Γιατί χρειαζόμαστε και τι είναι οι συσκευές μεταγωγής ισχύος

Η συσκευή μεταγωγής εκτελεί την κύρια λειτουργία του ελέγχου του ηλεκτρικού κυκλώματος: την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση του. Αυτός ο τύπος συσκευής περιλαμβάνει: διακόπτες μαχαιριών, διακόπτες, αποζεύκτες.

Οι διακόπτες έχουν σχεδιαστεί για να ενεργοποιούν και να απενεργοποιούν τα ηλεκτρικά κυκλώματα "ζωντανά", δηλαδή, ενώ ένα ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσα από το κύκλωμα.

Όλες οι ηλεκτρικές συσκευές με κινούμενα μέρη μπορούν να χωριστούν σε αυτόματες και μη αυτόματες. Αυτόματα - πρόκειται για συσκευές που τίθενται σε λειτουργία από μια δεδομένη λειτουργία κυκλώματος, ή μηχανές, και μη αυτόματα, η δράση των οποίων εξαρτάται μόνο από τη βούληση του χειριστή.

Οι διακόπτες κυκλώματος είναι χαμηλής τάσης (διαθέσιμοι για τάση έως 1000 V) και υψηλής τάσης (για τάση άνω των 1000 V).

Ο απλούστερος μη αυτόματος διακόπτης χαμηλής τάσης — διακόπτηςπου αποτελείται κυρίως από μια κινητή λεπίδα, μια σταθερή επαφή και μια λαβή.

Ο χειριστής ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί χειροκίνητα τον διακόπτη περιστρέφοντας τη λεπίδα σε κάθετη ή οριζόντια θέση. Οι επαφές του διακόπτη κυκλώματος βρίσκονται μόνο στον αέρα.

Ένας απλός μονοπολικός διακόπτης ρούβλι

700 ρούβλια σε ένα ιστορικό υδροηλεκτρικό εργοστάσιο στη Γερμανία

Ασφάλειες σε εσωτερικούς χώρους διανομής στην Κίνα

Με την αύξηση της τάσης λειτουργίας και της ισχύος, μια τέτοια συσκευή δεν μπορεί πλέον να καλύψει τις ανάγκες της εργασίας και σταδιακά εμφανίζονται όλο και πιο προηγμένοι τύποι διακοπτών.

Σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις για τάσεις έως 1000 V, χρησιμοποιούνται ευρύτερα διακόπτες αέρα διαφορετικών σχεδίων.

Διακόπτης κυκλώματος χαμηλής τάσης Siemens για ρεύμα 16Α

Schneider Electric 125 Διακόπτης χαμηλής τάσης

Οικιακοί διακόπτες κυκλώματος στο ηλεκτρικό δωμάτιο (υπάρχει κενό 30 ετών μεταξύ τους)

Όταν το κύκλωμα απενεργοποιείται μεταξύ των επαφών εκτροπής του διακόπτη εμφανίζεται ένα ηλεκτρικό τόξο να πληρωθεί. Για καλύτερη κατάσβεση τόξου χρησιμοποιούνται στα μηχανήματα ειδικές συσκευές που βελτιώνουν τη διαδικασία κατάσβεσης τόξου, τα λεγόμενα θάλαμοι πυρόσβεσης τόξου διαφορετικά σχέδια.

Κλειστός ηλεκτρικός πίνακας διακοπτών

Για κυκλώματα υψηλής τάσης, ένας απλός διακόπτης κυκλώματος αέρα δεν μπορεί πλέον να ικανοποιήσει τις λειτουργικές απαιτήσεις. Το πρώτο πράγμα που έγινε προς την κατεύθυνση της βελτίωσης του σχεδιασμού του διακόπτη ήταν να χαμηλώσουν οι επαφές σε λάδι μετασχηματιστή, με αποτέλεσμα τον λεγόμενο διακόπτη λαδιού. Επί του παρόντος, ο διακόπτης λαδιού είναι ήδη μια πολύ περίπλοκη συσκευή που χρησιμοποιεί πολλά επιτεύγματα της επιστήμης και της τεχνολογίας για τη δουλειά της.

Διακόπτης λαδιού Υψηλής Τάσης Υποσταθμού Μετασχηματιστή

Η λειτουργία του διακόπτη λαδιού κατά τη διακοπή λειτουργίας μειώνεται στα εξής: λόγω της δράσης της υψηλής θερμοκρασίας του τόξου, το λάδι αποσυντίθεται σε αέρια, το κύριο συστατικό του οποίου είναι το υδρογόνο.Έτσι, το τόξο καίγεται σε ένα αέριο μέσο που βρίσκεται σε δυναμική κατάσταση, υπάρχει βίαιη ανάμειξη ιονισμένων και μη ιονισμένων σωματιδίων, ψυχρών και θερμών σωματιδίων αερίου και σε μία από τις στιγμές που το ρεύμα περνάει από το μηδέν, λόγω η περιοδικότητα, το τόξο σβήνει.

Ο σχηματισμός αερίου είναι πολύ ισχυρός, δημιουργείται σημαντική πίεση στον διακόπτη και εάν ο διακόπτης δεν έχει σχεδιαστεί σωστά, μπορεί να εκραγεί.

