مجموعة مصاهر ذات جهد متوسط وسعة قطع عالية

مجموعة مصاهر ذات جهد متوسط وسعة قطع عالية

مجموعة مصاهر ذات جهد متوسط وسعة قطع عالية

 

يجب أن تتطابق مجموعة المصاهر ذات سعة القطع العالية مع المواصفات القياسية العالمية و تقوم هذه المصاهر بوقاية اجزاء النظم من التأثيرات الديناميكية و الحرارية الناشئة عن تيارات القصر ، و لذا فهي تسبق على سبيل المثال مداخل المحولات ، كابلات التغذية و المكثفات ، و تتكون مجموعة المصاهر من القواعد و اطراف التوصيل الثابتة و وصل المصهر ، و يمكن ان تكون هذه المجموعة إما مستقلة او ملحقة و متواشجة مع سكاكين الفصل على الحمل ، و تكون هذه المجموعات إما ذات قاعدة واحدة مجمعة أو ذات ثلاثة قواعد منفصلة ، كما يجب أن تضمن حركة تشغيل الاقطاب الثلاثة – للمصاهر و السكاكين معا ، و تكون كل خرطوشة مزودة بوصل مصهر و يمين حالة مثبت على القاعدة و عندما ينصهر الوصل يبرز أصبح من أحد طرفي الخرطوشة ، يقوم إما بتشغيل مبين المصهر ميكانيكيا أو بفك اعتاق سكينة الفصل على الحمل ، و يجب ان تقوم المصاهر المستخدمة بقطع الدائرة و إطفاء القوس الكهربائي قبل ان تصل قيمة تيار القصر المقطوع بواسطتها الي القيمة العظمي ( قبل تشغيل المصاهر ) بل يتم قطع الدائرة فى مدة زمنية اقل من زمن نصف الموجة الاول ( 10 ميللي ثانية للتيار المتردد ذي الذبذبة 50 هرتز ) و بذلك يمكن عند استخدام المصاهر المركبة فى جهة التغذية تقليل سعات القطع لنبائط القطع و التوصيل ، و ذلك فى النظم ذات المستويات العالية من تيارات الخطأ .

و يتم عموما اختيار المصاهر سريعة القطع على النحو التالي :

  • لمحولات القوي : طبقا للقدرة المقننة لمحول التغذية و معاوقته و جهده فى موقع تركيب المصاهر .
  • للكابلات : طبقا لأقصي قيمة للتيار المسموح بمروره بصفة مستمرة .

و يجب ان يسمح شكل المصهر باستخدام أداة خاصة ذات فكين يمكنها القبض على الخراطيش من جميع الاحجام و ذلك لخلعها من على القاعدة او تركيبها عليها .

سكاكين القطع على الحمل :

يجب ان تتطابق هذه السكاكين اذا كانت يجب ان تتطابق هذه السكاكين اذا كانت مزدوة بمصاهر مع المواصفات الكهروتقنية العالمية IEC 420 و للمواصفة IEC 265 إذا كانت بدون مصاهر و أن تقوم هذه السكاكين بتكوين فجوة عازلة فى وضع الفتح و تكون إما من النوع الذي يعمل دورانيا ( rotary type ) أو يعمل انزلاقيا ( sliding type ) و ذات سعات من 200 الي 1600 امبير و يمكنها تحقيق الاداء التالي بمعدل تكرار بطئ اثناء التشغيل .

فى حالة التشغيل العادي تقوم بتوصيل وفصل ما يلي :

  • تيارات ذات قيم حتي قيمة التيار المقنن عند معامل قدرة متأخر أكبر من او يساوي 0.7 .
  • المحولات المحملة او غير المحملة .
  • المغذيات الحقلية .
  • محركات الجهد المتوسط .
  • المكثفات ذات التيارات الصغيرة و التي تتحدد طبقا للجهد المستخدم وبالقيمة التي يحددها الصانع .
  • الكابلات و خطوط النقل الهوائية القصيرة غير المحملة .

