Hava Dalga Kesicilər: İşləməsi, Avantajları və Növləri

Hava dalga kesicisi qısalığın uzunlaşdırılması maddesi kimi sıxışdırılmış hava və ya qazdan istifadə edir. Sıxışdırılmış hava rezervuarda saxlanılır və lazımı olduğunda buraxmaq aperturasından keçirilərək yüksək sürətli jet yaradılır. Bu jet elektrik dəhlizini kəsərkən yaranan qısalığı söndürməkdə əhəmiyyətli rol oynayar.

Hava dalga kesiciləri orta - yüksək voltaj aralığında olan içki tətbiqlərdə orta qısalığın uzunlaşdırılması məhsulu ilə geniş istifadə olunur. Onlar adətən 15 kV voltaja və 2500 MVA qısalığın uzunlaşdırılması məhsulu üçün uyğundur. Həmçinin, indi 220 kV liniyaları üçün yüksək voltajlı xarici kommutator sahalarında da istifadə olunurlar.

Qısalığın uzunlaşdırılması maddesi kimi karbon dioksit, azot, freon və ya hidrogen kimi müxtəlif qazlar potensial olaraq istifadə edilə bilər, amma sıxışdırılmış hava qaz dalga kesiciləri üçün seçilmiş məhsul olmuşdur. Bunun bir neçə ciddi səbəbi var:

• Azot: Onun dəhliz kəsmə imkanları sıxışdırılmış havaya oxşardır, performansda heç bir nəticəvi üstünlük göstərmir.

• Karbon Dioksit: Onun ən böyük zərbəsi, axını idarə etmənin çətinliyi ilə bağlıdır. Valvlar və digər dar keçidlərdə donmağa meyllidir, bu da kesicinin düzgün işləməsini pozub bilər.

• Freon: O, yüksək dielektrik güc və gözəl qısalığın uzunlaşdırılması xüsusiyyətlərinə malikdir, amma çox bahalıdır. Həmçinin, qısalığa maraq olunanda asid yaradacaq elementlərə parçalanır, bu da texnikaya və ətrafa risk yaratır.

Hava dalga kesiciləri bir neçə istənilən xüsusiyyətlərə malikdir:

• Yüksək Sürətli İşləmə: Böyük birləşmiş elektrik şəbəkələrdə sistem stabilliyini saxlamaq ən vacib şeydir. Hava dalga kesiciləri bu baxıdan çox yaxşıdırlar, çünki tetik impulsun buraxılmasından kontaktların ayrılması arasındakı zaman intervalı çox qısadır. Bu tez cavab, xətalardan elektrik şəbəkəsinə olan təsirin minimal edilmesinə kömək edir.

• Tez-Təkrarlı İşləmə Uyğunluğu: Yağdan istifadə edən kesicilərdən fərqli olaraq, hava dalga kesiciləri tez-təkrarlı dəyişikliklərə dayanabilir. Yağın olmaması, hava dalga kesicilərinin akım keçirən kontakt səthlərində minimal aşırma və yorulmanı təmin edir. Amma, tez-təkrarlı dəyişikliklər gözləndiyi halda, sıxışdırılmış havanın davamlı və kifayət qədər təmin edilməsi vacibdir.

• Nəzəri Olaraq Heç Bir Bakımda Ehtiyac Yoxdur: Tez-təkrarlı dəyişikliklərə asanlıqla qədər gələ bilərsiniz, bu da bakım tələblərini azaldır. Bu, yalnızca bakım maliyyəti üzrə qazanc yaradır, amma dəhliz kesicinin inkişaf və mövcudluğunu da artırır.

• Yangın Riskinin Aradan Qaldırılması: Hava dalga kesiciləri yağdan ibarətdir, bu da yağ dolu dəhliz kesicilərlə bağlı yangın riskini tamamilə aradan qaldırır, onları elektrik quraşdırması üçün daha təhlükəsiz bir seçim edir.

• Kiçik Ölçülər: Hava dalga kesicilərdə dielektrik gücün tez inkişafı, qısalığın uzunlaşdırılması üçün ehtiyacı olan son boşluğun daha kiçik olması deməkdir. Bu kompakt dizayn, daha kiçik ölçülü cihazlara yol açır, bu da onları elektrik sistemlərinə daha asan inteqrasiya edilə bilər və daha az yer kaplayır.

