تاريخ تقني لقواطع الدائرة ذات الفصل الهوائي في الجهد العالي

مفاتيح الدائرة ذات الهواء المضغوط: نظرة تاريخية
مقدمة

تستفيد مفاتيح الدائرة ذات الهواء المضغوط من القوة العازلة والخصائص الحرارية المتفوقة للهواء المضغوط مقارنة بالهواء الجوي. تسمح هذه التكنولوجيا بتصميم مفاتيح دوائر ذات فولتية عالية، باستخدام تيار هواء مضغوط في اتجاه محوري نحو القوس لاطفائه بكفاءة. على مدى أكثر من خمسة عقود، كانت هذه الطريقة هي التكنولوجيا المفضلة للتطبيقات ذات الفولتية العالية جدًا حتى ظهور مفاتيح الدائرة SF6 (سداسي فلوريد الكبريت).

التطور التاريخي

نشأ مفهوم إطفاء القوس بواسطة الهواء المضغوط في أوروبا خلال العشرينات من القرن العشرين. تم إحراز تقدم كبير في الثلاثينيات، مما أدى إلى تركيب واسع لمفاتيح الدائرة ذات الهواء المضغوط في الخمسينيات. كان لهذه النماذج الأولى قدرة على القطع تصل إلى 63 كا، والتي زادت لاحقًا إلى 90 كا في السبعينيات.

القيود التقنية والابتكارات

رغم فعاليتها، فإن مفاتيح الدائرة ذات الهواء المضغوط لها قدرات تحمل عازلة محدودة نسبيًا، بسبب سرعة فتح الأقطاب. لتحسين الأداء، اعتمد المهندسون تصاميم متعددة للأقطاب لزيادة سرعة الفتح. نتيجة لذلك، بالنسبة للفولتية المعينة التي تتجاوز 420 كيلوفولت، طُلب في التصاميم الأولية 10 أو حتى 12 مفتاح قطع متسلسلة لكل قطب.

مثال بارز

يُظهر مثال بارز لهذه التكنولوجيا رسمًا يوضح مفتاح دائرة ذو هواء مضغوط مع 14 مفتاح قطع لكل قطب، مصمم للعمل عند 765 كيلوفولت في عام 1968 بواسطة ASEA (والآن جزء من ABB). هذا يمثل الهندسة المتقدمة اللازمة لتلبية متطلبات أنظمة نقل الكهرباء ذات الفولتية العالية جدًا في ذلك العصر.