دژنکتور خلا الکو

دژنکتور خلا چیست؟

کنتاکت های موجود در دژنکتور های خلا یا Vacuum Interrupter درون محفظه ای از خلا قرار دارند. این دژنگتورها به عنوان جز اصلی مدار شکن ها با ولتاژ متوسط و بالا محسوب می شوند. در واقع هنگامی که کنتاکت های متحرک در حال جدا شدند از هم هستند قوس الکتریکی ایجاد می شود که بلافاصله به دلیل وجود خلا این قوس خاموش می شود.

به صورت کلی تمامی دژنکتورها در مواقع لزوم می توانند جریان عادی شبکه و هنگامی که خطاهایی مانند اتصال کوتاه، اتصال زمین و سایر جریان ها با اختلاف فاز را برای جلوگیری از آسیب به سایر بخش های مدار و تجهیزات قطع کنند. از دژنکتورهای خلا الکو برای قطع مدار چه در حالتی که زیر بار باشد چه در حالت اتصال کوتاه به صورت دستی یا اتوماتیک استفاده کرد.

در دژنکتورهای خلا برخلاف دژنکتور گازی، هیچ گازی برای یونیزه کردن کنتاکت ها در موقع باز شدن وجود ندارد. این دژنگتورها به صورت کامل آب بندی می شوند به همین دلیل هیچگونه صدایی از خود تولید نمی کنند همچنین در معرض آلودگی هوا هم قرار نمی گیرند. ظرفیت قطع آنها در حدود 30 کیلو ولت است و برای ولتازهای بالا از چند دژنکتور خلا که به صورت سری در مدار قرار می گیرند استفاده می شود.

گاز دژنکتور

جالب است بدانید از آنجا که گاز های مورد استفاده در دژنگتورهای گازی یا روغنی جزو گازهای گلخانه ای (از گاز SF6 یا هگزا فلوراید گوگرد برای خاموش کردن جرقه و قوس الکتریکی ایجاد شده در این سیستم ها استفاده می کنند.) هستند و برای محیط زیست تهدید جدی محسوب می شوند، دژنگتور های خلا به عنوان جایگزین بسیار مناسب در مقایسه با دژنگتورهای گازی هستند.

امروزه چیزی در حدود 80 درصد شبکه های انتقال برق در دنیا از دژنکتور های خلا در سیستم برق رسانی استفاده می کنند و کشور آلمان حدود 99 درصد بازار این مدل از دژنگتور ها را در اختیار دارد!

مکانیزم عملکرد دژنکتور

دو قسمت اصلی و مهم در تمام دژنکتورهای موجود محفظه قطع و مکانیزم عمل کننده دستگاه است. محفظه قطع در واقع همان محل قطع و وصل جریان است و از تعداد مشخصی کنتاکت ثابت و متحرک تشکیل شده است. انتهای تمام کنتاکت ها تا خارج از محفظه قطع هدایت می شود و سیم های فشار قوی به آن متصل می گردند.

به دلیل اینکه قطع کلید و جدا شدن کنتاکت ها در زیر بار یا در صورت بروز عیب در مدار اتفاق می افتد، قوس الکتریکی به وجود آمده در هنگام قطع کلید بسیار قوی تر از قوس الکتریکی هنگام وصل کلید و کنتاکت ها می باشد. همچنین چون عمل قطع و وصل کنتاکت ها باید در حداقل زمان موجود صورت گیرد، سرعت حرکت کنتاکت متحرک بسیار سریع است.

با افزایش ولتاژ فاصله بین کنتاکت ها زیاد شده و عمل قطع کلید سخت تر می شود که در این حالت برای جلوگیری از بروز مشکلات این چنینی از چندین محفظه قطع و کنتاکت که به صورت سری به هم متصل شده اند استفاده می شود.

در رابطه با مکانیزم عمل کننده می توان گفت نیروی لازم برای حرکت کنتاکت متحرک از طریق مکانیزم عمل کننده و به وسیله اهرم ایزوله تامین و به آن انتقال داده می شود. درباره لحظه حرکت کنتاکت برای قطع یا وصل جریان، مکانیزم دستور را صادر کرده و از طریق رله های حفاظتی یا تابلوهای کنترل این دستور به کنتاکت رسیده و اجرا می شود.

ویژگی های دژنکتور خلا

این دژنگتورها خاصیت ترمیم دی الکتریک را دارند و به عنوان یک قطع کننده عالی برای جریان های اضافه در قوس های الکتریکی ایجاد شده در ولتاژهای بالا عمل می کنند. دو کنتاکت موجود در کلید یا همان دژنگتور خلا که به آنها الکترود هم می گویند به صورت بسته قرار دارند و در صورتی که در هر کدام از قسمت های سیستم خطا رخ دهد جریان به کویل مدار شکن رفته و در نهایت کنتاکت ها از هم جدا می شوند.

