[حمید]

کلیدهای قطع کننده متکی به تکنولوژی خلأ در کنار مزیتهای فراوان از یک محدودیت تکنییکی برخوردارند. آن نیز محدودیت در قطع ترانسفورماتورها یا راکتورهای بدون بار است. چگونه چنین محدودیتی قابل تصور است؟
کلیدهای قطع کننده متکی به تکنولوژی خلأ در کنار مزیتهای فراوان از یک محدودیت تکنییکی برخوردارند. آن نیز محدودیت در قطع ترانسفورماتورها یا راکتورهای بدون بار است. چگونه چنین محدودیتی قابل تصور است؟
کلیدهایی که براحتی قادر به قطع جریان اتصال کوتاه ترانسفورماتورهای قدرت که نزدیک به 1000 تا 2000 برابر جریان بی باری است، چرا در قطع جریان بی باری ترانس دچار مشکل می شوند؟

Topic

[نادر]

1) اساس کار کلید خلاء آن است که به دلیل فشار فوق العاده کم در فضای بین دو کنتاکت( یعنی تقریباً همان خلاء مطلق )، هنگام قطع جریان یا حرکت کنتاکت متحرک و گسسته شدن قوس الکتریک ، بخشی از سطح کنتاکت تبخیر شده وبا تصادم با الکترو ن های موجود در فضای پلاسما، فضای پلاسما را خنثی کرده و فضای بین دو کنتاکت را از هادی بودن خارج می سازند . 2) جریان کم و در عین حال اندوکتیو باعث می شود، میدان مغناطیسی انحرافی در مسیر الکترون ها و یون ها بوجود آورده و نقاط روی سطح کاتد برای جذب یون ها متعدد و پخش شوند و فضای پلاسما کاملاً خنثی نشود و زمینه برای Reignition و ناموفق بودن قطع قوس الکتریکی فراهم گردد . لذا کلید خلاء در عین این که برای قطع جریان زیاد و جریا ن خیلی کم موفق است برای جریان نه چندان کم مشکل دارد . به دلیل زیاد شدن یون ها و منحرف شدن از مسیر مطلوب . در مشخصه های کلید خلاء ، حداکثر جریان قابل قطع کاملاً اندوکتیو را مشخص می کنند که معمولاً برای افراد غیر برقی تعجب آور است

[حمید]

با تشکر از پاسخ خوب ارائه شده. لطفاً در مورد نقش بخار فلزی شکل گرفته درون محفظه قطع بیشتر توضیح بفرمائید. آیا این پدیده نقش مثبت در قطع جریان ایفا می کند یا منفی؟ نقش آن در شرایط ویژه مورد سوال چیست؟

[نادر]

فلز بخار شده ، در اثر گرمای زیاد بلافاصله به یون مثبت و الکترون تبدیل می گردد . یون های مجاور سطح آند وظیفه دارند یون های ساطع شده از کاتد در هنگام آرکینگ را دفع کنند .در اثر این کار فضای بین دو کنتاکت از هادی بودن خارج می گردد و reignition انجام نمی شود . در قطع جریان اندوکتیو نه چندان کم ، به دلیل میدان مغناطیسی ذاتی جریان ، یون ها بجای آنکه ستونی Columnar and axial باشند ، شعاعی اند Radial . و در سطح آند پخش می شوند و وظیفه ی دفع یون های ساطع شده از کاتد را انجام نمی دهند . در واقع نمی توان گفت پدیده ی مضری هستند . بهتر است بگوییم به وظیفه ی خود عمل نمی کنند

[حمید]

تفاوت اصلی کلیدهای خلأ با انواع دیگر کلیدها در عدم وجود حاملهای الکتریکی لازم برای انتقال انرژی الکتریکی به هنگام جدا شدن کنتاکتها از یکدیگر می باشد. وظیفه ای که در کلیدهای خلأ عملاً بعهده بخار فلزی شکل گرفته ناشی از شکل گیری جریانهای متمرکز روی سطح کنتاکتها است. در واقع در کلیدهای نوع خلأ این خود جریان قوس است که می باید حاملهای الکتریکی لازم برای تداوم خود را ایجاد نماید اما در انواع دیگر این شرایط تقریباً یا با نسبت وابستگی کمتر مستقل از جریان وجود دارد. بدون آنکه بخواهیم درگیر پدیده های پیچیده حاکم بر رفتار پلاسمای کاتدی شکل گرفته در محفظه قطع کلید شویم می توان گفت با کاهش مقدار موثر جریان عبوری از محفظه قطع پس از جدا شدن کنتاکتها عملاً انرژی قوس برای تولید بخار فلزی لازم کاهش یافته و تداوم جریان تا رسیدن به نقطه صفر طبیعی غیر ممکن می گردد. بنابراین در کلیدهای مزبور احتمال برش جریان ac در مقداری غیر از مقدار صفر منحنی سینوسی محتمل است. میزان جریان پایدار در قوس هوا کمتر از 5/0 آمپر و در شرایطی حدود 50 میلی آمپر است در حالیکه این مقدار برای قوسهای خلأ بیشتر از 1 آمپر و برای کلیدهای با کنتاکت نامرغوب تا چند صد آمپر می تواند باشد. ثابت زمانی پاسخ قوسهای خلأ به تغییرات انرژی تشکیل دهنده یونهای انتقالی در حدود 100 A?s^-1 است که اصولاً بسیار کمتر از شیب تغییرات منحنی سینوسی می باشد. بنابراین انطباق شرایط ترمودینامیکی تولید و انتشار یونهای حامل انرژی الکتریکی در شرایط خلأ با فرکانس جریان عبوری ac یکی از محدودیتهای تکنولوژیکی خلأ در قطع جریانهای ac کوچک است که موضوع تحقیقات و پیشرفتهای تکنیکی در این زمینه می باشد. جریانهای کوچک موضوع بحث اگر با توجه به ماهیت مدار بیرونی خصلت اندوکتیو داشته باشند ( جریان بی باری ترانسها ) می توانند طی شرایط قطع غیر طبیعی ( برش جریان در نقطه غیر صفر منحنی سینوسی) سبب ولتاژهای بازگشتی مخرب (L. di/dt) روی سیستم شوند.

[Author]

Replies