لتصميم الصنابير من خطوط النقل عالية الجهد ، يتم استخدام أجهزة التحويل الخاصة بشكل تقليدي. اسمها الشائع هو قاطع الدائرة الفراغي ، والذي يتم تفسيره بميزات غرفة الانحناء. من الممكن التعرف على هذه الأجهزة بالتفصيل فقط بعد دراسة خلفية مظهرها.
مرجع التاريخ
لأول مرة ، تم ذكر قواطع الدائرة الكهربائية في أوائل الثلاثينيات من القرن العشرين ، عندما تم استخدام الأجهزة لفصل الدوائر ذات التيار المنخفض نسبيًا والتي تعمل تحت جهد يصل إلى 40 كيلو فولت. للحصول على مخمدات فراغ موثوقة يمكنها إيقاف تيارات كبيرة في الدوائر ذات إمكانات عالية ، كانت هناك حاجة إلى سلسلة كاملة من الدراسات. أثناء تنفيذها ، تقريبًا بحلول عام 1957 ، تمت دراسة وتنظيم العمليات التي تمت ملاحظتها أثناء حرق القوس عالي الجهد بشكل منهجي. استغرق الانتقال من النماذج الأولية المنتجة في نسخ واحدة إلى الإنتاج الضخم للأجهزة الحديثة عقدين آخرين.
مبدأ التشغيل
يعتمد مبدأ انقراض القوس على حقيقة قوة عازلة عالية وخصائص عزل خاصة للفراغ تم الحصول عليها بشكل مصطنع من الفيزياء. عندما يتم فتح ملامسات الطاقة في الغرفة حيث يتم وضعها ، يتم تشكيل قوس كهربائي ، مدعومًا بجزيئات معدنية تتبخر من سطحها. يمنع غياب الشروط لتحقيق الاستقرار من تطوير ذروة العملية بسبب الخصائص العازلة العالية لوسط الفراغ.
نظرًا لقوة العزل الكهربائية الكبيرة للفراغ ، يتم تحويل لحظة إخماد القوس إلى نقطة تسبق الحد الأقصى من تطوره. في الهندسة الكهربائية ، تسمى هذه الظاهرة "قطع التيار". يؤثر وجودها سلبًا على الشبكات الكهربائية ، لأن نتيجة هذه العملية هي تبديل الجهد الزائد.
ميزات التطبيق والتشغيل
من خلال تصميمه ، في المرحلة الأولية ، تم تطوير هذا النوع من قواطع الدائرة كجهاز مخصص للتركيب في خزائن المفاتيح (في الأجهزة المعقدة). في الوقت الحالي ، يتم تركيبها في هياكل توزيع مفتوحة (المفاتيح الكهربائية الخارجية). إن قاطع الدائرة الكهربائية الحديثة عبارة عن جهاز تحويل عالي السرعة مصمم لعمر خدمة طويل بالمقارنة مع سابقاته ، التي تحتوي على بيئات نفط وغاز.
تخلت معظم مزارع الطاقة الحديثة عن تصميمات عفا عليها الزمن وتحولت أخيرًا إلى قواطع دوائر جديدة صغيرة الحجم وخالية من الصيانة. هذا يرجع إلى الأسباب التالية:
- جهاز التفريغ متواضع ولا يحتاج إلى تنظيف منتظم لجهات الاتصال أو تحديث البيئة ؛
- أثناء تشغيل جهاز الزيت ، يتسرب الحشو باستمرار ؛
- وفقًا لجواز السفر ، يصل عمر الأجهزة الفراغية إلى 20 عامًا ، وهو أعلى بكثير من نفس المؤشر للأنواع الأخرى من قواطع الدائرة.
أثناء التشغيل ، غالبًا ما تفشل آلية القيادة في أكثر الأوقات غير المناسبة لذلك. للحفاظ عليه في حالة عمل ، يحتوي الجهاز على وحدة خاصة للشحن اليدوي بالزنبرك. إلزامي لهذه الأجهزة هو وجود زر طوارئ يسمح لك بتعطيل آلية القفل لتدوير وحدات المفاتيح عند تشغيل الخزانة. تتعلق هذه النقطة بسلامة معدات خدمة الأفراد وتتطلب اهتمامًا وثيقًا.
ميزات التصميم
يتميز كل نموذج لمفتاح الفراغ عالي الجهد بخصائص فردية ، حيث إنه مخصص للتشغيل في الشبكات ذات المؤشرات الكهربائية المختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يقوم المصنعون أيضًا بإجراء بعض التعديلات على تصميم منتجاتهم. ومع ذلك ، بشكل عام ، يبقى تكوين مكونات هذه الأجهزة دون تغيير. العناصر الرئيسية:
- مبيت مصنوع على أساس معدن متين ، يتم داخله تشغيل محرك الأقراص وإيقافه (يمكن أن يكون نابضًا أو نوعًا آخر).
