کلید قطع بار برابر با جداکننده و مداربر قطع کننده خلأ: تفاوت‌های کلیدی و عملکرد
چه چیزی باربر قطع کن است؟
باربر قطع کن یک دستگاه کنترل مجهز به یک مکانیسم ساده خاموش کننده قوس الکتریکی است که قادر به قطع و بستن مدار در حالت بارگذاری می‌باشد. این دستگاه می‌تواند جریان بار و جریان زیاد را تا حدودی قطع کند، اما نمی‌تواند جریان‌های کوتاه مدار را قطع کند. بنابراین، باید با فیوز بالافشاری سریال شده و از فیوز برای پاکسازی خطاهای کوتاه مدار استفاده شود.
وظایف باربر قطع کن:
قطع و بستن: به دلیل محدودیت ظرفیت خاموش کننده قوس الکتریکی، باربر قطع کن می‌تواند جریان‌های بار و بیش از بار تا چند برابر (معمولاً ۳-۴ برابر) را قطع و بسته کند. همچنین می‌تواند ترانسفورماتورهای بدون بار با ظرفیت‌های بیشتر از آنچه برای جداکننده‌ها مجاز است، خطوط بدون بار طولانی‌تر و گاهی بانک‌های خازنی بزرگ را کنترل کند.
جایگزینی: ترکیب یک باربر قطع کن و یک فیوز محدود کننده جریان در سری می‌تواند یک قطع کن مدار را جایگزین کند. باربر قطع کن می‌تواند جریان‌های بیش از بار کوچک‌تر را قطع و بسته کند، در حالی که فیوز محدود کننده جریان جریان‌های بیش از بار بزرگ‌تر و تمام جریان‌های کوتاه مدار را مدیریت می‌کند.
دستگاه ترکیبی: ترکیب یکپارچه یک باربر قطع کن و یک فیوز محدود کننده جریان در سری در استانداردهای ملی "ترکیب قطع کن-فیوز" نامیده می‌شود. فیوز می‌تواند در سمت تغذیه یا بار قرار گیرد. وقتی تعویض فیوز نادر است، نصب آن در سمت تغذیه ترجیح داده می‌شود، که این امر امکان می‌دهد باربر قطع کن به عنوان یک جداکننده عمل کند و ولتاژ وارد شده به فیوز محدود کننده جریان را جدا کند.
چه چیزی جداکننده (ایزولاتور) است؟
جداکننده یک دستگاه کنترل بدون مکانیسم خاموش کننده قوس الکتریکی است. وظیفه اصلی آن جداسازی منابع تغذیه برای اطمینان از تعمیرات ایمن دیگر تجهیزات الکتریکی است؛ بنابراین، عملیات تحت بار مطلقًا ممنوع است. با این حال، تحت شرایط خاص، مجاز است که مدارهای با توان پایین را متصل یا قطع کند. این یکی از پرکاربردترین و مورد استفاده‌ی بیشترین دستگاه‌ها در تجهیزات قطع مدار بالافشاری است.
وظایف جداکننده:
ایجاد نقطه جداسازی ایمن: پس از باز شدن، یک فاصله عایقی مطمئن ایجاد می‌کند، که تجهیزات یا خطوط تحت تعمیر را به صورت واضح از منبع تغذیه جدا می‌کند و ایمنی کارکنان و تجهیزات را تضمین می‌کند.
تغییر مدار: برای تغییر اتصالات مدار بر اساس نیازهای عملیاتی.
قطع جریان‌های کوچک: می‌تواند جریان‌های کوچک در مدار را قطع کند، مانند جریان‌های شارژ بلافصل، ماژول‌های اتصال، و کابل‌های کوتاه؛ جریان‌های خازنی سوئیچ‌های مساوی؛ جریان‌های حلقه‌ای در عملیات انتقال دو مدار ماژول؛ و جریان‌های تحریک ترانسفورماتورهای ولتاژ.
قطع جریان تحریک ترانسفورماتور بدون بار: بسته به نوع ساختاری، می‌تواند جریان تحریک ترانسفورماتورهای بدون بار تا ظرفیت مشخصی را قطع کند.
