کلید‌های فشار قوی برحسب وظایفی که بعهده دارند به دسته‌های زیر تقسیم میشوند:
1. کلید بدون بار یا سکسیونر
2. کلید قابل قطع زیر بار یا سکسیونر قابل قطع زیربار
3. کلید قدرت یا دیژنکتور Circuit Breaker

انواع کلیدهای قدرت C.B :
1. کلید روغنی که از متداولترین کلیدهای فشارقوی با قدرت قطع بالا می‌باشد.
در کلید روغنی در درجة اول از روغن بعنوان عایق استفاده می‌شود و بدین جهت هر چه فشار الکتریکی شبکه بیشتر باشد حجم روغن داخل کلید نیز زیادتر می‌گردد. بطوریکه وزن روغن در کلید روغنی KV 220 نزدیک به 20 تن می‌رسد و همین حجم زیاد روغن یکی از بزرگترین معایب این کلید بخصوص در مواقع آتش‌سوزی است.
کلید قدرت علاوه بر اینکه جریان اتصال کوتاه را قطع می‌کند، باید قادر باشد مدار اتصال کوتاه شده را نیز به شبکه برق وصل کند یا بعبارت دیگر در زیر اتصال کوتاه وصل شود. از آنجا که در این حالت در لحظة وصل جریان اتصال کوتاه ضربه‌ای شدید از کلید می‌گذرد. در اطراف کلید حوزة الکترومغناطیسی شدیدی ایجاد می‌شود که سبب لرزش کشاکتها و کم شدن سطح تماس کشاکتها می‌شود که نتیجة آن بوجود آمدن نقطه جوشهایی در سطح کشاکتها و از کار افتادن کلید می‌شود. برای جلوگیری از این ارتعاشات بخصوص در کلیدهای فشارقوی هر قطب کلید دارای محفظة احتراق مخصوص بخود می‌باشد.

