قصة غير عادية لقاطع الدائرة التقليدية

تطور جهاز الحماية: من وقت إديسون إلى الوقت الحاضر

قاطع الدائرة مألوف بالنسبة لنا ، ويبدو أنه لا يوجد شيء مثير للاهتمام فيه. ولكن قبل أن يكتسب المحول مظهره العصري ويستقر في كل منزل ، في المكاتب والمدارس ومراكز التسوق والمؤسسات ، مر بتطور طويل.

1836-1899 زز.

اخترع قاطع الدائرة الخط الأول من قبل صفحة تشارلز جرافتون الأمريكية. في عام 1838 ، قام بإنشاء قاطع - في الواقع ، خزان الزئبق مع قضيب الاتصال. مع زيادة التيار ، ظهر مجال كهرومغناطيسي ، مما تسبب في ارتفاع القضيب من الزئبق. فتحت الدائرة ، وعندما اختفى المجال المغناطيسي ، عادت جميع العناصر إلى أماكنها.

ظهرت في وقت لاحق نماذج من الصمامات. براءة اختراع الجهاز من قبل توماس إديسون في عام 1880: تم وضع ملحق منصهر مصنوع من رقائق أو سلك في قارورة زجاجية. ظاهريا ، كان المصهر يشبه المصباح الكهربائي المألوف ، ولكن مع بدائية على ما يبدو ، كان يوفر تعطلًا للشبكة أثناء التحميل الزائد: تم إحراق الملحق - فتحت الدائرة.

في نهاية القرن التاسع عشر ، ظهرت قواطع الدائرة مع حماية ماس كهربائى أوتوماتيكي. لقد كان جهازًا به جهات اتصال زنبركية ، تم وضعه في مكانه بواسطة مزلاج. تحت تأثير المغناطيس الكهربائي ، فتحت وتشتغل ربيع ينكسر. لقد أثبت هذا المبدأ فعاليته لدرجة أنه لا يزال يستخدم في قواطع الدوائر الصناعية.

تشارلز جرافتون صفحة رشاش بندقية

1900-1910 زز.

في بداية القرن العشرين ، بدأت طفرة حقيقية في قواطع الدوائر الكهربائية في أوروبا. في المعرض العالمي في باريس ، ب. قدم Schukkert في نورمبرغ مولدًا ثلاثي الطور مزودًا بقاطع دارة جديد.

ذكرت مجلة "الكهرباء" في عام 1902: "التبديل الثانوي لقاطع الدائرة الكهربائية بعد سقوطها خارج الدائرة أمر ممكن فقط عندما يكون سبب ماس كهربائى أو غيره من الأضرار قد تم القضاء عليه بالفعل. الجهاز حساس للغاية. انها دائما تعمل في نفس التيار. عن طريق المسمار الخاص ، يمكن تسليم الجهاز إلى أي عدد من الأمبيرات حتى 2000 ".

في عام 1910 ، ظهر التبديل مع اثنين من التبديلات. قطع الجهاز الشبكة على الفور فقط مع ازدحام كبير. إذا زادت الطاقة في الشبكة قليلاً ، فقد تعثر المفتاح مع تأخير قابل للتعديل.

في نفس الفترة ، يفكر المخترعون في كيفية حل مشكلة القوس الكهربائي ، والتي يتم تشكيلها عندما تفتح جهات الاتصال وتدمر عناصر قاطع الدائرة. ويخترع ميخائيل دوليفو دوبروفولسكي جهاز تقوس: شبكة معدنية من المواد العازلة مع فتحات ضيقة يطفئ قوس كهربائي عن طريق سحقه إلى أجزاء صغيرة.

قواطع الدائرة في بداية القرن العشرين

1911-1920 زز.

في عام 1911 ، تم تقديم أول قاطع لدائرة النفط في معرض في تورينو. أظهر الفرنسيون خيارين في وقت واحد: ثلاث مراحل في 25 كيلو فولت ومرحلة واحدة في 45 كيلو فولت بسعة 10 كيلو فولت أمبير. وضعت المداخل وأنظمة التلامس والانحناء في هذا المفتاح في خزان مؤرض مع الزيت ، وكان تحت الضغط. لم يخدم خزان النفط في إطفاء القوس فحسب ، ولكن أيضًا في عزل الأجزاء الحية.

بسيطة وموثوقة وغير مكلفة ، وكان لهذه القواطع أيضا عددا من العيوب الهامة: يمكن أن تنفجر ، كانت خطرة النار ولها أبعاد مثيرة للإعجاب للغاية.