طبقه‌بندی:
بر اساس مکان نصب: می‌تواند به جداکننده‌های بالافشاری بیرونی و داخلی تقسیم شود.
نوع بیرونی: طراحی شده تا در شرایط محیطی سخت مانند باد، باران، برف، آلودگی، تراکم، یخ و یخ زدن سنگین مقاومت کند و برای نصب در فضای باز مناسب است.
بر اساس ساختار ستون عایقی: می‌تواند به جداکننده‌های یک ستونی، دو ستونی و سه ستونی تقسیم شود. جداکننده یک ستونی از فضای عمودی مستقیماً زیر مدارهای بالافشاری به عنوان عایق برقی استفاده می‌کند و مزایای قابل توجهی دارد: صرفه‌جویی در مساحت زمین، کاهش رسانه‌های اتصال و ارائه یک نشانه بصری واضح از وضعیت باز/بسته. در سیستم‌های انتقال EHV، اثر صرفه‌جویی در مساحت جداکننده‌های یک ستونی در زیرстанسیون‌ها بسیار قابل توجه است.
توجه: جداکننده‌ها عمدتاً در تجهیزات با فشار پایین، مانند سیستم‌های توزیع نهایی کم فشار ساختمانی و مسکونی استفاده می‌شوند. توصیف اینکه وظیفه اصلی آن "قطع و بستن خطوط تحت بار" است اشتباه است؛ وظیفه اصلی آن جداسازی منبع تغذیه است.
چه چیزی قطع کن مدار خلاء است؟
قطع کن مدار خلاء از نام خود برای استفاده از خلاء بالا به عنوان مedium خاموش کننده قوس و عایق بین تماس‌ها پس از قطع گرفته است. این دستگاه با اندازه کوچک، وزن سبک، مناسب برای عملیات مکرر و خاموش کننده قوس بدون نیاز به نگهداری است و به طور گسترده در شبکه‌های توزیع استفاده می‌شود.
قطع کن‌های مدار خلاء عمدتاً در نصب‌های توزیع داخلی برای سیستم‌های AC سه‌فاز ۵۰ Hz با ولتاژ ۳–۱۰ kV استفاده می‌شوند. آن‌ها به عنوان عناصر محافظ و کنترل تجهیزات الکتریکی در شرکت‌های صنعتی و معادن، نیروگاه‌ها و زیرستانسیون‌ها، به ویژه در کاربردهایی که نیاز به عملیات بدون روغن، نگهداری کم و عملیات مکرر دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. آن‌ها می‌توانند در کابین‌های میانی، کابین‌های دو لایه یا کابین‌های ثابت نصب شده و به عنوان سوئیچ‌های کنترل و محافظ تجهیزات الکتریکی بالافشاری عمل کنند.
اصل کار قطع کن‌های مدار خلاء
وقتی تماس‌های متحرک و ثابت توسط مکانیسم عملیات باز می‌شوند، یک قوس بین آن‌ها تشکیل می‌شود. سطوح تماس تحت دمای بالا فلز را تبخیر می‌کنند. به دلیل شکل خاص تماس‌ها، جریان یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که قوس را به سرعت در جهت مماسی سطح تماس حرکت می‌دهد. بخشی از بخار فلزی روی سپر فلزی (پرده) تكثيف می‌شود. وقتی جریان به طور طبیعی از صفر عبور می‌کند، قوس خاموش می‌شود و مقاومت دی‌الکتریک بین تماس‌ها به سرعت بازیابی می‌شود.
وظایف قطع کن‌های مدار خلاء
قطع کن‌ها وظایف محافظتی از جمله محافظت از بیش از بار، کوتاه مدار و کم ولتاژ ارائه می‌دهند و به طور مؤثر مدارها و منابع تغذیه را محافظت می‌کنند.
