電網中斷路器的種類和型號有哪些
這些開關設備與所有其他類似設備的主要區別在於功能的複雜組合:
1. 由於強大的電流通過其觸點可靠傳輸,因此可以長時間保持系統中的標稱負載;
2. 通過快速斷開電源來保護操作設備免受電路中的意外損壞。
在正常的設備運行條件下,操作員可以用斷路器手動切換負載,提供:
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不同的電源方案;
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更改網絡配置;
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從操作中撤回設備。
電氣系統中的緊急情況會立即自發發生。一個人無法對其外表做出快速反應並採取措施消除它們。此功能分配給內置於斷路器中的自動裝置。
在電力中,接受按電流類型劃分電氣系統:
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永恆的;
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交變正弦曲線。
此外,根據電壓大小對設備進行分類:
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低電壓——低於一千伏;
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高壓——其他一切。
對於所有類型的這些系統,已經創建了專為重複操作而設計的自己的斷路器。
交流電路
這類鑰匙有現代製造商生產的種類繁多的型號。它按電源電壓和電流負載分類。
高達 1000 伏的電氣設備
根據輸送電力的功率,交流電路中的自動開關通常分為:
1.模塊化;
2. 在塑殼中;
3.動力空氣。
模塊化設計
寬度為 17.5 毫米倍數的小型標準模塊形式的特定設計決定了它們的名稱和設計,可以安裝在 Din 導軌上。
其中一個斷路器的內部結構如圖所示。它的主體完全由耐用的介電材料製成,可消除 觸電.
電源線和輸出線分別連接到上部和下部接線盒。為了手動控制開關狀態,安裝了一個有兩個固定位置的槓桿:
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上一個設計為通過閉合的電源觸點供電;
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下方 — 提供電源電路中斷。
這些機器中的每一個都設計用於在特定值下連續運行 額定電流 (陰)。如果負載變大,電源觸點就會斷開。為此,盒子內放置了兩種類型的保護:
1.熱釋放;
2.電流中斷。
它們的工作原理使得解釋時間電流特性成為可能,它表示保護動作時間對通過它的負載或故障電流的依賴性。
圖中顯示的圖表是在選擇額定電流的 5 ÷ 10 倍時限制操作區域時針對特定斷路器給出的。
在初始過載的情況下,從熱釋放 雙金屬板,隨著電流的增加,它會逐漸升溫、彎曲並不會立即作用於關閉機制,而是會延遲一段時間。
因此,它允許與用戶的短期連接相關聯的小過載自行刪除並消除不必要的關閉。如果負載為接線和絕緣提供臨界加熱,則電源觸點會斷開。
當受保護電路中出現緊急電流時,其能量能夠燒毀設備,然後電磁線圈開始工作。一沖動,由於已經發生的負載增加,將鐵芯拋在跳閘機構上,立即停止越界模式。
該圖顯示短路電流越高,電磁脫扣器脫扣的速度越快。
家用自動蒸汽保護器的工作原理相同。
當大電流被中斷時,會產生電弧,其能量會燒毀觸點。為了消除它的影響,斷路器中使用了滅弧室,它將電弧放電分成小股,並因冷卻而熄滅。
模塊化結構的多重切口
磁跳閘經過調整和匹配以與特定負載一起工作,因為它們在啟動時會產生不同的瞬變。例如,在開啟各種照明燈具時,由於燈絲電阻變化引起的短時浪湧電流可接近標稱值的三倍。
因此,對於公寓和照明電路的插座組,通常選擇具有 «B» 型電流-時間特性的自動開關。那是 3 ÷ 5 英寸。
感應電機在旋轉從動轉子時會產生較大的過載電流。對於他們,選擇具有特性 «C» 或 — 5 ÷ 10 In 的機器。由於時間和電流的儲備,它們允許電機旋轉並確保進入運行模式而不會出現不必要的停機。
在工業生產中,在金屬切削機器和機械裝置上,負載驅動器連接到電機,會產生更多的過載。為此,使用額定值為 10 ÷ 20 In 的具有特性 «D» 的自動開關。在有源電感負載的電路中工作時,它們已經很好地證明了自己。
此外,機器還有三種用於特殊用途的標準時間-電流特性:
1. “A”——用於帶有源負載的長佈線或保護值為 2÷3 In 的半導體器件;
2、“K”——表示感性負載;
3. «Z» — 用於電子設備。
在不同廠商的技術文檔中,後兩種的限值可能略有不同。
塑殼斷路器
此類設備可以切換比模塊化設計更高的電流。它們的負載可以達到高達 3.2 千安的值。
它們是根據與模塊化結構相同的原理生產的,但考慮到傳輸增加的負載的要求增加,它們試圖提供相對較小的尺寸和較高的技術質量。
這些機器專為在工業設施中安全運行而設計。根據標稱電流值,它們有條件地分為三組,能夠切換高達 250、1000 和 3200 安培的負載。
本體結構設計:三極或四極機型。
電源空氣開關
它們在工業裝置中工作,可承受高達 6.3 千安的大電流。
這些是用於開關低壓設備的最複雜的設備。它們作為高配電系統的輸入和輸出設備以及用於連接發電機、變壓器、電容器或強大的電動機,用於電氣系統的操作和保護。
照片中顯示了其內部結構的示意圖。
這裡現在使用電源觸點的雙斷開,並且在斷開的每一側都安裝了帶柵格的滅弧室。
操作算法包括合閘線圈、合閘彈簧、彈簧加載的電機驅動和自動化元件。集成了帶有保護和測量線圈的電流互感器來監控電流負載。
超過 1000 伏的電氣設備
高壓設備斷路器是非常複雜的技術設備,並且針對每個電壓等級嚴格單獨製造。它們是常用的 變電站.
