+- تالار گفتگوی کیش تک/ kishtech forum (http://forum.kishtech.ir)
+-- انجمن: پردیس فناوری کیش (http://forum.kishtech.ir/forumdisplay.php?fid=1)
+--- انجمن: مهندسی الکترونیک و الکتروتکنیک (http://forum.kishtech.ir/forumdisplay.php?fid=169)
+--- موضوع: انواع کلیدهای قدرت (/showthread.php?tid=41406)
انواع کلیدهای قدرت - Murtaza - 21-05-2020
انواع کلیدهای قدرت :
1- کلید روغنی Olschalter – Oilcircuit – breaker
این کلید که درسالهای 1910 تا 1925 از متداولترین کلیدهای فشار قوی با قدرت زیاد بشمار می رفت ، امروزه توسط کلیدهای مدرن دیگر ( گازی وکم روغن ) بخصوص در اروپا بکلی کنار زده شده است .
درکلید روغنی در درجه اول از روغن بعنوان عایق استفاده میشود و بدین جهت هر چه فشار الکتریکی شبکه بیشتر باشدحجم روغن داخل کلید نیز زیادتر می گردد . بطوریکه وزن روغن در کلید روغنی KV 220 نزدیک به 20 تن می رسد و همین حجم زیاد روغن یکی ازبزرگترین معایب این نوع کلید بخصوص در موقع آتش سوزی است . در ضمن در موقع قطع کلید حباب های گازی که درمحفظه احتراق ایجاد می شود ، بمحض خارج شدن میله ازمحفظه با سرعت بطرف خارج کشیده شده و در قطع سریع جرقه موثر واقع می شود .
2- کلید کم روغن:کلید روغنی سه فاز KV 10 با قطع کننده های پریمر
روغن درکلید کم روغن بعنوان ایزولاسیون و یا عایق کننده این فازها ویا فاز وزمین بکار برده نمی شود، بلکه از آن فقط به عنوان خاموش کننده جرقه استفاده می شود و بهمین جهت مقدار روغنی که درکلیدهای کم روغن به کار برده می شود نسبتبه کلیدهای روغنی خیلی کمتر است . مثلاً مقدار روغن در یک کلید روغنی KV 10 و MVA 200 درحدود 70 کیلوگرم است در صورتیکه درکلیدکم روغن با همان مشخصات فقط 6 کیلوگرم روغن کافی است . کلید کم روغن برای هر ولتاژی تا 765 کیلوولت و قدرت قطع زیاد (GVA 50 ) ساخته می شود . کلیدهای ولتاژ زید ( از 60 تا 110 هزار ولت ) اغلب دارای قطع متوالی هستند ومحفظة احتراق آنها معمولاً دریک ایزولاتور قرار درد. در ولتاژ بالاتر می توان تعدادی از این کلیدها را بطورمتوالی (سری) نصب کرد.
3- کلیداکسپانزیون
کلیداکسپانزیون کلیدیست که درآن از آب به عنوان مادة خاموش کنندة جرقه استفاده شده است و بهمین جهت اغلب کلیدآبی نیز نامیده می شود. یکی از مهمترین خواص این کلید این است که چون آب داخل محفظة احتراق قابل اشتعال نیست هیچگونه انفجاری کلید را تهدید نمی کندومانند کلیدهای روغنی باعث آتش سوزی نمی شود.
هر قطب کلید دارای یک محفظة احتراق مخصوص خود است که با مقداری آب وماده ضد یخ پر شده است . درموقع جدا شدن کنتاکت میله ای از کنتاکت ثابت لایه ای شکل یک قوس الکتریکی بین این دو کنتاکت برقرار می شودکه در اثر حرارت زیاد آن ، آب داخل محفظة احتراق را تبخیر وتجزیه می کند. درکلیدهای اکسپانزیون با ولتاژ یاد به جای آب از روغن مخصوصی که نقطةاشتعال آن خیلی بالا است استفاده می شود.
4- کلید هوایی
در کلید هوائی اولاً برای خاموش کردن جرقه وخارج کردن یون ها (یونیزه کردن )و خنک کردن جرقه از هوای سرد تحت فشار استفاده می شود ودر ثانی این تنها کلیدی است که قدرت خاموش کنندگی آن مستقل از جریان است وفقط تابع هوای کمپرس شده ای است که قبلاً در یک منبع ذخیره شده و با فشار ثابت ومقدار ثابت برای هر شدت جریانی به داخل محفظة احتراق هدایت می شود . لذا این کلید ها بر خلاف کلیدهای دیگر که خود وسیلة خاموش کردن جرقه را بوجود می آورند دارای زمان قطع بسیار کوتاهی هستند .زیرا زمان لازم برای بوجود آوردن عامل مؤثر ،گرچه کوتاه مدت هم باشد ، از بین می رود .
