נקודות ידע:

מפסק החשמל הוא ציוד בקרה והגנה חשוב בתחנות כוח ותחנות משנה.זה לא יכול רק לנתק ולסגור את זרם ללא עומס

וזרם עומס של מעגל המתח הגבוה, אך גם לשתף פעולה עם התקן ההגנה וההתקן האוטומטי כדי לנתק במהירות את זרם התקלה למקרה

של כשל במערכת, כדי לצמצם את היקף הפסקת החשמל, למנוע התרחבות של תאונות, ולהבטיח את הפעולה הבטוחה של המערכת.מאז המוקדם

שנות ה-90, מפסקי שמן במערכות חשמל מעל 35kV בסין הוחלפו בהדרגה במפסקי SF6.

1 、 עקרון בסיסי של מפסק זרם

המפסק הוא התקן מתג מכני בתחנת המשנה שיכול להיפתח, לסגור, לשאת ולשבור את זרם העומס בתנאי מעגל רגילים,

והוא יכול גם לשאת ולשבור את זרם התקלה בתנאי מעגל חריגים תוך זמן מוגדר.תא כיבוי הקשת הוא אחד התאים ביותר

חלקים חשובים של מפסק החשמל, שיכולים לכבות את הקשת שנוצרת במהלך תהליך ההדלקה והכיבוי של ציוד החשמל ולהבטיח פעולה בטוחה

של מערכת החשמל.עקרון כיבוי הקשת של מפסק AC במתח גבוה נקבע על ידי מדיום הבידוד המשמש.בידוד שונה

התקשורת תאמץ עקרונות שונים של כיבוי קשת.אותו עקרון כיבוי קשת יכול להיות בעל מבנים שונים של כיבוי קשת.הקשת-

תא הכיבוי של מפסק SF6 כולל בעיקר שני סוגים: סוג אוויר דחוס וסוג אנרגיה עצמית.כיבוי קשת האוויר הדחוס

החדר מלא ב-0 עבור גז SF6 של 45MPa (לחץ מד 20 ℃), במהלך תהליך הפתיחה, תא המדחס מבצע תנועה יחסית ל

הבוכנה הסטטית, והגז בתא המדחס נדחס, ויוצר הפרש לחצים עם הגז שמחוץ לצילינדר.הלחץ הגבוה

גז SF6 נושף בחוזקה את הקשת דרך הזרבובית, ומאלץ את הקשת לכבות כאשר הזרם עובר אפס.לאחר השלמת הפתיחה, הלחץ

ההבדל ייעלם בקרוב, והלחץ בתוך המדחס ומחוצה לו יחזור לאיזון.כי הבוכנה הסטטית מצוידת בצ'ק

שסתום, הפרש הלחץ בעת הסגירה קטן מאוד.המבנה הבסיסי של תא כיבוי קשת האנרגיה העצמית מורכב ממגע ראשי, סטטי

מגע קשת, זרבובית, תא מדחס, מגע קשת דינמי, צילינדר, תא התפשטות תרמית, שסתום חד כיווני, תא מדחס עזר, לחץ

שסתום הפחתת וקפיץ הפחתת לחץ.במהלך פעולת הפתיחה, מנגנון ההפעלה מניע את ציר ההילוכים ואת זרוע הארכובה הפנימית שלו

בתמיכה, ובכך מושך את מוט הבידוד, מוט הבוכנה, תא המדחס, מגע הקשת הנעים, המגע הראשי והזרבובית כדי לנוע כלפי מטה.כאשר

אצבע מגע סטטית והמגע הראשי מופרדים, הזרם עדיין זורם לאורך מגע הקשת הסטטית ומגע הקשת הנע שאינם מופרדים.