對他們提出要求:
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高可靠性;
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安全;
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生產率;
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使用方便;
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運行期間相對安靜;
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最優價格。
破碎的負載 高壓斷路器 在緊急停止的情況下伴隨著非常強的電弧。使用各種方法來熄滅它,包括在特殊環境中斷開電路。
此開關包括:
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聯繫人系統;
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滅弧裝置;
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帶電部件;
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絕緣外殼;
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驅動機制。
照片中顯示了這些開關設備之一。
為了使此類結構中的電路高質量運行,除了工作電壓外,還應考慮:
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其在接通狀態下可靠傳輸的負載電流的標稱值;
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eff 時的最大短路電流。關閉機制可以承受的值;
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電路故障時非週期電流的允許分量;
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自動重合功能和兩個 AR 週期。
根據跳閘時滅弧的方式,開關分為:
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黃油;
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真空;
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空氣;
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SF6氣體;
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汽車加油站;
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電磁;
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自動氣動的。
為了可靠和方便的操作,它們配備了可以使用一種或多種能量或其組合的驅動機構:
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凸起的彈簧;
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提升負載;
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壓縮空氣壓力;
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來自螺線管的電磁脈衝。
根據使用條件,它們可以在 1 到 750 千伏(含)的電壓下工作。當然,它們有不同的設計。尺寸、自動和遠程控制能力、安全操作的保護設置。
這種斷路器的輔助系統可能具有非常複雜的分支結構,並且位於特殊技術建築物中的附加面板上。
直流電路
這些網絡還擁有大量具有不同功能的交換機。
高達 1000 伏的電氣設備
此處大量展示了現代 DIN 導軌安裝式模塊化設備。
他們成功地補充了此類舊機器的類別 AP-50, AE 等,它們通過螺釘連接固定在面板的壁上。
DC 模塊化設計與 AC 設計具有相同的結構和工作原理。它們可以由一個或多個單元執行,並根據負載進行選擇。
超過 1000 伏的電氣設備
高壓直流斷路器用於電解廠、冶金工業設施、鐵路和城市電氣化交通和發電廠。
此類設備運行的主要技術要求與其對應的交流電設備相對應。
混合斷路器
瑞典-瑞士公司 ABB 的科學家設法開發出一種高壓直流斷路器,該斷路器在其設備中結合了兩種電源結構:
1.SF6氣體;
2.真空。
它被稱為混合式(HVDC),採用了同時在六氟化硫和真空兩種介質中順序滅弧的技術。為此,組裝了以下裝置。
電壓施加於混合式真空斷路器的頂部母線,並從 SF6 斷路器的底部母線移除。
兩個開關設備的電源串聯連接,並由各自的驅動器控制。為了使它們同時工作,創建了同步坐標操作控制裝置,該裝置通過光通道將命令傳輸到獨立供電的控制機構。
由於採用了高精度技術,設計人員能夠實現兩個驅動器的驅動器動作協調,其時間間隔小於一微秒。
斷路器由通過中繼器內置於電力線中的繼電保護單元控制。
混合斷路器通過利用複合材料 SF6 和真空結構的組合特性,可以顯著提高其效率。同時,有可能實現與其他類似物相比的優勢:
1.能夠在高壓下可靠地關斷短路電流;
2. 可以用很小的力氣進行功率元件的切換,從而可以顯著減小設備的尺寸,從而降低設備的價格;
3. 滿足不同標準的可用性,以創建作為單獨斷路器的一部分或一個變電站的緊湊型設備工作的結構;
4.消除恢復過程中壓力迅速增加的影響的能力;
5. 能夠形成用於高達145千伏及以上電壓的基本模塊。
該設計的一個顯著特點是能夠在 5 毫秒內斷開電路,這對於其他設計的功率器件來說幾乎是不可能的。
混合式斷路器被麻省理工學院(麻省理工學院)技術評論評為年度十大發展。
其他電氣設備製造商也在從事類似的研究。他們也取得了一定的成績。但ABB在這件事上領先於他們。其管理層認為,交流輸電導致其損失慘重。這些可以通過使用直流高壓電路大大減少。








