מפסק מתח גבוה (מוכר גם כמתג סכין במתח גבוה או מתג סכין בידוד) הוא אחד מציוד מיתוג מתח גבוה בשימוש נרחב והבסיסי ביותר בתחנות כוח ותחנות משנה. ניתן לסכם את תפקוד הליבה שלו במשפט אחד: הוא אינו קוטע זרם, ותפקידו היחיד הוא לבודד לחלוטין את הציוד מאספקת החשמל במהלך התחזוקה, ולספק סביבת עבודה בטוחה לעובדי התחזוקה.
מכיוון שאין לו מטף קשת, אסור לו לפעול תחת עומס ויש להשתמש בו בשילוב עם מפסק מתח גבוה.
א. איך זה נראה?
המבנה של מפסק מתח גבוה הוא פשוט מאוד. הוא מורכב מהחלקים הבאים:
מתג סכין מוליך: להב מתכת המסתובב או נע מעלה ומטה. הוא מכניס מגעים קבועים כשהוא סגור ומפריד כשהוא פתוח.
נקודת מגע קבועה: נקודת מגע קבועה, מחוברת בדרך כלל לאספקת חשמל.
תושבת בידוד (מבודד פורצלן): תומך בחלקים המוליכים ומספק בידוד לרצפה. למבודדי פורצלן חיצוניים- יש גם חצאיות קרמיקה להגנה מפני גשם.
מנגנון הפעלה: הפעלה ידנית או חשמלית, מתג סכין הנעה.
סוגי חוץ נפוצים כוללים חד קוטבי, דו קוטבי וטרי קוטבי. מפסקי זרם- בודדים תופסים שטח קטן ונפוצים ביותר בתחנות משנה במתח גבוה במיוחד (110kV ומעלה). מפסקי זרם מסוג שני-עמודים פשוטים במבנה ובעלות נמוכה. הם נמצאים בדרך כלל במערכות 110kV.
ii. שלוש פונקציות הליבה שלו
פונקציה 1: בידוד מתח-זו הפונקציה החשובה ביותר ובלתי ניתנת להחלפה של אספקת החשמל.
במהלך תחזוקה של ציוד חשמלי, יש לנתק לחלוטין את הציוד ואת אספקת החשמל. בעוד שמפסקי מתח גבוה יכולים לקטוע זרם, המגעים שלהם אטומים בתא כיבוי קשת, כך שאינך יכול לראות היכן נמצא המפסק ואתה לא בטוח אם הוא באמת שבור.
עם זאת, כאשר מתג הניתוק מופעל, יש פער ניתוק בולט בין מתג הסכין לנקודת המגע הקבועה (מרחק הפתיחה הוא לא פחות מ-160 מ"מ, או הזווית היא לא פחות מ-65 מעלות), מה שמהווה אישור חזותי לכך ש"החשמל נותק". פריצת הדרך הנראית לעין היא "חבל ההצלה" לעובדי התחזוקה.
לכן, בתחנת משנה, קבוצה של מתגי הפסקה מותקנת משני צידי המפסק-אחד מספק הגנה כפולה לפני שהמפסק מבודד את אספקת החשמל והשני מספק הגנה כפולה לאחר שהמפסק מונע אספקת חשמל הפוכה.
פונקציה 2: פעולת מתג - שינוי אופן הפעולה של מערכת החשמל.
במערכת פסים כפולה, יש צורך להעביר את הקו מפס א' לאפיק B. זה נעשה באמצעות מתג מנותק ומפסקים, הפועלים ברצף ל"העברת" הקו לאפיק אחר. פעולה זו, הנקראת מיתוג, היא השימוש השני בחשיבותו בניתוק מתגים.
יישומים אחרים, כגון חיבור פסי המתנה, עקיפת האוטובוס ושינוי תצורת חיווט המערכת, תלויים בניתוק המתג.