Qısalığın Uzunlaşdırılması Prinsipi

Hava dalga kesicisi, hava qabına hava təmin etmək üçün əlavə bir sıxışdırılmış hava sisteminə gədənə bağımlıdır. Dəhliz kesicisinin açılması lazımı olduğunda, sıxışdırılmış hava qısalığın uzunlaşdırılması kamerasına yönləndirilir. Bu yüksək təzyiqli hava, hərəkət edən kontaktlara güclü bir təsir edir, onları ayırır. Kontaktlar ayrılmaya başladığında, hava dalga, qısalığın yaradığı ionlaşmış gazı süpürür, bu da onu effektiv şəkildə söndürür.

Qısalık adətən bir və ya daha çox dairə içində söndürülür. Qısalığın uzunlaşdırılmasından sonra, qısalığın uzunlaşdırılması kamerası yüksək təzyiqli hava ilə doldurulur, bu da yenidən yanması riskini azaldır. Hava dalga kesiciləri, xarici söndürmə enerjisi növünə aid dir. Qısalığın uzunlaşdırılması üçün istifadə edilən enerji, kesilən akımdan asılı olmayaraq, yüksək təzyiqli havadan gəlir.

Hava Dalga Kesicilərinin Növləri

Bütün hava dalga kesiciləri, blast valvinin açılması ilə yarandıqda kontaktlarını ayıran hava axını prinsipinə əsaslanır. Yarandıqda qısalığın uzunlaşdırılması üçün çox tez nozuldur. Kontaktlarda yarandıqda sıxışdırılmış hava dalğasının istiqamətinə görə, hava dalga kesiciləri üç növə bölünür:

• Aksiyal Dalga Hava Kesicisi: Bu növdə, hava axını qısalığa paraleldir, onun uzunluğu boyunca longitudinal olaraq akar. Aksiyal dalga hava kesiciləri, tək-blast və ya iki-blast olaraq kategoriləşdirilə bilər. Bəzi iki-blast tərzlərində, hava dalğası nozula və ya kontaktlar arasına radiusa-nişdirilərək akar, buna baxmayaraq, əsas aksiyal akım tərz konsepsiyası saxlanılır.

Yuxarıdaki şəkilde, hava dalga kesicinin əsas strukturu və işləməsi göstərilir. Normal işləmə şərtlərində, sabit və hərəkət edən kontaktlar kapalı vəzitədə qalır, sprintlər tərəfindən yaradılan güc ilə birlikdə saxlanılır. Hava rezervuar tankı, hava valvası vasitəsilə qısalığın uzunlaşdırılması kamerasına bağlanır. Bu valva, tripl impulssistemi tərəfindən aktiv edilir, bu da xəta yarandıqda və ya akımı kəsmək lazımı olduğunda onun açılmasını təmin edir.

Elektrik sistemində xəta yarandıqda, tripl impuls hərəkət üçün katalizatör olur. Bu impuls, hava rezervuarını qısalığın uzunlaşdırılması kamerasına birləşdirən hava valvasını aktiv edir, bu da onun açılmasına səbəb olur. Rezervuardan gələn yüksək təzyiqli hava, qısalığın uzunlaşdırılması kamerasına daxil olduqda, hərəkət edən kontaktlara çox güclü bir təsir edir. Hava təzyiqi, kontaktları kapalı saxlayan sprintlərin tərəfindən təmin edilən müqaviməti keçdikdən sonra, hərəkət edən kontaktlar ayrılmaya başlayır, elektrik akımını kəsərək və qısalığın uzunlaşdırılması prosesini başlatır.

