מה ההבדל בין מפסק מתח גבוה למפסק בידוד?

מפסק מתח גבוה (או מתג מתח גבוה) הוא ציוד בקרת החשמל העיקרי של תחנת המשנה, בעל מאפייני כיבוי קשת, כאשר המערכת פועלת כרגיל, הוא יכול לנתק את הקו וציוד חשמלי שונים ללא עומס וזרם עומס; כאשר מתרחשת תקלה במערכת, הוא ומגן הממסר יכולים לנתק במהירות את זרם התקלה, כדי למנוע הרחבת היקף התאונה.

למתג הניתוק אין התקן כיבוי קשת. למרות שהתקנות קובעות שניתן להפעיל אותו במצב בו זרם העומס נמוך מ-5A, הוא בדרך כלל אינו מופעל עם עומס. עם זאת, למתג הניתוק מבנה פשוט, וניתן לראות את מצב הפעולה שלו במבט חטוף מהמראה. קיימת נקודת ניתוק ברורה במהלך התחזוקה.

מפסק חשמלי בשימוש מכונה "מתג", ומתג ניתוק בשימוש מכונה "בלם סכין", השניים משמשים לעתים קרובות בשילוב. ההבדלים בין מפסק חשמלי במתח גבוה למתג ניתוק הם כדלקמן:

1) מתג עומס המתח הגבוה יכול להישבר עם עומס, עם פונקציית קשת כיבוי עצמי, אך קיבולת הפריצה שלו קטנה ומוגבלת מאוד.

2) מתג ניתוק מתח גבוה בדרך כלל אינו כולל שבירת עומס, אין מבנה כיסוי קשת, יש גם מתג ניתוק מתח גבוה שיכול לשבור עומס, אך המבנה שונה ממתג העומס, פשוט יחסית.

3) מתג עומס מתח גבוה ומתג ניתוק מתח גבוה יכולים ליצור נקודת שבירה ברורה. לרוב מפסקי המעגל במתח גבוה אין פונקציית בידוד, ולכמה מפסקי מעגל במתח גבוה יש פונקציית בידוד.

4) למתג ניתוק המתח הגבוה אין פונקציית הגנה, ההגנה של מתג עומס המתח הגבוה היא בדרך כלל הגנה מפני נתיכים, רק מפני ניתוק מהיר וזרם יתר.

5) יכולת הפריצה של מפסקי זרם מתח גבוה יכולה להיות גבוהה מאוד בתהליך הייצור. הם מסתמכים בעיקר על שנאי זרם עם ציוד משני להגנה. יכולים להיות בעלי הגנה מפני קצר חשמלי, הגנה מפני עומס יתר, הגנה מפני דליפות ופונקציות אחרות.

סיווג מנגנוני הפעלת מתגים

1. סיווג מנגנון הפעלת מתג

כיום אנו נתקלים בסוגי מתגים המחולקים בדרך כלל לסוגים של יותר שמן (דגמים ישנים יותר, שכמעט ולא נראים כיום), פחות שמן (עדיין קיימים בכמה תחנות משתמש), SF6, ואקום, GIS (מכשירי חשמל משולבים) וסוגים אחרים. כל אלה עוסקים בתווך הקשת של המתג. עבורנו, משני וקשור קשר הדוק, הוא מנגנון ההפעלה של המתג.

ניתן לחלק את סוג המנגנון למנגנון פעולה אלקטרומגנטי (ישן יחסית, בדרך כלל מצויד במפסק זרם שמן או פחות); מנגנון הפעלה קפיצי (הנפוץ ביותר כיום, SF6, ואקום, GIS מצויד בדרך כלל במנגנון זה); ABB הציגה לאחרונה סוג חדש של מפעיל מגנט קבוע (כגון מפסק זרם ואקום VM1).

2. מנגנון הפעלה אלקטרומגנטי

מנגנון הפעולה האלקטרומגנטית מסתמך לחלוטין על היניקה האלקטרומגנטית הנוצרת על ידי זרם הסגירה הזורם דרך סליל הסגירה כדי לסגור וללחוץ על קפיץ ההפעלה. ההפעלה מסתמכת בעיקר על קפיץ ההפעלה כדי לספק אנרגיה.