- جامع تيار ثلاثي الأقطاب ، مصمم للاتصال بشبكة 380 فولت ويتم فصله عند تبديل مجموعة المفاتيح الكهربائية من وضع التشغيل إلى وضع التفريغ.
- عربة لوضعها داخل العلبة ، في تصميمها يختلف عن الهياكل المماثلة الأخرى.
يحتوي الجزء الكهربائي من المنتج على أقسام خاصة تفصل أقسام الطور عن بعضها البعض. يحتوي أيضًا على جهاز معقد ويحتوي على عدد من العناصر الموضحة في جواز السفر.
أصناف قواطع دوائر كهربائية
عادة ما يتم تصنيف المنتجات وفقًا لفئة الإمكانات التي يتم تبديلها بها.
من بين الأنواع ، تبرز الأنواع التالية:
- أجهزة للعمل بجهد 6-10 كيلو فولت.
- أجهزة لتبديل المستويات الأعلى - حتى 35 كيلو فولت.
- الأجهزة المصممة للجهد العالي للغاية 110-220 كيلو فولت.
معيار "عمل" آخر لتصنيف قواطع التيار هو القدرة التي يمكن نقلها إلى الحمل. وفقًا لهذه المعلمة ، يتم تقسيمها بشكل مشابه لتصنيف المستهلك.
المميزات والعيوب
تشمل مزايا الأجهزة ما يلي:
- أبعاد صغيرة
- القدرة على استبدال الأقسام الفردية بسرعة ؛
- الضجيج والاستقلال عن التوجه في الفضاء ؛
- سلامة لصحة الموظفين.
لا يحتاجون إلى تجديد بيئة الحماية ويمكن الاعتماد عليهم للغاية. لكن هذه المنتجات لم تستطع الاستغناء عن المشاكل الكامنة في العديد من الأجهزة الكهربائية. تشمل عيوب قواطع الدائرة الكهربائية:
- تيارات العمل المحدودة ؛
- "الميل" إلى الجهد الزائد ؛
- تحويل الموارد الصغيرة.
على الرغم من أوجه القصور الحالية ، احتلت هذه الأجهزة مكانها بقوة في قائمة أحدث معدات التحويل للمتفجرات.
ميزات الاختيار والتثبيت
في عملية اختيار المفتاح ، تؤخذ النقاط الهامة التالية في الاعتبار:
- يجب أن تتوافق الخصائص الوقائية للجهاز مع معلمات الشبكة التي من المفترض أن تعمل فيها ؛
- يتم اختيار المفتاح بناءً على أصعب ظروف التشغيل ؛
- يجب أن يتجاوز التيار المقنن والجهد المعلمات المقابلة للشبكة المحمية ؛
- يجب ألا يتجاوز تيار الكسر القيمة التي يضمنها المصنع.
قبل تثبيت قاطع الدائرة الكهربائية ، من الضروري فحص مكان تركيبه بعناية والتأكد من عدم وجود أضرار أو عيوب. ثم تحتاج إلى تنظيف الأسطح المعزولة للأعمدة بقطعة قماش جافة.
لا يسمح بتركيب معدات جديدة في نظام على الأسطح العازلة التي توجد بها رقائق وتشققات وأجزاء مشوهة بشدة.
يخضع مخطط الدائرة الثانوية مع التوصيل اللاحق للحافلة الأرضية للتحقق الإلزامي. يتم توصيل قاطع الدائرة الكهربائية الفراغي نفسه مباشرة بالجزء المتحرك من العربة بمساعدة الأجهزة الخاصة المثبتة.
النماذج الأكثر شيوعًا
من بين النماذج الأكثر شيوعًا للغرف المفرغة ، يبرز ما يلي:
- VVE-M-10–20.
- VVE-M-10–40.
- VVTE-M-10–20.
تقريبا جميع عينات المنتجات من هذه القائمة هي تطوير إضافي لقواطع دائرة الزيت القديمة وقادرة على العمل في دوائر التيار المتردد والتيار المستمر. إن التركيب والتكوين اللاحق والتشغيل لأجهزة التفريغ عالي الجهد هي إجراءات تتطلب عمالة مكثفة تحدد وظائفها الإضافية. لذلك ، فإن العمليات المذكورة موثوق بها فقط للمتخصصين ذوي المؤهلات المناسبة.
عند تثبيت الجهاز ، يجب اتباع تسلسل الإعداد. الامتثال لهذا الشرط هو الأساس لسلامة موظفي التشغيل أو كهربائي في الخدمة مفوض للعمل مع معدات عالية الجهد.
تحتاج المنتجات التي تنتمي إلى فئة قواطع الدائرة الكهربائية إلى الاختيار والتقييم الاحترافي ، نظرًا لأن تشغيلها مرتبط بجهود عالية.
