ما هي المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط؟

مع تزايد الحاجة إلى أنظمة الجهد العالي في مختلف الصناعات، أصبحت المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​ذات شعبية متزايدة وتجذب المزيد من الاهتمام من المحددين. ونتيجة لذلك، العديد من الأفراد يتطلعون إلى الحصول على فهم أعمق لهذا المنتج. لتوفير الوضوح بشأن المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط، قمنا بتجميع مقالة شاملة تناقش تعريفها ووظائفها وأنواعها.

1. تعريف مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط

ما هومفاتيح الجهد المتوسط؟ وفقًا لمعايير الصناعة، تشير مجموعة المفاتيح الكهربائية المتوسطة إلى الأجهزة الكهربائية التي تعمل بجهد يتراوح من 1 كيلو فولت إلى 52 كيلو فولت. تغطي هذه الفئة جزءًا كبيرًا من نطاق توزيع الطاقة، مما يساهم في النطاق الواسع من المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​المتاحة.

نادرًا ما يتجاوز نطاق الجهد النموذجي للأنظمة الكهربائية التي تستخدم هذا النوع من المفاتيح الكهربائية 52 كيلو فولت، مما يؤدي إلى تعديل شائع لتعريف المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​ليشمل المفاتيح الكهربائية القادرة على التعامل مع الفولتية التي تصل إلى 36 كيلو فولت. مهما كان الأمر، فقد تم تصميم قدرة التعامل مع الجهد لكل مجموعة مفاتيح ذات جهد متوسط ​​لتناسب النظام المحدد الذي تخدمه، وبالتالي، يحدد تطبيقها حد الجهد الخاص بها. الآن، دعونا نتعمق في كيفية مساهمة تشغيل المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​في التشغيل السلس لشبكات توزيع الطاقة.

2. وظيفة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط

مثل جميع أنواع المعدات الأخرى، فإن الغرض الأساسي من المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​هو حماية المعدات والدوائر الكهربائية. ويحقق ذلك عن طريق عزل مكونات محددة تلقائيًا عن مصدر الطاقة في حالة حدوث مشكلات مثل الأعطال الكهربائية.

تشمل هذه الوظائف ما يلي:

* فصل التيار الكهربائي لضمان سلامة الكهربائيين أثناء العمل على الدائرة الكهربائية

* تنظيم كمية الطاقة المتدفقة عبر النظام

* عزل الدوائر لمنع العمل على دائرة واحدة من التأثير على الدوائر الأخرى.

3. مكونات مجموعة مفاتيح الجهد المتوسط

المفاتيح الكهربائية MVتم تصميمه لحماية الأنظمة والمعدات الكهربائية من خلال دمج أجهزة التبديل والسلامة المختلفة. اعتمادًا على التطبيق المحدد، يمكن أن تكون مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​مغلقة أو مفتوحة. دعونا نلقي نظرة فاحصة على المكونات الأساسية التي تشكل المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط.

القواطع

تستخدم مجموعة المفاتيح الكهربائية قاطع دائرة لعزل المعدات عن مصدر الطاقة. النوعان الأساسيان من قواطع الدائرة المستخدمة في المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​هما قواطع دوائر الهواء والزيت والفراغ، والتي يمكن تنشيطها يدويًا أو تلقائيًا.

الصمامات

يعمل المصهر الموجود في مجموعة المفاتيح الكهربائية كآلية أمان لمنع الحمل الزائد عن طريق دمج شريط معدني يذوب عندما يتدفق التيار الزائد عبره. يؤدي ذلك إلى قطع المسار الكهربائي وإيقاف تدفق التيار لمنع حدوث أي ضرر.

المفاتيح الكهربائية

تم تجهيز نظام المفاتيح الكهربائية بمفاتيح مصممة لتنظيم تدفق التيار الكهربائي في ظل ظروف التشغيل العادية. يمكن لهذه المفاتيح التعامل مع المستويات المحددة للتيار والجهد، كما أنها مصممة أيضًا لتعمل بشكل موثوق في ظل ظروف غير طبيعية، مثل الدوائر القصيرة أو الأحمال الزائدة.

يمرر

مرحل المفاتيح الكهربائية هو مفتاح كهربائي. عند حدوث عطل كهربائي، تغلق نقاط اتصال المرحل، مما يرسل إشارة إلى قاطع الدائرة. تعمل هذه الإشارة على تحفيز القاطع لإيقاف نقل الطاقة إلى الدائرة أو الحمل المتأثر، مما يجعله مكونًا أساسيًا في الحماية من المخاطر الكهربائية. ومن ثم، يشار إليها عادةً باسم مرحل الحماية. مفاتيح التأريض تعمل مفاتيح التأريض على تفريغ الكهرباء الساكنة المتراكمة من المعدات بشكل آمن عن طريق إنشاء اتصال بالأرض. عادةً ما يتم تشغيل هذه المفاتيح يدويًا، مما يسمح لك بتوجيه الشحنة الكهربائية عمدًا بعيدًا عن المعدات وإلى الأرض، مما يؤدي إلى تحييدها بشكل فعال. العوازل العوازل هي أجهزة في مجموعة المفاتيح الكهربائية يمكنها توصيل أو فصل الدائرة الكهربائية. يتم استخدامها لفصل الدائرة المعيبة عن الدوائر التشغيلية أو لعزل الدائرة لأسباب تتعلق بالصيانة. مانعات الصواعق تم تصميم مانعات الصواعق لحماية المعدات الكهربائية مما يُعرف باسم ارتفاع الجهد المحتمل الذي يسبب الضرر. تعمل هذه الأجهزة عن طريق إعادة توجيه الجهد الزائد بعيدًا عن الأرض.

