مقدمة عن مصهر الجهد العالي

صمامات الجهد العاليتُستخدم هذه المصهرات عادةً في شبكات الطاقة ذات السعة الصغيرة بجهد أقل من 35 كيلوفولت. عند حدوث حمل زائد أو ماس كهربائي في النظام، ينفجر المصهر نتيجة ارتفاع درجة حرارته، مما يؤدي إلى فصل الخط وحماية شبكة الطاقة والمعدات الكهربائية. مبدأ عملها مماثل لمبدأ عمل مصهرات الجهد المنخفض.
تنقسم مصهرات الجهد العالي إلى نوعين: مصهرات تحديد التيار ومصهرات الفصل. ويعني تحديد التيار الحد من تيار القصر الكهربائي بحيث لا يصل إلى أقصى قيمة له، وبالتالي فصل الخط عند قيمة معينة قبل بلوغ تيار القصر أقصى قيمة له، مما يقلل من أضرار تيار القصر على الخط والمعدات الكهربائية.

1. تقديم فتيل السقوط
يؤدي العمود العازل وظائف التركيب والتثبيت والعزل، وهو مصنوع من السيراميك. أما أنبوب الصهر، فيؤدي وظائف العزل وإخماد القوس الكهربائي. تتكون الطبقة الخارجية من أنبوب ورقي فينولي أو أنبوب من قماش زجاجي إيبوكسي، بينما تتكون الطبقة الداخلية من مادة مولدة للغاز، مثل أنبوب ورقي فولاذي أو أنبوب ورقي شمعي. يحتوي أنبوب الصهر على طرفين، علوي وسفلي. يمر المصهور عبر أنبوب الصهر، حيث يُثبت أحد طرفيه على الطرف السفلي، بينما يُشد الطرف الآخر على لوحة ضغط قابلة للدوران حول محورها، وتُضغط لوحة الضغط على صفيحة فولاذية زنبركية لتشكيل الطرف العلوي. يُثبت أنبوب الصهر بين الدعامة المعدنية والوصلة. عند التركيب، يجب أن تكون زاوية أنبوب الصهر مع الخط الرأسي 30 درجة. بعد انصهار المعدن، تدور صفيحة الضغط باتجاه عقارب الساعة حول العمود بفعل الزنبرك، وينزلق الموصل العلوي عن لسان غطاء منقار البط، ويدور أنبوب الصهر عكس اتجاه عقارب الساعة حول العمود 3 بفعل جاذبيته، ويتدلى رأسًا على عقب على الدعامة، ويُقال إنه يسقط. بعد نفخ المعدن وتوليد القوس الكهربائي،
تؤدي حرارة القوس إلى إنتاج الغاز من المادة الموجودة على الجدار الداخلي لأنبوب الصهر، ويرتفع الضغط داخل الأنبوب، ويتم قذف الغاز إلى الخارج بسرعة عالية، ويتم نفخ القوس طولياً، وينطفئ القوس عندما يعبر التيار الصفر.
بعد سقوط أنبوب الفيوز، قم بإزالته باستخدام قضيب عازل ذي خطاف واستبدله بفيوز جديد. بعد إصلاح العطل، ادفع أنبوب الفيوز إلى وضع الإغلاق.
يتميز هذا الفتيل ببساطة تركيبه وانخفاض تكلفته. أما عيبه فهو ضعف تيار القطع، وعند نفخ المعدن المنصهر، يتناثر اللهب وبقايا المعدن من أنبوب الفتيل إلى كلا الطرفين.

2. مقدمة عنمصهر تحديد التيار
يُستخدم سلك نحاسي مطلي بالفضة كصمام أمان، ويُلفّ بالتوازي على قلب خزفي لتشكيل المعدن المنصهر بالكامل. يُلحم الصمام بكرات من القصدير، مستفيدًا من التأثير المعدني الذي يُحسّن من مشكلة ارتفاع درجة حرارة التلامس عند انخفاض تيار الحمل الزائد، كما أن تأثير كرات القصدير ضئيل في قطع الدائرة القصيرة نظرًا لقصر مدة حدوثها. يُصنع الصمام من مادة خزفية ويُملأ برمل الكوارتز. طرفا أنبوب الصمام عبارة عن أغطية نحاسية للتلامس.
عندما يتعرض المعدن المنصهر لتيار العطل، ينصهر أولًا، ثم تنكسر الفجوة الصغيرة مُولِّدةً قوسًا كهربائيًا، وبعد ذلك تتسع الفجوة تدريجيًا ويحدث انهيار كهربائي، إلى أن يتوقف جهد الاستعادة عن إحداث انهيار في الفجوة، فينقطع الخط. وبسبب تأثير التفكك القوي لرمل الكوارتز، ينقطع تيار القصر أو يُحدَّد قبل بلوغه ذروته، ولذلك يُطلق عليه اسم مصهر تحديد التيار.
عندمامصهر تحديد التياريقطع التيار الكهربائي، وينطفئ القوس الكهربائي داخل أنبوب المصهر المغلق، ويُستخدم على نطاق واسع في أجهزة توزيع الطاقة الداخلية. وبفضل تأثير الحد من التيار، تقل متطلبات الاستقرار الديناميكي والحراري للأجهزة الكهربائية في الدائرة.