کلید اتوماتیک بر اساس کاربرد و طراحی به دو نوع کلید فشار ضعیف و کلید فشار قوی یا کلید قدرت یا دژنکتور تقسیم می شود.
کلیدهای فشار ضعیف در برق فشار ضعیف و جریان های پایین برای قطع و وصل مدار زیر بار استفاده می شود. کلیدهای قدرت برای قطع و وصل مدار ولتاژ بالا و کنترل آن کاربرد دارد. کلیدها وسیلۀ ارتباط سیستم های مختلف اند که باعث عبور و یا قطع جریان می شوند.
کلیدها دارای مشخصات زیر هستند:
۱- در حالت قطع، استقامت الکتریکی کافی و مطمئنی داشته باشند.
۲- در حالت وصل باید کلید در مقابل تمامی جریان هایی که امکان عبور آن در مدار هست، حتی جریان اتصال کوتاه، مقاوم و پایدار باشد و این جریان ها و اثرات ناشی از آن نباید کوچکترین اختلالی در وضع کلید و هدایت صحیح جریان به وجود آورد.
بدین ترتیب باید کلید فشار قوی در مقابل اثرات دینامیکی و حرارتی جریان ها مقاوم باشد. کلیدهای قدرت را می توان بر حسب وظایفی که به عهده دارند به انواع مختلف زیر تقسیم نمود:
۱- کلید بدون بار یا سکسیونر
۲- سکسیونر قابل قطع زیر بار
۳- کلید قدرت یا دژنکتور
تفاوت سکسیونر و دژنکتور در این است که سکسیونر نمی تواند مدار زیر بار را قطع کند اما دژنکتور قابلیت قطع مدار زیر بار را دارد. بنابراین برای قطع مدار زیر بار یا باید از دژنکتور استفاده کرد یا از ابتدا با یک کلید برق مدار را قطع کرد سپس با استفاده از سکسیونر مدار را قطع و وصل نمود. در ادامه این کلید قدرت را بیشتر بررسی می کنیم.
۱- سکسیونر چیست ؟
سکسیونر ها وسایلی هستند که برای قطع مدار بدون بار استفاده می شوند. لذا برای باز و بسته کردن هر مدار الکتریکی فشارقوی، به یک کلید دیگری به نام کلید قدرت نیاز خواهد شد که قادر است مدار را تحت هر شرایطی باز کند و سکسیونر فقط وسیله ای برای ارتباط کلید قدرت (و یا هر قسمت دیگری از شبکه که دارای پتانسیل است) با شبکه است. در واقع سکسیونر نوعی کلید قدرت است که عملکردی مشابه کلید دژنکتور دارد. این کلید برای قطع وصل مدار با ولتاژ های بالا کاربرد دارد. اما تفاوت سکسیونر و دژنکتور در این است که سکسیونر نمی تواند مدار زیر بار را قطع کند و همیشه باید اول جریان برق توسط یک کلید قابل قطع زیر بار قطع شود تا سکسیونر بتواند مدار را قطع کند.
طبق قوانین متداول الکتریکی، سکسیونر در مسیر هر کلید قدرت بیشتر از ۱ کیلو ولت و یا هر دو طرف خط، در صورتی که آن خط از هر دو طرف پتانسیل می گیرد نصب می گردد. برای جلوگیری از قطع یا وصل بی موقع در زیر بار، معمولاً بین سکسیونر و کلید قدرت چفت و بست مکانیکی یا الکتریکی قرار می گیرد به نحوی که با وصل بودن کلید قدرت، نتوان سکسیونر را قطع یا وصل نمود.
کلید بدون بار سکسیونر
این کلیدها از ملزومات تعمیر خطوط و تغییر مسیر جریان بوده که این قابلیت را به وجود آورده که بتوان کلیدهای قدرت، ترانسفورماتورها، خطوط انتقال و امثال آنها از یک شبکه ی برق دار جدا نمود. انتخاب نوع سکسیونر به شکل شین، طرز قرارگیری آنها و محل نصب سکسیونر بستگی دارد. مشخصات فنی سکسیونرها شامل ولتاژ نامی، جریان نامی، جریان اتصال کوتاه ضربه ای مجاز و مدت جریان اتصال کوتاه است.
۲- سکسیونر قابل قطع زیر بار
در اغلب موارد، نصب کلید قدرت با قابلیت قطع و وصل سریع ضروری نیست. همچنین در بسیاری از شبکه ها و پست های کوچک، نصب کلید قدرت، سکسیونر و وسایل مربوط به نصب آنها هزینه های بالایی را به سیستم تحمیل می کند. لذا در این گونه موارد، از سکسیونر قابل قطع زیر بار یا کلید بار استفاده می شود. این کلید فشار قوی علاوه بر انجام وظایف یک سکسیونر، وظیفۀ قطع جریان در شبکه را به مانند یک کلید قدرت پایین انجام می دهد، لذا در این سکسیونرها وسیله ای برای قطع فوری جرقه تعبیه می شود.
