جدا شدن تماسها در حین قطع عیب، باعث یونیزه شدن بخار فلز و ایجاد قوس الکتریکی میشود. محیطهای خلأ بالا، معمولاً زیر ۱۰⁻⁴ تورر، تقریباً فاقد مولکولهای گازی لازم برای ادامهٔ واکنش زنجیرهای الکترونی هستند. وقتی الکترونهای آزاد با هیچ ذرهای برخورد نکنند، نمیتوانند الکترونهای ثانویهای را تولید کنند که در غیر این صورت منجر به تشکیل پلاسما میشوند. پیش از اینکه این پلاسما حتی بتواند پایدار شود، بخار فلز در مدت زمانی حدود ۳ میلیثانیه به سرعت دوباره روی سطوح تماسها متراکم میشود. این فرآیند سریع امکان دئیونیزاسیون سریع را فراهم میکند و بهطور قابلتوجهی سایش تماسها را در طول زمان کاهش میدهد. عامل مؤثر این روش این است که این سیستمها قادرند بیش از ۳۰ هزار عملیات را بدون نیاز به نگهداری انجام دهند؛ رقمی بسیار فراتر از ظرفیت جایگزینهای پر شده با گاز یا روغن، زیرا فرآیندهای یونیزاسیون در این سیستمها معمولاً مدت زمان قوسگیری را افزایش داده و سرعت تخریب اجزا را تسریع میکنند.
قاطعهای خلأ پس از رسیدن جریان به نقطه صفر، تنها در عرض ۱۰ میکروثانیه شروع به بازیابی عایقی میکنند؛ که این زمان حدوداً ۲۰۰ برابر سریعتر از قاطعهای مبتنی بر گاز SF6 و تقریباً ۱۰۰۰ برابر سریعتر از طراحیهای قدیمی مبتنی بر هواست. چرا این اتفاق رخ میدهد؟ خلأ دارای ویژگی شگفتانگیزی به نام «استحکام عایقی ذاتی» است که مقدار آن حدود ۴۰ کیلوولت در میلیمتر است، در حالی که این مقدار برای گاز SF6 تنها ۸ کیلوولت در میلیمتر است. علاوه بر این، هیچ محصول جانبی تجزیهشوندهای وجود ندارد که باعث اختلال در عملکرد شود. هنگامی که بخار فلز شروع به تراکم میکند، دقیقاً قبل از اوجگیری ولتاژهای گذرا، فاصله بین تماسها را پاک میکند. این امر حتی در مواجهه با نرخهای شدید افزایش ولتاژ (تا ۲۰ کیلوولت در میکروثانیه) نیز از وقوع بازپرتابهای ناخواسته جلوگیری میکند. در مقایسه با راهحلهای جایگزین، سیستمهای مبتنی بر SF6 برای فرآیندهای دیونیزاسیون گاز به مدت ۲ تا ۵ میلیثانیه نیاز دارند و واحدهای مبتنی بر هوا معمولاً با مشکلات ناشی از کانالهای پلاسمای مزاحمی که مدتها باقی میمانند، دستوپنجه نرم میکنند. به دلیل این زمان بازیابی فوقالعاده سریع، قاطعهای مدار خلأ بهعنوان راهحل اصلی برای انواع نیازهای سوئیچینگ با فرکانس بالا — مانند کنترل بانکهای خازنی یا مدیریت راهاندازی موتورها در محیطهای صنعتی مختلف — شناخته میشوند.
سرعت عملکرد کلید قطع خلأ در برابر خطاهای الکتریکی، تفاوت اساسی را ایجاد میکند. این کلیدها تماسها را در حدود ۱۵ میلیثانیه جدا میکنند که در واقع چهار برابر سریعتر از مدلهای سنتی روغنی یا هوایی است که بیش از ۶۰ میلیثانیه زمان میبرند. این سرعت منجر به کاهش قابل توجه اثرات مخرب ناشی از نوسانات جریان الکتریکی میشود. هنگام وقوع اتصال کوتاه، رساناها و ترانسفورماتورها با افزایش شدید دما مواجه میشوند. تحقیقات نشان میدهد که دمای رساناها میتواند در عرض تنها نیم ثانیه پس از شروع خطا تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد افزایش یابد؛ این امر سرعت تخریب مواد عایق را بهطور چشمگیری افزایش میدهد. مزیت اصلی از قطع جریان قبل از رسیدن آن به حداکثر شدت ناشی میشود، بنابراین آسیب حرارتی محدود میماند و به سایر بخشهای شبکه الکتریکی گسترش نمییابد. این امر چرا اتفاق میافتد؟ زیرا قطعکنندههای خلأ در سطح اساسی خود بهصورت متفاوتی عمل میکنند. با عدم وجود هرگونه مادهای که بتواند یون تولید کند، قوس الکتریکی در عرض ۵ تا ۱۰ میکروثانیه پس از جدایی تماسها ناپدید میشود. گزارشهای میدانی صنعتی نیز این مزایا را تأیید میکنند و نشان میدهند که واکنشهای زنجیرهای عمده با استفاده از کلیدهای قطع خلأ بسیار کمتر رخ میدهند. بر اساس سوابق نگهداری از نصبهای مختلف، مدت زمان قطعیها حدود ۶۸ درصد کوتاهتر از فناوریهای قدیمیتر است.
