در زمان های دور، کلیدهای فشار قوی به شکلی حجیم و بسیار سنگین طراحی می شدند، چرا که در هنگام قطع و وصل زیر بار (On-Load) تنش های الکتریکی بسیار بالایی را باید متحمل می شدند، اما خوشبختانه رفته‌رفته تکنولوژی باعث شده حجم و وزن این ادوات مهم بسیار کاهش یابد و عملا نیز شاهد حذف روغن در ساختار اصلی آنها باشیم.

به جز نیروگاه‌ها، کلید های فشار قوی را می توان در پست های فشار قوی رویت کرد، این کلیدها به دلیل داشتن جریان و ولتاژ نامی بسیار بالا عمدتا در کاربردهای بسیار خاص مورد استفاده قرار می گیرند و از طرفی به دلیل هزینه بالای خرید، نگه داری و سرویس های دوره ای آنها از اهمیت بالایی برخوردار است.

در زمینه عملکرد یک کلید فشار قوی چالشی ترین اتفاق چیست؟

خاموش کردن جرقه یا آرک را می توان مهمترین وظیفه یکی کلید فشار قوی و حتی فشار ضعیف دانست. در ادامه نگاهی خواهیم داشت به انواع روش های خاموش کردن جرقه.

روشهای مختلف خاموش کردن جرقه

الف: در کلیدهای فشار ضعیف

• استفاده از یک کلید فرعی با مقاومت سری
• ازدیاد طول قوس
• تشدید خنک کردن
• مقطع کردن قوس
• خاموشی درنقطه صفر
• خازن موازی با کنتاکتها
• خلاء روغن

ب: در کلیدهای فشارقوی

• خاموش کننده های جامد
• خاموش کننده های مایـع
• خاموش کننده های گازی

استفاده از یک کلید فرعی با مقاومت سری

در این روش ابتدا کلید فرعی باز می‌شود و مقاومت را وارد مدار می‌کند و بعد کلید اصلی باز می‌شود. با گذاشتن مقاومت مقدار ولتاژ برگشتی کمتر می‌شود.

ازدیاد طول قوس

همانطورکه می دانیم یک قوس الکتریکی همیشه سعی می کند از محل اولیه خود دور شود. عامل دور شدن و حرکت کردن قوس، یکی حرارت و دیگری نیروی حوزه الکترومغناطیسی است. دراثر حرارت قوس، هوای اطراف قوس گرم شده و به بالا صعود می کندو قوس را نیز بدنبال خود می کشد.

تشدید خنک کردن

در موقع راندن قوس، اگر انتهای محفظه جرقه گیر باز باشد جرقه با ورود تدریجی به هوای سرد خود به خود خنک می‌شود. حتی میله های عایقی که در محفظه نصب می شوند نیز در خنک کردن قوس بسیار موثراند.

بنابراین برای سریعتر خنک کردن قوس در بعضی از کلیدها محفظه جرقه گیر را طوری می سازند که سطح قاعده فوقانی آن کوچکتر از سطح قاعده تحتانی باشد (هرم ناقص).

درنتیجه تماس جرقه با محفظه عایقی که اغلب از سرامیک یا سفال می باشد میسرشده و عمل خنک کردن تشدید میگردد.

خاموش کننده های جامد

این خاموش کننده ها به سه قسمت تقسیم می شوند:

الف) خاموش کننده هایی که در اثر حرارت می سوزند

این خاموش کننده ها وقتی که میسوزند باعث می شوند که تراکم مواد زیاد شود و خود عامل جرقه و یا آرک شوند، (یعنی جرق را خاموش می کند). مانند (خاک کوارتز که معمولاً در فیوزهای فشار قوی استفاده می شود.)

ب) خاموش کننده هایی که حرارت را جذب می کنند

این مواد حرارت را جذب می کنند بدون آنکه به خود آنها آسیبی برسد. در این حالت بدلیل جذب حرارت مواد لازم جهت ایجاد آرک در مسیر جرقه کاهش پیدا می کند. مانند (سرامیک، سفال). معمولاً در کلیدهای پر قدرت نمیتوان از آنها استفاده کرد.

