تجهیزات قدرت بالا
سیستم برق با ولتاژ بالای ۳۶ کیلوولت، به عنوان تجهیزات ولتاژ بالا شناخته می‌شود. زیرا با افزایش سطح ولتاژ، قوس الکتریکی تولید شده در عملیات جابجایی نیز بسیار بالا خواهد بود. بنابراین، در طراحی تجهیزات ولتاژ بالا دقت ویژه‌ای لازم است. مداربر قطع‌کننده ولتاژ بالا، مولفه اصلی تجهیزات HV است، بنابراین مداربر قطع‌کننده ولتاژ بالا (CB) باید ویژگی‌های خاصی برای عملکرد ایمن و قابل اعتماد داشته باشد. خطا در جابجایی و عملیات قطع مدارهای ولتاژ بالا بسیار نادر است. بیشتر اوقات، این مداربرها در حالت روشن باقی می‌مانند و ممکن است پس از مدت طولانی عملیاتی انجام دهند. بنابراین CBها باید به اندازه کافی قابل اعتماد باشند تا عملکرد ایمن را در صورت نیاز تضمین کنند. فناوری مداربر قطع‌کننده ولتاژ بالا در ۱۵ سال گذشته به طور شگفت‌آوری تغییر کرده است. مداربر قطع‌کننده با نفت کم‌حجم (MOCB)، مداربر قطع‌کننده هواپخش و مداربر قطع‌کننده SF6 بیشتر برای تجهیزات ولتاژ بالا استفاده می‌شوند.
مداربر قطع‌کننده خلأ به ندرت برای این منظور استفاده می‌شود، زیرا تا کنون فناوری خلأ برای قطع جریان کوتاه‌مداری ولتاژ بسیار بالا کافی نیست. دو نوع مداربر قطع‌کننده SF6 وجود دارد: مداربر قطع‌کننده SF6 فشار تک و مداربر قطع‌کننده SF6 فشار دوگانه. سیستم فشار تک حالا به عنوان هنر ایجاد شده برای سیستم تجهیزات ولتاژ بالا محسوب می‌شود. امروزه گاز SF6 به عنوان مedium قطع قوس الکتریکی، برای سیستم‌های برق ولتاژ بالا و خیلی بالا محبوب‌ترین گزینه شده است. با این حال، گاز SF6 به اثر گلخانه‌ای کمک می‌کند. تأثیر آن ۲۳ برابر قوی‌تر از CO2 است. بنابراین، لکه‌گیری گاز SF6 در طول عمر مداربر قطع‌کننده باید پیشگیری شود. برای کاهش تخلیه گاز SF6، می‌توان از مخلوط گاز N2 – SF6 و CF4 – SF6 در آینده به عنوان جایگزین گاز خالص SF6 استفاده کرد. همیشه باید مراقب باشیم که هیچ گاز SF6 در هنگام نگهداری مداربر به اتمسفر خارج نشود.
از طرف دیگر، مداربر قطع‌کننده SF6 مزیت عمده کم‌نگهداری دارد.
تجهیزات ولتاژ بالا به دو دسته تقسیم می‌شوند،
نوع داخلی عایق‌بندی شده با گاز (GIS)،
نوع خارجی عایق‌بندی شده با هوا.
دوباره، مداربرهای قطع‌کننده خارجی عایق‌بندی شده با هوا به دو دسته تقسیم می‌شوند،
مداربر قطع‌کننده نوع تانک مرده
مداربر قطع‌کننده نوع تانک زنده
در مداربر نوع تانک مرده، دستگاه جابجایی (مجموعه‌ای از قطع‌کننده‌ها) با استفاده از پشتیبانی‌های عایق‌بندی مناسب در داخل ظرف(ها) فلزی با پتانسیل زمینی، پر از مedium عایق‌بندی قرار دارد. در مداربر نوع تانک زنده، دستگاه جابجایی (مجموعه‌ای از قطع‌کننده‌ها) روی بوشینگ‌های عایق‌بندی، در پتانسیل سیستم قرار دارد. مداربرهای نوع تانک زنده ارزان‌تر هستند و فضای کمتری برای نصب نیاز دارند.
سه نوع اصلی مداربر قطع‌کننده، همان‌طور که قبلاً گفتیم، در سیستم تجهیزات ولتاژ بالا استفاده می‌شوند: مداربر قطع‌کننده هواپخش، مداربر قطع‌کننده SF6، مداربر قطع‌کننده نفتی و مداربر قطع‌کننده خلأ به ندرت استفاده می‌شود.
مداربر قطع‌کننده هواپخش
در این طراحی، از یک پرتاب هوای فشرده با فشار بالا برای خاموش کردن قوس بین دو تماس جدا شده استفاده می‌شود، وقتی که یونیزاسیون ستون قوس در حداقل جریان صفر است.
مداربر قطع‌کننده نفتی
این نوع به دو دسته تقسیم می‌شود: مداربر قطع‌کننده نفتی حجم زیاد (BOCB) و مداربر قطع‌کننده نفتی کم‌حجم (MOCB). در BOCB، واحد قطع‌کننده در داخل یک مخزن نفت با پتانسیل زمینی قرار دارد. در اینجا از نفت به عنوان هم مedium عایق‌بندی و هم مedium قطع استفاده می‌شود. در MOCB از طرف دیگر، نیاز به نفت عایق‌بندی با قرار دادن واحدهای قطع‌کننده در یک کámara عایق‌بندی در پتانسیل زنده روی ستون عایق‌بندی کاهش می‌یابد.
مداربر قطع‌کننده SF6
گاز SF6 به طور گسترده‌ای به عنوان مedium قطع قوس الکتریکی در کاربردهای ولتاژ بالا استفاده می‌شود. گاز سدیم هگزافلوئورید یک گاز با الکترونگاتیویت بالا با ویژگی‌های عایق‌بندی و قطع قوس الکتریکی بسیار خوب است. ویژگی‌های عایق‌بندی و عایق‌بندی بالای SF6، امکان طراحی مداربر قطع‌کننده ولتاژ بالا با ابعاد کلی کوچک‌تر و فاصله تماس کوتاه‌تر را فراهم می‌کند. ویژگی عایق‌بندی عالی به طراحی و ساخت تجهیزات داخلی در سیستم‌های ولتاژ بالا کمک می‌کند.
مداربر قطع‌کننده خلأ
در خلأ، پس از صفر شدن جریان، هیچ یونیزاسیون بیشتری بین دو تماس جدا شده حمل‌کننده جریان وجود ندارد. قوس اولیه که توسط آن ایجاد می‌شود، پس از عبور از صفر بعدی خاموش می‌شود، اما چون هیچ امکان یونیزاسیون بیشتری پس از عبور از صفر اولیه جریان وجود ندارد، قطع قوس کامل می‌شود. با این حال، روش قطع قوس در VCB بسیار سریع است، اما هنوز یک راه‌حل مناسب برای تجهیزات ولتاژ بالا نیست، زیرا VCBهای ساخته شده برای سطوح ولتاژ بسیار بالا اقتصادی نیستند.
ویژگی‌های ضروری مداربر قطع‌کننده ولتاژ بالا
ویژگی‌های ضروری که باید در مداربر قطع‌کننده ولتاژ بالا فراهم شود تا عملکرد ایمن و قابل اعتماد مداربرهای استفاده شده در تجهیزات ولتاژ بالا تضمین شود، شامل:
خطاهای انتهایی.
خطاهای خط کوتاه.
جریان مغناطیسی ترانسفورماتور یا واکتورها.
تغذیه <
