المفاتيح - الغرض والأنواع والجهاز ومبدأ التشغيل

مفاتيح السكين هي أبسط أجهزة التحكم اليدوي التي تستخدم في دوائر التيار المتناوب بجهد يصل إلى 660 فولت والتيار المباشر بجهد حتى 440 فولت.

تُستخدم مفاتيح ومفاتيح السكين للتيارات من 100 إلى 1000 أمبير في مجموعة المفاتيح الكهربائية في التركيبات الكهربائية وتستخدم لإغلاق وفتح الدوائر الكهربائية غير الأوتوماتيكية.

بالإضافة إلى المفاتيح ، تشتمل أجهزة التبديل اليدوي على حزم مفاتيح ومفاتيحمفاتيح عالمية وأجهزة تحكم. تُستخدم هذه الأجهزة للتشغيل وإيقاف التشغيل وتستخدم المفاتيح لتبديل الدوائر الكهربائية للتيار المتردد والتيار المستمر عند الحمل المقنن.

سعة التحميل

تتيح جميع المفاتيح والمفاتيح التشغيل المستمر في درجة حرارة محيطة لا تزيد عن 40

نظام التشغيل وشحن التيار المتردد أو التيار المستمر.

تصنيف

يتم تصنيف المفاتيح ومفاتيح السكين وفقًا للمعايير التالية:

1) بقيمة التيار الاسمي - 100 ؛ 200 ؛ 400 ؛ 600 ؛ 1000 أ ؛

2) حسب عدد الأعمدة - أحادي القطب ، ثنائي القطب ، ثلاثي الأقطاب:

3) من وجود جهات اتصال مقطوعة - مع جهات اتصال مكسورة ، دون كسر جهات الاتصال.

بغض النظر عن وجود جهات اتصال مكسورة ، فإن نفس القواطع والمفاتيح الكهربائية مناسبة للتشغيل المباشر والمتناوب. ولكن نظرًا لظروف أسوأ لإطفاء قوس التيار المباشر ، فإن مفاتيح السكين والمفاتيح دون كسر جهات الاتصال في شبكات التيار المباشر تستخدم فقط كقواطع ؛

4) بطريقة التحكم - مع التحكم المباشر للتثبيت على الجانب الأمامي من مجموعة المفاتيح ، مع جهاز التحكم عن بعد للتثبيت على الجانب الخلفي من مجموعة المفاتيح ؛

5) بطريقة توصيل الأسلاك - مع التوصيل الأمامي للأسلاك ، مع التوصيل الخلفي للأسلاك.

وفقًا لعدد الأعمدة ، تنقسم قواطع الدائرة إلى قطب واحد وثنائي القطب وثلاثة أقطاب ، وفقًا لنوع تيار التحكم ، فهي من المقبض المركزي والجانبي ، وفقًا لطريقة التوصيل - من الأمام والخلف من الجهاز.

يتم تصنيع المفاتيح ومفاتيح السكين في إصدارات أحادية وثنائية وثلاثية الأقطاب مع تشغيل مركزي أو رافعة للأسلاك الأمامية أو الخلفية. تعمل المفاتيح ذات المقبض المركزي كفاصل ، أي أنها تفصل الدوائر الكهربائية التي تم فصلها سابقًا ، وبواسطة المقبض الجانبي ومحركات الرافعة ، تقوم بفصل الدوائر تحت الحمل.

مبدأ تشغيل قاطع الدائرة

المفتاح (التبديل) هو جهاز كهربائي يعمل يدويًا مصمم لتبديل الدوائر الكهربائية.

حاليًا ، يتم تنفيذ مفاتيح السكين الأكثر شيوعًا والمفاتيح من نوع الصنبور للتيارات 100 ألف وأكثر وفقًا لمبدأ التلامس الخطي لجهة اتصال متحركة (سكين) مع سكة ​​تلامس ثابتة. يوفر الاتصال الخطي مقاومة تلامس منخفضة ، وكسر التيارات الكبيرة والموثوقية في التشغيل.

