فروشگاه اینترنتی برق
فروشگاه اینترنتی برق
  1. الف
  2. ب
  3. پ
  4. ت
  5. ث
  6. ج
  7. چ
  8. ح
  9. خ
  10. د
  11. ذ
  12. ر
  13. ز
  14. ژ
  15. س
  16. ش
  17. ص
  18. ض
  19. ط
  20. ظ
  21. ع
  22. غ
  23. ف
  24. ق
  25. ک
  26. گ
  27. ل
  28. م
  29. ن
  30. و
  31. ه
  32. ی
کلید قدرت یا مدارشکن خلا (Vaccum Circuit Breaker)

کلید قدرت یا مدارشکن خلا (Vaccum Circuit Breaker)

چکیده :

مدارشکن خلا نوعی از مدارشکن است که فرونشاندن آرک در خلا اتفاق می افتد و فناوری آن عمدتاً برای استفاده در ولتاژ متوسط است. برای ولتاژهای بالاتر، تکنولوژی خلا توسعه داده شده اما به صورت تجاری قابل رشد و دوام نیست.

 

 

کلید قدرت یا مدارشکن خلا  (vacuum circuit breaker)

عملیات باز و بسته شدن کانتکت حامل جریان و ارتباط وقفه قوس الکتریکی در یک محفظه خلا در مدارشکن به نام قطع کننده خلا (vacuum interrupter) است. قطع کننده خلا شامل یک محفظه جرقه فولادی در مرکز مقره های سرامیکی متقارن و مرتب است. فشار خلا در قطع کننده خلا به طور معمول تا  bar 10-6 نگه داشته می شود. مواد استفاده شده برای کانتکت حامل جریان نقش مهمی در عملکرد مدار شکن خلا ایفا می کند. CuCr ایده آل ترین مواد برای تولید کانتکت های مدارشکن خلا است.

تکنولوژی قطع کننده خلا برای اولین بار در سال 1960 معرفی شد، اما هنوز هم یک تکنولوژی در حال توسعه است. با گذشت زمان اندازه قطع کننده خلا نسبت به اندازه آن در اوایل دهه 1960 به دلیل پیشرفت های فنی مختلف در زمینه ی مهندسی کاهش یافته است. همچنین هندسه کانتکت نیز با گذشت زمان بهبود یافته است، از کانتکت لولایی روزهای اولیه به تدریج به شکل مارپیچ، شکل فنجان و کانتکت محوری با میدان مغناطیسی تغییر می یابد. مدارشکن خلا در حال حاضربه عنوان قابل اطمینان ترین تکنولوژی وقفه برای تابلوهای فشار متوسط شناخته شده است و به تعمیر و نگهداری کمتری نسبت به سایر مدارشکن ها نیاز دارد.

 کلید قدرت یا مدارشکن خلا

 

مزیت مدار شکن خلا

عمر مدارشکن خلا بسیار طولانی تر از انواع دیگر مدارشکن ها است.احتمال خطر آتش سوزی مانند مدارشکن روغنی وجود ندارد. در مقایسه با مدارشکن SF6 خطر کمتری برای محیط زیست دارد. تعویض قطع کننده خلا (VI) راحت است.

عملکرد مدارشکن خلا

هدف اصلی هر مدارشکن رفع قوس الکتریکی در طول عبور جریان صفر است، از طریق ایجاد قدرت دی الکتریک بالا در بین کانتکت ها به طوری که برقراری قوس الکتریکی از جریان صفر غیر ممکن می شود. قدرت دی الکتریک خلا هشت برابر بیشتر از هوا و چهار برابر بیشتر از گاز SF6 است. این قدرت دی الکتریک بالا این امکان را برای رفع قوس خلا با شکاف کانتکت بسیار کوچک فراهم می کند. برای شکاف کانتکت کوتاه، توده کانتکت کم و بدون فشرده سازی از متوسط انرژی محرکه در مدارشکن خلا، حداقل است. وقتی دو منطقه کانتکت رو به روی هم شروع به جدا شدن از یکدیگر می کنند، آن ها فوراً از هم جدا نمی شوند، سطح تماس در منطقه کانتکت شروع به کم شدن می کند سپس به اندازه یک نقطه شده و در نهایت جدا می شود.

