 6000A را پوشش می دهد و چهار گروه C، D، E و G Frame دارد.

Rating قدرت قطع Susol UL به Voltage نیز وابسته است. برای مثال LS در مشخصات فعلی حداکثر 130kA در 508VAC و 6000A و حداکثر 85kA در 847VAC و 4000A را ذکر می کند.

مدل ثابت و کشویی کلید هوایی LS

ACBها معمولا در دو ساختار Fixed و Draw-out عرضه می شوند. در نوع Fixed بدنه کلید به صورت ثابت در تابلو نصب و ترمینال ها مستقیما متصل می شوند.

در نوع Draw-out، Breaker داخل Cradle قرار می گیرد و می توان آن را برای سرویس یا تعویض از قسمت ثابت جدا کرد. این ساختار در تابلوهای اصلی که زمان توقف سیستم اهمیت زیادی دارد بسیار کاربردی است.

نوع کشویی همچنین امکان موقعیت های Connected، Test و Disconnected را بسته به مدل فراهم می کند و تست مدار فرمان بدون اتصال کامل بخش قدرت را ساده تر می کند.

مدل 3 پل و 4 پل

کلیدهای هوایی LS در مدل های 3P و 4P ارائه می شوند. نسخه سه پل برای شبکه های سه فاز بدون نیاز به قطع Neutral و مدل چهارپل برای شبکه هایی که قطع Neutral مطابق طراحی الزامی است استفاده می شود.

انتخاب 3P یا 4P باید بر اساس سیستم زمین، نوع مصرف کننده، منبع اضطراری، ATS و الزامات طراحی انجام شود.

در شبکه های دارای بارهای غیرخطی نیز ظرفیت Neutral و مشخصات N-phase باید بررسی شوند و صرفا تعداد سیم های ورودی ملاک انتخاب نیست.

رله تریپ دیجیتال کلید هوایی LS

یکی از تفاوت های مهم ACB با کلیدهای ساده تر، استفاده از Trip Relay دیجیتال با قابلیت تنظیم گسترده است.

در خانواده Susol و Metasol، LS از Trip Relayهای دیجیتال برای حفاظت و در مدل های مربوط اندازه گیری، تشخیص، تحلیل و ارتباط استفاده می کند.

نوع رله و امکانات آن به نسل و Part Number وابسته است. در مدل های پیشرفته، حفاظت های Long-Time، Short-Time، Instantaneous و Ground Fault به صورت قابل تنظیم در دسترس هستند.

حفاظت Long-Time

Long-Time Protection برای حفاظت در برابر اضافه بار طراحی می شود. Pickup و Delay این بخش در Trip Unitهای مربوط قابل تنظیم هستند.

این تنظیم باید با جریان مجاز کابل، باسبار و ظرفیت تجهیزات پایین دست هماهنگ شود تا مدار در جریان عادی قطع نشود و در اضافه بار واقعی به موقع Trip کند.

حفاظت Short-Time و Instantaneous

Short-Time Protection امکان ایجاد تأخیر کنترل شده برای جریان اتصال کوتاه را فراهم می کند و یکی از ابزارهای مهم برای Selectivity بین کلید اصلی و کلیدهای پایین دست است.

Instantaneous Protection برای قطع سریع جریان های بسیار بزرگ استفاده می شود. تنظیم نادرست این بخش می تواند باعث Trip ناخواسته یا کاهش هماهنگی حفاظتی شود.

حفاظت اتصال زمین

Ground Fault Protection در Trip Relayهای مربوط برای تشخیص جریان خطای زمین استفاده می شود.

این حفاظت با RCCB یا حفاظت نشتی جان مقایسه مستقیم نمی شود و هدف آن در ACB معمولا حفاظت شبکه و تجهیزات قدرت در برابر Earth Faultهای با سطح مشخص است.

اندازه گیری و ارتباط

Trip Relayهای پیشرفته LS علاوه بر حفاظت می توانند اطلاعات الکتریکی را برای مانیتورینگ شبکه فراهم کنند.

در نسل و مدل مربوط، اندازه گیری جریان، ولتاژ، توان، ضریب توان، انرژی، فرکانس و Demand قابل دسترس است و ارتباط Modbus/RS-485 نیز در محصولات مربوط استفاده می شود.

در Susol UL جدید، LS همچنین قابلیت های Modbus، BLE، NFC و USB را در ساختار Smart Features معرفی می کند.

قدرت قطع کلید هوایی LS

Breaking Capacity یکی از مهم ترین پارامترهای انتخاب ACB است و باید از Short-Circuit Study شبکه به دست آید.

قدرت قطع فقط با آمپراژ کلید تعیین نمی شود. Frame، Type، Voltage و استاندارد روی مقدار نهایی اثر دارند.

برای مثال یک ACB با Rated Current برابر 1600A ممکن است بسته به نسخه، قدرت قطع متفاوتی داشته باشد. بنابراین استفاده از عبارت هایی مانند «کلید 1600A» برای سفارش کامل کافی نیست.

تفاوت ACB و MCCB ال اس

MCCB یا کلید اتوماتیک کمپکت معمولا برای فیدرهای فرعی و جریان های پایین تر نسبت به ACB استفاده می شود. خانواده Susol MCCB تا 1600A نیز گسترش دارد، بنابراین در بخش هایی از رنج جریان همپوشانی وجود دارد.

ACB در فیدر اصلی و شبکه هایی که Draw-out، Selectivity، Short-Time Withstand، کنترل و سرویس پذیری پیشرفته اهمیت دارد مزیت بیشتری دارد.

