معدات التوزيع الكهربائي ذات الجهد المتوسط

من 3 كيلو فولت إلى 36 كيلو فولت نظام التجهيزات الكهربائية يصنف كـ تجهيزات كهربائية ذات جهد متوسط أو تجهيزات MV. هذه التجهيزات الكهربائية من أنواع مختلفة. قد تكون تجهيزات داخلية محاطة بالمعادن، تجهيزات خارجية محاطة بالمعادن، تجهيزات خارجية بدون غلاف معدني، إلخ. وسيلة الانقطاع لهذه التجهيزات قد تكون زيت عازل، غاز SF6 أو فراغ. المطلب الرئيسي للشبكة الكهربائية هو قطع تيار أثناء حالة العطل بغض النظر عن نوع المفتاح القاطع المستخدم في نظام تجهيزات MV. رغم أنه قد يكون قادراً على العمل في حالات أخرى أيضاً.
يجب أن تكون تجهيزات الجهد المتوسط قادرة على،

1. تشغيل وإيقاف التشغيل الطبيعي.

2. قطع تيار الدائرة القصيرة.

3. تشغيل وإيقاف تشغيل التيار السعوي.

4. تشغيل وإيقاف تشغيل التيار الحثي.

5. بعض التطبيقات الخاصة.

يجب تنفيذ جميع الوظائف المذكورة أعلاه بدقة عالية من الأمان والموثوقية.

قطع تيار الدائرة القصيرة

التركيز الرئيسي في تصميم المفتاح القاطع هو أن يكون جميع المفاتيح القاطعة قادرة على قطع تيار الدائرة القصيرة بدقة عالية من الأمان والموثوقية. عدد عمليات القطع الخاطئة التي تحدث خلال العمر الإجمالي للمفتاح القاطع يعتمد بشكل رئيسي على موقع النظام وجودته وظروف البيئة. إذا كان عدد عمليات القطع مرتفعاً جداً، فإن الخيار الأفضل هو المفتاح القاطع الفراغي لأنه قد لا يحتاج إلى أي صيانة حتى 100 عملية قطع خاطئة مع تيار دائرة قصيرة يصل إلى 25 كا. بينما تتطلب المفاتيح القاطعة الأخرى الصيانة بعد 15 إلى 20 عملية قطع خاطئة مع نفس تيار دائرة قصيرة للمفتاح القاطع. المحطات الكهربائية المتصلة في المناطق الريفية عادة ما تكون من النوع الخارجي، وأغلبها غير مأهولة. لذا بالنسبة لهذا النوع من التطبيقات، فإن تجهيزات الجهد المتوسط الخارجية التي لا تحتاج إلى صيانة هي الأنسب. المفتاح القاطع الفراغي المغلف بالبورسلين يلبي هذا الطلب مقارنة بالمحطات الداخلية التقليدية.

تشغيل وإيقاف تشغيل التيار السعوي

يتم استخدام بنك المكثفات في نظام الطاقة ذو الجهد المتوسط لتحسين عامل القوة للنظام. الكابلات الغير مشحونة والخطوط الهوائية الغير مشحونة لها أيضًا تيار شحن سعوي. يجب فصل بنك المكثفات والخطوط الكهربائية الغير مشحونة من النظام بأمان دون إعادة تأيين. إعادة التأيين في فجوة الاتصال تسبب زيادة في الفولتية في النظام. المفتاح القاطع الفراغي يلبي هذا الشرط.

عند تشغيل بنك المكثفات، سيتدفق تيار عالي معدل الارتفاع عبر مفاتيح الاتصال للمفتاح القاطع. المفتاح القاطع مع وسيلة إطفاء سائلة وأطراف تشبه الزنابق قد يتعرض لتأخير في دبابيس الاتصال. تجهيزات الجهد المتوسط الفراغية هي الخيار الأكثر ملاءمة لهذا الغرض، حيث أن المفتاح القاطع الفراغي له قوس كهربائي منخفض خلال فترة القوس القصيرة.

تشغيل وإيقاف تشغيل التيار الحثي

كان لدى المفاتيح القاطعة الفراغية القديمة مستوى تقطيع للتيار يبلغ 20 أمبير عندما تم استخدام هذه المفاتيح لتشغيل المحولات، كانت هناك حاجة لجهاز حماية خاص. المفاتيح القاطعة الفراغية الحديثة لديها تقطيع للتيار منخفض للغاية والذي يبلغ حوالي 2-4 أمبير. لذا فإن تجهيزات الجهد المتوسط الفراغية الحديثة مناسبة جداً لتشغيل محول غير مشحون. بما أن المفاتيح القاطعة الفراغية الحديثة تقوم بتقطيع التيار عند مستوى منخفض جداً، فلا يوجد حاجة لأجهزة حماية إضافية. لذا فإن المفتاح القاطع الفراغي مناسب لتشغيل الأحمال الحثية المنخفضة جداً. ولكن عندما يكون التيار الحثي في النظام منخفض ولكنه ليس منخفضاً جداً، فإن المفتاح القاطع الفراغي هو الخيار الأفضل.

تطبيقات خاصة لتجهيزات الجهد المتوسط

فرن القوس الكهربائي

يحتاج فرن القوس الكهربائي إلى تشغيل وإيقاف التشغيل بشكل متكرر. التيار الذي سيتم تشغيله قد يكون من 0 إلى 8 أضعاف التيار المقنن للفرن. يجب تشغيل وإيقاف تشغيل فرن القوس الكهربائي عند تياره المقنن الذي يصل إلى 2000 أمبير، حوالي 100 مرة في اليوم. المفتاح القاطع العادي، المفتاح القاطع بغاز SF6، المفتاح القاطع الهوائي والمفتاح القاطع النفطي ليس اقتصادياً على الإطلاق لهذا التشغيل المتكرر. المفتاح القاطع الفراغي القياسي هو البديل الأنسب لهذا التشغيل المتكرر للتيار العالي.

جر السكك الحديدية

تطبيق آخر لتجهيزات الجهد المتوسط هو نظام السكك الحديدية ذات المرحلة الواحدة. الوظيفة الرئيسية للمفتاح القاطع المرتبط بنظام الجر السككي هو قطع الدائرة القصيرة في نظام الكهرباء العلوية والتي تحدث بشكل متكرر ومؤقت. لذا، يجب أن يكون المفتاح القاطع المستخدم لهذا الغرض ذو وقت قطع قصير لفجوة اتصال صغيرة، وقت قوس قصير، قطع سريع، والمفتاح القاطع الفراغي هو الحل الأمثل. طاقة القوس أعلى بكثير في المفتاح القاطع ذو المرحلة الواحدة مقارنة بالمفتاح القاطع ثلاثي الأطوار. لكنها لا تزال أقل بكثير في المفتاح القاطع الفراغي مقارنة بالمفتاح القاطع التقليدي. عدد الدوائر القصيرة التي تحدث في نظام الكهرباء العلوية أعلى بكثير مما يحدث في نظام نقل الكهرباء. تجهيزات الجهد المتوسط مع المفتاح القاطع الفراغي هي الأنسب لتطبيق الجر. يمكننا استنتاج أن في نظام الجهد المتوسط حيث معدل القطع مرتفع جداً، فإن تجهيزات الجهد المتوسط الفراغية هي الحل الأنسب.

بيان: احترام الأصلي، المقالات الجيدة تستحق المشاركة، وإذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى التواصل لإزالة المحتوى.