کلید فشار قوی

همان طور که در مبحث کلید فشار ضعیف اشاره کردیم کلیدها وسیله ارتباط سیستم های مختلف می باشند و موجب قطع و عبور جریان می شوند. کلید فشار قوی دستگاهی است که بتواند علاوه بر جریان بار جریان اتصالی را نیز قطع کند. پس باید دستگاهی داشته باشیم که در صورت بوجود آمدن اتصالی در شبکه، بتواند قسمت معیوب را از شبکه جدا کند. البته می دانیم که برای رفع اتصالی در شبکه تجهیزاتی چون ترانسفورماتور اندازه گیری جریان و ولتاژ، رله و کلید را باید پیش بینی کرد.

کلیدهای فشار قوی باید جریان های کوچک تا جریان های بزرگی که ممکن است در شبکه به وجود بیاید از خود عبور دهند و در حالت قطع باید ولتاژ اعمال شده کنتاکت های کلید را تحمل نمایند بدون اینکه جرقه ای تولید شود.

کلید فشار قوی

طریقه قطع جریان اتصالی در کلید:

کلید باید بتواند قوس ناشی از اتصالی را خفه کند و حداکثر جریان قابل قطع کلید را جریان اسمی کلید گویند. مهمترین استاندارد کلیدها ی فشار قوی استاندارد  IEC می باشد. وظیفه اصلی کلید فشار قوی قطع ارتباط جریانی یک شبکه ی فشار قوی می باشد .به کمک این قطعات می توان جریان های کاپاستیو مقره، تاسیسات برقی و کابل برق کوتاه را نیز قطع نمود.

انواع کلیدها از نظر تحت ولتاژ بودن محفظه قطع آنها

الف- کلیدهای tank Live : در این نوع کلیدها، بدنه محفظه قطع تحت ولتاژ می باشد. پس بایستی محفظه آن با مقره از استراکچر(که زمین شده است) ایزوله گردد. کلیدهای tank Dead :در این نوع کلیدها، بدنه محفظه قطع تحت ولتاژ نمیباشد و محفظه زمین می شود. هادی های تحت ولتاژ (ترمینال ورودی وخروجی) توسط مقره از محفظه قطع ایزوله می شوند . هرکدام از این دو نوع کلید، خصوصیات و معایبی دارند.

مثلا” در ولتاژهای بالا استفادهاز کلید tank Live باعث می شود که ارتفاع کلید خیلی زیاد شود و درنتیجه انتقال انرژی مکانیزم به محفظه قطع مشکل باشد. ولی فضای کمتری را نسبت به کلید نوع tank Dead اشغال می کند. کلیدهای روغنی نوع tank Dead در ولتاژهای بالای۲۳۰ کیلوولت ،فضای زیادی راSF ، نوع Dead 6 اشغال می کنند و معمولا” ساخته نمی شود ولی در کلیدهای گازی tank بهتر از نوع tank Live است.

البته علاوه بر موارد فوق هزینه کم و تولید راحت تر در انتخاب tank Live یا tank Deadبودن کلیدها موثر است.

الف- محفظه قطع: محفظه قطع محلی است که دارای کنتاکتهای متحرک و ثابت بوده و عمل قطع جریان و خفه شدن قوس در آنجا انجام می شود.  عایق داخل محفظه قطع که نقش خاموش کردن قوس را دارد، گاز، روغن، خلاء(وکیوم) یا هوا فشرده می باشد. لذا کلید را براساس ماده ایزوله محفظه قطع آن نیز، نامگذاری می کنند.

ب- ایزولاتور تامین کننده ارتفاع محفظه قطع: چون محفظه قطع تحت ولتاژ است لذا بایستی نسبت به سطح استراکچر(که زمین می شود) ایزوله گردد. ارتفاع اینایزولاتور با توجه به ولتاژ کلید، متفاوت است.

ج- مکانیزم عمل کننده: وسیله ای است که نیروی لازم جهت قطع و وصل کلید (حرکت کنتاکت متحرک) را تامین می کند. مکانیزم عمل کننده بایستی طوری طراحی گردد  که انرژی را ذخیره کرده و به هنگام فرمان قطع، کنتاکت متحرک را جدا نماید.