2. کلید کم روغن ، در موقع جدا شدن دو کشاکت کلید زیر بار دو محفظة روغنی جریانی که از آخرین نقطة تماس فلزی کشاکت می‌گذرد باعث گداخته شدن و تبخیر فلز ( مس) می‌شود و با آن پایه و اساس جرقه یا قوس الکتریکی بین دو کشاکت جدا شده گذاشته می‌شود. حرارت زیاد جرقه روغن اطراف قوس را تبخیر و ایجاد یک حباب گازی یا فشار زیاد می‌کند این حباب گازی از لایه‌های مختلفی تشکیل شده که از دیدگاه روغنی به طرف مرکز قوس عبارتند از :
الف ـ لایة بخار مرطوب روغن
ب ـ لایة بخار داغ و خشک
ج ـ لایة اطراف قوس مرکب از C2H2 و H2 و H با حرارتی در حدود 1000 تا 5000 درجه کلوین .
که کلید کم روغن بدو صورت قطع جریان کم و قطع جریان زیاد بکار می‌رود، که اکثر کلیدهای کم روغن بر پایه قطع جریان زیاد ساخته می‌شوند بدین جهت که ایجاد فشار و به جریان انداختن گاز در یک زمان معین و حساب شده شما راه حل صحیح قطع جرقه در روغن است . لذا قطع سریع جرقه در زمان یک نیمه پریود علاوه بر اینکه برای تأسیساتی برق بسیار مهم و با ارزش است، در ساختمان خود کلید نیز بسیار مؤثر است. زیرا بعلت قطع فوری جرقه اثرات حرارتی و مکانیکی آن نیز بر روی کشاکتها و محفظة احتراق کوچکتر می‌شود و علاوه بر اینکه دوام کلید را بالا می‌برد خود کلید نیز ارزان تهیه می‌شود.
3. کلید اکسپانزیون:کلید راست که در آن از آب بعنوان مادة خاموش ‌کنندة جرقه استفاده شده است و بهمین جهت اغلب کلید آبی نامیده می‌شود. یکی از بهترین خواص این کلید این است که چون آب داخل محفظة احتراق قابل اشتعال نیست هیچگونه انفجاری کلید را تهدید نمی‌کند و مانند کلیدهای روغنی باعث آتش‌سوزی نمی‌شود.
هر قطب کلید دارای یک محفظة احتراق مخصوص خود است که با مقداری آب و ماده ضریح پر شده است. محفظة احتراق کلید توسط دو رینگ الاستیکی ثابت نگهداشته می‌شود و در صورتیکه فشار داخل محفظه بعلت تراکم گاز از حد معینی تجاوز کرد محفظة احتراق قدری بطرف بالا کشیده می‌شود. و مقداری از گاز داخل محفظه به بیرون راه پیدا می‌کند و در آب سرد محفظة دیگر تقطیر می‌شود.
در کلیدهای اکسپانزیون با ولتاژ زیاد بجای آب از روغن مخصوص که نقطة اشتعال آن خیلی بالاست استفاده می‌شود.
4. کلید هوائی : در کلیدهای قبلی مادة اولیة خاموش کنندة جرقه مایع است و چون در این نوع کلیدها عواملی که در خاموش کردن جرقه مؤثر هستند در اثر انرژی خود جرقه از تجزیة روغن تهیه و آماده می‌شوند، همه آنها کم و پیش تابع شدت جریان زمان قطع هستند. بعباردت دیگر قدرت جرقه تابع شدت جریان است. ولی در کلید هوائی اولاً برای خاموش کردن جرقه و خارج کردن یونها و خنک کردن جرقه از هوای سرد تحت فشار استفاده می‌شود و در ثانی این تنها کلیدست که قدرت خاموش کنندگی آن مستقل از جریان است و فقط تابع هوای کمپرس شده ایست که قبلاً در یک منبع ذخیره شده و با فشار ثابت و مقدار ثابت برای هر شدت جریانی بداخل محفظة احتراق هدایت می‌شود.
در کلیدهای هوائی بخصوص در فشار کم و متوسط ، کشاکت ثابت معمولاً بصورت قیف ساخته می‌شود که در داخل آن کشاکت میله‌ای متحرک جای می‌گیرد و با تماس با آن کلید بسته می‌شود. در موقع قطع کلید، کشاکت میله‌ای از کشاکت ثابت جدا می‌شود و این دو کشاکت ابتدا در هوای ساکن موجود در محفظه جرقه حاصل می‌گردد، طول این قوس را کوتاه نگه می‌دارند تا کار کلید کوچک شود. در ضمن باید فاصلة دو کشاکت بحدّی باشد که پس از خاموش شدن جرقه این فاصله بتواند فشار برگشت شده‌ روی دو کشاکت را حفظ کند. بعبارت دیگر باید فاصلة هوائی دو کشاکت استقامت الکتریکی کافی برای ولتاژ شبکه را داشته باشد.
5. کلید گاز سخت ( جامد) در پستها و شبکه‌های برق کوچک که دارای تأسیساتی محدود و فاقد دستگاه کمپرسور و تهیه هوای فشرده می‌باشند نصب کلیدهای هوائی اطراف اهوار فشرده) مقرون به صرفه نیست و بدین جهت اغلب از کلیه اکسپانزیون (آبی) و یا از کلید گاز جامد نیز مانند کلیدهای روغن و کم روغن، گازی که باعث خاموش کردن و برنگشتن جرقه می‌شود، توسط خود جرقه بوجود می‌آید. لذا قدرت قطع این کلید نیز تابع شدت جریان قطع است.
کلید گاز جامد جریان خیلی زیاد را در اولین نیم پریود بمحض عبور جریان از عنصر و درست در همان موقعی که لوله کشاکت دهندة مجرای خروجی گاز را باز می‌کند قطع می‌نماید در صورتیکه جرقه جریانهای کم و در فاصله بیشتر دو کشاکت و در زمان دومین نیمه موج قطع می‌شود. این کوتاه بودن زمان جرقه بعلت گاز شدیدی است که از عایق‌ها متصاعد می‌شود و بهمین جهت سطوح میله و لولة جرقه‌گیر عایق نیز خیلی زود فرسوده و و مستحمل نمی‌شود. معمولاً پس از هر چند صدبار قطع احتیاج به تعویض پیدا می‌کنند. این کلیدها برای اختلاف سطح تا kg20 و قدرت قطع تا muA 200 ساخته می‌شوند.

