Neden ihtiyacımız var ve güç anahtarlama cihazları nelerdir?

Anahtarlama cihazı, elektrik devresini kontrol etmenin ana işlevini yerine getirir: açma ve kapatma. Bu tip aparat şunları içerir: bıçak anahtarları, anahtarlar, ayırıcılar.

Anahtarlar, elektrik devrelerini "canlı", yani devreden bir elektrik akımı akarken açıp kapatmak için tasarlanmıştır.

Hareketli parçalara sahip tüm elektrikli cihazlar, otomatik ve otomatik olmayan olarak ayrılabilir. Otomatik - bunlar, belirli bir devre modundan harekete geçen cihazlar veya eylemi yalnızca operatörün iradesine bağlı olan otomatik olmayan makinelerdir.

Devre kesiciler, düşük voltaj (1000 V'a kadar olan voltajlar için mevcuttur) ve yüksek voltajdır (1000 V'un üzerindeki voltajlar için).

Otomatik olmayan en basit alçak gerilim şalteri — anahtaresas olarak hareketli bir bıçak, sabit bir kontak ve bir saptan oluşur.

Operatör, bıçağı dikey veya yatay konuma çevirerek anahtarı manuel olarak açar veya kapatır. Devre kesici kontakları sadece havada bulunur.

Basit bir tek kutuplu ruble anahtarı

Almanya'daki tarihi bir hidroelektrik santralinde 700 ruble

Çin'de iç mekan anahtarlama tertibatındaki sigortalar

Çalışma voltajının ve gücünün artmasıyla, böyle bir cihaz artık çalışma ihtiyaçlarını karşılayamaz ve giderek daha gelişmiş anahtar türleri ortaya çıkar.

1000 V'a kadar olan elektrik tesisatlarında en yaygın olarak kullanılırlar. farklı tasarımlarda hava kesiciler.

Akım 16A için Siemens alçak gerilim devre kesici

Schneider Electric 125 A alçak gerilim devre kesici

Elektrik odasında ev tipi devre kesiciler (aralarında 30 yıl fark vardır)

Anahtarın saptırıcı kontakları arasında devrenin enerjisi kesildiğinde elektrik arkı oluşur ödenecek. Daha iyi ark söndürme için makinelerde ark söndürme işlemini iyileştiren özel aparatlar kullanılmaktadır. ark söndürme odaları farklı tasarımlar

Kapalı şalt elektrik panosu

Yüksek gerilim devreleri için, basit bir açık tip devre kesici artık işletim gerekliliklerini karşılayamaz. Anahtar tasarımının iyileştirilmesi yönünde yapılan ilk şey, kontakları düşürmek oldu. trafo yağında, sözde yağ anahtarı ile sonuçlanır. Şu anda, yağ kırıcı, çalışmaları için bilim ve teknolojinin birçok başarısını kullanan çok karmaşık bir cihazdır.

Trafo Merkezi Yüksek Gerilim Yağ Kırıcı

Kapatma sırasında yağ şalterinin çalışması şuna indirgenir: arkın yüksek sıcaklığının etkisiyle yağ, ana bileşeni hidrojen olan gazlara ayrışır.Böylece ark, dinamik durumdaki bir gaz ortamında yanar, iyonize ve iyonize olmayan parçacıkların, soğuk ve sıcak gaz parçacıklarının şiddetli bir karışımı vardır ve akımın sıfırdan geçtiği anlardan birinde, periyodiklik, ark söner.

Gaz oluşumu çok güçlüdür, anahtarda önemli bir basınç oluşur ve anahtar doğru tasarlanmazsa patlayabilir.

Ark söndürme hazneli yağlı devre kesiciler ile ark söndürme daha acısız ve hızlıdır. Burada arkın enerjisi, gazın ark etrafındaki hareketini büyük ölçüde artıran ve böylece arkın söndürülmesine katkıda bulunan bir basınç oluşturmak için kullanılır.

Pek çok kamera tasarımı vardır ve çalışma ilkeleri oldukça farklıdır, ancak hepsi temelde iki amaçtan birine hizmet eder:

• veya ark ile ilgili olarak petrol ve gaz hareketi yaratın;
• veya ark, yağa ve özel odaların duvarlarına göre hareket ettirilir.

Bu tür anahtarlar için, sürücü artık anahtarla yapısal bir birim değildir: çoğu durumda, sürücü yapısal olarak anahtardan ayrı olarak uygulanır ve özel mekanizmalar kullanılarak anahtara bağlanır.

Uzun zamandır toplu yağ devre kesicilerin yerini alan başka birçok yüksek voltajlı devre kesici türü de vardır. Bu, örneğin, küçük hacimli yağ anahtarlarıPorselen tankların kullanıldığı ve bu nedenle tankın temas yerlerinde özel izolasyon gerektirmeyen ve içindeki yağ miktarının çok daha az olduğu bir tanktır.

10 kV gerilim için yağ kolonu şalteri

Bundan sonra, arkın bir basınçlı hava jeti ile söndürüldüğü "basınçlı hava kesiciler"den bahsedilmelidir. Bu anahtarların bir takım avantajları vardır ve giderek yağ anahtarlarının yerini almaktadır. Onlar için tahrik ayrıca basınçlı havayla da çalışır, ancak tahrik kontrolü elektriklidir.

110 kV gerilim için açık devre kesici

Modern vakum ve SF6 devre kesiciler de kullanılmaktadır.

vakum kesici

Devre kesici SF6

Modern anahtarların tasarımı çok çeşitlidir ve onlar hakkında daha fazla bilgiyi buradan edinebilirsiniz:Yüksek gerilim yağı, SF6 ve vakumlu devre kesicilerin karşılaştırmalı özellikleri

Ayırıcılar aynı zamanda bir yüksek voltajlı anahtarlama cihazıdır, ancak gerilim altındayken açılıp kapanacak şekilde tasarlanmamıştır (her bir ayırıcı tipi için özel olarak belirtilen çok düşük akımların anahtarlanması durumları hariç).

Yüksek gerilim ayırıcıkural olarak, inşa edilmiş hava, yani, basitçe havada olan kontaklarla, çünkü bir ayırıcının ana gereksinimlerinden biri, kontaklarının doğrudan görülebilmesidir, böylece ayırıcının olup olmadığını doğru bir şekilde belirlemek mümkündür. açık veya kapalı.

Ayırıcı

Esasen bir ayırıcı, bir devrenin metal iki bölümünü birbirine bağlamak (veya bağlantısını kesmek) için, bu bölümlerden akım akamadığı zaman tasarlanmış bir elektrikli cihazdır.

Ayırıcının tasarımı bıçaklı anahtarın tasarımına çok benzer, yalnızca yüksek çalışma voltajına karşılık gelen boyutları çok daha büyüktür ve tahrik sistemi bıçaklı anahtarınkinden çok daha karmaşıktır.

Açma ve kapama işlemlerini gerçekleştiren bir dizi başka cihaz, örneğin güç anahtarlama ekipmanına atfedilebilir. yük ayırıcılar, ayırıcılar ve kısa devreler, ancak bu makalede listelenen cihazlar, anahtarlama ekipmanının en önemli temsilcileridir.

Ayrıca bakınız: Bunlar nedir, alçak gerilim şalt sistemi nasıl düzenlenir ve nasıl çalışır?