چگونه مدارشکن های خلاء داخلی با ولتاژ متوسط ​​از سیستم های قدرت محافظت می کنند؟

مدار شکن های خلاء داخلی با ولتاژ متوسط چیست؟

قطع کننده مدار خلاء داخلی با ولتاژ متوسط دستگاه های سوئیچینگی هستند که برای قطع جریان الکتریکی در سیستم های توزیع برق معمولاً از 3.3 کیلو ولت تا 38 کیلو ولت استفاده می شوند و از تجهیزات و پرسنل با جداسازی خطاها قبل از تبدیل شدن به خرابی های الکتریکی جدی تر محافظت می کنند. این شکن ها از یک محفظه قطع کننده خلاء استفاده می کنند، جایی که تماس ها در یک محیط خلاء مهر و موم شده جدا می شوند و به قوس ایجاد شده در طول وقفه اجازه می دهند به سرعت خاموش شود زیرا مولکول های گاز قابل یونیزاسیون وجود ندارد که در غیر این صورت قوس را حفظ می کند.

این بریکرها که در داخل تابلوهای تابلو برق در پست‌ها، تاسیسات صنعتی و ساختمان‌های تجاری نصب می‌شوند، نقش اصلی را در حفظ توزیع قابل اعتماد توان ایفا می‌کنند و در عین حال محافظت حیاتی در برابر شرایط اضافه جریان، اتصال کوتاه و سایر خطاهای الکتریکی را فراهم می‌کنند. رتبه بندی داخلی آنها به این معنی است که آنها به طور خاص برای محیط های کنترل شده طراحی شده اند و آنها را از شکن های فضای باز که باید در معرض مستقیم شرایط آب و هوایی مقاومت کنند متمایز می کند.

فناوری وقفه خلاء چگونه کار می کند

درک مکانیسم وقفه به توضیح اینکه چرا قطع کننده های مدار خلاء به فناوری غالب برای کاربردهای داخلی ولتاژ متوسط نسبت به جایگزین های قدیمی تر مانند قطع کننده های مدار روغن یا هوا تبدیل شده اند کمک می کند.

محفظه قطع کننده خلاء

در قلب هر قطع کننده مدار خلاء، یک محفظه مهر و موم شده قرار دارد که در فشار داخلی بسیار پایین نگهداری می شود و یک تماس ثابت و متحرک را در خود جای داده است. هنگامی که بریکر برای رفع عیب کار می کند، کنتاکت متحرک از تماس ثابت جدا می شود و چون عملاً هیچ گازی برای حفظ قوس وجود ندارد، قوس حاصل تقریباً بلافاصله خاموش می شود زیرا جریان به طور طبیعی در طول چرخه شکل موج AC از صفر عبور می کند.

مواد تماس و مقاومت در برابر فرسایش

مواد تماس درون قطع کننده خلاء آلیاژهای مهندسی شده خاصی هستند که اغلب بر پایه مس کروم هستند و به دلیل توانایی آنها در مقاومت در برابر قوس مکرر بدون فرسایش قابل توجه انتخاب می شوند. این انتخاب مواد مستقیماً بر طول عمر عملیاتی شکن تأثیر می گذارد، زیرا سایش تماس در طول هزاران چرخه سوئیچینگ یکی از عوامل اصلی تعیین کننده نیاز به تعمیر و نگهداری یا تعویض است.

مزایای کلیدی نسبت به فناوری های جایگزین شکن

قطع کننده های مدار خلاء به دلیل چندین مزیت عملکرد عملی تا حد زیادی جایگزین طرح های قدیمی تر پر شده با روغن و قطع کننده هوا در کاربردهای داخلی ولتاژ متوسط شده اند.

• حداقل نیازهای تعمیر و نگهداری در مقایسه با کلیدهای مدار روغن، که نیاز به آزمایش و تعویض دوره ای روغن دارند.
• بدون خطر آتش سوزی یا انفجار مرتبط با عایق های روغنی و رسانه های خاموش کننده قوس.
• ردپای فیزیکی فشرده، امکان طراحی تابلوهای تابلو برق با چگالی بالاتر را در تاسیسات با محدودیت فضا فراهم می کند.
• عمر مکانیکی و الکتریکی طولانی تر به دلیل کاهش فرسایش تماسی در محیط خلاء مهر و موم شده.
• زمان قطع قوس سریع تر، پاسخ حفاظتی کلی سیستم را در شرایط خطا بهبود می بخشد.