محولات للأجهزة

تشمل هذه الفئة محولات التيار والجهد، والتي تلعب دورًا حاسمًا في التشغيل الآمن والفعال للمفاتيح الكهربائية. يمكن أن تعمل هذه المحولات كأجهزة قياس وحماية، مما يسمح لمجموعة المفاتيح الكهربائية بأداء وظيفتها المقصودة. تعمل محولات التيار على تقليل التيار، بينما تعمل محولات الجهد، والمعروفة أيضًا باسم محولات الجهد، على خفض الجهد.

عمليات إعادة الإغلاق التلقائية والتقسيمات

في مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط، يمكن لجهاز إعادة الإغلاق التلقائي إعادة إنشاء اتصال أو دائرة طاقة تلقائيًا بعد تصحيح العطل الكهربائي. على العكس من ذلك، تم تصميم أداة القطع لعزل جزء معين من الدائرة، مما يسمح بإجراء الإصلاحات دون التأثير على بقية الدائرة.

4.أنواع المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط

أصناف مختلفة منمفاتيح الجهد المتوسطالموجودة في السوق، وتتميز بتصميمها ومميزاتها، مثل نوع وسط العزل المستخدم ووجود غلاف. وينتج عن ذلك مجموعة من أنواع المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​المتاحة للاختيار من بينها. وفيما يلي بعض الخيارات الأكثر شعبية.

المفاتيح الكهربائية المعزولة بالغاز(نظم المعلومات الجغرافية)

الغاز المفاتيح المعزولة(نظم المعلومات الجغرافية)تم تصميمه بعزل الغاز، عادةً باستخدام SF6 أو مزيج من SF6 والغازات الأخرى. أجهزة نظم المعلومات الجغرافية مغلقة بالكامل وتستخدم الغاز كعامل عازل. يتيح استخدام عزل الغاز تقليل الفجوة بين القواطع، مما ينتج عنه مجموعة مفاتيح كهربائية متوسطة الجهد أكثر إحكاما يمكن تركيبها في المساحات المحدودة.

المفاتيح الكهربائية المعزولة بالهواء (AIS)

تستخدم مجموعة المفاتيح الكهربائية المعزولة بالهواء (AIS) الهواء كوسيلة عازلة، ولهذا السبب يطلق عليها أحيانًا مجموعة المفاتيح الكهربائية "العازلة للهواء". بالمقارنة مع المفاتيح الكهربائية المعزولة بالغاز، فإن نظام AIS أقل تكلفة. ومع ذلك، نظرًا لأن الهواء ليس عازلًا فعالاً مثل الغاز، فيجب أن تكون فجوة الكسارة أكبر. ونتيجة لذلك، عادة ما يتم تركيب معدات AIS في الهواء الطلق.

المفاتيح الكهربائية العازلة الصلبة

يتم عزل المفاتيح الكهربائية العازلة الصلبة بمواد صلبة مثل البورسلين أو الزجاج، مما يعزز متانتها مقارنة بأنواع المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​الأخرى. إنه مرن للغاية لمختلف العوامل الجوية والبيئية. ومع ذلك، فإن استخدام المواد الصلبة يجعلها أكثر تكلفة وأقل قابلية للتكيف من خيارات المفاتيح الكهربائية البديلة.

المفاتيح الكهربائية المعزولة بالزيت

تُعرف المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​التي تستخدم الزيت كوسيلة عازلة باسم المفاتيح الكهربائية المعزولة بالزيت. على الرغم من أن النفط يعتبر عازل فعال وذو تكلفة أقل مقارنة بالمواد الأخرى، إلا أن قابليته للاشتعال وأضراره البيئية المحتملة أدت إلى انخفاض استخدامه في العصر الحديث.

المفاتيح الكهربائية المغلقة المعدنية

تتميز مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​هذه بغلاف معدني خارجي يوفر طبقة إضافية من الحماية الميكانيكية، مما يحمي المكونات الداخلية من التعرض. ونتيجة لذلك، فإنه يوفر مقاومة أكبر للعوامل البيئية والتلاعب، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات الصناعية والتجارية.

المفاتيح الكهربائية المكسوة بالمعدن

تتشابه المفاتيح الكهربائية المكسوة بالمعدن مع المفاتيح الكهربائية المغطاة بالمعدن، لكن المكونات الداخلية تكون مغلفة في حاويات معدنية منفصلة، ​​مما يوفر طبقة إضافية من الحماية. كما أن هذه العبوات مؤرضة أيضًا ومصممة بحيث يمكن إزالتها بسهولة، على غرار الأدراج الموجودة في الخزانة.

