تفاوتها و کاربردهای مدارشکنها، کلیدهای بار و قطعکنندهها
قطع کنندههای مدار، کلیدهای بار و جداکنندهها همگی اجزای ضروری در سیستمهای الکتریکی هستند و در حالی که اکثر پرسنل برق با این اصطلاحات آشنا هستند، ممکن است در مورد تفاوتها و کاربردهای آنها سردرگمی وجود داشته باشد. برای مبتدیان برق، تمایز بین این دستگاهها میتواند به ویژه دلهرهآور باشد.
یک مدارشکن برای بستن، عبور دادن و قطع جریان در شرایط عادی و غیرعادی مدار، از جمله شرایط اتصال کوتاه، در یک بازه زمانی مشخص طراحی شده است. این یک وسیله ایمنی حیاتی است که مدارهای الکتریکی را از آسیب ناشی از اضافه بار یا اتصال کوتاه محافظت میکند.
از سوی دیگر، یک سوئیچ بار بین قطع کننده مدار و سوئیچ ایزوله قرار میگیرد. این سوئیچ دارای یک دستگاه خاموش کننده قوس الکتریکی ساده است که به آن اجازه میدهد جریانهای بار نامی و جریانهای اضافه بار خاص را قطع کند. با این حال، نمیتواند جریانهای اتصال کوتاه را قطع کند. سوئیچهای بار اغلب در موقعیتهایی استفاده میشوند که تعویض مکرر بارها مورد نیاز است، مانند سیستمهای توزیع یا مدارهای کنترل موتور.
یک سوئیچ ایزوله کننده، که به عنوان دیسکانکتور نیز شناخته میشود، برای قطع مدار در شرایط بیباری استفاده میشود. هدف اصلی آن ایجاد یک نقطه قطع قابل مشاهده بین تجهیزات تعمیر و نگهداری و منبع تغذیه است که ایمنی شخصی پرسنل تعمیر و نگهداری را تضمین میکند. از آنجایی که سوئیچهای ایزوله کننده فاقد دستگاههای تخصصی خاموش کننده قوس هستند، نمیتوان از آنها برای قطع جریانهای بار یا اتصال کوتاه استفاده کرد. بنابراین، آنها فقط باید زمانی فعال شوند که مدارشکن قبلاً مدار را قطع کرده باشد.
بنابراین، تفاوتهای کلیدی بین این سه دستگاه چیست؟ قطعکنندههای مدار برای محافظت از مدارها در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه طراحی شدهاند، سوئیچهای بار برای تعویض مکرر بارها استفاده میشوند و سوئیچهای ایزوله کننده یک نقطه قطع ایمن برای اهداف تعمیر و نگهداری فراهم میکنند.
با توجه به کاربردهایشان، قطعکنندههای مدار معمولاً در پنل توزیع اصلی یا پنلهای فرعی نصب میشوند تا از مدارهای جداگانه محافظت کنند. سوئیچهای بار ممکن است در سیستمهای توزیع، مدارهای کنترل موتور یا سایر کاربردهایی که در آنها نیاز به تعویض مکرر بار است، یافت شوند. سوئیچهای ایزوله اغلب در تابلو برق، پستهای برق یا سایر مکانهایی که پرسنل تعمیر و نگهداری باید در شرایط بدون بار روی تجهیزات الکتریکی کار کنند، استفاده میشوند.
در پایان، درک تفاوتهای بین قطعکنندههای مدار، کلیدهای بار و کلیدهای ایزوله برای پرسنل برق بسیار مهم است. با آشنایی با ویژگیها و کاربردهای منحصر به فرد آنها، میتوانید عملکرد ایمن و کارآمد سیستمهای الکتریکی خود را تضمین کنید.
▶ 01 توضیح اصطلاحات سوئیچ بار، قطع کننده مدار و بریکر
سوئیچ بار:
عملکرد: میتواند جریانهای مختلف را در شرایط کاری عادی مانند جریان بار، جریان تحریک، جریان شارژ و جریان بانک خازنی ببندد و قطع کند.
کاربرد: میتواند به تنهایی در مدارهایی که به دلیل الزامات مشخصات، نیاز به نقاط قطع واضح دارند، استفاده شود.
شرایط کارکرد: میتواند تحت بار کار کند، به این معنی که میتواند در حین برقدار بودن روشن و خاموش شود.
کلید ایزوله کننده (قطع کننده):
عملکرد: فاصله عایقی بین کنتاکتها را در حالت تقسیمشده و علامت قطع آشکار فراهم میکند. در حالت بسته، میتواند جریان را در شرایط عادی و غیرعادی مدار (مانند اتصال کوتاه) عبور دهد، اما برای قطع جریانهای خطا طراحی نشده است.
کاربرد: اغلب همراه با قطعکنندههای مدار استفاده میشود تا از وجود یک نقطه قطع آشکار در مدار اطمینان حاصل شود.