تفاوت‌های بین باربر قطع کن‌ها و جداکننده‌ها
ظرفیت قطع جریان:
جداکننده بدون مکانیسم خاموش کننده قوس تنها می‌تواند جریان بدون بار را قطع کند و نمی‌تواند جریان بار یا کوتاه مدار را مدیریت کند. عملیات فقط زمانی انجام می‌شود که مدار کاملاً خالی از بار و بی‌تنش باشد؛ عملیات تحت بار مطلقًا ممنوع است تا از حوادث ایمنی جلوگیری شود.
باربر قطع کن با مکانیسم خاموش کننده قوس می‌تواند جریان‌های بار مجاز و بیش از بار تا چند برابر را قطع کند، اما همچنان نمی‌تواند جریان‌های کوتاه مدار را قطع کند.
وجود مکانیسم خاموش کننده قوس:
این تفاوت اساسی است. مکانیسم خاموش کننده قوس در عملیات باز و بسته کردن سوئیچ کمک می‌کند و به طور موثر قوس‌ها را محدود و خاموش می‌کند، که امنیت عملیات را افزایش می‌دهد. بنابراین، بیشتر دستگاه‌های سوئیچ (به ویژه آنهایی که برای قطع جریان طراحی شده‌اند) با مکانیسم خاموش کننده قوس مجهز شده‌اند.
هدف عملکردی:
جداکننده عمدتاً برای ایجاد یک نقطه جداسازی واضح در مدارهای بالافشاری استفاده می‌شود، که بخش‌های برق‌رسان از بخش‌های بی‌تنش جدا می‌کند و ایمنی کارکنان را تضمین می‌کند.
باربر قطع کن در نصب‌های ثابت بالافشاری برای قطع جریان‌های خطا (بیش از بار) و جریان‌های عملیاتی مجاز تجهیزات استفاده می‌شود. اگرچه هر دو در سیستم‌های بالافشاری استفاده می‌شوند، اما نقش‌های عملکردی آن‌ها متفاوت است.
تفاوت‌های بین باربر قطع کن‌های بالافشاری و قطع کن‌های مدار خلاء
ظرفیت قطع: یک باربر قطع کن بالافشاری می‌تواند تحت بار قطع کند و دارای ظرفیت خاموش کننده قوس است، اما ظرفیت قطع آن کوچک و محدود است.
تفاوت‌های ساختاری: جداکننده‌های بالافشاری معمولاً نمی‌توانند تحت بار قطع کنند و در ساختارشان چانه خاموش کننده قوس وجود ندارد (چندین جداکننده خاص که می‌توانند جریان‌های کوچک را قطع کنند، اما ساختار آن‌ها نسبتاً ساده است).
عملکرد جداسازی: هم باربر قطع کن‌های بالافشاری و هم جداکننده‌های بالافشاری می‌توانند یک نقطه جداسازی مشخص ایجاد کنند، در حالی که بیشتر قطع کن‌ها این ویژگی را ندارند (به جز چند قطع کن با قابلیت جداسازی).
وظایف محافظتی:
جداکننده‌های بالافشاری وظایف محافظتی ندارند.
حفاظت از باربر قطع کن‌های بالافشاری معمولاً از طریق فیوز‌های بالافشاری سریال شده انجام می‌شود و تنها محافظت فوری و بیش از بار را ارائه می‌دهد.
قطع کن‌های بالافشاری (مانند قطع کن‌های مدار خلاء) می‌توانند با ظرفیت‌های قطع بسیار بالا طراحی شوند و عمدتاً با استفاده از ترانسفورماتورهای جریان در ترکیب با دستگاه‌های محافظ ثانویه محافظت می‌کنند و وظایف محافظتی چندگانه از جمله محافظت از کوتاه مدار، بیش از بار و گذر جریان زمینی را ارائه می‌دهند.
موقعیت عملکردی: یک باربر قطع کن بالافشاری بین یک قطع کن مدار بالافشاری و یک جداکننده بالافشاری قرار دارد. اغلب با یک فیوز بالافشاری سریال شده برای کنترل ترانسفورماتورهای توان استفاده می‌شود. می‌تواند جریان‌های بار و بیش از بار را قطع کند، اما به دلیل عدم توانایی در قطع جریان‌های کوتاه مدار، باید از فیوز‌ها برای محافظت از کوتاه مدار استفاده کند.