في حالة وجود عطل :

  • يجب ان تظل مقفلة فى وجود تيار قصر .
  • يمكنها قطع تيارات الخطأ الارضي .
  • تقوم بعزل النظام بعد قطع تيار القصر بواسطة المصاهر سريعة القطع .
  • تقوم بفصل المحركات و هي فى حالة فرملة .

القواطع الآلية :

يجب أن تتطابق القواطع المستخدمة فى لوحات التوزيع مع المواصفات الكهروتقنية العالمية IEC 56 – 2  المستخدمة فى مدي الجهد المتوسط ما بين 7.2 ك . ف . 26 ك . ف و ذات سعات ما بين 400أ و 4000أ و سعة قطع حتي 50ك. أ . و يبين ( جدول رقم 3 ) السعات و الجهود شائعه الاستخدام و هي 7.2ك ف ، 12ك . ف ، 24ك . ف . و المتطابقة مع المواصفات الكهروتقنية العالمية و يفضل ان يكون الحد الادني لسعة القطع المقننة هو 25ك . أ . عند جهد 12ك. ف حتي ان كان موضع القطاع بعيد عن محطة المحولات .

و يجب ان يكون القاطع مزودا بتجهزة للتشغيل بها يايات لتخزين الطاقة الكافية للقيام بدءا من تتابع التشغيل للاوضاع off – on     كما يجب ان يكون ياي الفصل مشحون اثناء وضع التوصيل حت يكون القاطع جاهزا تماما للفصل عند تلقي الامر بذلك ( حتي عند غياب مصدر القدرة المساعدة لعملية شحن الياي فى لحظة التوصيل ) و علي ان تكون تجهيزة تخزين الطاقة مبنية بنظام التضمين مما يسمح بتحويل تجهيزة التشغيل – حتي بعد تركيب القاطع – من نظام التشغيل اليدوي الي نظام التشغيل بمحرك اذا اقتضت الضرورة ذلك ، كما يمكن اضافة تجهيزة للاعتاق او التواشج اثناء الوصل و يجب فى القواطع المستخدمة ان يتم اطفاء القوس الكهربي ذي التيار المتردد على اساس استخدام خاصية مرور التيار طبيعيا بالصفر و تكون وظيفة إطفاء القوس الكهربي هي تبريد الاقطاب و إزالة تأين الغاز فى مسار القطع عندما تبلغ قيمة التيار صفرا بالاضافة الي إطالة طول مسار القوس بحيث تسترد الفجوة بين قطعتي التلامس بسرعة لتفادي إعادة اشتعال القوس الكهربي بمعدل اعلي من القدرة اللازم بحيث لا تتوالد جهود زائدة نتيجة لبتر التيار قبل وصوله طبيعيا الي نقطة الصفر ، و في هذه الحالة يجب ان يكون تتصميم القاطع بحيث يتم تقليل القدرة و الطاقة التي يستهلكها القوس الكهربائي داخل غرف الاطفاء اثناء عملية القطع ، بالدرجة التي تضمن تقليل الاجهادات التي تتعرض لها قطع التلامس لإطالة عمرها حيث من المعروف ان زيادة تبريد القوس الكهربي او اطالته اصطناعيا تؤدي الي رفع القدرة الكهربية التي تستهلك فى القوس .

و يجب ان يكون القاطع المستخدم مزودا بتجهيزات تسمح بفصله و توصيله اما فى مكان تركيبه و بدون استخدام طاقة مساعدة ضرورية لذلك . أو من على بعد من موقع القاطع و فى هذه الحالة يكون مزودا بمغناطيس كهربائي للقفل ، و كذلك بوسائل اعتاق مباشرة او غير مباشرة للفصل ، و يقوم مغناطيس القفل ، باعتاق الياي المشحونة لإتمام القفل و بذلك تسهل عملية التوصيل ، و يتلقي القاطع الامر بذلك من اشارة كهربائية من مصدر كهربائي إما ذي تيار متردد او تيار مستمر ، على انه بعد اتمام عملية الفصل يتم فصل تغذية المغناطيس عن طريق قطع تلامس مساعدة مركبة في القاطع .

