کاربرد دیژنکتور

دیژنکتور:

تعریف دیژتکتور:

دیژنکتور کلیدی است که برای تکمیل، نگهداری و قطع عبور جریان مدار در شرایط نرمال یا اتصالی بکار می رود. کلید قدرت علاوه بر اینکه جریان اتصال کوتاه را قطع می کند بایستی قادر باشد در زیر اتصال کوتاه هم وصل شود. از آنجا که در این حالت در لحظه وصل، جریان اتصال کوتاه ضربه ای شدیدی از کلید می گذرد در اطراف کلید حوزه مغناطیسی شدیدی ایجاد
می شود که سبب لرزش کنتاکتها و از کار افتادن کلید می شود. برای جلوگیری از این ارتعاش ها هر قطب کلید دارای محفظه احتراق مخصوص به خود می باشد.

مکانیزم عملکرد کلید قدرت:

دیژنکتور دارای مکانیزمی است که بطور مکانیکی (با استفاده از فنرهای شارژ شده)،
مغناطیس های الکتریکی، هیدرولیکی یا با هوای فشرده کنتاکتها را باز و بسته می نماید. روغن عایق، هوا، هوای فشرده، خلاء و یا گاز سولفور هگزافلورید (SF₆) به عنوان محیط قطع کننده قوس و همچنین به عنوان دی الکتریکی که کنتاکتها را بعد از قطع قوس عایق می نماید بکار
می رود. اگر لازم است که مدار بطور اتوماتیک در موقع اضافه بار یا اتصال کوتاه قطع شود باید از دیژنکتوری که دارای مکانیزم تریپ می باشد استفاده گردد. بنابراین دیژنکتور در جاهایی که کنترل مدار مانند اتصال کوتاه و اضافه بار مورد نظر می باشد نیز بکار می رود. (نیروگاهها و
پست های فشار قوی) دیژنکتور فشار قوی معمولاً بوسیله یک کلید یا به وسیله کنترل از راه دور و یا بوسیله رله هایی که از پیش تنظیم شده اند با استفاده از مدار جریان مستقیم عمل می نماید.

انواع مختلف دیژنکتورها:

دیژنکتور روغنی:

دیژنکتور روغنی کلیدی است که کنتاکتهای آن در روغن قطع و وصل می شود. این کلید عملاً در یک تانک فولادی پر از روغن قرار دارد. در فشار قوی، جدا شدن کنتاکتهای کلید همیشه عبور جریان را قطع نمی کند زیرا یک قوس الکتریکی بین کنتاکتها تشکیل می گردد. لذا چون روغن مایع است کمک به خفه کردن جرقه یا قوس بین کنتاکتها می کند. اگر یک قوس در روغن ایجاد گردد در اثر حرارت شدید جرقه، روغن تجزیه شده و ایجاد گاز می کند که بصورت حبابی اطراف جرقه را می پوشاند و در ضمن مقداری از جرقه صرف تبخیر روغن
می شود و چون مخزن کلید نسبت به هوا غیر قابل نفوذ است فشاری در مخزن ایجاد می گردد که باعث خفه شدن قوس می گردد.

دیژنکتورهای روغنی معمولاً به دو دسته پر روغن و کم روغن تقسیم می گردند. در کلید روغنی، روغن دو عمل انجام می دهد. اول فراهم آوردن محیط اطفاء قوس و دوم عایق نمودن قسمتهای برقدار کلید و بدنه فلزی ظرف کلید که زمین شده است. روغن لازم برای اطفاء قوس حدود 10 درصد مقدار کل روغن است. بنابراین برای کاهش حجم روغن لازم و ابعاد کلید، امروزه کلید کم روغن عرضه شده است. در این نوع کلید روغن فقط برای  موش کردن قوس بکار می رود و به جای ظرف فلزی از یک استوانه عایق استفاده گردیده است.

تریپ اضافه بار:

وقتی که قرار است کلید روغنی، مدار را بر اثر اضافه بار یا اتصال کوتاه به طور اتوماتیک قطع کند به یک بوبین تریپ مجهز می گردد. این بوبین تریپ شامل یک سیم و یک پلانجر (پیستون) متحرک است. در مدارات فشار ضعیف حامل جریان کم، این بوبین به طوری سری با خط بسته می شود و زمانی که جریان از حد مجازش بالاتر می رود، بوبین پلانجر را بالا می کشد. پلانجر مکانیزم را تریپ می دهد و یک فنر ناگهان کلید را قطع می کند. در مدارات فشار قوی حامل جریان زیاد، یک ترانسفورماتور جریان (C.T) به خط متصل شده و ثانویه اش بوبین تریپ را تغذیه می کند. چون نسبت ثابتی بین جریانهای اولیه و ثانویه ترانسفورماتور جریان وجود دارد، بوبین را می توان تنظیم کرد تا در هر مقدار جریان خط که از پیش تنظیم شده تریپ نماید. استفاده از ترانس جریان در چنین مدارهایی به دو دلیل می باشد، یکی برای عمل کردن بوبین تریپ(با تغذیه بوبین تریپ) و دیگر عایق نمودن آن از ولتاژ زیاد خط است.