Hərəkət edən kontaktlar, yüksək sürətli havanın təzyiqi ilə ayrıldıqda, kontaktlar arasında qısalığın yarandığı bir qısalığın uzunlaşdırılması formalaşır. Hava, qısalığın uzunluğu boyunca aksiyal olaraq yüksək sürətli akarkən, qısalığın periferiyasından istilik effektiv şəkildə çıxarır. Akım sıfıra yaxınlaştıqda, bu davamlı istilik çıxarılması, qısalığın diametrini nəticənə qədər kiçiltir. Akım sıfıra çatdıqda, qısalığın uzunlaşdırılması uğurla başa çatır. Sonra, nozul vasitəsilə yeni hava, kontaktlar arasına doldurulur. Bu yeni hava axını, kontaktlar arasındakı isti, ionlaşmış qazları təmizləyir, kontaktlar arasındakı dielektrik gücü tez inkişaf etdirir və qısalığın yenidən yanması riskini aradan qaldırır.

Transversal Dalga Hava Kesicisi

Transversal dalga hava kesicisində, qısalığın uzunlaşdırılması mekanizmi fərqli şəkildə işləyir. Burada, qısalığın uzunlaşdırılması dalga, qısalığa endirilən transversal dalga ilə təmin edilir. Aşağıdakı şəkil, bu növ kesicidə istifadə olunan transversal dalga prinsipini şematik olaraq göstərir. Hərəkət edən kontakt kolunun həcmi dəyərində aktiv edildikdə, qısalığın uzunlaşdırılması yaradılır. Daha sonra, transversal hava dalğası, bu qısalığın uzunlaşdırılmasını splitter plakalarına doğru itir. Splitter plakalar, qısalığın uzunlaşdırılmasını daha kiçik hissələrə bölür, onun enerjisini dağıtır. Bu proses, qısalığın uzunlaşdırılmasını nəticənə qədər zayıflatır, bu da akım sıfıra çatdıqdan sonra, yenidən yanması üçün kifayət qədər enerjiyə malik olmadığını təmin edir, bu da elektrik dəhlizinin uğurla kəsiminə səbəb olur.

Rezistanslı Dəyişiklik və Hava Dalga Kesicilərinin Zərurlülükleri

Rezistanslı Dəyişiklik

Adətən, hava dalga kesicilərində rezistanslı dəyişiklik mütləq bir tələb deyil. Qısalığın uzunlaşdırılması zamanı, o, özü natural olaraq bir rezistans yaradır, bu da geçici yenidən yanma gerilimini nəzarət etməyə kömək edir. Amma, əgər müəyyən tətbiqlər üçün əlavə rezistans faydalı olarsa, onu qısalığın uzunlaşdırılması splitter hissəsinə birləşdirərək əlavə edə bilərsiniz. Bu əlavə rezistans, gerilim transientesi üzrə əlavə nəzarət layiqəsi təmin edir, beləliklə, müəyyən şərtlərdə kesicinin performansını artırır.

Hava Dalga Kesicilərinin Zərurlülükleri

Hava dalga kesicilərinin ən böyük zərurlülüklerindən biri, müəyyən təzyiqdə sürekli sıxışdırılmış hava təmin edilməsi tələbindir. Bu müntəzəm müddəti təmin etmək üçün, genelliklə iki və ya daha çox kompresor olan böyük installasiyalar lazımdır. Bu mürəkkəb kompresiya plantının saxlanması, kompresorların effektiv işləməsini təmin etmək və məhdud mühəndislik problemlərini həll etmək üçün daimi nəzarət tələb edir.

Əlavə olaraq, boruların bağlantılarında hava sızıntısı daimi bir problemdir. Hətta kiçik sızıntılar də, hava təzyiqini yavaş-yavaş azaltarak, kesicinin performansını pozub bilər. Bu sızıntıları aşkar etmək və təkmilləşdirmək, vaxt və emək isteyən bir prosesdir. Bu nəzarət zərurlülükleri, sofistike hava təmin sisteminin tələbindən qabaq, daha yüksək işləmə maliyyətlərinə səbəb olur.

Yağ və ya digər hava kəsmə tipi kesicilərlə müqayisədə, hava dalga kesiciləri, aşağı voltajlı tətbiqlər üçün xüsusi bahalıdır. Sıxışdırılmış hava nəsilinin tələb edilən geniş infrastruktur və ilkin mənimələr, onları aşağı voltajlı məsələlərdə istifadə etməkdə daha az maliyyəvi effektiv edir, bu da onların bu kontekstdə geniş yayılmasını məhdudlaşdırır.