في التين. يوضح الشكل 1 مبدأ الاتصال الخطي. يتماشى عمود التلامس الثابت 1 مع سكين التلامس المتحرك 2 ، ويتألف من شريطين بهما نتوءات أسطوانية 3 ، مما يوفر اتصالاً بالعمود على طول الخط. نهايات شرائط السكين مغطاة بنابض مسطح 4.

أرز. 1. خط الاتصال

يظهر الشكل العام للمفتاح ثنائي القطب في الشكل. 2.

أرز. 2. مفتاح قطب مزدوج

يتكون كل قطب من قاطع الدائرة من سكة تلامس 1 بفكين ، يوجد بينهما شفرة تلامس 2 ، تدور على محور 3 ، مثبتة في الفكين السفليين 4. شفرات التلامس متصلة بإحكام برأس عازل 5 ، حيث يتم تثبيت مقبض معزول 6.

العمليات التي تحدث عند فتح قاطع الدائرة

يؤدي فتح الدائرة باستخدام مفتاح إلى حدوث تغيير في التيار ، مما يؤدي إلى تكوين مجال كهربائي بين جهات الاتصال الثابتة والمتحركة. تتناسب قوة هذا المجال مع جهد الخط وتتناسب عكسياً مع المسافة بين جهات الاتصال.

في اللحظة الأولى التي يتم فيها إيقاف تشغيل المفتاح ، عندما تكون المسافة بين جهات الاتصال صغيرة ، يمكن أن تصل شدة المجال الكهربائي إلى قيمة تصل إلى عدة آلاف أو حتى عشرات الآلاف من الفولتات لكل سنتيمتر ، مما يتسبب بشكل طبيعي في تأين فجوة الهواء.

أرز. 3. القوى المؤثرة على القوس عند تعطل قاطع الدائرة

مع درجة كافية من التأين ، سيحدث انهيار فجوة الهواء و يتكون قوس كهربائي... مع التيار المباشر ، وقت القوس أكثر منه مع التيار المتردد ، لذلك سيكون موجودًا لفترة أطول ، كما في الحالة الأخيرة ، عندما يمر التيار عبر قيمة صفرية في كل نصف دورة ، ينطفئ القوس في فترة زمنية قصيرة جدا.

علاوة على ذلك ، وجد أن القوس ينطفئ بسرعة أكبر كلما زاد تيار المقاطعة وقصر ريش التكسير. ماديًا ، يفسر ذلك بحقيقة أنه في التيارات الكبيرة التي يجب إيقاف تشغيلها ، فإن قوى التفاعل بين التيار المتدفق في الأجزاء الحاملة للتيار من المفتاح والمجال المغناطيسي للقوس تسرع حركته في الهواء وإزالة الأيونات .

سيختبر القوس قوة شد أكبر ، كلما كانت شفرات السكين أقصر ، لأنه في هذه الحالة تزداد قوة المجال المغناطيسي الذي يعمل على القوس.

عندما يتم إيقاف تشغيل التيارات 75 أو أقل ، فإن القوى المؤثرة على القوس تكون مهملة ، وبالتالي فإن أسرع امتداد ممكن للقوس هو أمر بالغ الأهمية. يتم مقاطعة هذه التيارات (75 أ وأقل) بواسطة مفاتيح (مفاتيح) لـ 100-400 أمبير ، وبالتالي فإن الأخيرة ، بالإضافة إلى السكاكين الرئيسية ، لها أيضًا فاصل (سكاكين عزم الدوران) توفر سرعة كافية لإيقاف تشغيل المفتاح ، بغض النظر عن سرعة يد المشغل ، وحماية جهات الاتصال الرئيسية من التأثير المدمر للقوس.

سكاكين عزم الدوران مصنوعة من تصميم خفيف الوزن ، حيث يتم شحنها لفترة قصيرة - فقط أثناء عملية الإغلاق. يتم تصنيع مفاتيح ومفاتيح السكين للتيارات 600 أ وما فوق بدون سكاكين عزم الدوران.

