قاطع دايرة کاری

تعریف کلید قطع‌کننده

کلید قطع‌کننده به عنوان دستگاهی تعریف می‌شود که تماس‌های الکتریکی را باز و بسته می‌کند تا مدارها را در برابر خطا محافظت کند.

بنابراین، کلید قطع‌کننده باید بدون هیچ تأخیری به طور قابل اعتماد عمل کند. برای اطمینان از این قابلیت، مکانیزم عملکردی پیچیده‌تر از آن است که در نخست به نظر می‌رسد. فاصله و سرعت تماس‌های متحرک در حین باز و بسته شدن پارامترهای طراحی مهم برای کلید قطع‌کننده هستند.

فاصله تماس، مسافت حرکت تماس‌های متحرک و سرعت آن‌ها توسط انواع محیط خاموش‌کننده قوس، نرخ جریان و ولتاژ کلید قطع‌کننده تعیین می‌شود. عملکرد معمولی یک کلید قطع‌کننده در نمودار منحنی مشخصه نشان داده می‌شود.

در این نمودار، محور X زمان را در میلی ثانیه و محور Y فاصله را در میلی متر نشان می‌دهد.

بیایید در زمان T0 جریان از سیم پیچ بسته شروع به جریان دهد. پس از زمان T1 تماس متحرک شروع به حرکت به سمت تماس ثابت می‌کند. در زمان T2 تماس متحرک تماس ثابت را لمس می‌کند. در زمان T3 تماس متحرک به موقعیت بسته خود می‌رسد. T3 – T2 دوره بارگذاری اضافی این دو تماس (متحرک و ثابت) است. پس از زمان T3 تماس متحرک کمی به عقب می‌پردازد و سپس دوباره به موقعیت بسته ثابت خود می‌رسد، پس از زمان T4.

حال به عملیات قطع می‌پردازیم. بیایید در زمان T5 جریان از سیم پیچ قطع کلید قطع‌کننده شروع به جریان دهد. در زمان T6 تماس متحرک شروع به حرکت به عقب برای باز کردن تماس‌ها می‌کند. پس از زمان T7، تماس متحرک به طور نهایی تماس ثابت را جدا می‌کند. زمان (T7 – T6) دوره همپوشانی است.

حال در زمان T8 تماس متحرک به موقعیت باز نهایی خود می‌رسد اما در اینجا در موقعیت استراحت نخواهد بود زیرا قبل از رسیدن به موقعیت استراحت نهایی، نوسان مکانیکی کمی در تماس متحرک وجود خواهد داشت. در زمان T9 تماس متحرک به طور نهایی به موقعیت استراحت خود می‌رسد. این مورد برای هر دو نوع کلید قطع‌کننده استاندارد و کنترل از راه دور صدق می‌کند.

نیازهای عملیات باز کردن کلید قطع‌کننده

کلید قطع‌کننده باید به سرعت باز شود تا فرسایش تماس را محدود کرده و جریان خرابی را به سرعت قطع کند. با این حال، مسافت حرکت تماس متحرک نیز توسط نیاز به حفظ فاصله تماس کافی برای تحمل تنش‌های دی‌الکتریکی عادی و ولتاژ ضربه برق در حالت باز کلید قطع‌کننده تعیین می‌شود.

نیاز به حمل جریان مداوم و تحمل دوره‌ای از قوس الکتریکی در کلید قطع‌کننده، استفاده از دو مجموعه تماس موازی را لازم می‌کند: یک تماس اصلی که همیشه از مواد با هدایت بالا مانند مس ساخته شده است و دیگری تماس قوس، که از مواد مقاوم در برابر قوس مانند تنگستن یا مولیبدن ساخته شده است که هدایت الکتریکی بسیار کمتری نسبت به تماس‌های اصلی دارد.

در حین عملیات باز کردن کلید قطع‌کننده، تماس‌های اصلی قبل از تماس‌های قوس باز می‌شوند. با این حال، به دلیل تفاوت در مقاومت الکتریکی و القایی مسیرهای الکتریکی تماس‌های اصلی و قوس، زمان محدودی برای دستیابی به جریان کامل، یعنی از تماس‌های اصلی یا اصلی به شاخه تماس قوس، مورد نیاز است.

بنابراین، وقتی تماس متحرک شروع به حرکت از موقعیت بسته به باز می‌کند، فاصله تماس به تدریج افزایش می‌یابد و پس از مدتی موقعیت بحرانی تماس به دست می‌آید که فاصله هدایتی حداقل مورد نیاز برای جلوگیری از قوس الکتریکی بعد از صفر شدن جریان بعدی را نشان می‌دهد.

بخش باقی‌مانده مسافت فقط برای حفظ قدرت دی‌الکتریکی کافی بین فاصله تماس‌ها و برای هدف کاهش سرعت مورد نیاز است.

نیازهای عملیات بستن کلید قطع‌کننده

در حین عملیات بستن کلید قطع‌کننده، موارد زیر مورد نیاز است:

تماس متحرک باید با سرعت کافی به سمت تماس ثابت حرکت کند تا پدیده قوس‌زنی قبل از بسته شدن تماس‌ها را جلوگیری کند. همانطور که فاصله تماس کاهش می‌یابد، قوس‌زنی ممکن است قبل از بسته شدن نهایی تماس‌ها شروع شود.

در حین بستن تماس‌ها، محیط بین تماس‌ها جایگزین می‌شود، بنابراین باید در این عملیات کلید قطع‌کننده انرژی مکانیکی کافی تأمین شود تا محیط دی‌الکتریکی در کامبر قوس فشرده شود.

پس از برخورد با تماس ثابت، تماس متحرک ممکن است به علت نیروی دفعی به عقب برگردد، که این امر مطلوب نیست. بنابراین باید انرژی مکانیکی کافی تأمین شود تا نیروی دفعی ناشی از عملیات بستن در حالت خرابی را غلبه کند.

در مکانیسم فنر-فنر، معمولاً فنر قطع یا باز شدن در حین عملیات بستن شارژ می‌شود. بنابراین باید انرژی مکانیکی کافی تأمین شود تا فنر باز شدن شارژ شود.