כאשר מגעי הקשת הנעים והסטטיים מופרדים, הקשת נוצרת ביניהם.לפני שמגע הקשת הסטטית מופרד מגרון הזרבובית,

הטמפרטורה הגבוהה שנוצרת משריפת קשת הגז בלחץ הגבוה זורם לתוך תא המדחס ומתערבב עם הגז הקר שבו, ובכך גדל

הלחץ בתא המדחס.לאחר שמגע הקשת הסטטית מופרד מגרון הזרבובית, הגז בלחץ הגבוה בתא המדחס

נפלט מגרון הזרבובית ומגרון מגע בקשת הנעה בשני הכיוונים כדי לכבות את הקשת.במהלך פעולת הסגירה, מנגנון ההפעלה

נע בכיוון המגע הסטטי עם המגע הנע, הזרבובית והבוכנה, והמגע הסטטי מוחדר למושב המגע הנע כדי ליצור

למגעים הנעים והסטטיים יש מגע חשמלי טוב, כדי להשיג את מטרת הסגירה, כפי שמוצג באיור.

 
2、 סיווג מפסקי זרם

(1) הוא מחולק למפסק שמן, מפסק אוויר דחוס, מפסק ואקום ומפסק SF6 על פי מדיום כיבוי קשת;

למרות שאמצעי כיבוי הקשת של כל מפסק זרם שונה, העבודה שלהם זהה בעצם, כלומר לכבות את הקשת שנוצרת על ידי

מפסק במהלך תהליך הפתיחה, על מנת להבטיח פעולה בטוחה של ציוד חשמלי.

1) מפסק שמן: השתמש בשמן כאמצעי לכיבוי קשת.כאשר הקשת בוערת בשמן, השמן מתפרק במהירות ומתאדה תחת הטמפרטורה הגבוהה

של הקשת, ויוצרת בועות מסביב לקשת, שיכולות למעשה לקרר את הקשת, להפחית את מוליכות מרווח הקשת ולקדם את כיבוי הקשת.קשת-

מתקן כיבוי (תא) מוגדר במפסק הנפט כדי לסגור את המגע בין השמן לקשת, ולחץ הבועות מוגבר.כאשר הזרבובית

של תא כיבוי הקשת נפתח, גז, שמן ואדי שמן יוצרים זרם של זרימת אוויר ונוזל.על פי מבנה המכשיר הספציפי לכיבוי קשת,

ניתן לנשוף את הקשת בניצב לקשת אופקית, במקביל לקשת לאורך, או לשלב אנכית ואופקית, כדי ליישם חזק ויעיל

קשת נושבת על הקשת, ובכך מאיץ את תהליך הדה-יוניזציה, מקצר את זמן הקשת ומשפר את יכולת השבירה של המפסק.

2) מפסק אוויר דחוס: תהליך כיבוי הקשת שלו הושלם בזרבובית ספציפית.הזרבובית משמשת ליצירת זרימת אוויר במהירות גבוהה כדי לפוצץ את הקשת

כדי לכבות את הקשת.כאשר המפסק שובר את המעגל, זרימת האוויר המהירה שנוצרת על ידי אוויר דחוס לא רק גוזלת כמות גדולה של

חום במרווח הקשת, ובכך להפחית את הטמפרטורה של מרווח הקשת ולבלום התפתחות של ניתוק תרמי, אך גם מוציא ישירות מספר גדול

של יונים חיוביים ושליליים במרווח הקשת, וממלא את מרווח המגע באוויר טרי בלחץ גבוה, כך שניתן יהיה לשחזר במהירות את חוזק המדיום.

לכן, בהשוואה למפסק שמן, למפסק האוויר הדחוס יש יכולת שבירה חזקה ופעולה מהירה. זמן השבירה קצר, וה

יכולת השבירה לא תפחת בסגירה אוטומטית.

3) מפסק ואקום: השתמש בוואקום כחומר בידוד וכיבוי קשת.כאשר המפסק מנותק, הקשת נשרפת באדי המתכת

נוצר על ידי חומר המגע של תא הכיבוי של קשת הוואקום, הנקרא בקיצור קשת ואקום.כאשר קשת הוואקום מנותקת, כי

הלחץ והצפיפות בתוך ומחוץ לעמוד הקשת שונים מאוד, אדי המתכת והחלקיקים הטעונים בעמודת הקשת ימשיכו להתפזר החוצה.

