تعتبر تقنية إخماد القوس الكهربائي من Rockwill نظامًا مصغرًا لرد فعل مجال المعدات الكهربائية على التحديين المزدوجين "الأداء العالي في الإيقاف" و "التأثير البيئي الصفر عبر دورة الحياة الكاملة". يتكون المشهد الكامل لها من ثلاثة أجزاء: منصات الأجهزة عالية الأداء لإخماد القوس الكهربائي، وأنظمة الشهادات القياسية الصارمة، والاستراتيجيات المستقبلية للتحكم الذكي في التبديل. هذا يشكل قفزة في القدرات من "القدرة على الإيقاف" إلى "الإيقاف الذكي". يشمل النظام بشكل أساسي ثلاث طرق رئيسية للتكنولوجيا الأجهزية لإخماد القوس الكهربائي، وبواسطة المعايير والتكنولوجيات الذكية، يظهر بوضوح مسار التطور الاستراتيجي من "معالجة الطاقة العالية للقوس" نحو "الانبعاثات المنخفضة خالية من الفلور"، ثم نحو "إدارة النشطة المتزامنة عبر التحكم في نقطة الموجة".
I. تقنية إخماد القوس الكهربائي SF6: التكامل العميق بين الذاتي والضغط
لا تعتمد مفاتيح الدائرة SF6 من Rockwill على مبدأ واحد لإخماد القوس الكهربائي. بدلاً من ذلك، تستهدف الفيزياء المختلفة جذريًا للفصل في التيار العالي والمنخفض، حيث تدمج بشكل إبداعي تقنيات "الذاتي" و"الضغط" لتحقيق أداء فصل ممتاز عبر نطاق التيار بأكمله. تغطي المنتجات الممثلة سلسلة HD4، HM4، RHB، RHD، LW وغيرها، مع قدرات الفصل التي تصل إلى 40-63 كا.
صورة حقيقية لسلسلة RHB مفتاح دائرة غاز SF6 بخزان حي 72.5 كيلوفولت
خلال الفصل في التيار العالي، يهيمن مبدأ الذاتي. يعتبر القوس مصدر حراري ذو طاقة عالية جدًا. يستخدم الغرفة الذاتية هذه الطاقة الحرارية لتسخين غاز SF6، مما يؤدي إلى بناء ضغط عالٍ بسرعة في حجم التوسع. عند نقطة الصفر للتيار، يتم إنشاء انفجار غازي قوي. كلما زادت طاقة القوس، ازداد الضغط الانفجاري للغاز - وهو آلية تكيفية تستخدم "قوة الخصم ضد نفسه"، مما يقلل من العبء على الآلية التشغيلية. تظهر المنتجات التي تحقق مستوى الفصل 63 كا أن تكوين غرفتها التوسعية وتصميم مسار الغاز يمكنه تحويل الطاقة الحرارية للقوس بكفاءة، وقناة الغاز الساخن بطريقة منظمة لمنع الانهيار الحراري.
خلال الفصل في التيار المنخفض، تلعب تقنية الضغط دورًا رئيسيًا. صعوبة الفصل في التيار المنخفض الحثي والسعة لا تكمن في الطاقة الهائلة، بل في الجهد الزائد الخطير وإعادة الاشتعال التي يمكن أن تسببها قطع التيار. هنا، تكون طاقة القوس غير كافية لإنشاء انفجار ذاتي فعال. لذا، تعتمد على الآلية التشغيلية لتضغط على غاز SF6 بشكل ميكانيكي، مما يوفر تدفق غاز أولي مُتحكم به لإطفاء القوس. هذا يضمن استعادة العزل الكهربائي بسرعة واستقرار عند نقطة الصفر للتيار. بينما يزيد من قوة رد فعل الآلية، فإن هذه الطريقة تضمن فصل التيار المنخفض بـ"سلاسة" وبشكل مراقب بدقة، مما يتجنب قطع التيار وإعادة الاشتعال بشكل فعال.
تسمح هذه التقنية الهجينة لغرفة الفصل الواحدة بالحفاظ على أداء ممتاز عبر مستويات مختلفة لتيارات العطل، وتسهيل مشاركة الوحدات الفاصلة على أساس منصة للمعدات الرئيسية مثل HD4/HM4، ووحدات الحلقة الرئيسية مثل RHB/RHD، ومفاتيح الركائز الخارجية LW.
II. تقنية إخماد القوس الكهربائي بالفراغ: السرعة العالية، النظافة، والحياة الكهربائية الطويلة
يعتبر إخماد القوس الكهربائي بالفراغ أحد الركائز الأساسية لاستراتيجية Rockwill خالية من الفلور. يستفيد من قوة العزل الكهربائية العالية للغاية للأجواء شبه الفراغية (≤10⁻⁴ باسكال) لإطفاء القوس عند نقطة الصفر الطبيعية للتيار. تشمل المنتجات الممثلة سلسلة RVB، RVD، RMR، مع قدرات الفصل التي تغطي 25-50 كا.
صورة حقيقية لسلسلة RVD مفتاح دائرة خالي من SF6 بخزان ميت 145 كيلوفولت
من أهم مزاياه: سرعة الفصل السريعة جدًا (عادة <10 ميلي ثانية)، عمر الكهربائي للوصلات يتجاوز 10,000 عملية، وعدم وجود انبعاثات غازات الدفيئة. ومع ذلك، لتحقيق هذه المؤشرات بموثوقية على مستوى 50 كا، يجب التغلب على عدة قمم تقنية:
التحكم في نقاط الأنود ذات التيار العالي: يولد القوس الكهربائي بتيار 50 كا بقع أنودية قوية على سطح الوصلات، مما يسبب تبخر كبير للبخار المعدني ويؤثر على العزل بالفراغ. يجب أن يكون لدى Rockwill تحسينات عميقة في النسب الدقيقة لمادة الوصلات CuCr والتحكم في المجالات المغناطيسية المحورية والمتعامدة لنشر القوس بشكل متساو ومنع التسخين المحلي واللحام.
تحقيق وقت قصير جدًا لقوس الكهرباء: تستند سرعات الفصل أقل من 10 ميلي ثانية على آلية تشغيلية ذات استجابة عالية وفصل سريع للوصلات لتقليل الوقت اللازم لإنشاء فجوة عزل كافية وتقليل حقن طاقة القوس. ومع ذلك، فإن هذا يفرض متطلبات أعلى على تأثير الآلية وإدارة الحياة الميكانيكية.
قطع التيار والحد من الجهد الزائد: يعتبر قطع التيار قبل نقطة الصفر الطبيعية للتيار من العيوب الداخلية لتقنية إخماد القوس الكهربائي بالفراغ. يمكن أن ينتج عن هذا جهد زائد خطير، خاصة عند فصل التيار المنخفض الحثي. هذا هو خاصية داخلية للتكنولوجيا بالفراغ، مما يتطلب تطوير مواد وصلات قليلة القطع وتقدير التخفيف عبر التنسيق العازل للنظام.