لوحة مفاتيح مثبتة على الوسادة

إن المفاتيح الكهربائية المثبتة على منصات هي نوع من المفاتيح الكهربائية المكسوة بالمعدن والتي يتم تركيبها على قاعدة خرسانية أو قاعدة صلبة أخرى، وعادة ما يتم وضعها تحت الأرض أو في البيئات الخارجية. يُستخدم هذا النوع من المفاتيح الكهربائية بشكل شائع في البيئات الصناعية والتجارية. 

المفاتيح الكهربائية المقاومة للقوس

مجموعة المفاتيح الكهربائية المقاومة للقوس الكهربائي تم تصميم مجموعة المفاتيح الكهربائية المقاومة للقوس الكهربائي خصيصًا لحصر وإطفاء وميض القوس الكهربائي. يتم استخدامه عادةً في المواقف التي يوجد فيها احتمال حدوث وميض قوسي، خاصة في الإعدادات ذات تيارات الدائرة القصيرة المرتفعة. استنادًا إلى معايير المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​ANSI/IEEE، يتم تصنيف هذا النوع من المفاتيح الكهربائية عادةً إلى أربعة أنواع.

يوفر النوع 1 مقاومة القوس فقط في المقدمة.

يوفر النوع 2 مقاومة للقوس الكهربائي عبر مجموعة المفاتيح الكهربائية بالكامل، بما في ذلك الجزء الأمامي والجانبي والخلفي.

يضمن النوع 2B مقاومة القوس الكهربائي من جميع الجوانب، حتى مع فتح أبواب حجرة التحكم.

تم تصميم النوع 2C ليكون مقاومًا للقوس حول محيطه وبين الأجزاء.

5. تركيب المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط

تركيبمفاتيح الجهد المتوسطيتطلب محترفين ماهرين، عادةً فريق من الكهربائيين المتمرسين، لضمان التشغيل السليم والآمن. تقدم العديد من الشركات المصنعة برامج تدريب متخصصة لتعريف موظفيها بالخصائص الفريدة لمجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط، مما يضمن التركيب الدقيق ويقلل المخاطر المحتملة.

للبدء في التثبيتالمفاتيح الكهربائية MVالمهمة الأولية هي تحديد الجهد والتيار لمصدر الطاقة. تعتبر هذه البيانات ضرورية لاختيار تصنيف المفاتيح الكهربائية الصحيح للاستخدام المحدد. بعد اختيار مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط، من الضروري أن يلتزم الكهربائيون بهذه الإرشادات طوال فترة التثبيت.

من المهم التأكد من أن موقع التثبيت مسطح وذو تهوية جيدة. التحقق من دقة جميع الرسومات والتفاصيل الفنية. تأكد من توفر جميع المواد اللازمة لتثبيت مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط. يجب على المهنيين المؤهلين التعامل مع جميع التوصيلات الكهربائية. بمجرد الانتهاء من تركيب المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط، سيكون الاختبار مطلوبًا باستخدام طرق وأدوات مختلفة. يجب أن تستوفي نتائج الاختبار المعايير المحددة من قبل الشركة المصنعة وفقًا لمتطلبات المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​المحددة.

6. صيانة مجموعة مفاتيح الجهد المتوسط

تتطلب مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​(MV) صيانة منتظمة لضمان الأداء الأمثل. وكجزء من هذه الصيانة، يتم فحص المكونات المختلفة بحثًا عن أي مؤشرات للتدهور أو الضرر. سيعتمد تكرار عمليات الفحص هذه على النوع المحدد لمجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​والاستخدام المقصود لها.

صيانة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط: نهج وقائي.

◆ فحص الأجزاء بحثًا عن الصدأ أو الأوساخ،

◆ التحقق من حسن سير العمل في آليات التعشيق الخاصة بمجموعة المفاتيح الكهربائية،

◆ البحث عن مؤشرات ارتفاع درجة الحرارة،

◆ إجراء الاختبارات على المكونات المختلفة،

◆ يعد تقييم مقاومة عزل المفاتيح الكهربائية واحتمال استبدالها بسبب التآكل أو الضرر كلها مهام مهمة في صيانة أنظمة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط.

عادةً ما يقدم المصنعون إرشادات حول صيانة منتجاتهم، ولكن من الشائع بالنسبة للكهربائيين المسؤولين عن التركيبات ذات الجهد المتوسط ​​أن يحتفظوا بقائمة مرجعية لأغراض الصيانة.

ملخص

تعتمد معظم أنظمة الطاقة في الوقت الحاضر بشكل كبير على المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​لتنظيم توزيع الطاقة وحماية المعدات والأنظمة الكهربائية. تتوفر أنواع مختلفة من المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط، ومن الضروري اتباع إرشادات الشركة المصنعة عند تركيبها أو استبدالها لضمان حسن سير العمل.