بیشتر بخوانید

کلیدهای اتوماتیک

انواع کلیدها از نظر ماده عایقی محفظه قطع

کلیدهای هوای فشرده:

اولین نوع کلیدهای فشارقوی تولید شده می باشند. در این نوع کلیدها به هنگام قطع جریان، دریچه کمپرسور هوای فشرده باز شده و هوا با سرعت و دبی مشخصی به جرقه بین دو کنتاکت، اعمال می گردد تا باعث خاموش شدن قوس گردد.

کلیدهای با چند محفظه قطع:

در ولتاژهای بالا برای قطع جریان (خصوصا” جریان خطا) از چند محفظه قطع سری آنها با یکدیگر جمع شده و Ud استفاده می گردد. کلیدهای روغنی بعد از کلیدهای هوای فشرده و مشکلات ناشی از Restrict این نوع کلیدها، کلید روغنی ساخته شده است. در کلیدهای روغنی ماده ایزولاسیون جابجا شده درمحفظه قطع، روغن می باشد. در این نوع کلیدها با طراحی خوب، بدلیل هماهنگی بودن جریان قابل قطع کلید وجابجایی ماده ایزوله، مساله Restrict به وجود نمی آید.

 

بیشتر بخوانید : ایمنی در دستگاه‌های اندازه‌گیری الکتریکی

 

 

کلیدهای گازی

در این نوع کلیدها ماده ایزوله محفظه قطع برای خاموش کردن قوس، گاز می باشد. از خواص خوب این گاز SF6 می باشد بهترین گاز شناخته شده برای این منظور،الکترونگاتیو بودن آن است. بدین معنی که الکترون آزاد را جذب نموده و دارای ولتاژ الکتریکی بالایی است. مشخصات کلید آگاهی کامل و مناسب از مشخصات یک کلید و قابلیتهای آن، در انتخاب و سفارش کلید مورد نیاز بسیار موثر است. در ذیل مشخصات مورد نیاز برای انتخاب کلید  بیان می شود.

 Type of circuit breaker  نوع، کد و کارخانه ساخت کلید را مشخص می کند. Rated frequency  فرکانس کار کلید را مشخص می کند.  Rated voltage ماکزیمم ولتاژ نامی کلید را مشخص می کند.  و کلید باید بتواند این ولتاژ را بطور درازمدت تحمل نماید. Rated normal current  ولتاژ نامی کلید است.

 Rated short circuit breaking حداکثر مقدار جریان اتصال کوتاهی است که کلید قادر به قطع آن می باشد. DC component  حداکثر مقدار جریان DC قابل قطع در یک کلید می باشد که معمولا” ۵۲ %جریان Ii  است.

انتخاب کلید قدرت مناسب

در هنگام انتخاب کلید قدرت باید به نکات ذیل را مد نظر قرار داد:

۱ – برای ایجاد امنیت و اعتماد بیشتر معمولا در شبکه از کلیدی استفاده می نمایند که ولتاژ نامی آن از ولتاژ شبکه بیشتر باشد

۲- قدرت نامی قطع کلید باید مطابق با قدرت اتصال کوتاه در محل کلید باشد.

۳- نوع فرمان کلید به صورت دستی، الکتریکی و یا کمپرسی توسط هوای فشرده باشد.

۴- نحوه نصب کلید باید به صورت کشویی یا ثابت باشد

۵- قطع کننده اتوماتیک به صورت قطع کننده پریمر یا قطع کننده زکوندر باشد.

۶- توجه به زمان تاخیر در قطع کلید. که این زمان در کلیده های مدرن ۰٫۵ ثانیه است و کلیه کلیدهای قدرت باید به صورت سالیانه مورد بازرسی قرار بگیرند.

کلید های فشار قوی مانند دیگر تجهیزات برقی نیار به مراقبت و بازرسی های مرتب دارند کار بر روی کلید های فشار قوی باید توسط افراد با صلاحیت انجام شود و پس از تعویض قطعات ، درستی عملکرد آن توسط بارزسان فنی تایید گردد. به این تست های دوره ای تعمیرات پیشگیرانه گفته می شود. کلیدهای فشار قوی باید در برابر اثرات حرارتی و دینامیکی جریان ها مقاومت داشته باشد . اما معمولا برای اینکه ساختمان کلید ساده تر و مقرون به صرفه تر باشد، استقاومت دینامیکی و الکتریکی کلید توسط دستگاه های محافظتی تا حدی محدود می شوذد.