לכן, זרם ההפעלה של מנגנון פעולה מסוג זה קטן, אך זרם הסגירה גדול מאוד, ויכול להגיע ליותר מ-100 אמפר באופן מיידי.

זו הסיבה שמערכת הזרם הישר של תחנת המשנה צריכה לפתוח ולסגור את האפיק כדי לשלוט באפיק. האם הסגירה מספקת את כוח הסגירה, ואם הבקרה מספקת חשמל ללולאת הבקרה.

אפיק הסגירה תלוי ישירות על חבילת הסוללות, מתח הסגירה הוא המתח של חבילת הסוללות (בדרך כלל כ-240 וולט), השימוש באפקט פריקת הסוללה מספק זרם גדול בעת הסגירה, והמתח חד מאוד בעת הסגירה. ואפיק הבקרה מחובר יחד באמצעות שרשרת הסיליקון והאם (בדרך כלל נשלט על 220 וולט), הסגירה לא תשפיע על יציבות מתח אפיק הבקרה. מכיוון שזרם הסגירה של מנגנון ההפעלה האלקטרומגנטי גדול מאוד, מעגל הסגירה המגן אינו עובר ישירות דרך סליל הסגירה, אלא דרך מגען הסגירה. מעגל ההפעלה מחובר ישירות לסליל ההפעלה.

סליל הסגירה של מגען הוא בדרך כלל מסוג מתח, וערך ההתנגדות גדול (כמה קילו-ט). כאשר ההגנה מתואמת עם מעגל זה, יש לשים לב לסגירה כדי לשמור על הפעלה כללית. אך זו אינה בעיה, ההפעלה שומרת על כך שה-TBJ יכול בדרך כלל להתחיל, כך שפונקציית מניעת הקפיצה עדיין קיימת. מנגנון מסוג זה כולל זמן סגירה ארוך (120ms~200ms) וזמן פתיחה קצר (60~80ms).

3. מנגנון הפעלת קפיץ

מנגנון מסוג זה הוא המנגנון הנפוץ ביותר כיום, הסגירה והפתיחה שלו מסתמכים על הקפיץ כדי לספק אנרגיה, סליל סגירת הקפיצה מספק אנרגיה רק ​​כדי לשלוף את פין מיקום הקפיץ, כך שזרם סגירת הקפיצה בדרך כלל אינו גדול. אגירת אנרגיה בקפיץ נדחסת על ידי מנוע אגירת האנרגיה.

לולאה משנית של מפעיל אגירת אנרגיה קפיץ

עבור מנגנון הפעולה האלסטי, אפיק הסגירה מספק בעיקר חשמל למנוע אגירת האנרגיה, והזרם אינו גדול, כך שאין הבדל גדול בין אפיק הסגירה לאפיק הבקרה. הגנה עם התיאום שלה, בדרך כלל אין צורך לשים לב למקום.

4. מפעיל מגנט קבוע

מפעיל המגנט הקבוע הוא מנגנון המיושם על ידי ABB בשוק המקומי, שיושם לראשונה במפסק הוואקום VM1 10kV שלה.

העיקרון שלו דומה בערך לסוג האלקטרומגנטי, ציר ההנעה עשוי מחומר מגנט קבוע, מגנט קבוע סביב הסליל האלקטרומגנטי.

בנסיבות רגילות, הסליל האלקטרומגנטי אינו נטען, כאשר המתג נפתח או נסגר, על ידי שינוי הקוטביות של הסליל באמצעות עקרון המשיכה המגנטית או הדחייה, מניע פתיחה או סגירה.

למרות שזרם זה אינו קטן, המתג "מאוחסן" על ידי קבל בעל קיבולת גדולה, אשר נפרק כדי לספק זרם גדול במהלך הפעולה.

היתרונות של מנגנון זה הם גודל קטן, פחות חלקים מכניים של תיבת הילוכים, ולכן האמינות טובה יותר ממנגנון הפעולה האלסטי.

בשילוב עם התקן ההגנה שלנו, לולאת ההפעלה שלנו מניעה ממסר מצב מוצק בעל התנגדות גבוהה, אשר למעשה דורש מאיתנו לספק לו דופק פעולה.

