Kāpēc mēs esam vajadzīgi un kas ir jaudas pārslēgšanas ierīces

Komutācijas ierīce veic galveno elektriskās ķēdes vadības funkciju: to ieslēdz un izslēdz. Šāda veida aparātos ietilpst: nažu slēdži, slēdži, atvienotāji.

Slēdži ir paredzēti, lai ieslēgtu un izslēgtu elektriskās ķēdes "dzīvā", tas ir, kamēr ķēdē plūst elektriskā strāva.

Visas elektriskās ierīces ar kustīgām daļām var iedalīt automātiskajās un neautomātiskajās. Automātiskas - tās ir ierīces, kas iedarbojas no noteiktā ķēdes režīma, vai mašīnas, un neautomātiskas, kuru darbība ir atkarīga tikai no operatora gribas.

Automātiskie slēdži ir zemsprieguma (pieejami spriegumam līdz 1000 V) un augsta sprieguma (spriegumam virs 1000 V).

Vienkāršākais neautomātiskais zemsprieguma slēdzis — slēdzissastāv galvenokārt no kustīga asmens, fiksēta kontakta un roktura.

Operators manuāli ieslēdz vai izslēdz slēdzi, pagriežot asmeni vertikālā vai horizontālā stāvoklī. Strāvas slēdža kontakti atrodas tikai gaisā.

Vienkāršs viena pola rubļa slēdzis

700 rubļu vēsturiskā hidroelektrostacijā Vācijā

Drošinātāji iekštelpu sadales iekārtās Ķīnā

Palielinoties darba spriegumam un jaudai, šāda ierīce vairs nespēj apmierināt darba vajadzības, un pamazām parādās arvien modernāki slēdžu veidi.

Elektriskās instalācijās spriegumam līdz 1000 V tos izmanto visplašāk dažādu dizainu gaisa slēdži.

Siemens zemsprieguma ķēdes pārtraucējs strāvai 16A

Schneider Electric 125 A zemsprieguma ķēdes pārtraucējs

Sadzīves automātiskie slēdži elektriskajā telpā (starp tiem ir 30 gadu starpība)

Kad ķēde ir atslēgta starp slēdža novirzošajiem kontaktiem rodas elektriskā loka būt apmaksātam. Labākai loka dzēšanai mašīnās tiek izmantotas īpašas ierīces, kas uzlabo loka dzēšanas procesu, t.s. loka dzēšanas kameras dažādi dizaini.

Slēgts sadales iekārtas elektriskais panelis

Augstsprieguma ķēdēm vienkāršs gaisa ķēdes pārtraucējs vairs neatbilst ekspluatācijas prasībām. Pirmā lieta, kas tika veikta slēdža dizaina uzlabošanas virzienā, bija kontaktu nolaišana transformatora eļļā, kā rezultātā tiek izveidots tā sauktais eļļas slēdzis. Šobrīd eļļas lauzējs jau ir ļoti sarežģīta iekārta, kas savā darbā izmanto daudzus zinātnes un tehnikas sasniegumus.

Transformatoru apakšstacijas augstsprieguma eļļas pārtraucējs

Eļļas slēdža darbība izslēgšanas laikā tiek samazināta līdz sekojošam: loka augstās temperatūras ietekmē eļļa sadalās gāzēs, kuru galvenā sastāvdaļa ir ūdeņradis.Tādējādi loks deg gāzes vidē, kas atrodas dinamiskā stāvoklī, notiek vardarbīga jonizētu un nejonizētu daļiņu, aukstas un karstas gāzes daļiņu sajaukšanās un vienā no brīžiem, kad strāva iet caur nulli, sakarā ar periodiskums, loks tiek dzēsts.

Gāzu veidošanās ir ļoti spēcīga, slēdžā veidojas ievērojams spiediens un, ja slēdzis nav pareizi konstruēts, tas var eksplodēt.

Izmantojot eļļas slēdžus ar loka dzēšanas kamerām, loka dzēšana ir nesāpīgāka un ātrāka. Šeit loka enerģija tiek izmantota, lai radītu spiedienu, kas ievērojami palielina gāzes kustību ap loku un tādējādi veicina loka dzēšanu.

Ir daudz kameru dizainu, un to darbības principi ir diezgan atšķirīgi, taču tie visi galvenokārt kalpo vienam no diviem mērķiem:

• vai radīt naftas un gāzes kustību attiecībā pret loku;
• vai loka tiek pārvietota attiecībā pret eļļu un īpašu kameru sienām.

Šādiem slēdžiem piedziņa vairs nav strukturāla vienība ar slēdzi: vairumā gadījumu piedziņa tiek strukturāli realizēta atsevišķi no slēdža un ar speciālu mehānismu palīdzību tiek savienota ar pēdējo.

Ir arī tik daudz citu veidu augstsprieguma slēdžu, kas jau sen ir nomainījuši lielapjoma eļļas slēdžus. Tas, piemēram, maza tilpuma eļļas slēdži, kurā tiek izmantotas porcelāna tvertnes un līdz ar to nav nepieciešama īpaša tvertnes kontaktdaļu izolācija un eļļas daudzums tajās ir daudz mazāks.

Eļļas kolonnas slēdzis spriegumam 10 kV

Tālāk jāmin «saspiestā gaisa pārtraucēji», kur loku dzēš ar saspiesta gaisa strūklu. Šiem slēdžiem ir vairākas priekšrocības, un tie arvien vairāk aizstāj eļļas slēdžus. Piedziņa tiem darbojas arī no saspiesta gaisa, bet piedziņas vadība ir elektriska.

Gaisa ķēdes pārtraucējs spriegumam 110 kV

Tiek izmantoti arī mūsdienīgi vakuuma un SF6 automātiskie slēdži.

Vakuuma pārtraucējs

Strāvas slēdzis SF6

Mūsdienu atslēgu dizains ir ļoti daudzveidīgs un par tiem vairāk varat lasīt šeit:Augstsprieguma eļļas, SF6 un vakuuma slēdžu salīdzinošie raksturlielumi

Atdalītāji ir arī augstsprieguma komutācijas ierīce, taču tie nav paredzēti ieslēgšanai un izslēgšanai sprieguma laikā (izņemot ļoti zemu strāvu pārslēgšanas gadījumus, kas īpaši norādīti katram atvienotāja veidam).

Augstsprieguma atvienotājsparasti tas tiek būvēts ar gaisu, tas ir, ar kontaktiem, kas ir vienkārši gaisā, jo viena no galvenajām prasībām atvienotājam ir, lai tā kontakti būtu tieši redzami, lai varētu precīzi noteikt, vai atvienotājs ir ieslēgts vai izslēgts.

Atvienotājs

Būtībā atvienotājs ir elektriskā ierīce, kas paredzēta, lai savienotu (vai atvienotu) metāla divas ķēdes daļas, ja strāva nevar plūst caur šīm sekcijām.

Atdalītāja konstrukcija ir ļoti līdzīga naža slēdža konstrukcijai, tikai tā izmēri, atbilstoši augstajam darba spriegumam, ir daudz lielāki un piedziņas sistēma ir daudz sarežģītāka nekā naža slēdžam.

Piemēram, uz jaudas pārslēgšanas iekārtām var attiecināt vairākas citas ierīces, kas veic ieslēgšanas un izslēgšanas darbības slodzes pārtraukuma slēdži, separatori un īssavienojumi, taču šajā rakstā uzskaitītās ierīces ir visievērojamākie komutācijas iekārtu pārstāvji.

Skatīt arī: Kas tie ir, kā ir izvietoti zemsprieguma sadales aparāti un kā tie darbojas