في عام 1914 ، اخترع نفس دولفو-دوبروفولسكي شبكة شعرية مع مغناطيسات كهربائية خاصة لسحب قوس كهربائي إلى فجوة غرفة الانحناء. تساعد هذه التقنية في إطفاء القوس بأعلى كفاءة ممكنة.المبدأ المطبق منذ 105 سنوات لا يزال يستخدم في قواطع الدوائر الكهربائية.

1921-1945 زز.

قام المهندسون الألمان هوجو ستوتز وهينريش شاخنر بثورة: قاموا بدمج وحدات الرحلات الحرارية والمغناطيسية في وحدة واحدة قابلة لإعادة الاستخدام. نتيجة لذلك ، بدأت الأجهزة في الحماية ليس فقط من الحمولة الزائدة (كما فعلت سابقاتها مع إطلاق حراري واحد) ، ولكن أيضًا من دوائر قصيرة. الآن لم يكن من الضروري تغيير الإدراج بعد كل عملية - كان يكفي للضغط على زر وإعادة تشغيل التبديل.

هوغو ستوتس قاطع الدائرة

حصل الألمان على براءة اختراع للاختراع في عام 1924 ، وبعد مرور أربع سنوات ظهر أول قواطع دوائر معيارية في العالم في السوق ، والتي تم إنتاجها دون تغييرات هيكلية لمدة 30 عامًا تقريبًا.

Hugo Stotz قواطع الدعاية الإعلان في 20s - 30s من القرن العشرين

في الثلاثينيات من القرن العشرين ، ظهرت أيضًا غرف تقوس لإطفاء الشرر التي تحدث عند تشغيل الجهاز ، كما ظهرت وسادات تلامس مصنوعة من مواد تحتوي على الفضة.

وفقًا لما قاله Denis Nikitin ، وهو مهندس خبير - أحد كبار المصنعين والموردين للهندسة الكهربائية والإضاءة ، في عصرنا ، لا يتم استخدام الفضة الخالصة في تصنيع قواطع الدائرة بسبب انخفاض درجة الانصهار والتدمير السريع أثناء حرق القوس.

تستخدم الأجهزة الحديثة سبيكة من الفضة مع مادة مقاومة للحرارة (معدنية أو غير معدنية) لزيادة مقاومة مجموعة الاتصال. على سبيل المثال ، تستخدم مفاتيح السلاسل مُصنعين مصنوعين من مادة تحتوي على الفضة ، مما يزيد من مقاومة التآكل لمجموعة الاتصال ويقلل من مقاومة الانتقال. وفقًا لذلك ، تزداد عمر خدمة قاطع الدائرة ، تزداد موثوقيتها.

هوغو ستوتس براءة اختراع لقاطع الدائرة

الإعلان عن Stotz التبديل على البطاقات البريدية

1946-1975 زز.

في روسيا ، اتبع تطور التكنولوجيا مسارًا مختلفًا قليلاً. في فترة ما بعد الحرب ، استخدمت قواطع الدارات AB25 على نطاق واسع. كانت الإطلاقات فيها حرارية فقط ، وبالتالي ، فإن هذه الأجهزة محمية بشكل موثوق فقط من الحمولة الزائدة.

أصبحت الدوائر القصيرة مشكلة: يجب فتح الشبكة الكهربائية على الفور ، لكن اللوحة ثنائية المعدن الخاصة بالإطلاق الحراري تحتاج إلى وقت لتسخينها وتشغيلها. بطبيعة الحال ، تم إيقاف تشغيل قاطع الدائرة الحالية للتيار الكهربائي القصير مع مثل هذا الإصدار ، ولكن يمكن أن يبدأ حريق في الأسلاك في وقت مبكر.

أما بالنسبة لغرف الانحناء لقواطع الدوائر السوفيتية في الخمسينيات والستينيات ، فقد احتوت على عدد صغير من اللوحات. كفاءة انقراض القوس في هذه الحالة منخفضة بسبب التكسير الصغير.

هناك المزيد من اللوحات في غرف الانحناء الحديثة ، بينما يحاول المهندسون إيجاد التوازن الأمثل بين العدد المتزايد من اللوحات لكفاءة الانحناء وضغط الدوائر الكهربائية.

قواطع الدائرة في النصف الأول من القرن العشرين

التبديل التلقائي STOTZ-KONTAKT من 1952 من الإصدار

قاطع الدائرة ABB

قواطع الدعاية في ألمانيا في 70s من القرن العشرين

1976-1991 زز.