بر اساس یافتههای قابلیت اطمینان سال ۲۰۲۲ مؤسسه تحقیقات انرژی برق (EPRI)، نرخ خرابی قاطعهای خلأ پس از حدود ۲۵٬۰۰۰ عملیات کمتر از ۰٫۰۸٪ است که این مقدار حدود ۳ تا ۵ برابر بهتر از قاطعهای روغنی و هوایی است. دستیابی به این سطح عملکرد عمدتاً به رعایت دو شرط بستگی دارد: اول، حفظ فاصله تماس در محدوده ±۰٫۲ میلیمتر و دوم، بررسی صحت خلأ هر سه ماه یکبار با آزمون تخلیه مگنترون. تجهیزاتی که این قوانین نگهداری را رعایت کنند، میتوانند بدون کاهش کارایی، بهراحتی از ۱۰۰٬۰۰۰ چرخه مکانیکی فراتر روند. این بدان معناست که دیگر نیازی به تکمیل مایعات (مانند روغن یا سیستمهای SF6) نیست و در نتیجه در بلندمدت زمان و هزینهها صرفهجویی میشود.
آخرین آمار ارائهشده در کتابچه فنی CIGRE شماره ۸۹۲ نشاندهنده پدیدهای جالب در بخش انرژی الکتریکی است. حدود ۸۲ درصد از تمام پستهای فشار متوسط جدیدی که بین سالهای ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۳ ساخته شدهاند، در سراسر جهان بهصورت استاندارد از قطعکنندههای خلأ استفاده میکنند. چرا؟ این دستگاهها در طول زمان اثبات کردهاند که عمر مفیدی حدود ۲۵ سال دارند؛ یعنی تقریباً دو برابر عمر سیستمهای سنتی مبتنی بر روغن. علاوه بر این، نیاز به نگهداری سالانه بسیار کمتری دارند و ساعات لازم برای نگهداری را تقریباً ۹۰ درصد کاهش میدهند. هنگامی که شرکتها هزینههای دوره عمر را بررسی میکنند، محاسبات نیز حاکی از صرفهجویی است. شرکتهای تأمینکننده انرژی در سراسر جهان در مقایسه با راهحلهای عایقشده با گاز، حدود ۴۰ درصد صرفهجویی در هزینهها مشاهده میکنند. به همین دلیل است که قطعکنندههای خلأ به استاندارد طلایی برای عملکرد قابل اعتماد در پروژههای زیرساختهای حیاتی تبدیل شدهاند؛ جایی که توقف کار غیرقابل قبول است.
قاطعهای خلأ سادهتر و قابل اعتمادتر از مدلهای سنتی روغنی یا هوایی هستند، که این امر با عملکرد واقعی آنها در بسیاری از نصبهای مختلف در سراسر جهان اثبات شده است. طراحی محفظهٔ خلأ درببسته، چندین مشکل را همزمان برطرف میکند: اکسیداسیونی رخ نمیدهد، هیچ مادهٔ قابل اشتعالی در داخل وجود ندارد و هیچ مادهای به محیط زیست نشت نمیکند. این امر به معنای کاهش تعداد حریقها و کاهش بسیار زیاد زمان ایستکردن برای نگهداری — که اغلب در سیستمهای قدیمی روغنی مشاهده میشود — است. قاطعهای سنتی نیازمند تعویض منظم سیال و مدیریت دقیق گاز هستند، اما قاطعهای خلأ بهصورت متفاوتی کار میکنند. فرآیند خاموشکردن قوس ویژهٔ آنها در طول زمان ساییدگی، مواد شیمیایی مضری تولید نمیکند. به دلیل این مزایا در زمینهٔ ایمنی، سرعت پاسخدهی و طول عمر، اکثر پستهای فشار متوسط مدرنی که بین سالهای ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۳ ساخته شدهاند، بر اساس دستورالعملهای segu صنعتی، فناوری خلأ را مشخص کردهاند. آزمونهای میدانی انجامشده در سال ۲۰۲۲ نشان میدهند که این قاطعها پس از حدود ۲۵۰۰۰ دورهٔ عملیاتی، کمتر از یک بار در هر هزار عملیات خراب میشوند؛ که این امر معیار جدیدی را برای انتظارات ما از تجهیزات الکتریکی در بلندمدت تعیین کرده است.
اخبار داغ2026-02-23
2026-02-23
2026-02-21
2026-02-16
2026-02-14
2026-02-12
شرکت Zhejiang Greenpower Electric Co., Ltd تجهیزات سوئیچینگ هوشمند سبز درجهبالا برای کاربردهای متوسط تا فشار قوی ارائه میدهد. تخصص ما در تحقیق و توسعه و خرید یکپارچه، راهحلهای ایمن، کارآمد و صرفهجویی در انرژی را فراهم میکند که توسط مشتریان جهانی مورد اعتماد است. همین امروز درخواست نقل قول دهید.