 و قد تكون طرق الاعتاق للقاطع واحدة من الطرق التالية : –

اعتاق غير مباشرة

يكون الغرض من الاعتاق غير المباشر هو نقل نبضة اعتاق كهربائية او ميكانيكية بعد تكبيرها الي تجهيزه فك التعشيقة و بذلك يتم فصل القاطع و يتم انتاج الاعتاق فى انماط مختلفة على النحو التالي :

اعتاق غير مباشر على التوازي .

يستخدم الاعتاق غير المباشر على التوازي التلقائي للقواطع بواسطة نبائط وقائية مخصصة لذلك ، تمكن المشغل من التحكم فى تشغيل القاطع كهربائيا أو ميكانيكيا ، و تغذي من مصدر كهربائي مساعد ( مستمر او متردد ) ، أو يمكن توصيلهما بالتبادل و في حالات خاصة الي محول جهد ليتمكن المشغل من التحكم فى التشغيل .

اعتاق غير مباشر عند هبوط الجهد

يستخدم الاعتاق غير المباشر عند هبوط الجهد و يقوم بالاعتاق التلقائي للقاطع عند هبوط جهد التشغيل الي قيمة غير مقبولة و لذا فانه كثيرا ما يكون متصلا بمحول جهد و يعمل على الجهد المتردد او ان تكون الاعتاقات مجهزة للعمل من التيار المستمر .

اعتاق غير المباشر مرتبط مع محول .

تستخدم الاعتاقات غير المباشرة مع محول للاعتاق غير المباشرة مع محول للاعتاق التلقائي للقاطع فى حالة القصر او زيادة التيار من الممكن ان يتمكن المشغل من التحكم فيها عن طريق التشغيل الميكانيكي ويتطلب الامر عندئذ إضافة محولات موائمة و محولات تيار الي المعتقات داخل القاطع .

اعتاق مباشر :

يمكن تزويد بعض القواطع بمعتقين او ثلاثة تركيب داخل القاطع و تعمل مباشرة و يمر بداخلها التيار ، و في حالة زيادة التيار او مرور تيار القصر يتم اعتاق القاطع مباشرة بواسطة وسائل ميكانيكية ، و تعود بعد الاعتاق رافعة الفصل الي وضعها الطبيعي تلقائيا و يكون المعتق عندئذ جاهزا للتشغيل مرة اخري و لهذا الغرض و في حالة حدوث قصر بدوائر القاطع لا بد من استخدام قضيب لضبط كل من وضع التيار و زمن الاعتاق و تشغيل المعتق اللحظي .

طريقة تشغيل الاعتاق :

إذا زادت قيمة التيار عن القيمة المضبوط عليها الاعتاق ، فإنه يتم شد عضو مغناطيسي فتتحرك رافعة الفصل لمسافة قصيرة فى اتجاه المعتق و علي ذلك يبدأ محرك التوقيت فى الدوران و تشغيل تجهيزة التروس التي تحدد التوقيت ، فبمجرد انقضاء زمن الاعتاق المضبوط تتحرك رافعة المعتق و تقوم ميكانيكيا باعتاق القاطع ، أما إذا كان التشغيل عن طريق الاعتاق اللحظي فى حالة وجود قصر بضبط وضع مؤشر تيار القصؤ على القيمة العظمي ( ما لا نهاية ) .

و يمكن ايضا فى حالة الاعتاق المباشر إضافة فى حالة الاعتاق المباشر إضافة مرحلات حرارية تراقب التيار الابتدائي و ذلك بغرض الوقاية ضد زيادة الحمل .