فك رموز تسميات تبديل السكين

تسميات الحروف لقواطع الدائرة: P - switch ؛ ف - التبديل ؛ الحرف الثاني - P - التوصيل الأمامي للأسلاك ؛ ب - بمقبض جانبي ؛ TS - مع اتصال مركزي. تشير الأرقام إلى: الأول (1 و 2 و 3) هو عدد الأعمدة ، والثاني هو التيار المقدر (1 - 100 أ ، 2 - 250 أ ، 4 - 400 أ و 6 - 600 أ).

يتم تصنيع السكين والمقبض الجانبي ومفاتيح الربط التي تعمل بالرافعة بمزالق قوسية وبدونها. يتم تصنيع شدات سكاكين المقبض المركزي بدون غرف قوس مع ملامسات مانع شرارة. يتم ضمان إحكام الأسطح الملامسة للسكين والفكين بسبب الخصائص الزنبركية لمادة الفكين (للمفاتيح حتى 100 أ) وبسبب الينابيع الفولاذية (للمفاتيح فوق 200 أ).

لحماية الشفرات من انصهار القوس أثناء التعثر ، يتم استخدام قواطع الدائرة عالية التيار مع إطفاء الشرر أو ملامسات الانحناء. تبتعد ملامسات إطفاء الشرر التي تم تجهيز السكاكين بها ، عند إيقاف تشغيلها ، عن الفكين تحت تأثير نوابضها ، بغض النظر عن سرعة المقبض وتشغيل المفتاح.

توجد ملامسات الانحناء لقواطع الدائرة في الهواء الطلق أو داخل غرف الانحناء. إنها تعمل على ضمان الإطفاء السريع للقوس الكهربائي ومنع انتقاله إلى هياكل التوزيع الموصلة أو المؤرضة المجاورة.المفاتيح الرئيسية لها نفس تصميم المفاتيح وتستخدم لتبديل الدوائر الكهربائية.

في بعض التصميمات ، يتم دمج قواطع الدائرة مع الصمامات أو الصمامات التي تستخدم كسكاكين. يسمى هذا التصميم ، الذي يسمح بأداء وظائف التبديل والحماية ، بالصمام (FBB).

من أجل سلامة أفراد التشغيل ، يتم وضع المفاتيح في غلاف معدني واقٍ

قواطع فصل التيار BP

قواطع الدائرة (مفاتيح السكين) VR32-31 ، VR32-35 ، VR32-37 ، VR32-39 مصممة لتشغيل وتبديل وفصل التيار المتردد بجهد اسمي يصل إلى 660 فولت ، بتردد اسمي 50 و 60 هرتز وتيار مباشر بجهد اسمي يصل إلى 440 فولت في أجهزة توزيع الطاقة الكهربائية.

BP-32 مفتاح ثلاثي الأقطاب أحادي الاتجاه بمقبض جانبي

قواطع دوائر ثلاثية الأقطاب ذات مقبض جانبي BP-32

تصنيف قاطعات التبديل BP:

حسب درجة حماية المقبض: IP00 ، IP32.

من خلال وجود جهات اتصال مساعدة: بدون جهات اتصال إضافية ؛ مع جهات الاتصال المساعدة.

حسب نوع المقبض محرك يدوي: بدون مقبض مقبض جانبي مقبض تعويض أمامي مقبض الإزاحة الجانبية.

وفقًا لموقع مستوى توصيل المشابك الخارجية لأسلاك التلامس: 1 - بالتوازي مع مستوى التثبيت ؛ 2 - عمودي على مستوى التركيب ؛ 3 - مجتمعة: مدخلات متوازية ، خرج عمودي على مستوى التركيب ؛ 4 - مجتمعة: مدخل عمودي ، خرج موازٍ لمستوى التركيب.

