ما هي وظيفة قاطع الدائرة الكهربائية الفراغي؟
عندما يكون قاطع الدائرة الفراغي في وضع الإغلاق، يتم عزله عن الأرض بواسطة عوازل مناسبة. في حال حدوث عطل أرضي دائم في المسار المتصل بقاطع الدائرة الفراغي، وعدم إزالة نقطة العطل الأرضي بعد فصل القاطع، فإن الفجوة الفراغية عند نقطة الفصل في القاطع مسؤولة أيضًا عن عزل ناقل الطاقة الكهربائي عن الأرض. يجب أن تتحمل فجوة العزل الفراغية بين نقاط التلامس مختلف جهود الإصلاح دون حدوث انهيار. لذلك، أصبحت خصائص عزل الفجوة الفراغية محورًا رئيسيًا للبحث الحالي لتحسين جهد الفصل في غرفة إخماد القوس الكهربائي، ولتطوير قاطع الدائرة الفراغي أحادي الفصل إلى مستوى جهد عالٍ. قواطع الدائرة الفراغية هي:
2. يكون وقت احتراق القوس قصيرًا، بغض النظر عن حجم تيار التبديل، وعادة ما يكون نصف دورة فقط.
3. نظرًا لانخفاض معدل تآكل النقل والتوصيل عند قطع التيار، فإن العمر الكهربائي للموصلات طويل، حيث يمكن قطع التيار بكامل طاقته من 30 إلى 50 مرة، وبجهد مقنن أكثر من 5000 مرة، مع انخفاض مستوى الضوضاء، مما يجعلها مناسبة للتشغيل المتكرر. 4. بعد انطفاء القوس الكهربائي، تكون سرعة إصلاح مادة فجوة التلامس سريعة، وتكون خصائص العطل في المنطقة القريبة من القطع أفضل.
5. صغير الحجم وخفيف الوزن، مناسب لقطع تيار الحمل السعوي. وبفضل مزاياه العديدة، يُستخدم على نطاق واسع في محطات التوزيع.
كيف تعمل قواطع الدائرة الكهربائية الفراغية؟ تشتهر قواطع الدائرة الكهربائية الفراغية بوسط إخماد القوس الكهربائي ووسط العزل في فجوة التلامس بعد إخماد القوس. تتميز هذه القواطع بصغر حجمها وخفة وزنها، مما يجعلها مناسبة للتشغيل المتكرر. لذلك، فهي تُستخدم على نطاق واسع في شبكات التوزيع. مبدأ عمل قواطع الدائرة الكهربائية الفراغية بسيط:
٢. الانهيار الناتج عن المصعد: يؤدي قصف المصعد بشعاع الأيونات المنبعث منه إلى تسخين نقطة معينة، مما ينتج عنه انصهار وتصاعد بخار، وبالتالي حدوث انهيار في الفجوة. ترتبط شروط انهيار المصعد بمؤشر ارتفاع وانخفاض المجال الكهربائي والمسافة بين الفجوات. بالإضافة إلى ذلك، تُعد مقاومة دائرة قاطع الدائرة الفراغي العامل الرئيسي المسبب للتسخين، وعادةً ما تمثل مقاومة دائرة غرفة إخماد القوس الكهربائي أكثر من ٥٠٪ من مقاومة دائرة قاطع الدائرة الفراغي. تُعد مقاومة دائرة فجوة التلامس المكون الرئيسي لمقاومة دائرة قاطع الدائرة الفراغي. ولأن نظام التلامس مُحكم الإغلاق داخل قاطع الدائرة الفراغي، فإن الحرارة المتولدة لا يمكن تبديدها إلى الخارج إلا عن طريق قضبان التوصيل المتحركة والثابتة. يُبين مبدأ انهيار هذه الفجوات الفراغية أن مادة مرحلة الفراغ وسطحها هما العاملان الرئيسيان لعزل الفجوة الفراغية.