در محدوده هایی مانند 800A یا 1600A نمی توان فقط بر اساس جریان تصمیم گرفت که MCCB یا ACB استفاده شود؛ معماری تابلو، Icw، Icu، هماهنگی حفاظتی و نیاز به تعمیر و نگهداری نیز باید بررسی شوند.

موتور شارژ فنر

بسیاری از ACBهای LS دارای مکانیزم ذخیره انرژی فنری هستند. Motor Charging Mechanism می تواند فنر Closing را به صورت خودکار شارژ کند.

در کاتالوگ فنی LS، محدوده عملکرد موتور شارژ در مدل های مربوط بر اساس IEC حدود 85 تا 110 درصد ولتاژ نامی تعریف شده است.

ولتاژ موتور باید با Control Power تابلو تطبیق داده شود و هنگام سفارش ACB مشخص باشد.

Closing Coil و Shunt Trip Coil

Closing Coil برای فرمان بستن کلید و Shunt Trip Coil برای فرمان باز کردن آن از راه دور استفاده می شوند.

این دو Coil از نظر عملکرد متفاوت هستند و باید ولتاژ فرمان هر کدام مطابق مدار کنترل انتخاب شود. وجود موتور شارژ به تنهایی جای Closing Coil یا Shunt Trip را نمی گیرد.

Undervoltage Release

Undervoltage Release یا UVT برای باز کردن کلید در زمان افت شدید ولتاژ کنترل استفاده می شود.

این تجهیز می تواند از ادامه کار سیستم در ولتاژ نامناسب یا راه اندازی ناخواسته بعد از برگشت برق جلوگیری کند. ولتاژ Coil باید مطابق نسخه کلید انتخاب شود.

کنتاکت های کمکی و Position Switch

Auxiliary Contact برای ارسال وضعیت مکانیکی ACB به PLC یا سیستم مانیتورینگ استفاده می شود.

در مدل Draw-out، Position Switch می تواند وضعیت هایی مانند Connected، Test یا Disconnected را در مدل مربوط به سیستم کنترل منتقل کند.

در تابلوهای SCADA یا ATS این اطلاعات برای جلوگیری از فرمان نامناسب و نمایش صحیح وضعیت Breaker اهمیت زیادی دارد.

Interlock در کلید هوایی

Mechanical یا Electrical Interlock برای جلوگیری از بسته شدن همزمان کلیدهایی استفاده می شود که نباید به صورت موازی کار کنند.

یکی از کاربردهای رایج آن در سیستم های دو ورودی یا Main-Tie-Main است. ساختار Interlock باید بر اساس تعداد Breaker و مدل تجهیزات طراحی شود.

کاربردهای کلید هوایی ال اس

راهنمای انتخاب کلید هوایی LS

اول جریان طراحی شبکه و ظرفیت Busbar تعیین شود. سپس Frame و Rated Current مناسب انتخاب شوند.

در مرحله دوم Voltage Rating و Short-Circuit Level مشخص شوند. Icu، Ics و Icw باید متناسب با محاسبات شبکه انتخاب شوند.

سپس تعداد پل 3P یا 4P و نوع نصب Fixed یا Draw-out تعیین می شوند.

در مرحله بعد Trip Relay بر اساس حفاظت مورد نیاز انتخاب می شود. برای یک Main Breaker ممکن است Long-Time، Short-Time، Instantaneous و Ground Fault به همراه اندازه گیری و ارتباط نیاز باشد.

در پایان ولتاژ Motor، Closing Coil، Shunt Trip و UVT و همچنین تعداد Auxiliary Contactها، Position Switch و Interlockها مشخص می شوند.

نصب و نگهداری ACB

کلید هوایی تجهیز پرقدرتی است و نصب آن باید مطابق Manual، ابعاد Busbar، گشتاور پیچ ها، Clearances و شرایط تهویه انجام شود.

در جریان های بالا، افزایش مقاومت محل اتصال می تواند باعث تولید حرارت قابل توجه شود. وضعیت اتصالات، تغییر رنگ Busbar و افزایش دمای غیرعادی باید در سرویس های دوره ای کنترل شوند.

مکانیزم Closing، Motor Charging، Trip Coil، Auxiliary Contacts و Draw-out Mechanism نیز باید مطابق برنامه نگهداری سازنده بررسی شوند.

اگر Trip Relay قابل تنظیم است، تغییر تنظیمات باید فقط بر اساس Protection Study انجام شود؛ تغییر بدون محاسبه می تواند Selectivity یا سطح حفاظت کابل و تجهیزات را مختل کند.

قیمت کلید هوایی ال اس

قیمت ACB ال اس به Rated Current، Frame، Breaking Capacity، 3 یا 4 پل بودن، Fixed یا Draw-out بودن و نوع Trip Relay بستگی دارد.

یک کلید 1600A ثابت با یک ACB کشویی 1600A مجهز به Trip Relay پیشرفته، Motor، Closing Coil، Shunt Trip و Communication قیمت یکسانی ندارد.

Cradle نیز در مدل کشویی بخش مهمی از مجموعه است و هنگام استعلام باید مشخص شود Breaker تنها یا Breaker همراه Cradle مورد نیاز است.

برای استعلام دقیق بهتر است کد کامل کلید یا حداقل جریان، تعداد پل، قدرت قطع، Fixed/Draw-out بودن، Trip Relay و ولتاژ Accessories اعلام شوند.

سوالات متداول کلید هوایی ال اس

راهنمای خرید و قیمت کلید هوایی ال اس