فهم أدوات الفصل الكهربائية: ملخص الأنواع والمعايير والتطبيقات

1. التعريف والمعايير

ان الفاصل الكهربائي (أو مفتاح المعزل) هو جهاز كهروميكانيكي مزود بملامسات مرئية يستخدم حصريًا لعزل الدوائر عن طريق إنشاء فجوة مفتوحة يمكن ملاحظتها بوضوح، مما يضمن إلغاء الطاقة بالكامل قبل الصيانة.
وهي عبارة عن مفاتيح تفريغ تفتقر إلى آليات تبريد القوس ويجب تشغيلها فقط بعد انقطاع المنبع بواسطة قاطع أو مفتاح تحميل.
على المستوى الدولي، تم توحيد قواطع الفصل وفقًا للمواصفة IEC 62271-102 ، التي تحدد متطلبات قواطع التيار المتردد ومفاتيح التأريض التي تزيد قوتها عن 1 كيلو فولت في التركيبات الداخلية والخارجية.

2. التكوينات الميكانيكية

يتم اختيار قطع الاتصال بناءً على تخطيط المحطة الفرعية والمساحة:

• كسر الوسط: ذراعان يتوقفان في المركز، ويفتحان في مكان واحد.

• الفاصل المزدوج: يوفر فصلين لتحسين أداء العزل الكهربائي.

• المنساخ: تصميم ذراع قابل للطي من أجل خلوص رأسي محدود.

• الكسر الأفقي (الركبة): مفصل أفقيًا، مثالي لأقسام شريط الحافلات.

• الفصل العمودي: جهات الاتصال منفصلة عموديًا، ومشتركة على أقسام الخط.

• محوري: تصميم مدمج ومضمن مع جهات اتصال على محور واحد.

2.1 قطع التبديل

يدمج فاصل التبديل العزلة المرئية مع قدرة محدودة على صنع الحمل/الكسر، مما يتيح التشغيل الآمن في ظل التيارات الاسمية ولكن لا يزال يتطلب انقطاع القوس المنبع.

2.2 قواطع دوائر الفصل المتكاملة

تقوم بعض القواطع الحديثة بدمج قواطع التوصيل داخل نفس الغلاف ('فصل قواطع الدائرة'')، مما يقلل من المكونات المنفصلة ولكنه يستلزم مفاتيح تأريض إلزامية بسبب الفجوات غير المرئية.

3. ميزات التشغيل والسلامة

يمكن أن تكون أدوات قطع الاتصال يدوية (عن طريق عقارب يدوية أو مقابض قابلة للفصل) أو تعمل بمحرك (جهاز التحكم عن بعد).
تشمل أحكام السلامة الرئيسية ما يلي:

• جهات الاتصال المرئية: إشارة واضحة إلى حالة الفتح/الإغلاق.

• Lockout-Tagout (LOTO): تمنع المقابض القابلة للقفل أو الأقفال المتداخلة للمفتاح المحاصر الإغلاق غير المقصود.

• شفرات التأريض: شفرات أرضية اختيارية لتفريغ الأجزاء المعزولة بأمان.
  تسلسل التشغيل النموذجي: فتح القاطع المنبع، وتحرير الأقفال المتداخلة، وتشغيل أداة الفصل، وتعشيق التأريض، ثم تطبيق القفل.

4. فترات الصيانة

تتطلب قواطع الهواء الطلق عمومًا صيانة وقائية كل 5 سنوات (أو سنتين في البيئات شديدة التلوث)، في حين يمكن لقواطع الدائرة الحديثة تمديد دورات الصيانة إلى 15 عامًا.

5. التطبيقات

1. محطات الجهد العالي: عزل المحولات والقواطع والخطوط لخدمة آمنة.

2. توزيع الطاقة الصناعية: إلغاء تنشيط المحركات والمفاتيح الكهربائية أثناء عمليات الإصلاح.

3. منشآت الطاقة المتجددة : عزل العاكسات والمحولات التوربينية بشكل آمن للصيانة.

4. العزل في حالات الطوارئ: الإغلاق اليدوي السريع في حالة حدوث خطأ أو خطر.

6. اعتبارات الاختيار

عند تحديد فاصل، قم بتقييم:

• الجهد المقدر (Ue): يتوافق مع جهد النظام (على سبيل المثال، 11 كيلو فولت، 33 كيلو فولت، 132 كيلو فولت).

• التصنيف الحالي (أي): تأكد من أن قدرة حمل التيار الاسمية تتوافق مع الحمل.

• تكوين القطب: أحادي القطب لأنظمة التيار المستمر؛ ثلاثة أقطاب للتيار المتردد ثلاثي الطور.

• الظروف البيئية: تؤثر درجة التلوث والارتفاع على الموافقات المطلوبة.

• نمط التركيب: محطة فرعية خارجية مقابل حاوية المفاتيح الكهربائية الداخلية.

• متطلبات التعشيق والتأريض: ضمان الامتثال لتسلسلات LOTO والتأريض.