از معایب کلید هوائی می توان قطع جریان کوچک را درزمانی غیر از موقعی که جریان از صفر می گذرد ،نامید .زیرا همانطور که می دانیم در این حالت امکان بوجود آمدن ولتاژ های ضربه ای خیلی زیاد است .
در ضمن چون مادة خاموش کننده از خارج هدایت می شود ، باید قبلاً آماده باشد و بدین جهت باید کلید ومتعلقات آن دائماً تحت مراقبت وکنترل شدیدقرار گیرند. بجاست که گفته شود کلید هوائی هر سال یکبار یا حداقل بعد از 3000 قطع و وصل احتیاج به یک سرویس وروغن کاری کامل و پس از 2500-10000 قطع و وصل باید به کلی از هم جدا شده وب عضی ازقسمتهای متحرک آن تعویض ومرمت گردد.
برای روغن کاری کلید از روغن کاملاً تمیز وبی رنگ (وازلین خالص ) استفاده می شود.
5- کلیدگاز سخت (جامد )
در پستها و شبکه های برق کوچک که دارای تاسیسات محدود وفاقد دستگاه کمپرسور و تهیه هوای آزاد فشرده می باشند ، نصب کلیدهای هوائی (هوائی فشرده ) مقرون به صرفه نیست وبدین جهت اغلب از کلید اکسپانزیون (آبی ) و یا از کلید دیگری به اسم کلیدگاز جامد استفاده می شود . در کلیدگاز جامد نیز مانند کلیدهای روغنی و کم روغن ، گازی که باعث خاموش کردن وبرنگشتن جرقه به وجود می اید.
لذا قدرت قطع این کلید نیز تابع شدت جریان قطع است . محل قطع شدگی در این کلید قابل روئت است . که این خود ازمحاسن کلید است و به آن حالت سکسیونر قابل قطع زیر زیر جریان اتصال کوتاه رامیدهد.
کلیدگاز جامد جریان خیلی زیاد را در اولین نیم دوره زمانی ، به محض عبور جریان از صفر ودرست در همان موقعی که لوله کنتاکت دهنده ، مجرای خروج گاز را باز می کند قطع میکند ، در صورتی که جرقه جریانهای کم در فاصله بیشتر دوکنتاکت ودر زمان دومین نیم موج قطع می شود .این کوتاه بودن زمان جرقه به علت گاز شدیدی است که از عایق ها متصاعد می شود و به همین جهت سطوح میله ولولة جرقه گیر عایقی نیز خیلی زود فرسوده ومستعمل نمی شود ومعمولاًپس از هر چندصد بار قطع احتیاج به تعویض پیدا می کنند . این کلیدها برای اختلاف سطح تا KV 20 و قدرت قطع تا KV 200 ساخته می شوند .
6- کلید SF6 (کلید با گاز هگزافلورید گوگرد )
در این نوع کلید از گاز SF6 به عنوان مادة خاموش کنندة جریان وعایق بین دو کنتاکت ونگهدارندة ولتاژ استفادة شده است . گاز SF6 الکترون های آزاد را جذب می کندو ایجاد یون منفی بدون تحرک می کند.
درنتیجه مانع ایجاد ابر بهمنی الکترونها که باعث شکست عایق و ایجاد جرقه میشودمی گردد .به طوری که استقامت الکتریکی گاز SF6 به 2 تا 3 برابر استقامت الکتریکی هوا می رسد گاز SF6 از نظر شیمیایی کاملاً با ثبات است و میل ترکیبی آن خیلی کم و غیر سمی می باشد و تقریباً 5 برابر هوا وزن دارد و درمقابل حرارت زیاد نیز پایدار و غیرقابل اشتعال است .در ضمن این گاز دارای قابلیت هدایت حرارتی بسیار زیاد است . لذا علاوه بر اینکه درخاموش کردن جرقه بسیار مؤثر واقع می شود، عایق بسیار با ارزشی نیز می باشد.
کمپرسور تشکیل شده از یک سیلندر عایقی پر از گاز که بوسیلة میلة فرمان مخصوصی بطرف پایین و بالا حرکت می کند و در ضمن باعث و وصل کلیدمی شود.
7- کلیدخلاء
نظر به اینکه اصولاً حامل های باردار ( الکترون آزاد ) باعث هدایت جریان در فلزات و ایجاد قوس الکتریکی درعایق می شوند ، لذا در خلاء کامل چون هیچ عنصری وجود ندارد که حامل الکترونها باشد، جدا شدن دوکنتاکت فلزی جریان دار به احتمال قوی بدون ایجادجرقه انجام گیرد.
باتوجه به این اصل مهم کلیدهای فشار قوی که کنتاکت های آن در خلاء از هم جدا می شوندساخته شده است :
کلید خلاء بطورکی از سه قسمت اصلی زیر تشکیل شده است :
1- کپسول خلاء از فولاد کرم نیکل با کنتاکتورها
2- نگهدارنده کنتاکتورها وایزولاتورها
3- وسایل مکانیکی رسانای فرمان قطع ووصل