כדי לתכנן ברזים מקווי העברה במתח גבוה, משתמשים באופן מסורתי במכשירי מיתוג מיוחדים. שמם הנפוץ הוא מפסק ואקום, שמוסבר על ידי המוזרויות של תא הכיבוי בקשת. ניתן להכיר את המכשירים הללו בפירוט רק לאחר לימוד הפרהיסטוריה של הופעתם.
התייחסות היסטורית
לראשונה, מפסקי ואקום הוזכרו בתחילת שנות ה -30 של המאה העשרים, כאשר נעשה שימוש במכשירים לניתוק מעגלים בעלי זרם נמוך יחסית שפועלים במתח של עד 40 קילו וולט. כדי להשיג בולמי ואקום אמינים המסוגלים לכבות זרמים משמעותיים במעגלים בעלי פוטנציאל גבוה, נדרשה סדרה שלמה של מחקרים. כאשר הם בוצעו, בערך בשנת 1957, התהליכים שנצפו במהלך שריפת קשת מתח גבוהה נחקרו ושיטתיים במלואם. לקח עוד שני עשורים ארוכים לעבור מאבות טיפוס שהופקו בעותקים בודדים לייצור המוני של מכשירים מודרניים.
עקרון הפעלה
עקרון מרווה הקשת מבוסס על עובדה של חוזק חשמלי גבוה ותכונות בידוד מיוחדות של הוואקום שהושג באופן מלאכותי, המוכר מהפיזיקה. כאשר מחברי הכוח נפתחים בתא בו הם מונחים, נוצרת קשת חשמלית, הנתמכת על ידי חלקיקי מתכת המתנדפים מעל פניהם. היעדר תנאים להתייצבותו מונע את התפתחות שיא התהליך בשל המאפיינים הדיאלקטריים הגבוהים של מדיום הוואקום.
בשל חוזק הדיאלקטרי המשמעותי של הוואקום, רגע כיבוי הקשת עובר לנקודה שקדמה למקסימום התפתחותו. בהנדסת חשמל תופעה זו מכונה "חתך זרם". נוכחותו משפיעה לרעה על רשתות החשמל, מכיוון שמתחי מתח הם תוצאה של תהליך זה.
תכונות של יישום ותפעול
רוב מתקני האנרגיה המודרניים זנחו את העיצובים המיושנים ולבסוף עברו למתגים חדשים שהם קומפקטיים למדי ואינם זקוקים לתחזוקה. זאת בשל הסיבות הבאות:
- מכשיר הוואקום אינו יומרני ואינו זקוק לניקוי שוטף של מגעים או חידוש המדיום;
- במהלך הפעלת מכשיר השמן, המילוי דולף ללא הרף;
- על פי נתוני הדרכון, חיי השירות של מכשירי הוואקום מגיעים ל -20 שנה, שהם הרבה יותר גבוה מאותו מחוון עבור סוגים אחרים של מפסקים.
במהלך הפעולה, מנגנון הכונן נכשל לרוב ברגע הכי לא מתאים לכך. כדי לשמור על תקינותו, יש למכשיר יחידה מיוחדת לטעינה קפיצית ידנית. חובה עבור מכשירים אלה היא נוכחות של כפתור חירום, המאפשר להשבית את מנגנון החסימה של גלגול מודולי המתגים כאשר הארון מופעל.נקודה זו נוגעת לביטחונם של כוח אדם המפעיל ציוד ודורשת התייחסות מקרוב.
מאפייני עיצוב
לכל דגם של מתג הוואקום במתח גבוה מאפיינים בודדים, מכיוון שהוא מיועד להפעלה ברשתות עם מאפיינים חשמליים שונים. בנוסף, היצרנים מבצעים גם התאמות מסוימות בעיצוב המוצרים שלהם. עם זאת, באופן כללי, הרכב הרכיבים של מכשירים אלה נותר ללא שינוי. אלמנטים עיקריים:
- בית העשוי על בסיס מתכת עמידה, שבתוכו מותקן כונן לסירוגין וכיבוי (הוא יכול להיות טעון קפיץ או מסוג אחר).
- אספן זרם בעל 3 מוטים המיועד לחיבור לרשת 380 וולט ומנותק כאשר מתג ההעברה מועבר ממצב ההפעלה למצב נסוג.
