Yük Kesici Anahtar vs Ayırıcı Anahtar vs Vakum Devre Kesici: Önemli Farklar ve Fonksiyonları
Yük Kesme Anahtarı Nedir?
Yük kesme anahtarı, basit bir ark söndürme mekanizması ile donatılmış, yük altında devreleri kesme ve kapama yeteneğine sahip bir kontrol cihazıdır. Belirli bir seviyede yük akımını ve aşırı akımı kesebilir, ancak kısa devre akımlarını kesemez. Bu nedenle, yüksek voltajlı bir kavramla serili olarak kullanılmalıdır ve kısa devre hatalarını temizlemek için kavrama bağlı kalır.
Yük Kesme Anahtarının Fonksiyonları:
Kesme ve Bağlama Fonksiyonu: Sınırlı ark söndürme yeteneklerine rağmen, yük kesme anahtarı belirli bir kat (genellikle 3-4 kat) kadar yük akımlarını ve aşırı yükleri kesip bağlayabilir. Ayrıca, ayırıcılar tarafından izin verilen kapasiteden daha büyük boş transformatörleri, daha uzun boş hatları ve bazen büyük kondansatör bankalarını da çalıştırabilir.
Değiştirme Fonksiyonu: Yük kesme anahtarı ve akım sınırlayıcı kavramın serili bir kombinasyonu, devre kesicileri yerine kullanılabilecek bir cihaz oluşturur. Yük kesme anahtarı daha küçük aşırı yükleri kesip bağlamayı, akım sınırlayıcı kavram ise daha büyük aşırı yükleri ve tüm kısa devre akımlarını ele alır.
Birleştirilmiş Cihaz: Yük kesme anahtarı ve akım sınırlayıcı kavramın serili birleştirilmiş montajı, ulusal standartlarda "Anahtar-Kavram Kombinasyonu" olarak adlandırılır. Kavram, anahtarın besleme tarafına veya yük tarafına monte edilebilir. Kavram değiştirme sıklığı düşük olduğunda, onu besleme tarafına monte etmek tercih edilir, böylece yük kesme anahtarı bir ayıracı olarak işlev gösterebilir ve bu sayede akım sınırlayıcı kavrama uygulanan gerilim yalıtılmış olur.
Ayrac (Ayırıcı) Nedir?
Ayrac, ark söndürme mekanizması olmayan bir kontrol cihayıdır. Temel fonksiyonu, diğer elektrik ekipmanlarının güvenli bakımını sağlamak için güç kaynaklarını izole etmektir; bu nedenle, yük altında işlem yapmak kesinlikle yasaktır. Ancak, belirli koşullar altında düşük güç devrelerini bağlama veya kesme izin verilir. Yüksek voltajlı anahtar ekipmanlarında en yaygın ve sık kullanılan cihazlardan biridir.
Ayracın Fonksiyonları:
Güvenli İzolasyon Noktası Oluşturma: Açıldıktan sonra, güvenli bir yalıtım boşluğu oluşturarak, bakım altındaki ekipmanı veya hatı güç kaynağından net bir şekilde ayırır, böylece personel ve ekipmanın güvenliğini sağlar.
Devre Değiştirme: İşletimsel gerekliliklere göre devre bağlantılarını değiştirmek için kullanılır.
Küçük Akımları Kesme: Devrelerdeki küçük akımları kesme yeteneğine sahiptir, örneğin, konvertörlerin, ana hatların, bağlantı noktalarının ve kısa kablolardaki şarj akımları; anahtar eşitleme kondansatörlerinin kapasitif akımları; çift ana hat transfer işlemlerindeki dolaşım akımları; ve gerilim dönüştürücülerinin manyetize akımları.
Boş Transformatör Manyetize Akımını Kesme: Yapısal tipine bağlı olarak, belirli bir kapasiteye kadar boş transformatörlerin manyetize akımını kesme yeteneğine sahiptir.
Sınıflandırma:
Yükleme Yeri Göre: Dış ortam yüksek voltajlı ayracı ve iç ortam yüksek voltajlı ayracı olarak ayrılabilir.
Dış Tip: Rüzgar, yağmur, kar, kirlilik, çökelme, buz ve ağır sis gibi zorlu çevresel koşullara dayanacak şekilde tasarlanmıştır, açık hava kurulumuna uygun olan.
İzolasyon Direk Yapısı Göre: Tek direk, çift direk ve üç direk ayracı olarak sınıflandırılabilir. Tek direk ayracı, üstü açık ana hatların doğrudan altındaki dikey alanı kesme için elektriksel yalıtım olarak kullanır, bu önemli avantajlar sunar: arazi alanı tasarrufu, bağlantı iletkenlerinin azalması ve açık/kapalı durumun görsel olarak belirgin görünmesi. EHT iletim sistemlerinde, tek direk ayracıların alt istasyonlarındaki alan tasarrufu özellikle belirgindir.
Not: Ayracılar genellikle düşük voltajlı ekipmanlarda, örneğin, konut ve bina düşük voltajlı son dağıtım sistemlerinde kullanılır. "Yük altında devreleri kesme ve bağlama" ana fonksiyonu olduğu ifadesi yanlış; ana fonksiyonu güç kaynağını izole etmektir.
Vakum Devre Kesicisi Nedir?
Vakum devre kesicisi, isminin geldiği yüksek vakumu, kesme sonrası kontaklar arasındaki ark söndürme ortamı ve yalıtım ortamı olarak kullanır. Kompakt boyutu, hafifliği, sık kullanım için uygunluğu ve bakımı gerektirmeyen ark kesme özellikleri, dağıtım ağlarında yaygın olarak kullanılmaya elverişlidir.
