کلید قطع بار در مقایسه با جداکننده و شکن مدار خلاء: تفاوت‌ها و عملکردهای کلیدی
چه چیزی لواد بریک سوئیچ است؟
لواد بریک سوئیچ یک دستگاه کنترل مجهز به یک مکانیزم ساده خاموش کننده قوس الکتریکی است که قادر به قطع و بستن مدار در حالت بارگذاری است. این دستگاه می‌تواند جریان‌های بار و بیش از بار را تا حدی قطع کند، اما نمی‌تواند جریان‌های کوتاه‌مدار را قطع کند. بنابراین، باید با یک فیوز ولتاژ بالا به صورت سری استفاده شود و از فیوز برای رفع خطاهای کوتاه‌مدار اعتماد کرد.
کاربردهای لواد بریک سوئیچ:
قطع و بستن مدار: به دلیل محدودیت ظرفیت خاموش کننده قوس الکتریکی، لواد بریک سوئیچ می‌تواند جریان‌های بار و بیش از بار تا ضریب معین (معمولاً ۳-۴ برابر) را قطع و بستن کند. همچنین می‌تواند ترانسفورماتورهای بدون بار با ظرفیت بیشتر از آنچه برای جداکننده‌ها مجاز است، خطوط بدون بار طولانی‌تر و گاهی اوقات بانک‌های خازنی بزرگ را کنترل کند.
جایگزینی: ترکیب لواد بریک سوئیچ و فیوز محدودکننده جریان به صورت سری می‌تواند یک قطع کننده مدار را جایگزین کند. لواد بریک سوئیچ می‌تواند جریان‌های بیش از بار کوچکتر را قطع و بستن کند، در حالی که فیوز محدودکننده جریان می‌تواند جریان‌های بیش از بار بزرگتر و تمام جریان‌های کوتاه‌مدار را کنترل کند.
دستگاه ترکیبی: ترکیب یکپارچه لواد بریک سوئیچ و فیوز محدودکننده جریان به صورت سری در استانداردهای ملی "ترکیب سوئیچ-فیوز" نامیده می‌شود. فیوز می‌تواند در سمت تغذیه یا بار سوئیچ نصب شود. وقتی جایگزینی فیوز نادر است، نصب آن در سمت تغذیه ترجیح داده می‌شود تا لواد بریک سوئیچ بتواند به عنوان جداکننده عمل کند و ولتاژ وارد شده به فیوز محدودکننده جریان را جداسازی کند.
چه چیزی جداکننده (ایزولاتور) است؟
جداکننده یک دستگاه کنترل بدون مکانیزم خاموش کننده قوس الکتریکی است. کار اصلی آن جداسازی منابع تغذیه برای اطمینان از تعمیرات ایمن دیگر تجهیزات الکتریکی است؛ بنابراین، عملیات تحت بار مطلقًا ممنوع است. با این حال، در شرایط خاص، مجاز است تا مدارهای با توان پایین را متصل یا قطع کند. این یکی از پرکاربردترین و مورد استفاده‌ترین دستگاه‌ها در تجهیزات قطع کننده ولتاژ بالا است.
کاربردهای جداکننده:
ایجاد نقطه جداسازی ایمن: پس از باز شدن، یک فاصله عایقی مطمئن ایجاد می‌کند و تجهیزات یا خطوط تحت تعمیر را به طور واضح از منبع تغذیه جدا می‌کند و اطمینان از ایمنی افراد و تجهیزات را فراهم 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 شونده بوشینگ‌ها، میله‌های اصلی، اتصال‌ها و کابل‌های کوتاه؛ جریان‌های ظرفیتی سوئیچ‌های مساوی؛ جریان‌های حلقه‌ای در عملیات انتقال دو میله اصلی؛ و جریان‌های تحریکی 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 ولتاژ بالای خارجی و جداکننده‌های ولتاژ بالای داخلی تقسیم شود.
نوع خارجی: طراحی شده است تا در شرایط محیطی سخت مانند باد، باران، برف، آلودگی، کندانس، یخ زدن و یخ زنگ، برای نصب در فضای باز مقاومت کند.