- עגלה להצבה בתוך המארז, השונה ממבנים דומים אחרים בביצועה.
בחלק החשמלי של המוצר מחיצות מיוחדות המפרידות בין קטעי הפאזה זה לזה. יש לו גם מבנה מורכב והוא מכיל מספר אלמנטים המתוארים בדרכון.
זנים של מתגי ואקום
מוצרים מסווגים בדרך כלל על פי סוג הפוטנציאל שהם עוברים.
בין כל המגוון בולטים הסוגים הבאים:
- התקנים לעבודה עם מתח של 6-10 קילו וולט.
- התקנים למיתוג רמות גבוהות יותר - עד 35 קילו וולט.
- התקנים המיועדים למתח גבוה במיוחד 110-220 קילו וולט.
קריטריון "עובד" נוסף לסיווג מפסקים הוא הכוח שהם יכולים להעביר לעומס. על פי פרמטר זה חלוקתם מתבצעת באותו אופן כמו סיווג הצרכן עצמו.
יתרונות וחסרונות
היתרונות של מכשירים כוללים:
- מידה קטנה;
- היכולת להחליף במהירות חלקים בודדים;
- חוסר רעש ועצמאות מהתמצאות במרחב;
- בטיחות לבריאות אנשי השירות.
הם אינם זקוקים לחידוש סביבת המגן והם אמינים מאוד. אך גם מוצרים אלה לא היו חפים מבעיות במכשירים חשמליים רבים. החסרונות של מפסקי ואקום כוללים:
- זרמי עבודה מוגבלים;
- "נטייה" למתח יתר;
- משאב מיתוג קטן.
למרות החסרונות הקיימים, מכשירים אלו תפסו את מקומם ברשימת ציוד המיתוג המודרני ביותר לחומרי נפץ.
תכונות של בחירה והתקנה
הנקודות החשובות הבאות נלקחות בחשבון בתהליך הבחירה:
- מאפייני המגן של המכשיר חייבים להתאים לפרמטרים של הרשת בה הוא אמור להיות מופעל;
- המתג נבחר על סמך תנאי ההפעלה הקשים ביותר;
- הזרם והמתח המדורג חייבים לחרוג מהפרמטרים המתאימים לרשת המוגנת;
- זרם שבירה לא יעלה על הערך שהובטח על ידי היצרן.
לפני התקנת מפסק הוואקום עליכם לבחון היטב את מקום התקנתו ולוודא כי אין נזקים או פגמים. אז תצטרך לנקות את משטחי המוט המבודדים בעזרת מטלית יבשה.
אסור להתקין ציוד חדש במערכת שעל משטחי הבידוד יש שבבים, סדקים ואזורים מעוותים קשות.
תרשים המעגל המשני עם החיבור הבא של אוטובוס "הקרקע" כפוף לבדיקה חובה. מפסק הוואקום עצמו מחובר ישירות לחלק הנע של העגלה באמצעות חומרה מוברגת מיוחדת.
הדגמים הנפוצים ביותר
בין הדגמים הנפוצים ביותר של תאי הוואקום בולטים הדברים הבאים:
- VVE-M-10-20.
- VVE-M-10-40.
- VVTE-M-10–20.
כמעט כל דגימות המוצרים מרשימה זו מהוות פיתוח נוסף של מפסקי שמן ישנים ומסוגלות לפעול במעגלי זרם זרם זרם וזרם זרם. התקנה, התאמה והזמנה לאחר מכן של מכשירי ואקום במתח גבוה הם פרוצדורות גוזלות זמן הקובעות את פונקציונליות נוספת שלהם. לכן, הפעולות הרשומות מופקדות רק על ידי מומחים בעלי הכישורים המתאימים.
בעת התקנת ההתקן, יש לעקוב אחר רצף פעולות ההתקנה. עמידה בדרישה זו מהווה בסיס לבטיחותם של אנשי ההפעלה או חשמלאי תורן המוסמך לעבוד עם ציוד מתח גבוה.
מוצרים השייכים לקטגוריה של מפסקי ואקום זקוקים לבחירה והערכה מקצועית, שכן פעולתם קשורה למתח גבוה.