Με διακόπτες κυκλώματος λαδιού με θαλάμους πυρόσβεσης τόξου, η κατάσβεση τόξου είναι πιο ανώδυνη και γρήγορη. Εδώ, η ενέργεια του τόξου χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μιας πίεσης που αυξάνει πολύ την κίνηση του αερίου γύρω από το τόξο και έτσι συμβάλλει στο σβήσιμο του τόξου.

Υπάρχουν πολλά σχέδια καμερών και οι αρχές λειτουργίας τους είναι αρκετά διαφορετικές, αλλά όλες εξυπηρετούν κυρίως έναν από τους δύο σκοπούς:

• ή δημιουργία κίνησης πετρελαίου και αερίου σε σχέση με το τόξο.
• ή το τόξο μετακινείται σε σχέση με το λάδι και τα τοιχώματα των ειδικών θαλάμων.

Για τέτοιους διακόπτες, ο ηλεκτροκινητήρας δεν είναι πλέον μια δομική μονάδα με το διακόπτη: στις περισσότερες περιπτώσεις, ο ηλεκτροκινητήρας υλοποιείται δομικά χωριστά από τον διακόπτη και συνδέεται με τον τελευταίο χρησιμοποιώντας ειδικούς μηχανισμούς.

Υπάρχουν επίσης πολλοί άλλοι τύποι αυτόματων διακοπτών υψηλής τάσης που έχουν αντικαταστήσει εδώ και καιρό τους διακόπτες κυκλώματος χύδην λαδιού. Αυτό, για παράδειγμα, διακόπτες λαδιού μικρού όγκου, στις οποίες χρησιμοποιούνται πορσελάνινες δεξαμενές και επομένως δεν απαιτείται ειδική μόνωση των τμημάτων επαφής της δεξαμενής και η ποσότητα λαδιού σε αυτά είναι πολύ μικρότερη.

Διακόπτης στήλης λαδιού για τάση 10 kV

Στη συνέχεια πρέπει να αναφερθούν οι «διακοπτές πεπιεσμένου αέρα», όπου το τόξο σβήνει με πίδακα πεπιεσμένου αέρα. Αυτοί οι διακόπτες έχουν μια σειρά από πλεονεκτήματα και αντικαθιστούν όλο και περισσότερο τους διακόπτες λαδιού. Η κίνηση για αυτούς λειτουργεί επίσης από πεπιεσμένο αέρα, αλλά ο έλεγχος μετάδοσης κίνησης είναι ηλεκτρικός.

Διακόπτης κυκλώματος αέρα για τάση 110 kV

Χρησιμοποιούνται επίσης σύγχρονοι διακόπτες κενού και SF6.

Διακόπτης κενού

Διακόπτης κυκλώματος SF6

Ο σχεδιασμός των σύγχρονων κλειδιών είναι πολύ διαφορετικός και μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για αυτά εδώ:Συγκριτικά χαρακτηριστικά λαδιού υψηλής τάσης, SF6 και διακόπτες κενού

Οι αποζεύκτες είναι επίσης μια συσκευή μεταγωγής υψηλής τάσης, αλλά δεν έχουν σχεδιαστεί για να ανάβουν και να σβήνουν ενώ είναι ενεργά (εκτός από τις περιπτώσεις ενεργοποίησης πολύ χαμηλών ρευμάτων, που υποδεικνύονται ειδικά για κάθε τύπο αποζεύκτη).

Αποζεύκτη υψηλής τάσηςκατά κανόνα, είναι χτισμένος αέρας, δηλαδή με επαφές που βρίσκονται απλώς στον αέρα, αφού μία από τις κύριες απαιτήσεις για έναν αποζεύκτη είναι οι επαφές του να είναι άμεσα ορατές, έτσι ώστε να είναι δυνατός ο ακριβής προσδιορισμός του αν ο αποζεύκτης είναι ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση.

Αποζεύκτη

Ουσιαστικά, ένας αποζεύκτης είναι μια ηλεκτρική συσκευή που έχει σχεδιαστεί για να συνδέει (ή να αποσυνδέει) μεταλλικά δύο τμήματα ενός κυκλώματος μαζί όταν το ρεύμα δεν μπορεί να ρέει μέσω αυτών των τμημάτων.

Ο σχεδιασμός του αποζεύκτη είναι πολύ παρόμοιος με τον σχεδιασμό του διακόπτη μαχαιριού, μόνο οι διαστάσεις του, που αντιστοιχούν στην υψηλή τάση λειτουργίας του, είναι πολύ μεγαλύτερες και το σύστημα κίνησης είναι πολύ πιο περίπλοκο από αυτό του διακόπτη μαχαιριού.

Ένας αριθμός άλλων συσκευών που εκτελούν λειτουργίες ενεργοποίησης και απενεργοποίησης μπορούν, για παράδειγμα, να αποδοθούν στον εξοπλισμό μεταγωγής ισχύος διακόπτες διακοπής φορτίου, διαχωριστές και βραχυκυκλώματα, αλλά οι συσκευές που αναφέρονται σε αυτό το άρθρο είναι οι πιο εξέχοντες εκπρόσωποι του εξοπλισμού μεταγωγής.

Δείτε επίσης: Τι είναι, πώς είναι διατεταγμένοι οι διακόπτες χαμηλής τάσης και πώς λειτουργούν