ما دور الفاصل الكهربائي معلومات

تم وصف الشكل المبدئي من قاطع التيار من قبل توماس إديسون كبراءة اختراع عام 1879، على الرغم من استخدام المصهر في نظام توزيع الطاقة له. وكان الغرض منه حماية أسلاك الإضاءة من دوائر القصر وزيادة التحميل. وقاطع الدائرة المصغر الحديث مماثل في الاستخدام لقاطع التيار المخترع من قبل مجموعة براون، بوفيري أند سي عام 1924. هوجو ستوتز هو مهندس ورائد القاطع الحراري المغناطيسي الحديث الذي يستخدم عادة في مراكز الأحمال المنزلية حتى يومنا هذا. الربط بين مصادر التوليد داخل الشبكة الكهربائية يتطلب تطوير لقواطع التيار بسبب ازدياد معدلات الجهد وازدياد معدلات الأمان لقطع تيار القصر الموجود بالشبكات الكهربية. مفاتيح كسر الهواء البسيطة اليدوية تنتج أقواس كهربائية خطيرة عند مقاطعة التيارات العالية، وهذا يفسح المجال أمام مفاتيح الزيت المغلقة، وأنواع متعددة أخرى تستخدم التدفق المباشر للهواء المضغوط، لمقاطعة واخماد القوس الكهربائي. في عام 1935، قاطع التيار المصمم خصيصًا لمشروع سد هوفر قام بإستخدام 8 قواطع وتدفق مضغوط للزيت لمقاطعة الأخطاء حتى 2500 ميجا فولت أمبير في 3 دورات من تردد الطاقة المترددة.
 

جميع أنظمة قواطع التيار تحتوى على صفات مشتركة أثناء التشغيل، على الرغم من اختلاف التفاصيل المعتمدة على تصنيف الجهد، التيار ونوع قاطع التيار.

قاطع التيار يجب أن يحدد ظروف الخطأ، فمثلًا في قاطع التيار ذو الجهد المنخفض، يتم ذلك داخل الوعاء المحتوي على القاطع. قواطع التيارات المستخدمة في التيارات الكبيرة أو الجهود العالية غالبًا يتم إلحاق مرحل حماية بها لإستشعار ظروف الخطأ وتشغيل إليه قطع الخطأ. ملف القطع الكهربائي والذي يطلق مزلاج القطع غالبًا يتم تغذيته من دائرة منفصلة، كما أن بعض قواطع التيار ذات الجهود العالية تحتوي ذاتيًا على محولات تيار، مرحلات حماية ومصدر طاقة داخلي.

بمجرد تحديد الخطأ، تقوم أطراف التلامس لقاطع التيار بالفتح لقطع الدائرة. وتستخدم بعض الطاقة المخزنة داخليًا بالقاطع (باستخدام الهواء المضغوط أو الياي) لفصل أطراف التلامس، بالرغم من أن بعض الطاقة المخزنة قد تكون ناتجة من تيار الخطأ نفسه. تعمل قواطع التيار الصغيرة يدويًا، الوحدات الأكبر تحتوي على ملفات كهربائية لقطع الخطأ ومحركات كهربائية لإعادة الطاقة إلى الياي.

يجب أن تحمل أطراف التلامس لقاطع التيار تيار الحمل بدون حرارة عالية، كما يجب أن تتحمل حرارة القوس الكهربائي المتكون عند قطع الدائرة الكهربائية. تصنع أطراف التلامس من الفضة أو سبائك الذهب، سبائك الفضة، سبائك النحاس أو مواد أخرى جيدة التوصيل. العمر الافتراضي لأطراف التلامس يحدد بتآكل مادة التلامس نتيجة القوس الكهربائي عند قطع التيار. قاطع التيار الصغير أو المصبوب يتم التخلص منه بمجرد تآكل أطراف التلامس بينما قواطع دوائر الطاقة وقواطع التيار ذو الجهد العالي يتم استبدال أطراف تلامسهم.

عند قطع التيار، يتولد قوس كهربائي وبالتالي فإن الثغرة الهوائية بين أطراف التلامس يمكن تحملها للجهد في الدائرة الكهربائية. تستخدم قواطع التيار الفراغ، الهواء، الغاز المعزول أو الزيت كوسط يتكون القوس الكهربائي به. وتستخدم العديد من الطرق للحد من القوس الكهربائي وتشمل:/

تطويل / انحراف القوس الكهربائي.
التبريد الشامل (في غرف الطائرة).
التقسيم إلى أقواس جزئية.
التبريد لدرجة الصفر (تنفتح أطراف التلامس عندما يكون زمن التيار بصفر وتمر الموجة المترددة، وينقطع تيار اللاحمل عند زمن الفتح. وتردد عبور الموجة عند الصفر يساوي مرتين من تردد الخط، ويساوي 100 مرة لكل ثانية عند 5 هرتز و120 مرة عند 60 هرتز).
توصيل المكثفات على التوازي مع أطراف التلامس في دوائر التيار المستمر.
وأخيرا، بمجرد إزالة الخطأ، يتم غلق أطراف التلامس مرة أخرى لإعادة الطاقة للدائرة المفصولة.