ما هو مفتاح فصل الجهد العالي؟

يُستخدم مفتاح فصل الجهد العالي بشكل أساسي لعزل جزء جهاز توزيع الطاقة عالي الجهد المطلوب فصله عن الجزء الحي لضمان سلامة أعمال الصيانة.

جميع نقاط تلامس مفتاح العزل مكشوفة للهواء، ولها نقاط فصل واضحة. لا يحتوي مفتاح العزل على جهاز إطفاء القوس الكهربائي، لذا لا يمكن استخدامه لقطع تيار الحمل أو تيار القصر الكهربائي. ببساطة، لا يعمل مفتاح العزل إلا عند فصل قاطع الدائرة الكهربائية عالي الجهد. وإلا، سيتولد قوس كهربائي قوي عند نقطة الفصل تحت تأثير الجهد العالي، ويصعب إخماده تلقائيًا. قد يتسبب ذلك في حدوث قوس كهربائي (بالنسبة للأرض أو قصر الدائرة بين الأطوار)، وحرق المعدات، وتعريض السلامة الشخصية للخطر. هذا ما يُسمى بحادث "مفتاح عزل سحب الحمل" الخطير. يمكن استخدام مفتاح العزل أيضًا لتبديل دوائر معينة لتغيير وضع تشغيل النظام.

ما هو قاطع الدائرة الفراغي؟

سُمي بهذا الاسم لأن وسط إطفاء القوس الكهربائي والوسط العازل لفجوة التلامس بعد إطفاء القوس الكهربائي يتمتعان بفراغ عالٍ؛ ويتميز بحجمه الصغير ووزنه الخفيف، وملاءمته للتشغيل المتكرر وإطفاء القوس الكهربائي دون صيانة، ويُستخدم على نطاق واسع في شبكات التوزيع.

قاطع الدائرة الفراغي هو جهاز توزيع طاقة داخلي في نظام تيار متردد ثلاثي الطور بجهد 3-10 كيلو فولت وتردد 50 هرتز. يُستخدم لحماية وتحكم المعدات الكهربائية في المؤسسات الصناعية والتعدينية، ومحطات الطاقة، والمحطات الفرعية. وهو مناسب بشكل خاص للاستخدام في الأماكن التي تتطلب تشغيلًا متكررًا وصيانة أقل وبدون زيت. يمكن تركيب قاطع الدائرة في خزانة مركزية، أو خزانة مزدوجة الطبقات، أو خزانة ثابتة للتحكم في المعدات الكهربائية عالية الجهد وحمايتها.

1. مبدأ عمل قاطع الدائرة الفراغي

عند فتح نقاط التلامس المتحركة والثابتة بفعل آلية التشغيل، يتولد قوس كهربائي بين نقاط التلامس، ويتبخر سطح التلامس بخارًا بدرجة حرارة عالية. نظراً لتصميم نقاط التلامس بشكل خاص، يتولد مجال مغناطيسي عند مرور التيار. وبفعل هذا المجال، يتحرك القوس الكهربائي بسرعة على طول اتجاه مماس سطح التلامس، ويتكثف جزء من بخار المعدن على الأسطوانة المعدنية (غطاء الحماية). ينطفئ القوس الكهربائي عند تجاوزه الصفر بشكل طبيعي، وتعود القوة العازلة بين نقاط التلامس بسرعة.

2. وظيفة قاطع الدائرة الفراغي

يتميز قاطع الدائرة بوظائف حماية من الحمل الزائد، والقصر الكهربائي، والانخفاض الكهربائي، كما أنه قادر على حماية الخطوط ومصادر الطاقة.

الفرق بين الأنواع الثلاثة:

مفتاح العزل

يمكنه فقط فصل وتوصيل تيار عدم التحميل في النظام، وكنقطة فصل واضحة لنظام الأسلاك الرئيسي، يمكن استخدامه كنقطة فصل واضحة للنظام أثناء الصيانة.

مفتاح الحمل

يمكنه فصل وتوصيل تيار الحمل العادي للنظام، ولكنه لا يمكنه فصل تيار القصر الكهربائي للنظام.

قاطع الدائرة

بالإضافة إلى فصل وتوصيل تيار الحمل العادي للنظام، يمكنه أيضاً فصل وتوصيل تيار الأعطال وتيار القصر الكهربائي في النظام.