بر اساس ساختار ستون عایق: می‌تواند به جداکننده‌های تک‌ستون، دو‌ستون و سه‌ستون تقسیم شود. جداکننده تک‌ستون از فضای عمودی مستقیماً زیر میله‌های اصلی هوایی به عنوان عایق الکتریکی برای قطع استفاده می‌کند و مزایای قابل توجهی دارد: صرفه‌جویی در مساحت زمین، کاهش هادی‌های اتصال و ارائه نشانه بصری واضح از وضعیت باز و بسته. در سیستم‌های انتقال ولتاژ فوق بالا، اثر صرفه‌جویی در فضا با جداکننده‌های تک‌ستون در زیرстанسیون‌ها بسیار قابل توجه است.
توجه: جداکننده‌ها عمدتاً در تجهیزات ولتاژ پایین مانند سیستم‌های توزیع نهایی ولتاژ پایین مسکونی و ساختمانی استفاده می‌شوند. توصیف اینکه کار اصلی آن "قطع و بستن خطوط تحت بار" است غلط است؛ کار اصلی آن جداسازی منبع تغذیه است.
چه چیزی قطع کننده خلاء است؟
قطع کننده خلاء از نام خلاء بالا به عنوان مedium خاموش کننده قوس و عایق بین تماس‌ها پس از قطع استفاده می‌کند. این دستگاه دارای اندازه کوچک، وزن کم، مناسب برای عملیات مکرر و خاموش کننده قوس بدون نیاز به نگهداری است و به طور گسترده در شبکه‌های توزیع استفاده می‌شود.
قطع کننده‌های خلاء عمدتاً در نصب‌های توزیع داخلی برای سیستم‌های AC سه‌فاز ۵۰ Hz با ولتاژ ۳-۱۰ kV استفاده می‌شوند. آنها به عنوان عناصر حفاظت و کنترل تجهیزات الکتریکی در شرکت‌های صنعتی و معدنی، نیروگاه‌ها و زیرستانسیون‌ها، به ویژه برای کاربردهایی که عملیات بدون روغن، با کمترین نگهداری و مکرر استفاده می‌شوند. آنها می‌توانند در تجهیزات قطع کننده میانی، کابین‌های دو لایه یا کابین‌های ثابت به عنوان سوئیچ‌های کنترل و حفاظت تجهیزات الکتریکی ولتاژ بالا نصب شوند.
اصول کار قطع کننده‌های خلاء
هنگامی که تماس‌های متحرک و ثابت توسط مکانیزم عملیات باز می‌شوند، یک قوس بین آنها تشکیل می‌شود. سطوح تماس تحت دمای بالا فلز را تبخیر می‌کنند. به دلیل شکل خاص تماس‌ها، جریان میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که قوس را به سرعت در جهت مماسی سطح تماس حرکت می‌دهد. بخشی از بخار فلز روی محافظ فلزی (صفحه) تثبیت می‌شود. هنگامی که جریان به طور طبیعی از صفر می‌گذرد، قوس خاموش می‌شود و مقاومت الکتریکی بین تماس‌ها به سرعت باز می‌گردد.
کاربردهای قطع کننده‌های خلاء
قطع کننده‌ها عملکردهای حفاظتی شامل حفاظت از بیش از بار، کوتاه‌مدار و کم ولتاژ را ارائه می‌دهند و به طور موثر مدارها و منابع تغذیه را محافظت می‌کنند.
تفاوت‌های بین لواد بریک سوئیچ‌ها و جداکننده‌ها
قابلیت قطع جریان:
جداکننده‌ها مکانیزم خاموش کننده قوس ندارند و فقط می‌توانند جریان‌های بدون بار را قطع کنند و نمی‌توانند جریان‌های بار یا کوتاه‌مدار را قطع کنند. عملیات باید فقط زمانی انجام شود که مدار کاملاً بدون بار و بی‌بار باشد؛ عملیات تحت بار به طور مطلق ممنوع است تا از حوادث ایمنی جلوگیری شود.
