بارق - بریکرهای خلأ: فناوری نوین در قطع و وصل مدارهای الکتریکی

ساختار و عملکرد بریکرهای خلأ

اصلی‌ترین بخش عملکرد بریکرهای خلأ در داخل محفظه خلأ رخ می‌دهد. این محفظه، جایی است که قطع و وصل جریان الکتریکی بدون هیچ گونه حضور هوا یا گاز خارجی صورت می‌گیرد. قطع جریان الکتریکی در خلأ، باعث می‌شود که آرک (قوس الکتریکی) که به‌طور طبیعی در اثر قطع مدار جریان به وجود می‌آید، به‌سرعت خاموش شود. به همین دلیل، بریکرهای خلأ برای محیط‌های پر ریسک با ولتاژهای بالا بسیار مناسب‌اند.

در این بریکرها، دو کنتاکت الکتریکی وجود دارد که وقتی بریکر در حالت بسته است، این دو کنتاکت به هم متصل هستند و جریان از آن عبور می‌کند. اما هنگامی که دستور قطع صادر می‌شود، این کنتاکت‌ها از هم جدا شده و خلأ موجود بین آن‌ها مانع از ایجاد آرک پایدار می‌شود. به‌دلیل وجود خلأ، الکترون‌ها نمی‌توانند به‌آسانی حرکت کنند و در نتیجه، قوس الکتریکی به‌سرعت خاموش می‌شود.

مزایای بریکرهای خلأ

کارایی بالا در ولتاژهای متوسط و بالا: بریکرهای خلأ معمولاً برای ولتاژهای بین 11 تا 36 کیلوولت مورد استفاده قرار می‌گیرند و به دلیل توانایی فوق‌العاده در قطع و وصل جریان‌های سنگین، به‌خصوص در شبکه‌های قدرت، بسیار مفید هستند.

طول عمر زیاد و کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری: به دلیل عدم حضور گاز یا روغن در این بریکرها، خوردگی و آسیب‌دیدگی کنتاکت‌ها به‌صورت چشمگیری کاهش یافته و عمر مفید آن‌ها افزایش می‌یابد.

خاموشی سریع قوس الکتریکی: وجود خلأ باعث می‌شود که قوس به‌سرعت خاموش شده و تجهیزات از آسیب‌های ناشی از قوس الکتریکی محافظت شوند.

سازگاری با محیط زیست: بر خلاف برخی از بریکرها که از گازهای مضر مانند SF6 استفاده می‌کنند، بریکرهای خلأ هیچ‌گونه گاز مضری تولید نمی‌کنند و تأثیرات منفی زیست‌محیطی ندارند.

کاربردهای بریکرهای خلأ

شبکه‌های توزیع برق: بریکرهای خلأ به‌طور گسترده‌ای در شبکه‌های توزیع برق فشار متوسط استفاده می‌شوند تا از ایجاد خطاهای الکتریکی و آسیب به تجهیزات شبکه جلوگیری کنند.

صنایع سنگین: در صنایع سنگین مانند فولاد و سیمان که به ولتاژهای بالایی نیاز دارند، بریکرهای خلأ به دلیل قابلیت بالای خود در کنترل جریان‌های سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نیروگاه‌ها و پست‌های برق: یکی از مهم‌ترین کاربردهای بریکرهای خلأ، حفاظت و کنترل تجهیزات در نیروگاه‌ها و پست‌های برق است. این بریکرها از تجهیزات حساس در برابر آسیب‌های ناشی از اضافه جریان‌ها و خطاهای الکتریکی محافظت می‌کنند.

قطارهای الکتریکی و متروها: بریکرهای خلأ به دلیل عملکرد قابل‌اطمینان و عمر طولانی، در سیستم‌های حمل‌ونقل ریلی الکتریکی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

معایب بریکرهای خلأ

محدودیت در ولتاژهای بسیار بالا: یکی از محدودیت‌های بریکرهای خلأ این است که برای ولتاژهای خیلی بالا (بیش از 36 کیلوولت) کاربرد کمتری دارند. برای این سطوح ولتاژ، معمولاً از بریکرهای SF6 یا روغنی استفاده می‌شود.

هزینه بالای اولیه: در مقایسه با برخی از بریکرهای دیگر، هزینه اولیه برای خرید و نصب بریکرهای خلأ بیشتر است. با این حال، هزینه تعمیر و نگهداری پایین آن‌ها این مشکل را تا حد زیادی جبران می‌کند.

نتیجه‌گیری بریکرهای خلأ با توجه به ویژگی‌های منحصر به‌فرد خود، از جمله عملکرد مؤثر در قطع و وصل جریان‌های سنگین، طول عمر بالا و سازگاری با محیط زیست، به یکی از اصلی‌ترین تجهیزات در شبکه‌های برق قدرت تبدیل شده‌اند. این بریکرها به‌ویژه در سیستم‌های توزیع برق، صنایع سنگین، نیروگاه‌ها و شبکه‌های حمل‌ونقل الکتریکی کاربرد دارند و با توجه به رشد سریع صنعت برق، استفاده از این تجهیزات نیز در حال افزایش است.