פונקציה 3: החלפת מעגלי זרם קטנים-לא לגמרי מסוגלת להתמודד עם זרם
בעוד שמתגים ניתוק אינם יכולים לחתוך את זרם העומס או-קצר זרם, הם יכולים להפעיל בבטחה כמה זרמים קטנים מאוד:
מתגים ומעגלים שנאי מתח חיבור ומעצים מתח
מיתוג וחיבור של זרם טעון של פסים לא טעונים
מתגים וחיבורים לשנאים לא טעונים עם זרם עירור שאינו עולה על 2A (סוג חיצוני יכול להדליק רק 560kVA ומטה, סוג פנימי יכול להפעיל רק 320kVA ומטה)
מתג זרם קבלים וחיבור לקווים לא טעונים עד 5A (10kV ועד 5 ק"מ באורך)
פעולות אלו אינן מייצרות קשתות חזקות, והמתג המנותק מסוגל לטפל בהן בצורה מושלמת.
III. התכונה הגדולה ביותר שלו: אין מטף קשת.
ההבדל המהותי בין מפסק למפסק הוא:
פריטי השוואה: מתג ניתוק מתח גבוה-, מפסק מתח גבוה
מטפי קשת: אין, כן (וואקום/SF6/שמן)
האם זה יכול לשבש את זרם העומס? לא, זה כן
האם זה יכול לקטוע-זרם קצר? לא, זה כן
האם יש נקודת ניתוק ברורה? כן, גלוי לעין בלתי מזוינת, לא (מגע בתא לכיבוי קשת)
רצף הפעלה: יש להפעיל את המפסק לאחר הפתיחה וניתן להפעילו ישירות בעומס.
מכיוון שאין מטף קשת, אם מתג הניתוק מופעל בעומס, תתרחש קשת חזקה כאשר המגע מופרד. קשת כזו לא ניתנת לכיבוי באוויר ועלולה לגרום לקשתות מעופפות (שם הן נזרקות לשלבים אחרים או לקרקע), לגרום לקצרים בשני השלבים, לשריפת ציוד ואף לסכן את חיי המפעילים.
לכן, יש חוק ברזל במערכת החשמל: אסור לפתוח או לסגור את מתג הכיבוי בעומס.
IV. מבוא רצף הפעלה-לא ניתן להפוך את שלבי ההתחלה והסיום
מכיוון שמפסקים אינם פועלים בעומס, קיים רצף קפדני של פעולות בין מפסקי חשמל למפסקים, עם מנגנוני נעילה למניעת טיפול לא נכון:
כאשר הוא מחובר לחשמל (חבר את מתג הניתוק, ולאחר מכן כבה את המפסק):
כבה תחילה את מתג הניתוק בצד האוטובוס.
לאחר מכן סגור את מתג הניתוק החוט.
לבסוף, כבה את המפסק.
כשהחשמל מתנתק (שבור את המפסק, ואז לשבור את המתג):
נתק את המפסק.
לאחר מכן נתק את מתג ניתוק הקו-בצד.
לבסוף, נתק את מתג הניתוק בצד האוטובוס. נסיעה לאחור משמעה שבירת המתג בעומס, מה שעלול להוביל לתאונה גדולה.
V. הבחנות בין סוגי פנים וחוץ.
סוג פנים (סדרת GN):
הרכבה אנכית עם מגע קבוע בחלק העליון. מרחק פאזה לפאזה קטן, יכול להחליף רק 320 קילוואט ומטה לשנאים שאינם נטענים. משמש למיתוג פנימי.
סוג חיצוני (סדרת GW):
התקנה אופקית, מבודד קרמי וחצאית קרמיקה מספקים הגנה מפני גשם. ניתן להפעיל/לכבות רק שנאים ריקים של 560kVA ומטה. משמש בתחנות משנה פתוחות.
VI. הקדמה סיכום במשפט אחד
מתג הפסקת מתח גבוה=מתג סכין במתח גבוה ללא יכולת כיבוי קשת אך עם הפסקה משמעותית. זה לא מנתק את הזרם, זה רק "מבודד את הכוח"; זה לא מספק הגנה, זה רק מוודא שאתה יכול לראות "החשמל מנותק". זהו השותף המושלם למפסקים ומתג מציל חיים לעובדי תחזוקה.