لواد بریک سوئیچ‌ها مکانیزم خاموش کننده قوس دارند و می‌توانند جریان‌های بار مجاز و بیش از بار تا ضریب معین را قطع کنند، اما هنوز نمی‌توانند جریان‌های کوتاه‌مدار را قطع کنند.
وجود مکانیزم خاموش کننده قوس:
این تفاوت اساسی است. مکانیزم خاموش کننده قوس به عملیات باز و بستن سوئیچ کمک می‌کند و قوس را مؤثر به محدودیت و خاموش کردن کمک می‌کند، ایمنی عملیات را افزایش می‌دهد. بنابراین، بیشتر دستگاه‌های قطع (به ویژه آنهایی که برای قطع جریان طراحی شده‌اند) با مکانیزم خاموش کننده قوس مجهز شده‌اند.
هدف عملکردی:
جداکننده‌ها عمدتاً برای ایجاد نقطه قطع واضح در مدارهای ولتاژ بالا، جداسازی بخش‌های باردار از بخش‌های بدون بار برای تعمیرات و اطمینان از ایمنی افراد استفاده می‌شوند.
لواد بریک سوئیچ‌ها در نصب‌های ولتاژ بالای ثابت برای قطع جریان‌های خطا (بیش از بار) و جریان‌های عملیاتی مجاز تجهیزات استفاده می‌شوند. اگرچه هر دو در سیستم‌های ولتاژ بالا استفاده می‌شوند، اما نقش‌های عملکردی آنها متفاوت است.
تفاوت‌های بین لواد بریک سوئیچ‌های ولتاژ بالا و قطع کننده‌های خلاء
قابلیت قطع: لواد بریک سوئیچ ولتاژ بالا می‌تواند تحت بار قطع کند و دارای قابلیت خاموش کننده خودکار است، اما قابلیت قطع آن کوچک و محدود است.
تفاوت‌های ساختاری: جداکننده‌های ولتاژ بالا معمولاً نمی‌توانند تحت بار قطع کنند و در ساختار خود چنبره خاموش کننده قوس ندارند (برخی جداکننده‌های خاص می‌توانند جریان‌های کوچک را قطع کنند، اما ساختار آنها نسبتاً ساده است).
عملکرد جداسازی: هر دو لواد بریک سوئیچ‌های ولتاژ بالا و جداکننده‌های ولتاژ بالا می‌توانند نقطه قطع واضحی ایجاد کنند، در حالی که بیشتر قطع کننده‌ها این عملکرد را ندارند (به جز چند قطع کننده با قابلیت جداسازی).
عملکردهای حفاظتی:
جداکننده‌های ولتاژ بالا هیچ عملکرد حفاظتی ندارند.
حفاظت لواد بریک سوئیچ‌های ولتاژ بالا معمولاً بر اساس فیوز‌های ولتاژ بالای سری‌نشده است و فقط حفاظت فوری و بیش از بار را ارائه می‌دهد.
قطع کننده‌های ولتاژ بالا (مانند قطع کننده‌های خلاء) می‌توانند با قابلیت قطع بسیار بالا طراحی شوند و عمدتاً با استفاده از ترانسفورماتورهای جریان در ارتباط با دستگاه‌های حفاظت ثانویه، عملکردهای حفاظتی متعددی از جمله حفاظت از کوتاه‌مدار، بیش از بار و نشت زمین را ارائه می‌دهند.
موقعیت عملکردی: لواد بریک سوئیچ ولتاژ بالا بین قطع کننده ولتاژ بالا و جداکننده ولتاژ بالا عمل می‌کند. اغلب با فیوز ولتاژ بالا به صورت سری استفاده می‌شود تا ترانسفورماتورهای قدرت را کنترل کند. می‌تواند جریان‌های بار و بیش از بار را قطع کند، اما به دلیل عدم توانایی در قطع جریان‌های کوتاه‌مدار، باید برای حفاظت از کوتاه‌مدار به فیوز‌ها متکی باشد.