ریکلوزر روغنی:

یک نوع کلید روغنی است که برای قطع و وصل اتوماتیک مدار جریان متناوب ساخته شده است و می تواند عمل قطع و وصل را برای چندین بار انجام دهد. ریکلوزرها برای استفاده در مدارات تکفاز یا سه فاز طراحی شده اند. ریکلوزر مدار را در حالت اتصالی مانند یک فیوز یا دیژنکتور قطع می کند و بلافاصله مجدداً وصل می کند. اگر اتصالی هنوز وجود داشته باشد مجدداً قطع خواهد کرد. اگر اتصالی دائمی باشد ریکلوزر در مقابل اتصالی دائمی قطع کامل، (قفل) می کند. اگر اتصالی موقتی باشد و به آسانی بر طرف گردد ریکلوزر خود را کاملاً آماده برای اتصالی بعدی خط می کند. اتصالهای موقتی خط بر اثر برخورد سیمها به یکدیگر، در اثر عدم فلش مناسب ، برخورد شاخه های درختان به خط، زدن ولتاژ ضربه ای کلیدها بر روی مقره ها، قرار گرفتن پرندگان بین هادیهای برقدار و زمین، یا زدن رعد و برق که باعث ایجاد قوس الکتریکی موقتی روی مقره های خط می گردد بوجود می آید. تفاوت  فیوز و ریکلوزر در این است که فیوز اتصالی دائمی و موقتی را مانند هم قطع می کند ولی ریکلوزر به اتصالی موقتی این فرصت را می دهد (معمولاً سه بار) تا اگر عیب موقتی است بر طرف گردد. اگر اتصالی بعد از سه بار قطع و وصل بر طرف نشده باشد، ریکلوزر به طور مغناطیسی بوسیله سلنوئیدی که با خط سری بسته
می شود عمل می کند. حداقل جریان قطع معمولاً دو برابر جریان بار نامی بوبین ریکلوزر
می باشد. ریکلوزر بوسیله سلنوئیدی که با خط سری بسته می شود عمل می کند. حداقل جریان قطع معمولاً دو برابر جریان بار نامی بوبین ریکلوزر می باشد. ریکلوزر بوسیله یک مکانیزم هیدرولیکی و یک سیستم اتصال مکانیکی عمل می کند. موقعی که جریان اتصالی به دو برابر جریان نامی خط می رسد، میدان مغناطیسی افزایش یافته، پلانجر را به داخل بوبین می کشد. همین طور که پلانجر به طرف پایین حرکت می کند انتهای پائینی، مجموعه کنتاکت را تریپ می دهد تا کنتاکها باز شوند و مدار قطع گردد. به محض اینکه کنتاکها باز شدند دیگر جریانی در بوبین نخواهد بود تا آنها را باز نگهدار. بنابراین یک فنر مکانیزم را وصل می کند و خط را مجدداً برقدار می نماید. متذکر می گردد که بین هر وصل مجدد، خط تقریباً برای یک ثانیه(50 تا 60 هرتز) باز نگه داشته می شود. این زمان برای جدا کننده های ناحیه ای فرصتی خواهد بود تا در حالی که جریانی در خط نیست عمل نماید (قطع کند). در موقع قطع کامل کنتاکتها باز می مانند تا زمانی که مجدداً ریکلوزر به طور دستی ریست گردد. اگر  اتصالی موقتی قبل از قطع کامل ریکلوزر بر طرف شود، تمام عملهای مکانیکی متوقف می شود و ریکلوزر آماده برای اتصالی بعدی می گردد. معمولاً دو عمل(قطع و وصل) اولی ریکلوزر سریع تر از دو عمل (قطع و وصل) بعدی می باشد. دو عمل اولی هر کدام در حدود 2 سیکل و دو عمل بعدی هر کدام در حدود 5 سیکل طول می کشد و این باعث می شود که ریکلوزر اتصالی را که روی انشعابی که بوسیله فیوز کت – اوت حفاظت می شود قبل از اینکه المنت کت – اوت بسوزد بر طرف کند. اگر بعد از دو عمل قطع و وصل ریکلوزر اتصالی بر طرف نگشته باشد، فرصت مناسبی به فیوز داده خواهد شد تا در عمل قطع و وصل بلند مدت 5 سیکلی بسوزد و انشعابات خراب را جدا نماید.

