در حوزه سیستم های قدرت الکتریکی، کلیدهای مدار نقش مهمی در حفاظت از تجهیزات و پرسنل در برابر خطاهای الکتریکی دارند. دو نوع برجسته از کلیدهای مدار که اغلب در بحث ها مطرح می شوند عبارتند ازقطع کننده های مدار خلاءو مدار قطع کننده هوا در حالی که هر دو هدف اساسی قطع جریان های الکتریکی در شرایط خطا را دارند، از فناوری های متمایز استفاده می کنند و مزایای منحصر به فردی را ارائه می دهند. این راهنمای جامع به تفاوت های کلیدی بین قطع کننده های مدار خلاء و قطع کننده های مدار هوا می پردازد و به شما در درک نقاط قوت و کاربردهای مربوطه کمک می کند.
اصول عملیاتی و مکانیزم های قطع قوس
فناوری مدار شکن خلاء
قطع کننده های مدار خلاء (VCB) از قدرت دی الکتریک استثنایی یک خلاء برای خاموش کردن قوس الکتریکی استفاده می کنند. هنگامی که کنتاکت های یک VCB از هم جدا می شوند، قوس درون یک قطع کننده خلاء محصور می شود. محیط خلاء به سرعت انرژی قوس را از بین می برد و منجر به قطع سریع جریان می شود. عدم وجود هوا یا سایر گازها در محفظه وقفه منجر به حداقل فرسایش تماسی می شود و عملاً خطر احتراق مجدد را از بین می برد.
عملکرد قطع کننده مدار هوا
از سوی دیگر، قطع کننده های مدار هوا (ACB) برای خاموش کردن قوس به هوای جوی در فشار معمولی متکی هستند. هنگامی که کنتاکت ها از هم جدا می شوند، قوس به داخل کانال های قوس مخصوص طراحی شده کشیده می شود. این ناودان ها مجهز به صفحات فلزی هستند که به خنک شدن و کشیده شدن قوس کمک می کند و در نهایت آن را خاموش می کند. هوای اطراف کنتاکت ها به دفع گرمای تولید شده در طول فرآیند وقفه کمک می کند.
کارایی انقراض قوس
قطع قوس مبتنی بر خلاء در VCB ها عموماً کارآمدتر از روش مبتنی بر هوا است که در ACB ها استفاده می شود.قطع کننده مدار خلاءمی تواند جریان ها را در اولین جریان صفر قطع کند، در حالی که قطع کننده های مدار هوا ممکن است برای قطع کامل نیاز به چرخه های متعدد داشته باشند. این تفاوت در راندمان خاموشی قوس به عملکرد سریعتر VCB ها در مقایسه با ACB کمک می کند.
ویژگی های عملکرد و برنامه های کاربردی
رتبه بندی ولتاژ و جریان
کلیدهای مدار خلاء در کاربردهای ولتاژ متوسط، معمولاً از 3 کیلو ولت تا 38 کیلو ولت، برتری دارند. آنها قادر به مدیریت جریان تا 3000 آمپر در پیکربندی های استاندارد هستند، با برخی از طرح های تخصصی که به رتبه های بالاتری هم می رسند. با این حال، قطع کننده های مدار هوا عمدتا در سیستم های ولتاژ پایین، معمولا تا 1000 ولت استفاده می شود. ACB ها می توانند جریان های بالاتری را که اغلب بیش از 6000 آمپر هستند، کنترل کنند، که آنها را برای تابلوهای توزیع اصلی در تاسیسات بزرگ صنعتی و تجاری مناسب می کند.
ظرفیت قطع کننده
ظرفیت قطع کننده مدارشکن یک پارامتر حیاتی است که توانایی آن را در قطع ایمن جریان های خطا تعیین می کند. قطع کننده های مدار خلاء به طور کلی در مقایسه با قطع کننده های مدار هوا با اندازه مشابه، ظرفیت وقفه بالاتری را ارائه می دهند. این عملکرد وقفه برتر، VCB ها را به ویژه برای کاربردهایی که جریان های خطای بالایی پیش بینی می شود، مانند پست های برق و سیستم های توزیع برق صنعتی، مناسب می کند.
عمر عملیاتی و الزامات نگهداری
قطع کننده مدار خلاءدارای عمر عملیاتی چشمگیر است که اغلب قادر به انجام ده ها هزار عملیات بدون نیاز به تعمیر و نگهداری قابل توجه است. قطع کننده خلاء مهر و موم شده سایش تماس را به حداقل می رساند و نیاز به بازرسی های مکرر یا جایگزینی رسانه های خاموش کننده قوس را از بین می برد. قطع کننده های مدار هوا، در حالی که هنوز قابل اعتماد هستند، معمولاً عمر عملیاتی کوتاه تری دارند و ممکن است به دلیل قرار گرفتن تماس ها در معرض آلاینده های جوی و فرسودگی کانال های قوس، به تعمیر و نگهداری مکرر نیاز داشته باشند.