6. کلید SF6 : در این نوع کلید از گاز SF6 بعنوان مادة خاموش کنندة جرقه و عایق بین دو کشاکت و نگهدارندة ولتاژ استفاده شده است. گاز SF6 الکترونهای آزاد را جذب می‌کند و ایجاد یون منفی بودن تحرک می‌کند در شچه مانع ایجاد ابربهمنی الکترونها که باعث شکست عایق و ایجاد جرقه می‌شود می‌گردد. بطوریکه استقامت الکتریکی گاز SF6 به 2 تا 3 برابر استقامت الکتریکی هوا می‌رسد. گاز SF6 از نظر شیمیایی کاملاً با ثبات است وصل ترکیبی آن خیلی کم و غیر رسمی می‌باشد و تقریباً 5 برابر هوا وزن دارد و در مقابل حرارت زیاد نیز پایدار و غیرقابل اشتعال است.
این کلید دارای یک کمپرسور و محفظة احتراق می‌باشد در این کلید از یک کشاکت ثابت و یک کشاکت متحرک استفاده نشده است بلکه قسمت اصلی کلید تشکیل شده از دو لولة ثابت که به فاصلة معینی متناسب با ولتاژ نامی کلید در مقابل هم قرار گرفته‌اند. ارتباط این دو لوله در حالت وصل کلید توسط موف انگشتانه مانند فلزی بنام موف اتصالی انجام می‌گیرد. کمپرسور تشکیل شده از یک سیلندر عایق پر از گاز که بوسیلة میلة فرمان مخصوصی بطرف پایین و بالا حرکت می‌کند و در ضمن باعث قطع و وصل کلید نیز می‌شود.
در قسمت تحتانی این سیلندر عایق یک پیستون رینگ مانند بطور ثابت نصب شده است. این مجموعه در موقع قطع کلید مانند یک کمپرسور و انژکتور عمل می‌کند. با این تفاوت که گاز داخل کمپرسور با فشردن پیستون متراکم نمی‌شود، بلکه با پایین آمدن لولة سیلندری فشرده و متراکم می‌شود . در موقع قطع کلید، کمپرسور که در حقیقت بعنوان دستگاه تراکم کننده و دمنده گاز عمل می‌کند بوسیلة اهرمی که فرمان قطع را اجرا می‌کند بطرف پایین کشیده می‌شود. در این حالت گاز SF6 داخل کمپرسور متراکم می‌شود و موقعی که گاز تراکم لازم برای مجرای ورود گاز از دو طرف جرقه باز می‌شود و کمپرسور تبدیل به انژکتور می‌گردد. گاز تحت فشار بطور عمودی بر قوس وارد شده و در امتداد طول قوس در داخل لوله‌ها جریان پیدا می‌کند و باعث قطع سریع جرقه در زمان عبور جریان از صفر می‌شود. سپس از قطع کامل جریان سیلندر عایق کمپرسور در محل معین بطور ثابت قرار می‌گیرد. در موقع وصل کلید سیلندری عایق مجدداً بالا می‌رود و فضای فال آن از گاز SF6 پر می‌شود و کلید آماده برای قطع مجدد می‌گردد. برای ولتاژهای 130 k و 230k فرمان قطع و وصل کلید هیدروکیل است.

7. کلید خلاء : اصولاً الکترونهای آزاد باعث هدایت جریان در فلزات و ایجاد قوس الکتریکی در عایق‌ها می‌شوند. لذا در خلاء کامل چون هیچ عنصری وجود ندارد که حاصل الکترونها باشد، باید جدا شدن دوکشاکت فلزی جریان دار به احتمال قوی بدون ایجاد جرقه انجام بگیرد. لذا کلیدهای فشار قوی که کشاکتهای آن در خلاء از هم جدا شوند ساخته و از سه قسمت اصل زیر تشکیل شده است :
1. کپسول خلاء از فولا و کرم نیکل با کشاکتورها
2. نگهدارند] کشاکتورها و ایزولاتورها
3. وسایل مکاکنیل رسانای فرمان قطع و وصل.
کشاکتهای اتصال دهنده این کلید در یک کپسول فلزی خلاء شده قرار دارند و عمل قطع و وصل کلید در این کپسول و در خلاء کامل انجام می گیرد. بعلت فشار خیلی کم داخل کپسول ( در حدود Bar ) فاصل] دو کشاکت کلید خلاء در حالت قطع برای فشار تا 30kv خیلی کم و در حدود 20 mm است در نتیجه بعلت کوچک بودن طول جرقه (20 mm) و هدایت خوب پلاسما و کوتاه بودن زمان جرقه که ماکزیمم از 6 ms تجاوز نمی کند. انرژی قوس الکتریکی در این کلید خیلی کوچکتر از کلیدهای مشابه دیگر می باشد. با توجه به اینکه اغلب قوس قبل از رسیدن جریان به صفر قطع می شود، می توان کلید را با وسیله قطع و وصل سریع مجهز کرد.

نوشته شده در یکشنبه 91/8/21ساعت 6:52 عصر توسط مهندس چی نظرات ( ) |