حسب عدد الأعمدة وعدد الاتجاهات: مفتاح مناورة-القاطع أحادي القطب ، علامة طريق واحدة ؛ مفتاح مناورة-القاطع ثنائي القطب لاتجاه واحد ؛ مفتاح مناورة-القاطع أحادي الاتجاه ثلاثي الأقطاب ؛ مفتاح مناورة-القاطع أحادي القطب لاتجاهين ؛ مفتاح مناورة-القاطع ثنائي القطب لاتجاهين ؛ مفتاح مناورة-القاطع ثلاثي الأقطاب لإتجاهين.

الخصائص التقنية الرئيسية لقواطع الدائرة VR-32:

جهد التشغيل المقنن للدائرة الرئيسية:

التيار المتناوب:

380 ، 660 فولت.

التيار المباشر:

220 ، 440 فولت

تيار حرارة الهواء الحر التقليدي (Jth)

100 و 250 و 400 و 630 أ

تيار غمد حراري تقليدي (Jth)

80 و 200 و 315 و 500 أ.

تردد التيار المتردد المقنن

50 و 60 هرتز

المتانة الميكانيكية

للتيارات 100 و 250 أ:

25000 دورة «صوت»

للتيارات 400 و 630 أ:

16000 دورة «IN»

الطاقة التي يستهلكها الجهاز لكل قطب

BP32-31

3 واط

BP32-35

15 واط

BP32 - 37

35 واط

BP32 - 39

60 واط

كتل الصمامات - قاطع الدائرة

من أجل تقليل الأبعاد الكلية للمفاتيح الكهربائية ، يتم إنتاج كتل الصمامات (BPV) ، والتي توفر فصل التيارات المقدرة وحماية الدوائر من الأحمال الزائدة الحالية والدوائر القصيرة. في BVP ، عندما يتم تشغيل المقبض ، يتحرك اجتياز المصهر الموجود عليه وتفتح جهات اتصال الجهاز.

يضمن وجود مقاطعتين لكل قطب فصل التيارات المقدرة حتى 350 أمبير مع تناوب U حتى 550 فولت.

لا يمكن استخراج خرطوشة مع إدخال محترق إلا في وضع إيقاف BPV بعد تحرير مزلاج خاص. المتانة الكهربائية للجهاز 2500 ، 500 دورة ميكانيكية.

معلومات التثبيت

يجب تثبيت مفاتيح التحميل في وضع رأسي. يجب توصيل قضبان التوصيل والأسلاك بجهات الاتصال الثابتة للمفتاح ، أي أنه عند إيقاف تشغيل المفتاح ، لا يتم تنشيط شفراته المتحركة.

يجب أن تحتوي قضبان التوصيل والأسلاك المتصلة بقواطع الدائرة على مقطع عرضي يتوافق مع التيار المقنن لقاطع الدائرة وأن يتم تعزيزها بحيث لا تنتقل الأحمال الميكانيكية منها إلى المحطات الطرفية.يجب إحكام ربط القضبان والأسلاك بإحكام في أطراف قواطع الدائرة لضمان اتصال موثوق به ومنع ارتفاع درجة حرارة الأخير.

عند توصيل القضبان والأسلاك ، يجب إحكام ربط صواميل التلامس الخاصة بالمفاتيح ومفاتيح الشفرات بسلاسة دون سحبها. في هذه الحالة ، بعد الشد الأول ، يجب فك الصمولة ثم شدها بسلاسة مرة أخرى حتى الفشل.

يجب شد المكسرات بدون تشويش ؛ يوصى بتليين خيوطهم باستخدام الفازلين التقني.

يجب تشحيم سطح شفرات التلامس الخاصة بمفاتيح الشفرة بطبقة صغيرة من زيت الخروع لتجنب التصاقها برفوف التلامس. عند التنظيف ، تتم إزالة الشحوم السميكة من مفاتيح ومفاتيح السكين بالبنزين النظيف.

يجب تأريض الأجزاء المعدنية غير الموصلة للمفاتيح التي تعمل بالرافعة والمثبتة على الجانب الأمامي للدرع.