פנים עמודת הקשת נמצא באיזון דינמי של דיפוזיה מתמשכת כלפי חוץ של חלקיקים טעונים והתאיידות מתמשכת של חלקיקים חדשים

מהאלקטרודה.ככל שהזרם יורד, צפיפות אדי המתכת וצפיפות החלקיקים הטעונים יורדת, ולבסוף נעלמים כשהזרם קרוב

לאפס, והקשת נכבית.בשלב זה, החלקיקים השיוריים של עמוד הקשת ממשיכים להתפשט החוצה, וחוזק הבידוד הדיאלקטרי בין

שברים מתאוששים במהירות.כל עוד חוזק הבידוד הדיאלקטרי מתאושש מהר יותר ממהירות העלייה של התאוששות המתח, הקשת תכבה.

4) מפסק SF6: גז SF6 משמש כאמצעי בידוד וכיבוי קשת.גז SF6 הוא אמצעי לכיבוי קשת אידיאלי עם תרמוכימיה טובה ו

חשמל שלילי חזק.

א. התרמוכימיה פירושה שלגז SF6 יש מאפייני הולכת חום טובים.בשל המוליכות התרמית הגבוהה של גז SF6 והטמפרטורה הגבוהה

שיפוע על פני השטח של ליבת הקשת במהלך בעירת הקשת, אפקט הקירור משמעותי, ולכן קוטר הקשת קטן יחסית, מה שמסייע לקשת

הַכחָדָה.יחד עם זאת, ל-SF6 יש אפקט דיסוציאציה תרמי חזק בקשת ופירוק תרמי מספק.יש מספר רב של מונומרים

S, F והיונים שלהם במרכז הקשת.במהלך תהליך הבעירה בקשת, האנרגיה המוזרקת למרווח הקשת של רשת החשמל נמוכה בהרבה מזו של המעגל

מפסק עם אוויר ושמן כאמצעי לכיבוי קשת.לכן, חומר המגע פחות שרוף והקשת קלה יותר לכיבוי.

ב. השליליות החזקה של גז SF6 היא הנטייה החזקה של מולקולות גז או אטומים ליצור יונים שליליים.האלקטרונים הנוצרים על ידי יינון קשת הם חזקים

נספג על ידי גז SF6 ומולקולות ואטומים הלוגנים שנוצרו על ידי פירוקו, ובכך הניידות של חלקיקים טעונים מופחתת באופן משמעותי, ו

כי יונים שליליים ויונים חיוביים מופחתים בקלות למולקולות ואטומים ניטרליים.לכן, היעלמות המוליכות בחלל הפער היא מאוד

מָהִיר.המוליכות של מרווח הקשת יורדת במהירות, מה שגורם לכיבוי הקשת.

(2) על פי סוג המבנה, ניתן לחלק אותו למפסק עמודי פורצלן ומפסק טנק.

(3) על פי אופי מנגנון ההפעלה, הוא מחולק למפסק מנגנון הפעלה אלקטרומגנטי, מנגנון הפעלה הידראולי

מפסק זרם, מפסק מנגנון הפעלה פניאומטי, מפסק מנגנון תפעול קפיץ ומנגנון הפעלה מגנטי קבוע

מפסק זרם.

(4) הוא מחולק למפסק חד-שבר ומפסק רב-שבר לפי מספר ההפסקות;מפסק המעגל הרב-שבר מחולק

לתוך מפסק עם קבל איזון ומפסק ללא קבל איזון.

3、 מבנה בסיסי של מפסק זרם

המבנה הבסיסי של המפסק כולל בעיקר את הבסיס, מנגנון ההפעלה, אלמנט ההולכה, אלמנט תומך בידוד, אלמנט שבירה וכו'.

המבנה הבסיסי של המפסק הטיפוסי מוצג באיור.

אלמנט ניתוק: זהו חלק הליבה של המפסק לחיבור ולנתק את המעגל.

אלמנט שידור: העברת פקודות פעולה ואנרגיה קינטית לפעולה למגע הנע.

אלמנט תמיכה מבודד: תמכו בגוף המפסק, שאו את כוח ההפעלה וכוחות חיצוניים שונים של אלמנט השבירה, והבטחו את הקרקע

בידוד של אלמנט השבירה.

מנגנון הפעלה: משמש לספק אנרגיית פעולת פתיחה וסגירה.

בסיס: משמש לתמיכה ולתיקון המפסק.