ج) خاموش کننده هایی که در اثر حرارت تبخیر می شوند

در این روش عمل تبخیر کاملاً صورت می گیرد. لایه ای از این مواد روی کنتاکت‌ها وجود دارد که در هنگام جرقه تبخیر می شود. مانند (فیبرها و آمینوپلاستها)

خاموش کننده های مایع

این خاموش کننده ها به دو قسمت تقسیم می شوند:

الف) خاموش کننده های روغنی

روغن به دلیل داشتن امکان چسبندگی بالا و قابلیت جاری شدن، می تواند زمانی که کنتاکت ها از هم باز می شوند فضای بین دو کنتاکت را پر کند و میزان جرقه را بطور قابل ملاحظه ای کاهش دهد. اما این روغن زمانی که تحت تأثیر حرارت قرار می گیرد تجزیه می شود و از آن گازهایی نظیر هیدروژن متصاعد می گردد. هیدروژن قابلیت حرارتی بالایی داشته و می تواند آن را به محیط تحویل دهد.

یکی از معایب روغن اینست که قابل اشتعال است، به همین دلیل روغن در کلیدهای پر قدرت یعنی شبکه های بزرگ استفاده نمی شود.

ب) خاموش کننده های آبـی

آب زمانی که تحت تأثیر جرقه قرار گیرد می تواند جرقه را خنک کند، در این حالت به هیدروژن و اکسیژن تجزیه شده و در ادامه هیدروژن می تواند سبب خنک شدن محفظه گردد.

معایب آب اینست که خیلی زود در هوای گرم تبخیر و در هوای سرد یخ می زند.

مزیت آب نسبت به روغن اینست که زمانی که روغن تجزیه می شود هوا را آلوده می کند (دود تولید می‌کند) ولی آب اثرات زیست محیطی ندارد.

خاموش کننده های گازی

این خاموش کننده ها به سه قسمت تقسیم می شوند:

الف) گاز ازت

این گاز برای کلیدهای ابتدایی فشار قوی استفاده می شده (کلیدهای هوایی). این گاز نسبت به سایر گازها دارای قابلیت هدایت حرارتی خوبی می باشد.

ب) گاز هیدروژن

اثر خاموش کنندگی هیدروژن نسبت به ازت بالاتر است چون قابلیت هدایت حرارتی بالایی دارد. عیب این گاز گران بودن آن بوده و به همین دلیل معمولاً کلیدها را با عایقی پر می کنند تا بواسطۀ عمل تجزیۀ شیمیایی عایق هیدروژن تولید کند.

ج) گاز SF6

این گاز قابلیت هدایت حرارتی بالایی دارد، این گاز مانند هیدروژن در اوایل خیلی گران قیمت بود، ولی با پیشرفته شدن تولید این گاز، استفاده از آن برای کلیدهای فشارقوی روز به روز افزایش یافت.

در ادامه کتاب کلیدهای فشار قوی منتشر شده توسط ره آوران فنون پتروشیمی آورده شده است که می تواند در زمینه شناخت و تعمیرات این دست از کلیدها مفید واقع گردد.

فهرست کتاب کلیدهای فشار قوی

• فصل اول: کلیدهای (دیژنکتور های) فشار قوی
  • اهدف آموزشی فصل اول
  • تعریف
  • تقسیم بندی کلید ها از نظر محفظه قطع قوس الکتریکی
  • تقسیم بندی کلیدها از نظر مکانیزم عملکرد
  • خواص گاز SE6 وکاربرد آن
  • کلیدهای SE6
  • مکانیزم های عملکرد
  • اجزاء جنبی کلید
  • اطلاعات مورد نیاز برای انتخاب کلید
  • قدم های انتخاب کلید قدرت
  • پرسش فصل اول
  • همچنین بخوانید:پایان نامه بررسی عملکرد کلیدهای قدرت در پست های فشار قوی
• فصل دوم: سکسیونرهای فشار قوی
  • اهدف آموزشی فصل دوم
  • تعریف
  • چفت و بستها
  • انواع سکسیونرهای فشار قوی
  • نتیجه گیری
  • نوع مکانیزم عملکرد
  • اجزاء جانبی سکسیونرها
  • اطلاعات مورد نیاز برای انتخاب سکسیونر
  • قدمهای انتخاب سکسیونر قدرت
  • پرسش فصل دوم
  • مراجع

راستی! برای دريافت مطالب جديد در پیج اینستاگرم PowreEn عضو شويد.