كما يمكن ان يكون الاعتاق مختلطا بحيث يمكن ضبط القيم التي يعمل عندها المعتق بالنسبة لتيار التشغيل او الاعتاق اللحظي عند تيار القصر كل على حده فإذا زاد التيار عن المستوي من 3 اي 6 مرات من قيمة التيار المقنن و المضبوط على تجهيزه ضبط تيار القصر فإن الاعتاق يحدث لحظيا و يتم عندئذ تشغيل معتق القاطع بدون اي تأخير و بصرف النظر عن زمن التاخير المضبوط على تجهيزه زمن التأخير .

اعتاق بزمن تأخير محدد

يمكن ان تكو القواطع مزودة بوسيلة اعتاق تعمل بعد زمن تاخير محدد و في هذه الحالة يمكن ضبط تيار التشغيل و زمن الاعتاق كل على حدة و يكون عندئذ الاعتاق اللحظي المطلوب عن حدوث القصر قد الغي تشغيله .

و يتم فى هذه الحالة تشغيل هذه الاعتاق المباشر إذا ازدات قيمة التيار عن القيمة المضبوط عليها الاعتاق و يتحقق ذلك بعد انقضاء الزمن المضبوط عليه التوقيت .

انواع القواطع :

تكون القواطع اما من النوع الثابت او قابلة للسحب و يتم شحن وسائل التشغيل اما يدويا او بمحرك او بهواء مضغوط و هي من الانواع التالية :

قواطع الية قليلة الزيت

و فيه تكون قطع التلامس مغمورة فى زيت عازل و تكون مزودة بمبين لمنسوب الزيت وطبة للتفريغ و الملؤ .

و عند اختيار هذا النوع من القواطع فيجب التوجييه بأن تكون هذه القواطع ذات صيانة دورية على فترات متواصلة اعتمادا على عدد دورات التشغيل و يتم اتباع تعليمات الصانع بهذا الخصوص كما  يجب ان يكون الوصل الي القطع المتاكلة سهلا و تكون الاجزاء الداخلية لغرف الاطفاء مع قطع التلامس سهلة الفك و لا تتطلب خبرة خاصة .

كما يجب الا تتطلب الصيانة فك التوصيلات من القاطع لتغيير قطع التلامس ، كما يجب الا يتطلب الامر تغيير اجزاء التشغيل الميكانيكية للتشحيم و لكن يجب ان تكون إضافة زيت تشحيم لهذه الاجزاء سهلة .

قواطع آلية تخلخلية

و بها تكون قطع التلامس موجودة فى فراغ يصل تفريقه حتي 10.11 يار مما يسمح بأن تكون المسافة بين قطع التلامس فى وضع الفصل صغيرا ( فى حدود 5 مم ) و يتميز هذا النوع بسرعة استعادة قدرته على تحمل الجهد بين قطع تلامس بعد فترة زمنية متناهية القصر ( من 4 – 6 ميللي ثانية ) كما يجب ان يتميز هذا النوع عموما بما يلي :

  • قلة تأكل قطع التلامس نتيجة للصغر النسبي لجهد القوس الكهربي .
  • يصمم بابعاد صغيرة .
  • يمكن تركيبه باللوحة فى اي وضع .
  • يمكن ان يقوم القاطع بفصل تيار القصر 100 مرة بينما يقوم بفصل التيارات المقننة حتي 10000 مرة و ذلك بدون الحاجة الي استبدال قطاع التلامس وحسب ما تقضي به المواصفات الكهروتقنية الدولية IEC 56 .
  • أن يكون عديم الصيانة و مع ذلك يوجد نوعان من التفتيش عليه :

قواطع الية بغاز سادس فلوريد الكبريت

توجد قطع التلامس فى هذا النوع من القوطاع فى وسط غازي من سادس فلوريد الكبريت و تتميز هذه القواطع بأنها مناسبة للاستخدام فى شبكات الجهد المتوسط و كذلك لقطع التيارات الخاصة بالمحركات او المحولات او ملفات الحث حيث ان زيادة الجهدة بها لا يتعدي ضعف الجهد المقنن .