دیژنکتور خلاء:

نظر به اینکه اصولاً حاملهای باردار (الکترونهای آزاد) باعث هدایت جریان در فلزات و ایجاد قوس الکتریکی در عایق ها می شوند، لذا در خلاء کامل چون هیچ عنصری وجود ندارد که حامل الکترونها باشد جدا شدن دو کنتاکت فلزی جریاندار به احتمال قوی بدون ایجاد جرقه انجام گیرد. دیژنکتورهای خلاء بر این اساس کار می کنند. در این کلید به محض اینکه کنتاکها از هم جدا می شوند قوس الکتریکی در موقعی که جریان از نقطه صفر می گذرد خاموش می شود.

ریکلوزر خلاء:

ریکلوزر خلاء نیز مانند ریکلوزر روغنی عمل می نماید و می تواند به جای ریکلوزر روغنی در سیستم توزیع برق بکار می رود. محیط خلاء دارای یک مقاومت دی الکتریکی است و بعد از اینکه جریان به صفر می رسد مقاومت دی الکتریک بین کنتاکها را می سازد. قطع کننده خلایی زمان قوس را به یک دوره کوتاه محدود می کند و انرژی لازم برای عمل مکانیزم را حداقل
می نماید. ضمناً هر بار که ریکلوزر عمل می نماید سطح کنتاکتها قدری خورده می شود که مقدار این خوردگی مستقیماً به بزرگی شدت جریان اتصال کوتاه بستگی دارد ولی به هر حال ریکلوزرهای خلاء برای مدت طولانی بدون تعمیر کار می کند.

کلیدهای از نوع هگزا فلورید گوگرد (SF₆)

در این نوع کلید از گاز SF₆  به عنوان ماده خاموش کننده جرقه و عایق بین دو کنتاکت استفاده می شود. گاز SF₆ الکترونهای آزاد را جذب و ایجاد یونهای منفی بدون تحرک می کند در نتیجه مانع ایجاد توده الکترونها که باعث شکست عایق و ایجاد جرقه می شود می گردد. استقامت الکتریکی گاز SF₆ به  2 تا 3 برابراستقاومت الکتریکی هوا می رسد. گاز SF₆ از نظر شیمیایی کاملاً با ثبات است و میل ترکیبی آن خیلی کم و غیر رسمی می باشد و تقریباً پنج برابر هوا وزن دارد. در مقابل حرارت زیاد پایدار و غیر قابل اشتعال است در ضمن این گاز دارای قابلیت هدایت بسیار زیادی می باشد.

کلیدهای با هوای فشرده:

در این نوع کلید هنگام باز شدن کنتاکتها هوا با فشار به محیط قوس دمیده می شود و در نتیجه محیط یونیزه شده بین کنتاکتها پراکنده گشته و قوس خاموش می گردد.

دستگاه جدا کننده ناحیه ای با سکشنالایزر:

دستگاه جدا کننده ناحیه ای یک نوع کلید روغنی است که در مدارات توزیع همراه با ریکلوزر برای جدا کردن اتصالها بکار می رود. جدا کننده ها معمولاً روی فرعی ها با انشعابات خطوط اصلی نصب می گردند. جدا کننده یا سکشنالایزر مانند ریکلوزر است ولی جریان اتصالی را قطع نمی کند در حقیقت، جدا کننده صبر می کند تا ریکلوزر خط را قطع کند سپس در حالی که خط باز (قطع) می باشد و جریانی در آن نمی باشد خط اتصالی شده را جدا می کند. متذکر می گردد که ریکلوزر خط را برای حدود یک ثانیه  (50 تا 60 هرتز) باز نگه می دارد. بنابراین جدا کننده در همین فرصت عمل می کند و خط را جدا می کند. معمولاً جدا کننده بعد از سومین عمل قطع و وصل ریکلوزر عمل می کند. دستگاه جدا کننده شامل یک دسته کنتاکت، یک فنر کنترل تریپ و یک سلنوئید(بوبین) که بطور سری با خط بسته می شود، می باشد. همه اینها در یک تانک روغن غوطه ور می باشد.