کلید های SF6 برای اولین بار در سال 1956 ساخته و مورد استفاده قرار گرفتند. در این نوع کلیدها از گاز SF6 یا هگزا فلوراید گوگرد به عنوان جرقه گیر، عایق بین دو کنتاکت و نگهدارنده ولتاژ استفاده می شود. این گاز الکترون های آزاد را جذب می کند و یون های منفی ثابت را تشکیل می دهد. این عمل باعث کاهش تعداد الکترون های آزاد در گاز و در نتیجه جلوگیری از بهمن الکترونی، شکست عایق و ایجاد جرقه میگردد. مقاومت الکتریکی گاز SF6 به 2 تا 3 برابر مقاومت الکتریکی هوا می رسد و اگر فشار آن به 3 تا 5 اتمسفر برسد، مقاومت الکتریکی آن 10 برابر هوا خواهد بود.
کلید قدرت SF6 چیست؟
سیستم های قدرت امروزی با تعداد زیادی دستگاه الکترونیکی متصل به هم سروکار دارند. در صورت بروز هرگونه عیب در تابلو برق، از جمله اتصال کوتاه، خطای کابل و اضافه بار، می تواند به تجهیزات و شبکه برق آسیب برساند. برای محافظت از این سیستم ها در برابر آسیب، عیب ها باید در اسرع وقت برطرف شوند. بنابراین برای جداسازی قطعات معیوب و وصل مجدد آنها به نوع خاصی از دستگاه کلید برق مانند کلید مدارشکن نیاز است. قطع کننده مدار یک دستگاه الکتریکی است که برای محافظت از سیستم های الکتریکی در برابر جریان های خطا، اضافه بار و اتصال کوتاه استفاده می شود. کلیدهای مدار در بازار انواع مختلفی دارند مثل کلید روغنی، کلید خلا، بادی بلاست، سولفور هگزا فلوراید، داخلی، فنری، پنوماتیکی و… . در ادامه این مقاله به بررسی بیشتر کلید قدرت sf6 می پردازیم.
اصول عملکرد کلید قدرت SF6
عملکرد یک کلید قدرت SF6 مانند یک کلید معمولی است. در وضعیت بسته بودن کلید قدرت، کنتاکت ها با گاز هگزا فلوراید سولفور (SF6) با فشار حدود 2.8 کیلوگرم بر سانتی متر مربع محصور می شوند. هنگامی که مدار شکن فعال می شود، کنتاکت متحرک جدا شده و یک قوس بین کنتاکتها زده میشود. حرکت کنتاکت متحرک با باز شدن سوپاپ هماهنگ میشود. این سوپاپ به حرکت گاز هگزا فلوراید گوگرد با فشار 14 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع از مخزن به محفظه قطع قوس میانجامد. جریان پرفشار گاز SF6 به سرعت الکترونهای آزاد را در مسیر قوس جذب میکند و یونهای منفی پایداری را تشکیل میدهد که به عنوان حامل بار بیاثر هستند. نتیجه این است که محیط بین کنتاکت ها به سرعت استحکام دی الکتریک بالایی ایجاد می کند و باعث از بین بردن قوس میشود. پس از عملكرد مدارشکن، سوپاپ با عملکرد مجموعهای از فنرها بسته میشود.
اجزاء کلید SF6
🟣محفظه گاز SF6 که کنتاکتهای کلید در آن قرار می گیرند.
🟣ترمینال های ورودی و خروجی
🟣دکمه قطع کلید
🟣دکمه وصل کلید
🟣نشانگر وضعیت وصل و قطع کلید
🟣نشانگر وضعیت شارژ فنر
🟣شمارنده تعداد دفعات روشن و خاموش شدن کلید
🟣اهرم مربوط به شارژ فنر کلید
🟣قفل کلیدی که می توان از آن برای قفل کردن کلید استفاده کرد تا دیگران نتوانند آن را وصل یا قطع کنند.
🟣نشانگر فشار مخزن گاز SF6 که در برخی از انواع وجود دارد.
🟣فیوزهای فشار قوی برای محافظت در برابر جریان های اتصال کوتاه بالا استفاده می شود.
مزایا استفاده از sf6
از مزایای کلید SF6 می توان به سایز کوچک کلید، وزن سبک، عدم خوردگی تجهیزات سوئیچ به دلیل میل ترکیبی کم گاز SF6، قطع شدن سریع جرقه، طول عمر بالا، عدم نیاز به نگهداری و تست های مداوم اشاره کرد. روی این کلیدها، حالت قطع و درگیر شدن کلید و همچنین وضعیت مکانیزم فنر هنگام شارژ شدن، معمولاً با یک نشانگر نشان داده می شود. تعداد دفعات روشن و خاموش شدن کلید معمولاً توسط یک شمارنده نمایش داده می شود. برای این گونه کلیدها معمولا دو دکمه فشاری برای اتصال و قطع کلید در نظر گرفته می شود. در بسیاری از این نوع کلید ها، مکانیسم های قطع و وصل به صورت فنری است. در این نوع کلیدها برای قطع یا وصل کلید باید مکانیزم فنر شارژ شود. فنر موقع وصل کلید توسط یک اهرم شارژ شده و در زمان قطع کلید دشارژ میشود.
این کلیدها می توانند مجهز به یک موتور الکتریکی کوچک برای شارژ خودکار فنر مکانیزم باشند. همچنین برای صدور فرمان قطع و وصل از راه دور، کلید را میتوان با رلههای موازی مجهز ساخت.
مدار شکن SF6 چطور کار می کند؟
به طور کلی، کنتاکت های کلید برق در شرایط کاری عادی بسته می شوند. هنگامی که یک خطا در سیستم رخ می دهد، کنتاکت های مدارشکن از هم جدا می شوند و یک قوس بین آنها تشکیل می شود. جابجایی کنتاکت های متحرک را می توان از طریق دریچه ای که با فشار 16kg/cm^2 وارد گاز پرفشار داخل محفظه قطع کننده قوس می شود، هماهنگ کرد. گاز SF6 الکترون های آزاد در خط قوس را جذب می کند تا یون ها را تشکیل دهد، جایی که یون ها به عنوان حامل بار عمل نمی کنند. این یون ها قدرت دی الکتریک گاز را افزایش می دهند تا قوس خاموش شود. این روش نیروی گاز را به 3 کیلوگرم بر سانتی متر مربع کاهش می دهد.
مدار شکن SF6 در مقابل کلید خلا
انواع قطع کننده مدار SF6
1️⃣ مدار شکن SF6 نوع غیر پف کننده
2️⃣مدار شکن تک فشاری نوع SF6
3️⃣مدار شکن فشار دوگانه نوع SF6
سوالات متداول
مزایا استفاده از sf6 چیست؟
همان طور که گفته شد از مزایای کلید SF6 می توان به سایز کوچک کلید، وزن سبک، عدم خوردگی تجهیزات سوئیچ به دلیل میل ترکیبی کم گاز SF6، قطع شدن سریع جرقه، طول عمر بالا، عدم نیاز به نگهداری و تست های مداوم اشاره کرد.
انواع قطع کننده مدار SF6 کدامند؟
1️⃣ مدار شکن SF6 نوع غیر پف کننده 2️⃣مدار شکن تک فشاری نوع SF6 3️⃣مدار شکن فشار دوگانه نوع SF6