ההבדל בין מפסק אוויר למפסק רגיל
ראשית, צריך להבהיר מושג מרכזי: מפסק אוויר הוא סוג של מפסק, לא משהו מקביל למפסק, אלא חבר במשפחת מפסקי החשמל. מפסקי זרם רגילים מתייחסים בדרך כלל לסוגים אחרים של מפסקי אוויר, כגון מפסקי ואקום, מפסקי SF6, מפסקי שמן וכו'. לכן, ההבדל המהותי בין השניים הוא "מפסקים המשתמשים באוויר לכיבוי קשת" ו"מפסק באמצעות מדיה אחרת לכיבוי קשת".
I. הבדלי הליבה: קשת שונה-חומרי כיבוי
מפסק אוויר: כפי שהשם מרמז, הוא משתמש באוויר כמדיום לכיבוי קשת ובידוד. קשת שנוצרת כאשר המגע מופרד מופרדת, מתקררת ומכבה דרך הקשת באוויר. המבנה שלו פשוט, תלוי לחלוטין באוויר עצמו.
מפסק רגיל (לא-סוג אוויר): אמצעי לכיבוי קשת אינו אוויר, אלא ואקום, גז גופרית הקספלואוריד או שמן בידוד. לדוגמה, מפסקי ואקום כובים בקשת בוואקום, מפסקי SF6 כובים עם גז SF6 ושנאי שמן כובים בקשת עם שמן. תכונות כיוות הקשת של מדיה אלה עולות בהרבה על אלו של אוויר, מה שמאפשר להן להתמודד עם מתחים וזרמים גבוהים יותר.
ii. רמות מתח שונות לחלוטין והתרחישים הישימים שלהן
ישנם שני סוגים של מפסקי אוויר:
הקטגוריה הראשונה היא מפסק אוויר במתח נמוך-, הידוע בכינויו "מתג אוויר" (מפסק מיניאטורי MCB, מפסק מעגל מעוצב MCCB, מפסק מסגרת ACB). המתח הנקוב הוא בדרך כלל בין 380V ל-690V, והזרם הנקוב נע בין כמה אמפר לכמה אלפי אמפר. מתגים קטנים בקופסאות חלוקה ביתיות ומתגים גדולים בארונות חלוקה של מפעל הם שני הסוגים הללו. יש לו יתרונות של מבנה פשוט, מחיר נמוך, תחזוקה קלה וכן הלאה, והוא הכוח העיקרי המוחלט בתחום המתח הנמוך.
השני הוא מפסק אוויר דחוס במתח גבוה-, המשתמש באוויר דחוס (0.4–6 MPa) כמדיום לכיבוי ובידוד קשת, ואפילו באוויר דחוס כמקור כוח. סוג זה של מפסק, פעם בשימוש במערכות מתח גבוה של 110 קילו וולט ומעלה, יש קיבולת קצר- גבוהה, מהירות פעולה מהירה וללא סכנת שריפה. עם זאת, בשל מורכבות הצורך במערכת אוויר דחוס שלמה, היא הוחלפה ברובה במפסקי SF6 במערכות של 110 קילו וולט ומעלה.
מהם היישומים העיקריים של מפסקי זרם נפוצים (לא-סוג אוויר)?
מפסקי ואקום, עם גודלם הקטן, המשקל הקל, ביצועי התחזוקה והשבירה המעולים שלהם, הם כיום המיינסטרים המוחלט של 35 קילו וולט ומטה. מפסקי SF6 הם המלך בתחום המתח הגבוה -110kV~500kV, עם ביצועי הבידוד והכיבוי החזקים ביותר, טביעת רגל קטנה ומחזור תחזוקה ארוך. מפסקי נפט (גבוהים ונמוכים בשמן) עדיין נמצאים בשימוש בכמה מערכות חיצוניות ישנות יותר של 35kV, אך נמצאים בהדרגה.
III. השוואת ביצועים: מהם היתרונות והחסרונות של מפסקי אוויר?
היתרונות של מפסקי אוויר:
המבנה הפשוט ביותר, ללא נורת ואקום, ללא גז SF6 וללא שמן, עולה הכי פחות. המחירים של מפסקי אוויר במתח נמוך- נעים בין כמה דולרים לכמה אלפי דולרים. אמצעי כיבוי קשת הוא אוויר, הוא אינו גורם לשריפה, פיצוץ או זיהום, הוא בטוח מאוד. יכולת השבירה שלהם אידיאלית עבור יישומי מתח נמוך (4.5kA עד 100kA) ואין צורך בחלקי חילוף במקרה של כשל; ניתן לאפס אותם ולעשות בהם שימוש חוזר.
חולשות של מפסקי אוויר:
יכולת כיבוי קשת מוגבלת, רמות מתח מוגבלות. למפסקי אוויר-נמוכים יש בדרך כלל קיבולת ריסוק של 4.5kA עד 10kA, מפסקי ואקום יכולים להיות בעלי קיבולת ריסוק של עשרות kA, ומפסקי SF6 יכולים להיות בעלי כושר ריסוק של עשרות ואפילו מאות kA. ביישום מתח גבוה, מפסקי אוויר הופסקו בהדרגה מכיוון שביצועי הבידוד וכיבוי הקשת של האוויר אינם יכולים לעמוד במתח גבוה.
היתרונות של מפסקים מסורתיים (וואקום/SF6):
תכונות הכיבוי של קשת- עולים בהרבה על האוויר. מפסקי ואקום הם האופציה המרכזית ב-35kV ומטה, בעוד שמפסקי SF6 הם האפשרות היחידה מעל 110kV. יש לו את המאפיינים של יכולת שבירה גדולה, מהירות ריצה מהירה ופעולה בתדר גבוה. מפסקי ואקום מתאימים במיוחד למיתוג תכוף, כגון תפעול תחנות משנה.
חולשות של מפסקי זרם מסורתיים:
עלויות גבוהות. מפסקי ואקום יקרים משמעותית ממפסקי אוויר, ומפסקי SF6 יקרים אף יותר. בנוסף, גז SF6 דורש בדיקה שוטפת ולכן הוא יקר לתחזוקה. גם מפסקי שמן נמצאים בסכנת שריפה ופיצוץ.
IV. הקדמה מפסק אוויר הוא הסוג "הפשוט, הזול והבטוח ביותר" במשפחת המפסקים, המיועד לסביבות בלחץ נמוך-. מפסקי ואקום ומפסקי SF6 נחשבים ל"מפסקים מסורתיים" והם סוגים "חזקים יותר, יקרים ומקצועיים" המיועדים למצבי מתח בינוני וגבוה וזרם גבוה. הם אינם תחליפים זה לזה; במקום זאת, כל אחד מהם משרת את התחום שלו-מפסקי אוויר מספיקים עבור קופסת החלוקה שלך, ומפסקי ה-SF6 נחוצים עבור תחנות משנה. אם אתה חייב להבין את ההבדל, זכור שחומרי כיבוי קשת מגדירים את התחומים שלהם -לחץ נמוך, ואקום ולחץ גבוה SF6.