و يمكن ان تكون هذه القواطع واحدة من الانواع الثلاثة الاتية :

  • النوع ذي الضغط محكم الغلق .
  • النوع ذي الضغط القابل للتحكم .

التفتيش الدوري :

يجب ان يتم هذا الكشف بعد تشغيل القاطع بحوالي 10000 دورة تشغيل ( فصل و توصيل ) أو كل 10 سنوات أيهما اقل مع إعادة تشحيم تجهيزة التشغيل كما يجب ان يكون موضحا على بطاقة بيانا القاطع ماذا كان هناك حاجة الي التفتيش للقواطع التي تسمح بذلك اما القواطع التي تسمح بذلك اما القواطع المقفلة مثل القواطع التخلخلية او التي يستخدم غاز سادس فلوريد الكبريت SF6 فيجب الا يقل عدد مرات التشغيل عند التيار المقنن عن هذا الرقم .

التفتيش الشامل

يجب ان يتم تغيير قطع التلامس عند إجراء كل تفتيش شامل إذا كان ذلك ممكن بالقاطع و يكون ذلك بعد حوالي 30000 دورة تشغيل ميكانيكية او اذا قام القاطع بقطع تيارات القصر المقننة 100 مرة أو اذا قام بقطع التيارات المقننة 10000 دورة تشغيل .

اما فى حالات القواطع المقفلة مثل القواطع التخلخلية او التي تستخد عاز SF6 فيجب ان يتم تغيير الجزء الذي يحتوي على قطع التلامس بعد انتهاء عمرها المحدد فى الكتالوجات الصادرة من المصنع اذا كانت تجهيزة تشغيل القاطع ما زالت صالحة .

و يجب مراعاة ان يكون العمر الميكانيكي للقاطع فى حدود 60000 دورة تشغيل .

كما يمكن طلب القاطع بأن يكون مزودا بمانع لزيادة الجهد خاصة عند قطع تيارات صغيرة قد يؤدي بترها الي توليد جهد فائق .

التيار المقنن IN ( أمبير ) تيار القصر الذي تتحمله السكاكين فى الوضع المقفول
القيمة القصوي غير المتماثلة لتيار القصر IS ( كيلو أمبير ) قيمة التيار المسموح بمروره الزمن لا يتجاوز ثانية واحدة Lth ( كيلو أمبير )
400 40 16
630 50 20
80 31.5
1250 80 31.50
125 50.00
160 63.00

( جدول رقم 1 ) السعة التيارية و سعة تيار القصر لسكاكين الفصل

طريقة التشغيل التصميم الاستخدام
يدويا تعمل بواسطة رافعة تدخل فى فجوة بلقمة التحريك للتركيبات الصغيرة
السكينة مزودة بعمود إدارة يبرز من ضلفة اللوحة يمكن إدخال يد التحريك فيه للتركيبات الكبيرة
بمحرك كهربائي باستخدام محرك

إما تيار متردد : 220 فولت / 50 هرتز

أو تيار مستمر : 60 أو 110 أو 220 فولت

 
بمحرك يعمل بالهواء المضغوط باستخدام كباس يتحرك فى الاتجاهين

يعمل عند ضغط تشغيل 5 بار

 

( جدول رقم 2 ) طرق تشغيل سكاكين الفصل

الجهد المقنن

ك . ف

سعة القطع المقننة ك . أ التيار المقنن
630أ 1250أ 1600أ 2000أ
7.2 25 · · · ·
40 · · · ·
12 12.5 · · ·
20 · · · ·
25 · · · ·
21.5 · · · ·
24 8 · ·
10 · ·
12.5 · · ·    –
16 · ·         –
20 · · ·

( جدول رقم 3 ) سعات القطع المقننة للقواطع الالية و الجهود المستخدمة