على مدار العشرين عامًا التالية ، تحول ناقل تطوير قواطع الدائرة في العالم نحو تحسين الأداء وتحسين أنظمة الانحناء والاتصال ، وظهور محركات الأقراص. ولكن في بلدنا ، تميزت هذه الفترة بانتشار مفاتيح AE1031.

التبديل التلقائي AE1031

كان إطلاقها لا يزال حراريًا فقط ، ولكن كان هناك أيضًا اختلاف أساسي - عدم وجود غرفة الانحناء.

عندما يتم تشغيل الجهاز ، تتباعد جهات الاتصال الخاصة به على مسافة أكبر من أجهزة الجيل السابق ، ويخرج القوس. تتكيف مثل هذه المفاتيح مع مهمتها ولا تزال موجودة في اللوحات السكنية للمباني السكنية.

التبديل AE1031 في شكل تفكيكها

"من الأفضل استبدال هذا المفتاح بآخر حديث مجهز بإصدار كهرومغناطيسي وغرفة تجويف. ازدادت الأحمال زيادة كبيرة وتزداد تيارات الدائرة القصيرة دينيس نيكيتين (مجموعة IEK). - لضمان سلامة الشبكات الكهربائية ، تتطلب قواطع الدائرة تشغيل وسرعة موثوقين. تعمل الأجهزة الحديثة مع دائرة كهربائية على الفور تقريبًا - في 0.1 ثانية. "

غرفة القوس الموسع لقاطع الدائرة VA47-60 IEK®

من 1990s في هذه الأيام

في التسعينات حققت روسيا طفرة هائلة في تصميم وتصنيع قواطع الدوائر الكهربائية ، واعتماد أفضل الممارسات للشركات الأجنبية وإدخال التقنيات الخاصة بها التي تلبي متطلبات السوق المحلية.

معظم قواطع الدائرة المحلية الحديثة لها إصدارات حرارية وكهرومغناطيسية ، تحمي الشبكة في نفس الوقت من الحمولة الزائدة والدوائر القصيرة.

بالنسبة لهم ، تنتج الشركات المصنعة وحدات إضافية تعمل على توسيع وظائف قواطع الدوائر الكهربائية.

على سبيل المثال ، يتم اختراع وحدات الرحلة التي يمكن التحكم فيها عن بعد. إنها تسمح لك بفتح الدائرة عن بُعد ولا غنى عنها أثناء الحريق ، عندما تحتاج إلى إيقاف تشغيل التهوية أو فتح قفل الباب الكهرومغناطيسي ، ولكن لا يمكن الوصول إلى الدرع.

BA47-60M الحديثة IEK®

يتم تغذية الدافع من نظام الحماية من الحرائق بإصدار مستقل ، ويقوم بإطلاق قاطع الدائرة. مثال على ذلك هو تركيب بدون برغي مع نطاق جهد التشغيل من 161-253 فولت ، والذي يستخدم لرحلة قواطع دوائر واحدة أو اثنين أو ثلاثة أو أربعة من سلسلة BA47-29 و BA47-100 IEK®.

تم تصميم مقاومة التآكل الميكانيكية لقواطع الدائرة الحديثة لما لا يقل عن 20000 دورة ، والكهربائية لما لا يقل عن 6000. تمكنت الشركات الرائدة من تحقيق مثل هذه المؤشرات الرائعة بفضل تصميم العلبة الخاصة مع تحسين نقل الحرارة وحماية إضافية ضد الاحتراق من خلف القوس ( تتم إزالة الحرارة من خلال لوحات بلاستيكية ومعدنية).

يتواصل تطور غرف الانحناء: يزداد عدد اللوحات فيها ، ويتم تركيب شبكات إطفاء شرارة مزدوجة في المخرج ، مما يزيد من سلامة الحريق في الجهاز ، ويمنع تصريف منتجات القوس المحترق.

يتم إدخال أنظمة التحكم التلقائي في الخصائص (اعتمادًا على ظروف العمل) بشكل متزايد في الأجهزة الحديثة ، كما يتم استخدام المعالجات الدقيقة بشكل متزايد لنمذجة القوس وظهور الآلات ثلاثية الطور بوقت استجابة قدره 1 مللي ثانية. يستمر تطور قاطع الدائرة.

المواد التي أعدتها الخدمة الصحفية لمجموعة IEK