اگرچه این اتفاق در کسری از میکرو ثانیه می افتد اما واقعیت است. در این لحظه از قطع تماس کانتکت ها در خلا، جریان میان کانتکت ها در آخرین نقطه تماس متمرکز می شود در سطح تماس و باعث ایجاد نقطه داغ (hot spot) می شود. از آنجایی که خلا است، فلز روی سطح کانتکت با توجه به نقطه داغ به آسانی بخار تولید می کند و یک جریان واسطه برای مسیر قوس الکتریکی ایجاد می کند. سپس قوس الکتریکی آغاز می شود و تا جریان صفر بعدی ادامه پیدا می کند.

 کلید قدرت یا مدارشکن خلا

  

در جریان صفر قوس الکتریکی خلا خاموش می شود و رسانش الکتریکی بخار فلز در سطح کانتکت تغلیظ می شود. در این مرحله، کانتکت ها از هم جدا هستند از این رو هیچ سوالی برای تبخیر دوباره سطح کانتکت برای چرخه جریان بعدی وجود ندارد. این به این معنی است که قوس الکتریکی را نمی توان دوباره برقرار کرد. از این رو مدارشکن خلا مانع از برقراری دوباره قوس الکتریکی با تولید قدرت دی الکتریک بالا در شکاف کانتکت بعد از جریان صفر می شود.

 کلید قدرت یا مدارشکن خلا

دو نوع شکل قوس الکتریکی وجود دارد. برای قطع شدن جریان تا 10KA، قوس الکتریکی روشن می ماند و فرم تخلیه بخار کل سطح کانتکت را پوشش می دهد. بالاتر از 10KA قوس الکتریکی روشن به طور قابل توجهی با میدان مغناطیسی خود منقبض می شود. پدیده مافوق حرارت  (over heating) در مرکز کانتکت افزایش پیدا می کند. به منظور جلوگیری از این پدیده، طراحی کانتکت باید به گونه ای باشد که قوس الکتریکی ثابت باقی نماند ولی حرکت با میدان مغناطیسی خود را ادامه دهد. به ویژه طراحی شکل کانتکت مدارشکن خلا، حرکت قوس الکتریکی در امتداد سطح کانتکت ها را ثابت نگه می دارد. در نتیجه باعث حداقل و یکسان شدن فرسایش کانتکت می شود. 

 

 استانداردهای مربوط به کلیدهای قدرت 

 

استاندارد تست مدارشکن های فشارقوی IEEE37.09

 

استاندارد مدارشکن های فشار قوی IEEE C37.04) AC)

 

استاندارد IEC 60898-1 برای مدارشکن های AC

 

استاندارد IEC 60898-2 برای مدارشکن های AC و DC

 

استاندارد IS 13118 مشخصات مدارشکن های فشار قوی AC

 

پیشنهاد میکنیم از نشریه مشخصات فنی عمومی و اجرایی کلید قدرت در پست های فشار قوی1-403 دیدن نمایید

 

همچنین از فیلم های آموزشی کلیدهای قدرت زیر دیدن نمایید

 

وسایل و لوازم جانبی در مدارشکن های هوایی

 

اجزای کلیدهای قدرت و عملکرد آن

 

انواع مدارشکن هوایی

 

مدارشکن خلاء vaccum circuit breaker

 

مدارشکن روغنی oil circuit breaker

 

مدارشکن SF6

 

کلید قدرت با مکانیزم شارژ فنری

 

مکانیزم فنری یا شارژر فنری کلیدهای قدرت

 

برای مطالعه بیشتر برروی مقاله معیارهای انتخاب یک کلید فشار قوی کلیک نمایید.

 

منبع:

http://www.electrical4u.com/vacuum-circuit-breaker-or-vcb-and-vacuum-interrupter/

این مطلب را به اشتراک بگذارید
  • ۱۳۹۵/۰۸/۲۵
  • 0
avatars
نویسنده : سپیده احسانی

`
نظرات خود را با ما درمیان بگذارید