در هر سیستم الکتریکی، از سادهترین مدار خانگی گرفته تا پیچیدهترین شبکههای انتقال برق سراسری، یک نیاز حیاتی و مشترک وجود دارد: قابلیت کنترل و حفاظت. ما نیاز داریم که بتوانیم جریان برق را قطع و وصل کنیم و مهمتر از آن، سیستم را در برابر خطراتی مانند اتصال کوتاه و اضافهبار محافظت نماییم. این وظیفه خطیر بر عهده تجهیزاتی به نام کلیدهای قدرت یا مدارشکنها (Circuit Breakers) است.
این کلیدها، سربازان خط مقدم در تامین ایمنی و پایداری شبکههای برق هستند. اما دنیای کلیدهای قدرت، بسیار وسیع و متنوع است. یک کلید مینیاتوری که از مدار روشنایی خانه شما محافظت میکند، تفاوتهای بنیادینی با دژنکتور غولپیکری دارد که یک خط انتقال برق بین دو شهر را کنترل میکند. اصلیترین و بنیادیترین راه برای دستهبندی این تجهیزات، سطح ولتاژی است که در آن کار میکنند. در این راهنمای جامع از نوآوران برق پارسیان، سفری را از دنیای ملموس فشار ضعیف آغاز کرده، از شبکههای توزیع فشار متوسط عبور میکنیم و به سطح ولتاژهای عظیم فشار قوی میرسیم تا با نقش و جایگاه هر یک از این کلیدها آشنا شویم..
معرفی انواع کلیدهای قدرت
دنیای فشار ضعیف (LV): حفاظت در نزدیکترین فاصله به ما
کلیدهای فشار ضعیف (Low Voltage) پراستفادهترین و شناختهشدهترین نوع کلیدهای قدرت هستند که در سطح ولتاژ زیر 1000 ولت (1kV) کار میکنند. شما هر روز با آنها سروکار دارید. وظیفه اصلی این کلیدها، حفاظت از مدارهای نهایی، تجهیزات صنعتی، و سیستمهای توزیع برق در ساختمانهای مسکونی، تجاری و کارگاههای کوچک است. آنها اولین خط دفاعی در برابر خطراتی هستند که مستقیما مصرفکنندهها را تهدید میکنند. معروفترین اعضای این خانواده شامل کلیدهای مینیاتوری (MCB)، کلیدهای اتوماتیک کمپکت (MCCB) و کلیدهای هوایی (ACB) هستند که هرکدام برای حفاظت در جریانهای مختلف، از چند آمپر تا چند هزار آمپر، طراحی شدهاند.
دنیای فشار متوسط (MV): قلب تپنده شبکههای توزیع
با افزایش سطح ولتاژ به محدوده بین 1 تا 36 کیلوولت، وارد دنیای کلیدهای فشار متوسط (Medium Voltage) میشویم. این کلیدها دیگر در تابلو برق خانه شما یافت نمیشوند؛ بلکه در پستهای توزیع برق، کارخانههای بزرگ، بیمارستانها و پستهای اختصاصی صنایع سنگین به کار میروند. وظیفه آنها کنترل و حفاظت از خطوط توزیع برق شهری، فیدرهای ورودی کارخانجات و موتورها و ترانسفورماتورهای بزرگ است. این کلیدها باید بتوانند جریانهای اتصال کوتاه بسیار بالاتری را نسبت به کلیدهای فشار ضعیف قطع کنند و لذا از تکنولوژیهای پیشرفتهتری برای خاموش کردن جرقه (آرک) ناشی از قطع جریان بهره میبرند. دژنکتورهای خلا (Vacuum Circuit Breakers) و دژنکتورهای گازی SF6، دو بازیگر اصلی در این سطح ولتاژ هستند.
دنیای فشار قوی (HV): غولهای کنترلکننده شریانهای اصلی برق
در بالاترین سطح، یعنی ولتاژهای بالای 36 کیلوولت (و تا چند صد کیلوولت)، با کلیدهای فشار قوی (High Voltage) روبرو هستیم. این کلیدهای عظیمالجثه در پستهای انتقال برق و نیروگاهها نصب میشوند و وظیفه کنترل شریانهای اصلی انرژی در یک کشور را بر عهده دارند. آنها باید قادر باشند انرژی یک خطای بزرگ در شبکه سراسری را در کسری از ثانیه قطع کرده و از یک خاموشی گسترده (Blackout) جلوگیری کنند. به دلیل سطح ولتاژ و انرژی بسیار بالا، تکنولوژی به کار رفته در این کلیدها بسیار پیچیده است. دژنکتورهای گازی SF6 به دلیل عملکرد فوقالعادهشان، تقریبا بر این حوزه حکمرانی میکنند، هرچند مدلهای دیگری مانند دژنکتورهای هوای فشرده (Air Blast) نیز در سیستمهای قدیمیتر یافت میشوند.
سخن پایانی
همانطور که دیدیم، هر سطح ولتاژ، کلید قدرت مخصوص به خود را میطلبد. از یک کلید مینیاتوری ساده تا یک دژنکتور فشار قوی پیچیده، هرکدام نقشی حیاتی و غیرقابل جایگزین در زنجیره تولید، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی ایفا میکنند. درک تفاوتها و کاربردهای آنها، سنگ بنای طراحی یک سیستم الکتریکی ایمن، پایدار و مهندسیشده است. در مقالات بعدی، به صورت تخصصی وارد دنیای هر یک از این سطوح ولتاژ خواهیم شد.
برای مشاوره در زمینه انتخاب، نصب و نگهداری انواع کلیدهای قدرت، از فشار ضعیف تا فشار قوی، تیم فنی نوآوران برق پارسیان همواره در کنار شماست.
بدون دیدگاه