לכן, המתג, שמירת הלולאה בהחלט לא ניתן להפעיל, ההגנה של הקפיצה לא תופעל (המנגנון עצמו עם הקפיצה).

עם זאת, יש לציין כי בשל מתח הפעולה הגבוה של ממסר המצב המוצק, TW שלילי בעיצוב קונבנציונלי מחובר למעגל הסגירה, דבר שלא יגרום לממסר המצב המוצק לפעול, אך עלול לגרום לממסר המיקום להיכשל בהפעלה עקב מתח חלקי גבוה מדי.

1. גליל בידוד עליון (עם תא כיבוי קשת ואקום)

2. הורידו את גליל הבידוד

3. ידית פתיחה ידנית

4. שלדה (מנגנון הפעלה מובנה עם מגנט קבוע)

שנאי מתח

6. מתחת לחוט

7. שנאי זרם

8. באינטרנט

מצב זה שנתקלנו בו בשטח, תהליך הניתוח והעיבוד הספציפי ניתן לראות בחלק של מקרה שגיאות הבאג במאמר זה, שם יש תיאורים מפורטים.

ישנם גם מוצרים של מנגנוני הפעלה באמצעות מגנט קבוע בסין, אך האיכות לא הייתה ברמה הנדרשת בעבר. בשנים האחרונות האיכות הובאה בהדרגה לשוק. בהתחשב בעלות, למנגנון המגנט הקבוע הביתי בדרך כלל אין קיבול, והזרם מסופק ישירות על ידי אפיק הסגירה.

מנגנון ההפעלה שלנו מונע על ידי מגען הפעלה-כיבוי (בדרך כלל סוג זרם נבחר), בדרך כלל ניתן להפעיל את החזקה ואת הנגד-קפיצה.

5. סוג FS "מתג" ואחרים

מה שהזכרנו לעיל הם מפסקי זרם (הידועים בדרך כלל כמתגים), אך אנו עשויים להיתקל במה שמשתמשים מכנים מתגי FS בבניית תחנות כוח. מתג FS הוא למעשה קיצור של load switch + fast fuse.

מכיוון שהמתג יקר יותר, מעגל FS זה משמש לחיסכון בעלויות. הזרם הרגיל מוסר על ידי מתג העומס, וזרם התקלה מוסר על ידי הנתיך המהיר.

מעגל מסוג זה נפוץ במערכות תחנות כוח של 6 קילו-וולט. הגנה בשילוב עם מעגל כזה נדרשת לעתים קרובות כדי למנוע ניתוק או כדי לאפשר הסרה מהירה של זרם היתוך באמצעות השהייה כאשר זרם התקלה גדול מזרם השבירה המותר של מתג העומס. חלק ממשתמשי תחנות הכוח עשויים שלא לרצות להגן על לולאת החזקה.

בגלל האיכות הירודה של המתג, ייתכן שמגע העזר אינו במקומו, וברגע שמעגל השמירה מופעל, עליו להסתמך על פתיחת מגע העזר של המפסק לפני חזרתו, אחרת זרם סגירת הקפיצה יתווסף לסליל סגירת הקפיצה עד שהסליל יישרף.

סליל סגירת הקפיצה מתוכנן להיות מופעל לזמן קצר. אם הזרם נוסף למשך זמן רב, קל להישרף. ואנחנו בהחלט רוצים שתהיה לולאת החזקה, אחרת קל מאוד לשרוף את המגעים המגנים.

כמובן, אם המשתמש בשטח מתעקש, ניתן גם להסיר את לולאת האחיזה. באופן כללי, השיטה הפשוטה היא לנתק את הקו בלוח המעגלים ששומר על המגע הפתוח בדרך כלל של הממסר עם נקבת הבקרה החיובית.

באתר ניפוי השגיאות יש לשים לב, אם מתג ההפעלה והכיבוי פועלים, מחוון המיקום כבוי. (למעט קפיץ שאינו מאוחסן באנרגיה, ובמקרה כזה הלוח מציג אזעקה של קפיץ שאינו מאוחסן באנרגיה). יש לכבות את כוח הבקרה באופן מיידי כדי למנוע שריפת סליל המתג. זהו עיקרון בסיסי שיש לזכור במקום.