کلیدهای اتوماتیک برای محافظت در برابر اتصال کوتاه و اضافه جریان استفاده می‌شوند، این کلیدها در دو دسته کلی قابل تنظیم وغیر قابل تنظیم و در دو نوع اتوماتیک هوایی و کلیدهای اتوماتیک کامپکت تقسیم می‌شوند. كليد اتوماتیک یا خودكار امكانات دستی را براي قطع و وصل برق به وجود می آورد همچنین حفاظت جريان اضافي و اتصال کوتاه را بر عهده دارد. در مواردي كه حفاظت از تجهيزات مختلف نظير تأسيسات روشنايي، سيم، كابل و ماشين آلات صنعتي دربرابر اضافه جريان، جريان اتصال كوتاه و غيره مدنظر باشد از كليد اتوماتیک استفاده مي کنند.
کلیدهای اتوماتیک برای محافظت در برابر اتصال کوتاه و اضافه جریان استفاده می‌شوند. تمامی کلیدها دارای منحنی مشخصه‌ای هستند که نشان می‌دهد محدوده کاری کلید در جریان‌های مختلف و در اضافه بار‌ها و اتصال کوتاه‌ها چگونه است و در دو دسته کلی قابل تنظیم وغیر قابل تنظیم تقسیم می‌شوند. انواع کلید اتوماتیک از لحاظ ساختار عبارتند از کلیدهای اتوماتیک هوایی و کلیدهای اتوماتیک کامپکت.
کلیدهای فشار ضعیف خاصیت محدود کنندگی جریان دارند هرچه این خاصیت بیشتر شود کلید گران‌تر میشود. این خاصیت به زمان قطع کلید بستگی دارد. دو مشخصه فنی به نام‌های Icu و Ics در کاتالوگ کلیدهای فشار ضعیف وجود دارند که به معرفی این مشخصه‌ها می‌پردازیم:
Icu مقدارجریان اتصال کوتاهی که کلید فقط یک بار بدون اینکه آسیبی ببیند قادر به قطع آن خواهد بود و برای دفعات بعدی نیاز به تعمیر و سرویس یا تعویض دارد.
Ics مقدار جریان اتصال کوتاهی که کلید به دفعات بدون اینکه آسیبی ببیند و یا نیاز به تعمیر و یا تعویض پیدا کند قادر به قطع آن خواهد بود. به طور کلی Icu≥Ics می‌باشد و اغلب Ics به صورت درصد بیان میشود.
کلیدهای اتوماتیک از نظر قابلیت تنظیم و حفاظت در دسته‌های زیر قرار می‌گیرند:
- غیر قابل تنظیم
- دارای قابلیت تنظیم رله حرارتی
- دارای قابلیت تنظیم رله مغناطیسی
- دارای هر دو قابلیت تنظیم رله حرارتی و مغناطیسی
کلیدهای اتوماتیک فیکس از لحاظ رنج جریان قابل حفاظت غیر قابل تنظیم هستند. کلید اتوماتیک کمپکت قابل تنظیم (Adjustable) به دو دسته کلید اتوماتیک کمپکت قابل تنظیم حرارتی – مغناطیسی و کلید اتوماتیک کمپکت قابل تنظیم الکترونیکی تقسیم میشود. در نوع کلیدهای اتوماتیک قابل تنظیم، امکان تنظیم جریان از ۰.۶ یا ۰.۸ تا ۱ برابر جریان بار کامل وجود دارد.
مقایسه انواع کلیدهای اتوماتیک
کلید اتوماتیک کمپکت
کلید اتوماتیک کمپکت از انواع کلیدهای فشار ضعیف است که وظیفۀ قطع یا وصل مدار الکتریکی را برعهده دارد. کلید اتوماتیک توان قطع و وصل جریان نامی و همچنین قطع و وصل جریان اتصال کوتاه و اضافه بار را دارا می‌باشد. کلید اتوماتیک کمپکت بدون آسیب رسیدن به کلید، مدار را قطع می‌کند؛ بنابراین کلید قطع مدار وسیله‌ای ترکیبی از یک کلید قطع و یک وسیله حفاظت جریان اضافی می‌باشد. عملکرد آن مشابه ترکیب کلید معمولی همراه با فیوز است. همچنین کلیدهای اتوماتیک می‌توانند حفاظت اتصال به زمین، حفاظت موتوری و حفاظت ژنراتوری را با استفاده از رله‌های میکرولوجیک تعبیه شده داخل کلید تامین کنند.
کلید اتوماتیک کمپکت با نام اختصاری MCCB برگرفته از سرنام عبارت Molded Case Circuit Breaker، یک نوع بریکر قابل قطع زیر بار است که جهت حفاظت اتصال کوتاه و اضافه بار در موتورها و سیستم روشنایی، صنعتی و مصرف کننده های دیگر استفاده می شوند، به عبارت دیگر این کلیدها به منظور حفاظت و قطع کردن مدار در برابر برگشت جریان و یا افت ولتاژ بیش از حد مجاز و کشیده شدن جریان اضافه توسط مصرف کننده (اضافه بار) و اتصال کوتاه مدار به کار می روند.