ملاحظات زیست محیطی و جنبه های نصب
اثرات زیست محیطی و ایمنی
قطع کننده های مدار خلاء ذاتاً در مقایسه با قطع کننده های مدار هوا سازگارتر با محیط زیست هستند. عدم وجود نفت یا گاز SF6 در VCB ها خطر آلودگی محیطی مرتبط با این مواد را از بین می برد. علاوه بر این، ساختار مهر و موم شده قطع کننده های خلاء از انتشار گازهای یونیزه شده در حین کار جلوگیری می کند و ایمنی پرسنل را افزایش می دهد. قطع کننده های مدار هوا، در حالی که از مواد مضر استفاده نمی کنند، ممکن است در هنگام قطع قوس، گازهای یونیزه و ازن تولید کنند که می تواند در محیط های حساس خاص مورد توجه قرار گیرد.
فضای مورد نیاز و انعطاف پذیری نصب
یکی از مزایای قابل توجهقطع کننده های مدار خلاءاندازه جمع و جور آنها است. قطع قوس کارآمد در خلاء اجازه می دهد تا یک محفظه وقفه کوچکتر ایجاد شود، که منجر به طراحی فضای کارآمدتر می شود. این ردپای جمع و جور باعث می شود VCB ها به ویژه برای کاربردهایی که فضا در آنها عالی است، مانند پروژه های مدرن سازی یا اتاق های شلوغ برق، مناسب باشد. قطع کننده های مدار هوا، به دلیل اتکا به هوا برای خاموش شدن قوس، عموماً به فضای بیشتری برای عملکرد مؤثر نیاز دارند که به طور بالقوه کاربرد آنها را در فضاهای تنگ محدود می کند.
سطوح نویز و تداخل الکترومغناطیسی
قطع کننده های مدار خلاء با حداقل نویز کار می کنند، زیرا قطع قوس در یک محفظه مهر و موم شده رخ می دهد. این عملیات بی صدا می تواند در محیط های حساس به نویز مانند بیمارستان ها یا مناطق مسکونی سودمند باشد. قطع کننده های مدار هوا، در حالی که بیش از حد بلند نیستند، ممکن است به دلیل حرکت مکانیکی قطعات و برهم کنش قوس با هوا، صدای قابل شنیدن بیشتری در حین کار ایجاد کنند. از نظر تداخل الکترومغناطیسی (EMI)، قطع کننده های مدار خلاء به طور کلی EMI کمتری نسبت به قطع کننده های مدار هوا تولید می کنند، که می تواند در تاسیساتی که تجهیزات الکترونیکی حساس وجود دارد مفید باشد.
نتیجه گیری
در نتیجه، هر دوقطع کننده های مدار خلاءو مدار شکن های هوا دارای نقاط قوت منحصر به فرد و کاربردهای ایده آل خود هستند. کلیدهای مدار خلاء در سیستم های ولتاژ متوسط برتری دارند و ظرفیت قطعی بالا، عمر عملیاتی طولانی و طراحی فشرده را ارائه می دهند. آنها به ویژه برای پست های برق، توزیع برق صنعتی و کاربردهایی که فضا محدود است مناسب هستند. قطع کننده های مدار هوا با توانایی خود در مدیریت جریان های بالا در ولتاژهای پایین تر، کاربرد گسترده ای در سیستم های توزیع برق ولتاژ پایین، به ویژه در تاسیسات تجاری و صنعتی بزرگ پیدا می کنند.
تماس با ما
اگر به دنبال قطع کننده های برق با کیفیت بالا هستید یا به مشاوره تخصصی برای انتخاب کلید مدار مناسب برای برنامه خود نیاز دارید، دریغ نکنید با ما تماس بگیرید. تیم ما در Shaanxi Huadian Electric Co., Ltd. آماده است تا با طیف گسترده ای از محصولات و تخصص فنی به شما کمک کند. تماس با ما امروز در
pannie@hdswitchgear.com
austinyang@hdswitchgear.com
rexwang@hdswitchgear.com
برای بحث در مورد نیازهای خاص خود و کشف اینکه چگونه قطع کننده های مدار خلاء ما می توانند قابلیت اطمینان و ایمنی سیستم های الکتریکی شما را افزایش دهند.
مراجع
گارزون، RD (2002). قطع کننده های مدار ولتاژ بالا: طراحی و کاربردها. مطبوعات CRC.
Flurscheim، CH (1982). تئوری و طراحی مدار شکن برق. پیتر پرگرینوس با مسئولیت محدود
Vijayaraghavan, G., Brown, M., & Barnes, M. (2004). زمین عملی، اتصال، محافظ و حفاظت از نوسانات. نیونز.
اسلوا، AF (2009). اصول رله حفاظتی مطبوعات CRC.
دشپنده، ام وی (1389). کلید و محافظ. آموزش تاتا مک گراو هیل.
Bhatia، A. (2015). قابلیت اطمینان سیستم توزیع برق: روش ها و کاربردهای عملی. جان وایلی و پسران
