توبولوجيا قاطع الدائرة الهجين للكهرباء ذات التيار المستمر العالي

المقاطع الكهربائية الهجينة ذات التيار المستمر عالي الجهد هي جهاز معقد وفعال صمم لقطع تيارات الأعطال بسرعة وبشكل موثوق في الدوائر الكهربائية ذات التيار المستمر عالي الجهد. يتكون المقاطع بشكل أساسي من ثلاثة أجزاء: الفرع الرئيسي، فرع امتصاص الطاقة، والفرع المساعد.

يتميز الفرع الرئيسي بمفتاح ميكانيكي سريع (S2)، والذي يقوم بفصل الدائرة الرئيسية بسرعة عند اكتشاف عطل، مما يمنع تدفق المزيد من تيار العطل. هذه القدرة على الاستجابة السريعة ضرورية لمنع تلف النظام.

الفرع المساعد أكثر تعقيدًا، حيث يتكون من مكثف (C)، مقاومة (R)، مفتاح ميكانيكي سريع (S3)، ومثبطين (L1 و L2). بالإضافة إلى ذلك، يشمل خمسة ثايستورات (T1a، T1b، T2a، T2b، و T3) التي تلعب أدوارًا رئيسية في السيطرة على الدائرة. يتم استخدام الثايستورات T1a، T1b، T2a، و T2b لقطع تيارات الأعطال ثنائية الاتجاه، مما يضمن الفصل الفعال بغض النظر عن اتجاه التيار. بينما يكون دور الثايستور T3 هو عكس قطبية جهد المكثف عند الحاجة، مما يوفر الشروط الأساسية للعمليات اللاحقة.

يتكون فرع امتصاص الطاقة من ترتيب متسلسل ومتوازي لمثبطات أكسيد المعادن (MOVs). تقوم هذه المكونات بامتصاص وتبدد الطاقة الزائدة الناتجة عن تيارات الأعطال، كما تحمي المكثف من زيادة الجهد. هذه الخاصية مهمة بشكل خاص لحفظ استقرار النظام وأمانه.

لتحقيق العزل الكامل للدائرة الكهربائية ذات التيار المستمر، يتم أيضًا تضمين مقاطع تيار مستمر متبقٍ (S1). عندما يكون من الضروري قطع الدائرة تمامًا من مصدر الطاقة، يأتي هذا المقاطع في اللعب، مما يضمن سلامة أعمال الصيانة والإصلاح.

من الجدير بالذكر أن المفاتيح الميكانيكية S1، S2، و S3 تستفيد جميعًا من تقنية المقاطع الفراغية، والتي لا تعزز فقط سرعة وكفاءة عمليات التحويل ولكنها تطفئ الأقواس الكهربائية بكفاءة، مما يقلل من التآكل الكهربائي ويُطيل عمر المعدات. باختصار، تحقق المقاطع الكهربائية الهجينة ذات التيار المستمر عالي الجهد إدارة آمنة وفعالة للدوائر الكهربائية ذات التيار المستمر عالي الجهد من خلال هيكلها المتعدد الفروع المصمم بدقة.