وضعیت کارکرد: تحت بار قابل استفاده نیست؛ فقط زمانی که مدار روشن نیست، میتوان آن را باز و بسته کرد.
قطع کننده مدار:
عملکرد: میتواند جریان را در شرایط عادی و غیرعادی مدار (از جمله شرایط اتصال کوتاه) در مدت زمان مشخصی قطع، وصل و عبور دهد. این قطعه برای محافظت از مدارها در برابر آسیب ناشی از اضافه بار یا اتصال کوتاه طراحی شده است.
کاربرد: معمولاً در تابلوی توزیع اصلی یا تابلوهای فرعی برای محافظت از مدارهای جداگانه استفاده میشود. اغلب همراه با کلیدهای ایزوله استفاده میشود.
شرایط کار: میتواند در هر دو شرایط مدار عادی و غیرعادی کار کند.
به طور خلاصه، سوئیچ بار، سوئیچ ایزوله و بریکر مدار هر کدام عملکردها و کاربردهای منحصر به فردی دارند. سوئیچ بار برای سوئیچینگ بار طراحی شده است، سوئیچ ایزوله یک نقطه قطع ایمن را فراهم میکند و بریکر مدار از مدارها در برابر آسیب محافظت میکند. درک این تفاوتها برای اطمینان از عملکرد ایمن و کارآمد سیستمهای الکتریکی بسیار مهم است.
▶ 02 معرفی نوع سوئیچ بار، قطع کننده مدار و قطع کننده مدار
سوئیچهای بار، سوئیچهای ایزوله و قطعکنندههای مدار به ولتاژ بالا و پایین تقسیم میشوند.
۱. برای سوئیچ بار:
شش نوع اصلی از سوئیچهای بار ولتاژ بالا وجود دارد:
① سوئیچ بار ولتاژ بالای تولید کننده گاز جامد: از انرژی خود قوس شکستن استفاده میکند تا ماده تولید کننده گاز در محفظه قوس، گاز لازم برای خاموش کردن قوس را تولید کند. ساختار آن نسبتاً ساده است و برای محصولات 35 کیلوولت و کمتر مناسب است.
②سوئیچ بار فشار قوی پنوماتیکی: از گاز فشرده پیستون برای خاموش کردن قوس در طول فرآیند شکست استفاده میکند و ساختار آن نسبتاً ساده است و برای محصولات 35 کیلوولت و کمتر مناسب است.
③ کلید بار فشار قوی از نوع هوای فشرده: از هوای فشرده برای خاموش کردن قوس استفاده میکند و میتواند جریان بزرگی را قطع کند. ساختار آن نسبتاً پیچیده است و برای محصولات 60 کیلوولت و بالاتر مناسب است. ④ کلید بار فشار قوی SF6: از گاز SF6 برای خاموش کردن قوس استفاده میشود و جریان قطع آن بزرگ است و عملکرد جریان خازنی قطع آن خوب است، اما ساختار آن نسبتاً پیچیده است و برای محصولات 35 کیلوولت و بالاتر مناسب است.
⑤ سوئیچ بار ولتاژ بالا غوطهور در روغن: از انرژی خود قوس برای تجزیه و تبدیل روغن به گاز در اطراف قوس و خنک کردن آن برای خاموش کردن قوس استفاده کنید. ساختار آن نسبتاً ساده است، اما سنگین است و برای محصولات فضای باز 35 کیلوولت و کمتر مناسب است.
⑥ سوئیچ بار ولتاژ بالا از نوع خلاء: از محیط خلاء برای خاموش کردن قوس استفاده میکند، عمر الکتریکی طولانی و قیمت نسبتاً بالایی دارد و برای محصولات 220 کیلوولت و کمتر مناسب است.
سوئیچ بار ولتاژ پایین، گروه فیوز سوئیچ نیز نامیده میشود. این سوئیچ برای روشن و خاموش کردن دستی مدار باردار به ندرت در مدار فرکانس برق AC مناسب است. همچنین میتوان از آن برای محافظت در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه خط استفاده کرد. قطع کننده مدار توسط تیغه تماسی تکمیل میشود و محافظت در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه توسط فیوز تکمیل میشود.
۲. برای ایزوله کردن سوئیچها
با توجه به روشهای مختلف نصب، کلیدهای ایزوله ولتاژ بالا را میتوان به کلیدهای ایزوله ولتاژ بالا در فضای باز و کلیدهای ایزوله ولتاژ بالا در فضای بسته تقسیم کرد. کلید ایزوله ولتاژ بالا در فضای باز به یک کلید ایزوله ولتاژ بالا اشاره دارد که میتواند در برابر اثرات باد، باران، برف، آلودگی، میعان، یخ و یخبندان غلیظ مقاومت کند و برای نصب در تراس مناسب است. با توجه به ساختار ستونهای عایق آن، میتوان آن را به جداکنندههای تک ستونی، جداکنندههای دو ستونی و جداکنندههای سه ستونی تقسیم کرد.
