نحوه عملکرد بریکر هوایی: راهنمای جامع برقی‌ها
بریکر هوایی یا کلید هوایی (Air Circuit Breaker) یکی از اجزای حیاتی سیستم‌های الکتریکی قدرت است که در حفاظت از مدارهای الکتریکی در برابر خطاهای مختلف مانند اتصال کوتاه و اضافه جریان استفاده می‌شود. این مقاله به بررسی نحوه عملکرد بریکر هوایی در حالت‌های تست، قطع و آماده وصل می‌پردازد. در پایان به این محتوا امتیاز دهید.
بریکر هوایی چیست؟
عملکرد بریکر هوایی به این صورت است که در صورت بروز خطا، کنتاکت‌ها را باز کرده و جریان برق را در مدار متوقف می‌کند. این کلیدها معمولاً از آلیاژ مس یا نقره ساخته می‌شوند و به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در مقابل سطوح بالای جریان الکتریکی مقاومت کنند.
وضعیت وصل (CE)
در این وضعیت، هر دو کنتاکت‌های قدرت و فرمان بسته هستند و جریان الکتریکی به صورت کامل برقرار است.
وضعیت سرویس (CD)
در وضعیت قطع یا سرویس، بریکر هوایی یا فیدرها قابل جابجایی به طور کامل از مدار جدا شده و فاصله‌های ایزوله‌کننده حداکثری در سمت‌های ورودی، خروجی و کنترل فراهم می‌شوند. این وضعیت اطمینان حاصل می‌کند که هیچ جریان الکتریکی برقرار نیست و ایمنی حفظ می‌شود.
وضعیت تست (CT)
این وضعیت اجازه می‌دهد که تست بدون بار واحدهای قابل جابجایی انجام شود. در این وضعیت، کنتاکت‌های قدرت باز هستند اما کنتاکت‌های فرمان بسته‌اند تا بتوان تست‌ها و بررسی‌های لازم را انجام داد.
- کاست
- مشخصات فنی ترمینال ثانویه
- شستی Reset
- کنترلر کننده‌ها
- شستی ON (I)
- شستی OFF (O)
- مکانیزم دستی ذخیره انرژي
- نشانگر وضعیت مکانیزم ذخیره انرژي
- نشانگر وضعیت کنتاکت اصلی
- مشخصات فنی بریکر هوایی
اهرم وضعیت شارژ
وضعیت سرویس و وصل و تست بریکر هوایی (وضعیت سه حالته)
اهرم Rocker
- شستی قفل شونده
- وضعیت قطع یا قفل بریکر
- پیچ اتصال به ارت
- ماژول منبع تغذیه
عملکرد بریکر هوایی
بریکر هوایی در مقایسه با دیگر انواع بریکرها عملکردی متفاوت دارد. هدف اصلی بریکرها جلوگیری از تشکیل مجدد قوس الکتریکی پس از نقطه صفر جریان است که باعث می‌شود فاصله کنتاکت‌ها توان تحمل ولتاژ بازیابی سیستم را داشته باشد. این وظیفه را به روشی متفاوت انجام می‌دهد. در هنگام قطع قوس الکتریکی، به جای ولتاژ تأمین، یک ولتاژ قوس ایجاد می‌کند. ولتاژ قوس به حداقل ولتاژ لازم برای حفظ قوس تعریف می‌شود. بریکر الکتریکی این ولتاژ را به سه روش مختلف افزایش می‌دهد:
افزایش ولتاژ قوس با خنک کردن پلاسما قوس: با کاهش دمای پلاسما قوس، حرکت ذرات در پلاسما قوس کاهش می‌یابد و برای حفظ قوس نیاز به ولتاژ گرادیان بیشتری خواهد بود.
تقسیم قوس به چندین سری: این کار باعث افزایش ولتاژ قوس می‌شود.
افزایش طول مسیر قوس: با افزایش طول مسیر قوس، مقاومت مسیر افزایش یافته و ولتاژ بیشتری در طول مسیر قوس اعمال می‌شود و در نتیجه ولتاژ قوس افزایش می‌یابد.
این بریکر در سطح ولتاژ تا 1 کیلوولت عمل می‌کند و دارای دو جفت کنتاکت است. جفت اصلی جریان را حمل می‌کند و کنتاکت از جنس مس ساخته شده است. جفت کنتاکت اضافی از جنس کربن ساخته شده است. وقتی بریکر باز می‌شود، کنتاکت اصلی ابتدا باز می‌شود و در حین باز شدن کنتاکت اصلی، کنتاکت قوس همچنان در تماس باقی می‌ماند. قوس الکتریکی هنگامی شروع می‌شود که کنتاکت‌های قوس از هم جدا می‌شوند.
وضعیت تیغه‌های بریکر هوایی در حالات مختلف
1. موقعیت سرویس (Service Position)
در موقعیت سرویس، بریکر هوایی به طور کامل از مدار جدا شده و هیچ جریانی از طریق آن عبور نمی‌کند. در این حالت، تیغه‌های قدرت و تیغه‌های فرمان بریکر باز هستند و فاصله ایزوله‌کننده حداکثری بین آنها وجود دارد. این وضعیت برای انجام تعمیرات و نگهداری ایمن استفاده می‌شود.
2. موقعیت تست (Test Position)
در موقعیت تست، بریکر هوایی به گونه‌ای تنظیم می‌شود که تیغه‌های قدرت وصل باشند، اما تیغه‌های فرمان قطع باشند. این وضعیت اجازه می‌دهد که تست‌های بدون بار بر روی بریکر انجام شود. در این حالت، جریان الکتریکی از طریق تیغه‌های قدرت عبور نمی‌کند، اما تیغه‌های فرمان به سیستم کنترل و نظارت متصل هستند تا عملکرد بریکر بررسی شود.
3. موقعیت وصل (Connected Position)
در موقعیت وصل، بریکر هوایی به طور کامل به مدار متصل است و جریان الکتریکی از طریق تیغه‌های قدرت و فرمان عبور می‌کند. در این حالت، تیغه‌های قدرت و کمکی وصل هستند و بریکر به طور کامل در مدار قرار دارد. این وضعیت برای عملکرد عادی و انتقال جریان الکتریکی استفاده می‌شود.
عملکرد تیغه‌ها در موقعیت‌های مختلف
تیغه‌های قدرت: در موقعیت سرویس باز، در موقعیت تست باز و در موقعیت وصل بسته هستند.
تیغه‌های فرمان: در موقعیت سرویس باز، در موقعیت تست بسته و در موقعیت وصل بسته هستند.