Vakum devre kesicileri, genellikle 3-10 kV, 50 Hz üç fazlı AC sistemlerde iç dağıtım tesislerinde kullanılır. Endüstri ve madencilik işletmeleri, elektrik santralleri ve alt istasyonlarda elektrik ekipmanlarının koruma ve kontrol elemanı olarak hizmet verir, özellikle yağsız işlem, minimum bakım ve sık kullanım gerektiren uygulamalar için uygunlardır. Orta montajlı anahtar dolapları, çift katlı dolaplar veya sabit dolaplar içinde yüksek voltajlı elektrik ekipmanları için kontrol ve koruma anahtarı olarak monte edilebilirler.
Vakum Devre Kesicilerinin Çalışma Prensibi
İşletim mekanizması tarafından hareketli ve sabit kontaklar açıldığında, kontaklar arasında bir ark oluşur. Yüksek sıcaklık altında metal yüzeyler buharlaşır. Özel olarak tasarlanmış kontak şekli nedeniyle, akım bir manyetik alan oluşturur ve bu alan arkı kontak yüzeyinin teğet yönünde hızla sürükler. Metal buharının bir kısmı metalle kaplamada (ekran) yoğunlaşır. Akım doğal olarak sıfır geçtiğinde, ark söner ve kontaklar arasındaki dielektrik dayanım hızla kurtarılır.
Vakum Devre Kesicilerinin Fonksiyonu
Devre kesiciler, aşırı yük, kısa devre ve düşük gerilim koruması dahil olmak üzere koruma fonksiyonları sağlar, bu da devreleri ve güç kaynaklarını etkili bir şekilde korur.
Yük Kesme Anahtarları ve Ayracılar Arasındaki Farklar
Akımları Kesme Yeteneği:
Ayrac, ark söndürme mekanizması yoktur ve yalnızca boş akımı kesme yeteneğine sahiptir, yük akımını veya kısa devre akımını kesemez. Devre tamamen enerjisiz ve boş iken işlem yapılmalıdır; yük altında işlem yapmak kesinlikle yasaktır, güvenlik olaylarını önlemek için.
Yük kesme anahtarı, ark söndürme mekanizmasına sahiptir ve belirli bir kat kadar yük akımlarını ve aşırı yükleri kesme yeteneğine sahiptir, ancak hala kısa devre akımlarını kesemez.
Ark Söndürme Mekanizmasının Varlığı:
Bu temel farktır. Ark söndürme mekanizması, anahtarın açma ve kapanma işlemlerine yardımcı olur ve arc'leri etkili bir şekilde sınırlar ve söndürerek operasyonel güvenliği artırır. Bu nedenle, çoğu anahtar cihazı (özellikle akımı kesmeye yönelik olanlar) ark söndürme mekanizması ile donatılmıştır.
Fonksiyonel Amac:
Ayrac, yüksek voltajlı devrelerde net bir kesme noktasını oluşturmak, enerjili bölümleri enerjisiz bölümlerden izole etmek ve bakım sırasında personelin güvenliğini sağlamak için kullanılır.
Yük kesme anahtarı, sabit yüksek voltajlı kurulumlarda hata akımlarını (aşırı yük) ve ekipmanların nominal çalışma akımlarını kesmek için kullanılır. Her ikisi de yüksek voltajlı sistemlerde kullanılsa da, fonksiyonel rolleri farklıdır.
Yüksek Voltajlı Yük Kesme Anahtarları ve Vakum Devre Kesicileri Arasındaki Farklar
Akımları Kesme Kapasitesi: Yüksek voltajlı yük kesme anahtarı, yük altında kesme yeteneğine ve kendiliğinden söndürme yeteneğine sahiptir, ancak kesme kapasitesi küçüktür ve sınırlıdır.
Yapısal Farklar: Yüksek voltajlı ayracılar genellikle yük altında kesme yeteneğine sahip değildir ve yapılarında bir ark kanalı bulunmaz (bazı özel olarak tasarlanmış ayracılar küçük yükleri kesme yeteneğine sahip olabilir, ancak yapıları oldukça basittir).
İzolasyon Fonksiyonu: Hem yüksek voltajlı yük kesme anahtarlari hem de yüksek voltajlı ayracılar, görülebilir bir kesme noktası oluşturabilir, ancak çoğu devre kesicisi bu fonksiyona sahip değildir (birkaç devre kesicisi izolasyon yeteneğine sahiptir).
Koruma Fonksiyonları:
Yüksek voltajlı ayracılar, herhangi bir koruma fonksiyonuna sahip değildir.
Yüksek voltajlı yük kesme anahtarlari, genellikle serili yüksek voltajlı kavramlarla koruma sağlanır, sadece ani ve aşırı akım koruması sağlar.
Yüksek voltajlı devre kesicileri (örneğin, vakum devre kesicileri), çok yüksek kesme kapasiteleri ile tasarlanabilir, genellikle akım dönüştürücüler ile ikincil koruma cihazlarıyla birlikte koruma sağlanır, kısa devre, aşırı yük ve toprak akımı koruması dahil olmak üzere birçok koruma fonksiyonu sağlar.
Fonksiyonel Pozisyonlandırma: Yüksek voltajlı yük kesme anahtarı, yüksek voltajlı devre kesici ve yüksek voltajlı ayrac arasında bir işlevi yerine getirir. Genellikle yüksek voltajlı kavramla serili olarak güç transformatörlerini kontrol etmek için kullanılır. Yük akımlarını ve aşırı yükleri kesme yeteneğine sahiptir, ancak kısa devre akımlarını kesme yeteneği olmadığı için, kısa devre koruması için kavrama bağımlıdır.