کلیدهای اولیه ابعاد و اندازه بزرگتری داشتند و به دلیل فشرده شدن و کوچک شدن به این بریکرها کلید اتوماتیک کمپکت گفته می شود. چون کلید اتوماتیک کمپکت قابل قطع زیر بار است، پس می تواند مدار را در حالتی که برق شبکه وصل است، قطع کند. این خاصیت در مدارات فشار متوسط و قوی به عنوان یک مزیت به شمار می رود. چون بسیاری از کلیدها جداساز هستند و نمی توانند مدار را تحت بار قطع کنند.
کلید اتوماتیک هوایی
این نوع از کلیدهای اتوماتیک فشار ضعیف در آمپرهای بالا استفاده میشود. انواع این کلید از ۶۳۰ تا ۶۳۰۰ آمپر طراحی و ساخته میشود و از مدار در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه آنی و تاخیری و اتصال به زمین محافظت می‌کند. موارد کاربرد این کلید در ورودی تابلوها است که معمولاً جریان بالایی دارند و برقراری حالت سلکتیو بین کلیدهای ورودی و کلیدهای خروجی را فراهم می‌کنند. به دلیل وجود سیستم اطفای جرقه توسط هوای آزاد، به این نوع کلیدها، کلید اتوماتیک هوایی گفته میشود. عمر مفید کلید هوایی تقریباً دو برابر کلید اتوماتیک یا کمپکت است. کلیدهای اتوماتیک تا رنج ۱۲۵۰ آمپر از نوع کمپکت و کلیدهای با جریان نامی بالاتر از نوع هوایی می‌باشند.
کلیدهای اتوماتیک هوایی یا همان ACB مخفف واژه Air Circuit Breaker، از خانواده کلیدهای اتوماتیک، نوعی بریکر یا قطع کننده اتوماتیک فشار ضعیف هستند که در آمپرهای بالا معمولا در ورودی تابلو برق های فشار ضعیف به کار می روند. دلیل اینکه به این کلیدها هوایی گفته می شود این است که در این کلیدها عمل اطفاء جرقه هنگام کلیدزنی، در محفظه قطعی که با هوای آزاد به صورت فشرده پر شده است، صورت می پذیرد.
این کلیدها به مرور جایگزین کلیدهای روغنی شدند و در برخی کشورهای پیشرفته مانند ایتالیا و فرانسه، به عنوان قطع کننده برای رنج بالای 15 کیلووات استفاده می شوند و در برخی کشورها نیز مانند آمریکا، بیشتر جای خود را به کلیدهای خلا و SF6 داده اند. کلیدهای هوایی دو وظیفه اصلی را بر عهده دارند. وظیفه اول سوئیچینگ و وظیفه دوم حفاظت از مدار می باشد.
به عبارت دیگر کلیدهای هوایی علاوه بر قطع و وصل خط، از شبکه نیز محافظت می کنند و در شرایطی همچون افزایش یا کاهش ولتاژ، اتصال کوتاه شدن شبکه کاهش یا افزایش بیش از حد فرکانس، افزایش حرارت تجهیزات در برابر عبور جریان زیاد و یا اضافه بار، از سنکرون خارج شدن ژنراتورها و غیره، از شبکه محافظت می نماید. حفاظت کلیدهای هوایی هم به دو صورت مغناطیسی و حرارتی است. این کلید پس از عمل کردن می تواند به صورت دستی یا اتوماتیک دوباره وارد مدار شود. کلید هوایی نسبت به سایر کلیدهای اتوماتیک فشار ضعیف، رنج جریانی بالاتری را پوشش می دهند و لذا بیشتر در ورودی تابلوها به کار می روند.
خصوصیات کلیدهای کمپکت
- عایق بسیار قوی
- حفاظت مغناطیسی با بالاترین ظریب اطمینان
- دارای قابلیت اندازه گیری فاکتور‌های مختلف الکتریکی
- رنج جریان از ۱۶ الی ۱۶۰۰ آمپر
- حداکثر ولتاژ قابل تحمل ۶۹۰ ولت
- حداکثر ظرفیت قطع در اتصال کوتاه از ۲۵ الی ۲۰۰ کیلو آمپر در ولتاژ ۴۱۵ ولت
کاربرد کلیدهای اتوماتیک
- محافظت از موتور‌های الکتریکی
- حفاظت از تجهیزات فشار ضعیف در بخش‌های مسکونی، اداری، تجاری و کلیه ساختمان‌های صنعتی
- کاربرد گسترده در بسیاری از صنایع مانند صنایع سیمان، صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و صنایع
- وارد کردن دستی یا اتوماتیک ژنراتور یا ترانسفورماتور به شبکه جهت تقویت و تداوم کار شبکه و یا انجام تعمیرات دوره‌ای