زمانی که کنتاکت های موجود باز می شوند (مثلا در 5 تا 10 torr یا 7 تا 10 torr ) به دلیل عمل یونیزه شدن بخار فلز کنتاکت ها، یک آرک یا قوس الکتریکی بین کنتاکت ها ایجاد می شود. الکترون ها، بخار های فلزی و یون های تولید شده در عمل یونیزاسیون به سرعت روی سطح کنتاکت ها جمع شده که این عمل باعث بهبود قدرت دی الکتریک و خاموش شدن قوس ایجاد شده می شود.

لازم به ذکر است در محفظه قطع کننده این دژنکتور ها کاملا خلا باشد و هیچگونه هوایی وجود نداشته باشد و فشار موجود در این محفظه به وسیله عوامل خارجی افزایش پیدا نکند. به همین منظور در هر مرحله از ساخت تخلیه هوا انجام می شود و فشار موجود در مخزن چک شده و آزمون های نشتی با اندازه گیری های دقیق صورت می گیرد.

دژنکتور های خلا الکو قابلیت 1000 بار قطع و وصل برای ماکسیمم جریان تحملی دستگاه (جریان نامی) و 100 بار قطع و وصل در اتصال کوتاه را دارند. می توان به وسیله کلیدها و کنترلر های راه دور آنها را کنترل کرد و به دلیل اینکه فاصله بین تیغه ها کم است به نیروی کمتری برای جدا سازی کنتاکت ها احتیاج داریم.

کاربرد دژنگتور خلا

از کلید های خلا در جریان های فشار متوسط هوایی در انشعابات و خطوط اختصاصی کاربران، در برق رسانی شبکه مترو، نقاط جدا ساز شبکه که احتیاج به عملیات و حفاظت دارند، واحدهای تولید برق، سیتم های توزیع برق راه آهن و کارخانه های صنعتی و … استفاده می شود. هنگامی که بار مصرفی بیش از میزان مجاز و تعیین شده باشد و یا به هر دلیل خطایی در شبکه رخ دهد، دژنکتور خلا این خطاها را تشخیص داده و فرمان قطع جریان برق را صادر می کند.

با استفاده از این عمل خسارتی به تجهیزات وارد نمی شود ضمن اینکه از بروز خطاهای بیشتر جلوگیر شده و دامنه خاموشی و قطع برق در مناطق مورد استفاده کمتر می شود. دژنگتورها هم می توانند به صورت تکی و هم به صورت هماهنگی با اورکلوزر در سر خط، آن قسمت از مدار که دارای اتصالی شده را تشخیص داده و  از بقیه مدار جدا کنند. استفاده از این دژنکتورها به دلیل نمایش کامل اطلاعات و خطاها راحت بوده و تنظیمات آن آسان است.

از مزایای بسیار خوب و مهم دژنکتور های خلا می توان به موارد زیر اشاره کرد :

• توانایی قطع جریان های خطا در هر ولتاژی که باشند.
• بی سر وصدا بوده و فاقد آلودگی های زیست محیطی هستند.
• قدرت دی الکتریک بسیار بالا و خوبی دارند.
• خطر آتش سوزی در آنها وجود ندارد.
• قابلیت اطمینان بالایی دارند و عمر مفید آنها بالاست.
• ابعاد خیلی بزرگی ندارند.
• به قدرت کمی برای کنترل عملکرد نیاز دارند.

تفاوت دژنکتور خلا و دژنکتور گازی SF6

دژنگتور های خلا برای جریانات اتصال کوتاه اصلا مناسب نیستند و خوب عمل نمی کنند و باید در برابر این جریان ها از دستگاه محافظت کرد. بهترین وسیله ای هم که می توان به این منظور به کار برد فیوزهای HH هستند. از کلید های خلا برای تعداد بالای قطع و وصل استفاده می شود. مواردی مثل : وصل ترانس زیر بار یا بدون بار، وصل موتور، وصل کابل های بدون سیم و یا سیم های هوایی انتقال برق.

دژنگتور های گازی با گاز عایق می شوند و از آنجا که ابعاد بسیار کمی دارند برای محیط هایی که از نظر فضای نصب دستگاه کمبود داریم گزینه مناسبی هستند. درست است میزان صدای تولید شده کمی دارند اما باز هم به نسبت کلید های خلا صدای بیشتری تولید می کنند.

هزینه های تعمیر و نصب دژنگتورهای گازی به نسبت دژنگتور های خلا کمتر است اما باید این نکته را هم در نظر گرفت که گازهای این دژنگتورها جزو گازهای گلخانه ای هستند.