مشخصات فنی مهم برای ارزیابی

هنگام تعیین یک قطع کننده مدار خلاء داخلی با ولتاژ متوسط برای یک کاربرد خاص، چندین پارامتر فنی باید به دقت با مشخصات الکتریکی سیستم مطابقت داده شود.

ولتاژ نامی و سطح عایق

ولتاژ نامی بریکر باید با ولتاژ اسمی سیستمی که از آن محافظت می‌کند همراستا باشد، در حالی که سطح عایق، که اغلب به عنوان سطح ضربه پایه بیان می‌شود، نشان‌دهنده توانایی بریکر برای مقاومت در برابر نوسانات ولتاژ گذرا ناشی از برخورد صاعقه یا عملیات کلیدزنی بدون شکست عایق است.

جریان قطعی نامی اتصال کوتاه

این مشخصات حداکثر جریان عیب را تعریف می کند که بریکر می تواند با خیال راحت بدون آسیب قطع کند و باید بر اساس حداکثر جریان خطای موجود محاسبه شده برای نقطه خاصی در سیستم الکتریکی که در آن بریکر نصب می شود انتخاب شود.

مقایسه رتبه بندی های رایج بریکر بر اساس برنامه

جدول زیر راهنمایی کلی در مورد درجه بندی ولتاژ و جریان معمولی مرتبط با کاربردهای متداول مدارشکن خلاء داخلی را ارائه می دهد.

ملاحظات محیط نصب و بهره برداری

از آنجایی که این قطع کننده ها برای استفاده در داخل ساختمان طراحی شده اند، کنترل محیطی مناسب در اتاق تابلو برق به طور قابل توجهی بر قابلیت اطمینان طولانی مدت تاثیر می گذارد. رطوبت بیش از حد، تجمع گرد و غبار یا نوسانات شدید دما می تواند عملکرد عایق و اجزای عملکرد مکانیکی را در طول زمان تحت تاثیر قرار دهد و اتاق های تابلوهای کنترل شده با آب و هوا را به یک طرح مهم برای تاسیساتی که در آب و هوای سخت منطقه ای کار می کنند تبدیل می کند.

فواصل فاصله مناسب بین شکن و تجهیزات اطراف نیز باید طبق کدهای الکتریکی قابل اجرا حفظ شود و از فضای کافی برای دسترسی به تعمیر و نگهداری اطمینان حاصل شود و در عین حال از قرار گرفتن در معرض خطر فلش قوس الکتریکی برای پرسنلی که در نزدیکی تجهیزات برق کار می کنند جلوگیری شود.

بهترین شیوه های نگهداری و تست

اگرچه مدارشکن‌های خلاء نسبت به فناوری‌های قدیمی‌تر بریکر به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند، اما آزمایش‌های دوره‌ای برای تأیید عملکرد قابل اعتماد مداوم ضروری است. آزمایش یکپارچگی خلاء، که اغلب با استفاده از تست مقاومت در برابر ولتاژ بالا انجام می شود، تأیید می کند که محفظه قطع کننده خلاء در طول زمان مهر و موم خود را از دست نداده است، زیرا حتی تخریب جزئی خلاء می تواند به طور قابل توجهی قابلیت خاموش کردن قوس شکن را به خطر بیندازد.

تست مقاومت تماسی و بررسی عملکرد مکانیکی نیز باید در فواصل زمانی توصیه شده توسط سازنده برنامه ریزی شود تا به تسهیلات کمک کند تا مشکلات در حال توسعه را قبل از اینکه منجر به خرابی ناخواسته تجهیزات شود شناسایی کنند. حفظ سوابق آزمایشی دقیق در طول عمر سرویس شکن، از برنامه‌ریزی نگهداری طولانی‌مدت بهتر پشتیبانی می‌کند و به توجیه تصمیم‌های زمان‌بندی جایگزینی بر اساس داده‌های عملکرد واقعی به جای فرضیات به تنهایی کمک می‌کند.