کلید هوایی

کلیدهای هوایی دو وظیفه ی اصلی را دارند : عملیات سوئیچینگ و حفاظت از مدار. به عبارت دیگر کلیدهای هوایی علاوه بر عمل قطع و وصل خط، از شبکه برق نیز محافظت می کنند و در شرایطی همچون افزایش یا کاهش ولتاژ، اتصال کوتاه شدن شبکه و یا کاهش و افزایش بیش از حد فرکانس، افزایش حرارت تجهیزات در برابر عبور جریان زیاد یا اضافه بار و از سنکرون خارج شدن ژنراتورها از شبکه محافظت می نمایند. حفاظت کلیدهای هوایی نیز خود بصورت مغناطیسی و حرارتی است. این کلید پس از عمل کردن میتواند بصورت دستی یا اتوماتیک دوباره وارد مدار شود. کلید هوایی نسبت به سایر کلیدهای اتوماتیک فشار ضعیف رنج جریانی بالاتری را پوشش می دهند و همین باعث استفاده بیشتر از آنها در ورودی تابلوها است.
کلیدهای هوایی دارای دو کنتاکت می باشند:کنتاکت های اصلی یا قدرت که هنگام وصل شدن کلید وظیفه ی عبور جریان را بر عهده دارند و کنتاکت های دیگر  که کنتاکت های جرقه زن یا آرکینگ کنتاکت ها نام دارند و در هنگام قطع و وصل کلید جرقه ها را به سمت جرقه گیر هدایت می نمایند.عمل هدایت جرقه ها نیز مشتمل بر دو نوع است: در نوع اول از دمنده برای هدایت جرقه به جرقه گیر استفاده می شود و در نوع دیگر از حلقه ی مغناطیسی جهت هدایت جرقه به جرقه گیر استفاده می گردد. در نوع حلقه مغناطیسی؛ هدایت نیروی مغناطیسی که در اثر عبور جریان از حلقه ایجاد می شود سبب هدایت جرقه به سمت بالای کلید می گردد و لذا جرقه از داخل جرقه گیرها عبور می کند.هنگام قطع کلید ابتدا کنتاکت های اصلی قطع می شود و کنتاکت های جرقه زن همچنان بسته می مانند و سپس با جدا شدن کنتاکت های جرقه زن، جرقه های تولید شده با عبور از محفظه ها خاموش می گردند. به این ترتیب هنگام قطع و وصل کلید کنتاکت های اصلی جرقه نمی زنند و این امر عامل افزایش عمر کلید است.
بطور کلی کلیدهای هوایی به دو صورت سه پل و چهار پل ساخته می شوندو در دو نوع فیکس و کشویی می باشند.

1. حفاظت از شبکه در برابر اتصال کوتاه
2. حفاظت از شبکه در برابر افزایش بیش از حد ولتاژ
3. حفاظت از شبکه در برابر افزایش و یا کاهش بیش از حد فرکانس
4. حفاظت از تجهیزات در برابر اضافه بار یا افزایش حرارت
5. حفاظت ژنراتورها در برابر خروج از حالت سنکرون

نکته ای که باید در نظر داشت این است که جهت حفاظت اتصال کوتاه در این کلیدها ممکن است از فیوزهای فشار قوی استفاده شود.

قطع و وصل کلیدهای هوایی غالبا توسط فنر شارژ شده است. این فنر بصورت دستی و یا بوسیله ی یک موتور بصورت اتوماتیک شارژ می گردد و کلید آماده به کار می شود.جهت شارژ دستی کلید می بایست اهرم روی کلید را چندین بار از بالا به پایین حرکت داد تا فنر شارژ شده و نشانگر روی کلید علامت شارژ را نمایش دهد و برای شارژ اتوماتیک کلید هوایی ، پس از قرار دادن موتور در محل مخصوص خود مطابق کاتالوگ و دستورالعمل نصب، با اعمال ولتاژ به موتور، موتور شروع به شارژ فنر می نماید. پس از شارژ شدن فنر، مکانیزم کلید آماده وصل است. با فشار دادن شاسی CLOSE بر روی کلید، کنتاکت ها به هم وصل می شوند و با فشار دادن شاسی OPEN، مدار قطع می گردد. برخی از این کلیدها را می توان بعنوان کلید زمین به کار برد به این صورت که پس از بیرون آوردن کلید از تابلو توسط اهرم روی کلید، ورودی های کلید بهم وصل می شوند و با جا زدن کلید داخل تابلو این ورودی ها زمین شده و لذا مصرف کننده های پشت کلید زمین می شوند. این حالت توسط نشانگر روی کلید قابل مشاهده است.

عمر کلیدهای هوایی دستکم 2 برابر عمر کلیدهای کمپکت است و از قدرت قطع بالاتری نیز برخوردار می باشند. قدرت قطع کلیدهای هوایی بین 55 تا 200 کیلو آمپر می باشد و همانگونه که عنوان شد؛ در رنج جریانی  630 تا 6300 آمپر ساخته می شوند و به دو صورت ثابت و کشویی هستند. کلیدهای هوایی از رله های الکترونیکی و میکرو پروسسوری بهره می برند و لذا از دقت و انعطاف بیشتری جهت حفاظت از شبکه دارند. البته این رله ها در سری جدید کلید های اتوماتیک کامپکت هم برای مدل های بالا 250 آمپر قرار داده شده اند.
یکی از مزایای بسیار خوب کلیدهای هوایی، تشخیص تقدم قطع یا سلکتیویتی (Selectivity) بین کلیدهای ورودی و خروجی که بیشتر از نوع کلیدهای اتوماتیک هستند ضروری است و در نهایت باید عنوان کرد که رنج قیمتی کلید های هوایی در رنج جریانی مشابه با کلید اتوماتیک کامپکت، بالاتر است و در نتیجه بیشترین مصرف آنها برای رنج جریانی 1000 آمپر به بالا می باشد.

1. سوئیچینگ ورودی یا اصلی در تابلوهای توزیع
2. امکان اندازه گیری پارامترهای مختلف شبکه بطور مثال هارمونیک
3. ثبت تمامی خطاها و پارامترهای مهم و اعلام آنها از طریق آلارم
4. امکان نصب تجهیزات مختلف جانبی برای اجرای فرمان های مختلف مانند استفاده از کنتاکت های کمکی و خطا،رله های شنت و آندر ، امکان نصب موتور و اینترلاک و ….