ما هو قاطع الدائرة النفطي

المقاطع الكهربائية ذات الزيت

المقاطع الكهربائية ذات الزيت هي نوع من المقاطع الكهربائية التي تستعمل الزيت كوسط عازل أو مادة عازلة لإخماد القوس الكهربائي. في المقاطع الكهربائية ذات الزيت، يتم تصميم نقاط التلامس لتفصل داخل زيت عازل. عند حدوث عطل في النظام الكهربائي، تفتح نقاط التلامس للمقطع الكهربائي تحت الزيت العازل، ويتم إنشاء قوس بينهما. حرارة هذا القوس تسبب تبخير الزيت المحيط. تنقسم المقاطع الكهربائية ذات الزيت إلى فئتين رئيسيتين:

المقطع الكهربائي ذو الزيت الضاغط

المقطع الكهربائي ذو الزيت المنخفض

بنية المقطع الكهربائي ذو الزيت

تعتبر بنية المقطع الكهربائي ذو الزيت نسبية للبساطة. تتكون من نقاط التلامس الناقلة للتيار محاطة بخزان معدني قوي ومتين ومحمي من الطقس وأرضي. يتم ملء هذا الخزان بزيت المحولات، والذي يلعب دورين: الوسط المستخدم لإخماد القوس الكهربائي والعزل بين الأجزاء الحية والأرض.

في الجزء العلوي من الفراغ الملئ بالزيت في الخزان، يوجد الهواء. يعمل هذا الوسادة الهوائية على تنظيم نقل الزيت عند تكون الغاز حول القوس. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يمتص الصدمة الميكانيكية الناتجة عن اندفاع الزيت لأعلى. يتم تثبيت خزان المقطع بإحكام لتحمل الاهتزازات الناجمة عن قطع تيارات عالية جداً. يتم تجهيز المقطع الكهربائي ذو الزيت بمخرج للغاز، يتم تركيبه في غطاء الخزان لطرد الغازات الناتجة أثناء التشغيل.

مبدأ عمل المقطع الكهربائي ذو الزيت

تحت ظروف التشغيل العادية، تبقى نقاط التلامس للمقطع الكهربائي ذو الزيت مغلقة، مما يسمح بمرور التيار. عند حدوث عطل في النظام الكهربائي، تبدأ نقاط التلامس في الانفصال، ويتم إنشاء قوس فوري بينهما.

يولد القوس كمية كبيرة من الحرارة، مما يؤدي إلى زيادة سريعة في درجة الحرارة. هذه الحرارة العالية تسبب تبخير الزيت المحيط إلى غاز. يغطي الغاز الناتج القوس، ومع توسعه بشكل مفاجئ، فإنه يدفع الزيت بقوة. يتم إخماد القوس عندما يصل المسافة بين نقطة التلامس الثابتة والمتحركة إلى قيمة حرجة معينة. يتم تحديد هذه المسافة الحرجة بواسطة عوامل مثل شدة تيار القوس والجهد الاستعادة.

يوفر المقطع الكهربائي ذو الزيت تشغيلاً موثوقاً للغاية واقتصادياً. من أهم خصائصه أنه لا يتطلب أي أجهزة خاصة لتحكم في القوس الناتج من نقاط التلامس المتحركة. عند استخدام الزيت كوسط لإخماد القوس، فإنه يحمل مزايا وعيوب.

مزايا الزيت كوسط لإخماد القوس

• يتميز الزيت بقوة عازلة عالية. فهو لا يخمد القوس فقط ولكنه يوفر العزل بين نقاط التلامس بعد إخماد القوس.

• في المقطع الكهربائي، يسمح الزيت بمسافة صغيرة نسبياً بين الموصلات والمكونات الأرضية، مما يضمن التشغيل الفعال.

• خلال عملية إخماد القوس، يتم تكوين غاز الهيدروجين داخل الخزان. يتمتع الهيدروجين بمعدل انتشار عالي وخواص تبريد ممتازة، مما يساهم في إخماد القوس بشكل فعال.

عيوب الزيت كوسط لإخماد القوس

• الزيت المستخدم في المقطع الكهربائي ذو الزيت قابل للاشتعال، مما يشكل خطراً محتملاً للحريق.

• هناك خطر من تكوين خليط متفجر عند ملامسة الزيت للهواء، مما يمكن أن يؤدي إلى حالات خطيرة.

• عند تحلل الزيت بسبب القوس، يتم تكوين جزيئات الكربون. هذه الجزيئات تلوث الزيت وتقلل تدريجياً من قوة العزل الكهربائية مع مرور الوقت.

صيانة المقطع الكهربائي ذو الزيت

عندما يقوم المقطع الكهربائي بقطع تيار قصير الدائرة، قد تصبح نقاط التلامس مشتعلة نتيجة للقوس. بالإضافة إلى ذلك، يصبح الزيت العازل في محيط نقاط التلامس مكربنة، مما يؤدي إلى فقدان قوة العزل الكهربائية. وهذا يؤدي في النهاية إلى تقليل قدرة المقطع على القطع. لذلك، تعد صيانة المقطع الكهربائي ذو الزيت ضرورية بشكل منتظم. تتضمن مهام الصيانة فحص حالة الزيت واستبداله إذا لزم الأمر، وكذلك فحص واستبدال نقاط التلامس لضمان الأداء الأمثل والأمان للمقطع.