در میان آنها، کلید چاقویی تک ستونی مستقیماً از فضای عمودی به عنوان عایق الکتریکی شکستگی زیر شینه هوایی استفاده میکند. بنابراین، مزایای بارز آن صرفهجویی در فضای اشغال شده، کاهش سیمهای رابط و در عین حال وضوح وضعیت باز و بسته شدن است. در مورد انتقال ولتاژ فوق العاده بالا، پس از اینکه پست برق از کلید چاقویی تک ستونی استفاده میکند، تأثیر صرفهجویی در فضای کف قابل توجهتر است.
در تجهیزات ولتاژ پایین، عمدتاً برای سیستمهای توزیع برق ترمینال ولتاژ پایین مانند خانههای مسکونی و ساختمانها مناسب است. وظایف اصلی: قطع و وصل خطوط با بار
در اینجا باید توجه داشت که در توزیع برق ترمینال ولتاژ پایین، میتوان سوئیچ ایزولاسیون را با بار سگمنت کرد! در موارد دیگر و تحت فشار بالا، این کار مجاز نیست!
۳. برای قطع کنندههای مدار
قطعکنندههای مدار ولتاژ بالا تجهیزات اصلی کنترل برق در نیروگاهها، پستهای برق و اتاقهای توزیع برق هستند. هنگامی که سیستم از کار میافتد، با حفاظت رله همکاری میکند تا به سرعت جریان خطا را قطع کند تا از گسترش دامنه حادثه جلوگیری شود.
بنابراین، کیفیت کلید قطع کننده مدار ولتاژ بالا مستقیماً بر عملکرد ایمن سیستم برق تأثیر میگذارد؛ انواع مختلفی از کلید قطع کننده مدار ولتاژ بالا وجود دارد که میتوان آنها را بر اساس خاموش کردن قوس الکتریکی به کلید قطع کننده مدار روغنی (کلید قطع کننده مدار روغنی بیشتر، کلید قطع کننده مدار روغنی کمتر) تقسیم کرد. کلید قطع کننده مدار هگزافلورید گوگرد (کلید قطع کننده مدار SF6)، کلید قطع کننده مدار خلاء، کلید قطع کننده مدار هوای فشرده و غیره.
قطع کننده مدار ولتاژ پایین، سوئیچ اتوماتیک نیز نامیده میشود که معمولاً با نام "سوئیچ هوایی" شناخته میشود و به قطع کننده مدار ولتاژ پایین نیز اشاره دارد. میتوان از آن برای توزیع انرژی الکتریکی، راهاندازی نامنظم موتورهای آسنکرون، محافظت از خطوط برق و موتورها و غیره استفاده کرد و میتواند در صورت اضافه بار یا اتصال کوتاه یا افت ولتاژ شدید، مدار را به طور خودکار قطع کند. عملکرد آن معادل سوئیچ فیوز و ترکیبی از رلههای بیش از حد و کم گرم شدن و غیره است. علاوه بر این، معمولاً پس از قطع جریان خطا نیازی به تعویض قطعات نیست و به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است.
▶ 03 تفاوت بین سوئیچ بار، دیسکانکتور و بریکر مدار
۱. سوئیچ بار میتواند با بار شکسته شود و عملکرد خاموش کردن قوس خودکار را دارد، اما ظرفیت قطع آن بسیار کم و محدود است.
۲. به طور کلی، سوئیچ ایزوله کننده را نمیتوان با بار شکست. در ساختار آن هیچ خاموش کننده قوس الکتریکی وجود ندارد و همچنین سوئیچهای ایزوله کنندهای وجود دارند که میتوانند بار را بشکنند، اما ساختار آن با سوئیچ بار که نسبتاً ساده است، متفاوت است.
۳. هم کلید بار و هم کلید ایزوله میتوانند یک نقطه قطع آشکار تشکیل دهند. اکثر بریکرها عملکرد ایزولهسازی ندارند و تعداد کمی از بریکرها عملکرد ایزولهسازی دارند.
۴. سوئیچ ایزوله کننده عملکرد حفاظتی ندارد. حفاظت سوئیچ بار معمولاً توسط فیوز محافظت میشود، فقط در برابر قطع سریع و اضافه جریان محافظت میشود.
۵. ظرفیت قطع مدارشکن را میتوان در فرآیند تولید بسیار بالا برد. این امر عمدتاً به اضافه کردن ترانسفورماتورهای جریان برای همکاری با تجهیزات ثانویه برای حفاظت متکی است. این مدارشکن میتواند دارای حفاظت اتصال کوتاه، حفاظت اضافه بار، حفاظت نشتی و سایر عملکردها باشد.
