A قاطع الفراغهو جهاز كهربائي يستخدم في قواطع الدائرة لقطع أو إنشاء دائرة كهربائية في الفراغ. وهو يتألف من مجموعة من جهات الاتصال في غلاف محكم الغلق. عندما تكون جهات الاتصال مغلقة، فإنها تسمح بتدفق التيار الكهربائي. وعندما تكون مفتوحة، فإنها تعيق تدفق التيار. تُستخدم قواطع الفراغ بشكل شائع في قواطع الدائرة ذات الجهد المتوسط والعالي.
دليل عمل قاطع الفراغ
A قاطع الفراغيعمل على مبدأ القوس الكهربائي. عندما يتم عزل جهات اتصال القاطع، يتسبب المجال الكهربائي بينهما في تأين ذرات المناقشة، مما يشكل بلازما موصلة. توفر هذه البلازما طريقة لاستمرار التيار في التدفق، مما قد يؤدي إلى إتلاف جهات الاتصال وتقليل عمر القاطع.
ولتجنب ذلك، يتم وضع قاطع فراغ في غلاف محكم الغلق. وفي الفراغ، لا توجد جسيمات نقاشية لتأينها، وبالتالي لا يمكن للبلازما أن تتشكل. وهذا يسمح بتقسيم جهات الاتصال بأمان دون حدوث قوس كهربائي، مما يزيد من عمر القاطع ويحسن من موثوقيته.
إنشاء قاطع الفراغ
A قاطع الفراغهو جهاز متقدم تم تطويره بدقة وعناية لضمان جودته وفعاليته في منع التيارات الكهربائية العالية. في قلب هذا الجهاز ثلاثة مكونات أساسية: مجموعة من جهات الاتصال، ومكون لفتح وإغلاق هذه جهات الاتصال، وغلاف محكم الغلق يغلفها.
تُصنع جهات الاتصال داخل قاطع الفراغ عادةً من النحاس أو مزيج من النحاس. يتم اختيار هذه المواد لتوصيلها الكهربائي العالي، مما يسمح بتدفق تيار فعال عندما تكون الدائرة مغلقة. كما يتمتع النحاس ومجموعاته بمقاومة كبيرة للقوس الكهربائي، وهو أمر أساسي وسط مقبض الاختراق عندما يتم تشكيل الانحناء مع عزل جهات الاتصال. يمكن أن يتغير تصميم جهات الاتصال، ولكن غالبًا ما يتم تشكيلها لتحسين إعداد إنهاء القطعة الدائرية، مع وجود بعض التصميمات التي تربط المسافات أو المسافات البادئة لتقديم المساعدة في إخماد الانحناء بشكل أسرع.
إن أداة فتح وإغلاق جهات الاتصال هي مكون أساسي آخر من مكونات قاطع الفراغ. يجب أن تكون هذه الأداة قوية وقوية لضمان إمكانية عزل جهات الاتصال بسرعة ودقة عند تحديد حالة خطأ. اعتمادًا على تطبيق وتصميم القاطع، يمكن أن تتحرك هذه الأداة. في بعض قواطع الفراغ، يتم فتح وإغلاق جهات الاتصال ميكانيكيًا باستخدام مكون زنبركي. يعتمد هذا النهج على الطاقة الميكانيكية المخزنة في الينابيع لدفع حاجز الاتصال، مما يضمن التشغيل السريع والمستقر. في تصميمات أخرى، يتم فتح وإغلاق جهات الاتصال باستخدام مجال مغناطيسي يتم إنشاؤه بواسطة ملف. عند تنشيطه، يقوم هذا الملف بإنشاء محرك مغناطيسي يسحب جهات الاتصال منفصلة، مما يعطي تداخلًا سريعًا ومنضبطًا لتدفق التيار.
الغلاف المفرغ من الهواء هو أحد المكونات الأساسية لقاطع الفراغ لأنه يوفر البيئة الأساسية لإنهاء القطاع الدائري بشكل فعال. هذا الغلاف مصنوع من قماش يمكنه تحمل درجات الحرارة العالية والأوزان الناتجة أثناء تشغيل القاطع. يتم استخدام السيراميك والزجاج بشكل شائع لهذا السبب بسبب ثباتهما الحراري العالي وخصائص الحماية المذهلة. يتم تفريغ الغلاف لإنشاء فراغ عالي الجودة، والذي يزيل جزيئات المناقشة التي تبدو وكأنها شيء آخر خلف القطاع الدائري، مما يسمح بإنهاء القطاع الدائري بشكل أسرع وأكثر فعالية. يعد تثبيت الغلاف أمرًا ضروريًا للحفاظ على الفراغ طوال عمر القاطع، مما يضمن الأداء الموثوق به وطول العمر.
في الخطوط العريضة، فإن تطوير قاطع الفراغ هو مقبض مصمم بعناية يتضمن اختيار المواد المناسبة للاتصالات والغلاف، وتخطيط مكون فعال لفتح وإغلاق الاتصالات، وضمان الحفاظ على فراغ عالي الجودة داخل الغلاف الثابت. تعمل هذه المكونات معًا لتوفير وسيلة قوية وفعالة لمنع التدفقات الكهربائية الطويلة، مما يجعل قواطع الفراغ أجهزة أساسية في أنظمة الأمان الكهربائية.
تطبيقات قاطع الفراغ
يتم استخدام المقاطعات الفراغية في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك:
القواطع: قواطع الفراغيتم استخدامها بشكل شائع في قواطع الدائرة ذات الجهد المتوسط والعالي لمنع تدفق التيار في حالة حدوث عطل أو زيادة في الحمل.
معدات التبديل: قواطع الفراغيتم استخدامها أيضًا في معدات التبديل، التي تستخدم للتحكم في الأجهزة الكهربائية في أنظمة التحكم وضمانها وفصلها.
المقاولين: قواطع الفراغيتم استخدامها في الموصلات، والتي تستخدم للتحكم في تشغيل المحركات الكهربائية وغيرها من المعدات الكهربائية.
إعادة الإغلاق: قواطع الفراغيتم استخدامها في أجهزة إعادة الإغلاق، والتي تستخدم لإعادة السيطرة تلقائيًا بعد حدوث خطأ مؤقت.
خاتمة
وفي الختام،قاطع الفراغهو جهاز كهربائي يستخدم في قواطع الدائرة لمنع تدفق التيار في الفراغ. وهو يعمل على قاعدة القوس الكهربائي ويستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك قواطع الدائرة، ومعدات التبديل، والملامسات، وأجهزة إعادة الإغلاق. يتضمن تصميمه مزيجًا من جهات الاتصال، ومكونًا لفتح وإغلاق جهات الاتصال، وغلافًا محكم الغلق بالفراغ. تعد قواطع الفراغ مكونات أساسية في الأنظمة الكهربائية الحديثة، حيث توفر حماية قوية وكفؤة ضد المشاكل والأحمال الزائدة. لمزيد من المعلومات حول قواطع الفراغ، يرجى الاتصال بنا.austinyang@hdswitchgear.com.
مرجع:
ميلر، تي جيه، مونييه، ف، ليسني، ب. (1996). مفاتيح الفراغ: الدراسات الأساسية والتطورات الجديدة. معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في علوم البلازما، 24(2)، 542-548.
نوبل، جي، بريسكوت، جيه، وجرينوود، أيه (1983). تأثير طلاءات سطح الأقطاب الكهربائية على أداء قواطع الفراغ. معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في توصيل الطاقة، 8(2)، 1046-1053.