قدرت وصل این سکسیونرها بسیار زیاد بوده و قادر به وصل جریانهای ۲۵ تا ۷۵ کیلو آمپر (حداکثر جریان مؤثر) است. اما قدرت قطع آنها بسیار کمتر از قدرت وصلشان است و در حدود جریان نامی آنها (که بین مقادیر ۴۰۰ تا ۱۵۰۰ آمپر است) خواهد بود. با توجه به این قابلیت ها، می توان نتیجه گرفت که این کلیدها برای قطع جریان اتصال کوتاه به کار نمی روند و در صورت استفاده در شبکه فشارقوی، لازم است قدرت قطع کلید از قدرت اتصال کوتاه آن بیشتر باشد و یا این کلید به قطع کننده ی جریان اتصال کوتاه جداگانه مجهز گردد.
طبقه بندی کلیدهای جداکننده زمین یا سکسیونر
سکسیونرها بر اساس نوع ماده عایق، ساختمان، نوع عملکرد و محل نصب دسته بندی می شوند. سکسیونرها براساس نوع ماده عایقی شامل سکسیونرها با عایق هوا و سکسیونرها با عایق SF6 هستند. سکسیونرها بر اساس ساختمان به سکسیونرهای افقی با قطع از یک نقطه، نوع افقی با قطع از دو نقطه و سکسیونرهای عمودی دسته بندی می شوند. سکسیونرها بر اساس نوع عملکردشان شامل سکسیونرها با مکانیزم موتوری، مکانیزم دستی و ترکیب مکانیزم دستی و موتوری هستند. هم چنین سکسیونرها بر اساس محل نصب در دسته های نصب در محیط باز (کلاس خارجی) و نصب در محیط بسته (کلاس داخلی) قرار می گیرند.
انواع سکسیونر
انواع سکسیونر شامل تیغه ای مثل سکسیونرهای زمین، کشویی، دوار مثل سکسیونر خط و مدل قیچی است.
انواع سکسیونر دوار:
– یک پایه : یک پایه ثابت و یکی متحرک
– دو پایه : دو پایه متحرک
– سه پایه : حول محور وسط مانند شکل حرف T
3- دژنکتور چیست؟
کلید دژنکتور یا کلید فشار متوسط (MV Circuit Breaker) نوعی کلید اتوماتیک است که برای مدار با جریان و ولتاژ بسیار زیاد استفاده می شود و می تواند مدار تحت بار را قطع و وصل کند. علاوه بر این کلید دژنکتور از مدار در برابر جریان اتصال کوتاه محافظت می کند. یعنی برای هر کلید فشار متوسط باید در کنار جریان نامی و جریان تحمل اتصال کوتاه، جریان نامی قطع اتصال کوتاه نیز تعریف شود.
با توجه به این که کلیدها در مدارهای تابلو برق با ولتاژ بالا استفاده می شوند، آیتم های محافظتی و عایقی و نیز قوس الکتریکی ناشی از قطع و وصل کلید اهمیت بیش تری پیدا می کند. کلید فشار متوسط یا کلید دژنکتور کلیدی است که می تواند در مواقع لزوم جریان عادی شبکه و در موقع خطا جریان اتصال کوتاه را سریعاً قطع کند.
کلید دژنکتور می تواند به طور اتوماتیک یا به طور دستی یا با کنترل از طریق اتاق فرمان، مدار تحت بار و مداری که دچار اتصال کوتاه شده است را بدون اینکه به مدار آسیبی وارد شود قطع کند.
دژنکتور کلیدهای قدرت برای قطع جریان های عادی، اتصال کوتاه شبکه و جریان اتصال زمین با هر اختلاف فازی به کار می روند. این کلیدها توسط شاسی های محلی و یا سیگنال های مخابراتی توسط سیستم حفاظت از راه دور می توانند باز و بسته شوند.
عملکرد دژنکتور
برای عمل قطع و وصل دژنکتور فنرهای جداگانه ای تعبیه می شود. این فنرها هر کدام به یک شفت محرک متصل اند. فنر وصل دژنکتور اغلب دارای مکانیزم شارژ دستی و یا موتوری است و فنر قطع توسط انرژی آزاد شده فنر وصل شارژ می شود. عمل آزاد سازی فنرها نیز از طریق تحریک یک ضامن توسط بوبین های قطع و وصل صورت می پذیرد. هر دژنکتور برای مکانیزم قطع و وصل خود دارای بوبین های جداگانه ای به نام بوبین وصل و بوبین قطع است.
این بوبین ها هم به طور دستی و هم کنترل از راه دور (رله و اتاق فرمان) فرمان می گیرند. عمل حفاظت در تابلوها از طریق فرمان هایی است که از سوی رله برای کلید ارسال می شود. این فرمان ها در نهایت به برق دار شدن بوبین های قطع یا وصل و عمل کردن دژنکتور منجر می شود.
