מפסקי מתח גבוה- עשויים להיראות לא מוכרים, וייתכן שלא תחשוב שתתקל בהם בחיי היומיום. בקיצור, עם זאת, הם התקני בקרה והגנה חיוניים, המשמשים בעיקר בתחנות כוח, תחנות משנה ומערכות חשמל.
בהתחשב בתפקידם החיוני, איך בוחרים את מפסק המתח הגבוה-הנכון? להלן, נסביר.
עקרונות כלליים להבטחת הבטיחות של ציוד חשמלי-במתח גבוה במהלך פעולה רגילה, תחזוקה, קצר חשמלי ותנאי מתח יתר:
מבוסס על תנאי הפעלה רגילים, כולל מתח, זרם, תדר ועומס מכני.
בהתבסס על תנאי-מעגל קצר, כולל זרם עמידה-בזמן קצר, זרם עמידות שיא, זרם ייצור ושבירה.
מבוסס על תנאי הסביבה, לרבות טמפרטורה, לחות, גובה ועמידות בפני רעידות אדמה.
מבוסס על יכולת עמידה במתח יתר, כולל רמת בידוד.
סוגים שונים של מפסקי מתח גבוה-נבחרים על סמך המאפיינים של מכשירים חשמליים-במתח גבוה שונים, כולל ביצועי הפעולה של מתגים, מאפייני ההגנה של נתיכים ודרגת העומס והדיוק של שנאי מכשירים. מפסקי נפט מסווגים לשני סוגים לפי כמות השמן בשימוש: שמן גבוה- ושמן נמוך-.
במפסקים גבוהים של-שמן, השמן משרת הן פונקציות בידוד והן לכיבוי קשת; במפסקים נמוכים-שמן, השמן משמש אך ורק כאמצעי לכיבוי קשת-.
כאשר המפסק נדלק, נוצרת קשת חשמלית. הקשת נכבית במהירות על ידי ההשפעות המשולבות של נשיפה אופקית ואנכית של זרימת השמן והנשיפה המכנית הנגרמת על ידי תנועת השמן. מפסקי נפט גבוהים- מיושנים כעת בשל נפח השמן הגבוה, הגודל הגדול, צריכת הפלדה הגבוהה, מהירות ההפעלה האיטית, עומס העבודה הרב בתחזוקה, התקנה והובלה לא נוחים, טביעת הרגל הגדולה והרגישות לשריפה. עם זאת, מספר קטן של תחנות משנה 35kV במדינה שלי עדיין משתמשות במפסקי נפט גבוהים-.
למפסקים נמוכים-שמן יש את היתרונות של מבנה פשוט, צריכת שמן נמוכה, גודל קטן, פעולה בטוחה יחסית וחיסכון משמעותי בשמן ובפלדה. נכון לעכשיו, נעשה שימוש בעיקר במפסק זרם נטול שמן מסוג SN10-10. הוא מסווג לשלושה סוגים לפי יכולת השבירה שלו: 300MVA, 500MVA ו-750MVA, בהתאמה.
בשל ביצועי השבירה הנמוכים שלו והדליקות והפיצוץ של הנפט, מפסקי זרם פחות-שמן מופסקים בהדרגה. תחנות משנה חדשות משתמשות בדרך כלל במפסקי ואקום או במפסקי זרם גופרית הקספלואוריד (SF6). מפסקי SF6 משתמשים בגז גופרית הקספלואוריד (SF6) כמדיום הבידוד והכיבוי-. הם סוג חדש של מפסק זרם שפותח לאחר הופעתה של Haohua Electric בשנות ה-50. בשל תכונות הבידוד והכיבוי{10}}המצוינות של גז SF6, הפיתוח שלו היה מהיר. ניתן להשתמש בו במערכות 6–500kV, וכיום הוא משמש בעיקר במערכות חשמל 110kV ומעלה.
מבנה תא הכיבוי בקשת- של מפסקי זרם כולל סוג אוויר דחוס, סוג-כיבוי עצמי (סוג קשת סיבובית, סוג התפשטות תרמית) וסוג קשת היברידי-כיבוי. מפסקי המעגל SF6 מסוג LN1 ו-LN2 המיוצרים במדינה שלי משתמשים במבנה כיבוי קשת-פניאומטי, בעוד שמפסק SF6 חיצוני מסוג LW3 משתמש במבנה של כיבוי קשת- תלוי. מנגנון ההפעלה של מפסקי SF6 מאמץ בעיקר קפיץ ומנגנון הפעלה הידראולי.