电网中断路器的种类和型号有哪些
这些开关设备与所有其他类似设备的主要区别在于功能的复杂组合:
1. 由于强大的电流通过其触点可靠传输,因此可以长时间保持系统中的标称负载;
2. 通过快速断开电源来保护操作设备免受电路中的意外损坏。
在正常的设备运行条件下,操作员可以用断路器手动切换负载,提供:
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不同的电源方案;
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更改网络配置;
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从操作中撤回设备。
电气系统中的紧急情况会立即自发发生。一个人无法对其外表做出快速反应并采取措施消除它们。此功能分配给内置于断路器中的自动装置。
在电力中,接受按电流类型划分电气系统:
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永恒的;
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交变正弦曲线。
此外,根据电压大小对设备进行分类:
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低电压——低于一千伏;
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高压——其他一切。
对于所有类型的这些系统,已经创建了专为重复操作而设计的自己的断路器。
交流电路
这类钥匙有现代制造商生产的种类繁多的型号。它按电源电压和电流负载分类。
高达 1000 伏的电气设备
根据输送电力的功率,交流电路中的自动开关通常分为:
1.模块化;
2. 在塑壳中;
3.动力空气。
模块化设计
宽度为 17.5 毫米倍数的小型标准模块形式的特定设计决定了它们的名称和设计,可以安装在 Din 导轨上。
其中一个断路器的内部结构如图所示。它的主体完全由耐用的介电材料制成,可消除 对人的电击.
电源线和输出线分别连接到上部和下部接线盒。为了手动控制开关状态,安装了一个有两个固定位置的杠杆:
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上一个设计为通过闭合的电源触点供电;
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下面 - 提供电源电路的中断。
这些机器中的每一个都设计用于在特定值下连续运行 额定电流 (阴)。如果负载变大,电源触点就会断开。为此,盒子内放置了两种类型的保护:
1.热释放;
2.电流中断。
它们的工作原理使得解释时间电流特性成为可能,它表示保护动作时间对通过它的负载或故障电流的依赖性。
图中显示的图表是在选择额定电流的 5 ÷ 10 倍时限制操作区域时针对特定断路器给出的。
在初始过载的情况下,从热释放 双金属板,随着电流的增加,它会逐渐升温、弯曲并不会立即作用于关闭机制,而是会延迟一段时间。
因此,它允许与用户的短期连接相关联的小过载自行删除并消除不必要的关闭。如果负载为接线和绝缘提供临界加热,则电源触点会断开。
当受保护电路中出现紧急电流时,其能量能够烧毁设备,然后电磁线圈开始工作。一冲动,由于已经发生的负载增加,将铁芯抛在跳闸机构上,立即停止越界模式。
该图显示短路电流越高,电磁脱扣器脱扣的速度越快。
家用自动蒸汽保护器的工作原理相同。
当大电流被中断时,会产生电弧,其能量会烧毁触点。为了消除它的影响,断路器中使用了灭弧室,它将电弧放电分成小股,并因冷却而熄灭。
模块化结构的多重切口
磁跳闸经过调整和匹配以与特定负载一起工作,因为它们在启动时会产生不同的瞬变。例如,在开启各种照明灯具时,由于灯丝电阻变化引起的短时浪涌电流可接近标称值的三倍。
因此,对于公寓和照明电路的插座组,通常选择具有 «B» 型电流-时间特性的自动开关。那是 3 ÷ 5 英寸。
感应电机在旋转从动转子时会产生较大的过载电流。对于他们,选择具有特性 «C» 或 — 5 ÷ 10 In 的机器。由于时间和电流的储备,它们允许电机旋转并确保进入运行模式而不会出现不必要的停机。
在工业生产中,在金属切削机器和机械装置上,负载驱动器连接到电机,会产生更多的过载。为此,使用额定值为 10 ÷ 20 In 的具有特性 «D» 的自动开关。在有源电感负载的电路中工作时,它们已经很好地证明了自己。
此外,机器还有三种用于特殊用途的标准时间-电流特性:
1. “A”——用于带有源负载的长布线或保护值为 2÷3 In 的半导体器件;
2、“K”——表示感性负载;
3. «Z» — 用于电子设备。
在不同厂商的技术文档中,后两种的限值可能略有不同。
塑壳断路器
此类设备可以切换比模块化设计更高的电流。它们的负载可以达到高达 3.2 千安的值。
它们是根据与模块化结构相同的原理生产的,但考虑到传输增加的负载的要求增加,它们试图提供相对较小的尺寸和较高的技术质量。
这些机器专为在工业设施中安全运行而设计。根据标称电流值,它们有条件地分为三组,能够切换高达 250、1000 和 3200 安培的负载。
本体结构设计:三极或四极机型。
电源空气开关
它们在工业装置中工作,可承受高达 6.3 千安的大电流。
这些是用于开关低压设备的最复杂的设备。它们作为高配电系统的输入和输出设备以及用于连接发电机、变压器、电容器或强大的电动机,用于电气系统的操作和保护。
照片中显示了其内部结构的示意图。
这里现在使用电源触点的双断开,并且在断开的每一侧都安装了带栅格的灭弧室。
操作算法包括合闸线圈、合闸弹簧、弹簧加载的电机驱动和自动化元件。集成了带有保护和测量线圈的电流互感器来监控电流负载。
超过 1000 伏的电气设备
高压设备断路器是非常复杂的技术设备,并且针对每个电压等级严格单独制造。它们是常用的 变电站.
对他们提出要求:
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高可靠性;
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安全;
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生产率;
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使用方便;
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运行期间相对安静;
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最优价格。
破碎的负载 高压断路器 在紧急停止的情况下伴随着非常强的电弧。使用各种方法来熄灭它,包括在特殊环境中断开电路。
此开关包括:
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联系人系统;
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灭弧装置;
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带电部件;
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绝缘外壳;
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驱动机制。
照片中显示了这些开关设备之一。
为了使此类结构中的电路高质量运行,除了工作电压外,还应考虑:
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其在接通状态下可靠传输的负载电流的标称值;
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eff 时的最大短路电流。关闭机制可以承受的值;
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电路故障时非周期电流的允许分量;
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自动重合功能和两个 AR 周期。
根据跳闸时灭弧的方式,开关分为:
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黄油;
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真空;
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空气;
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SF6气体;
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汽车加油站;
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电磁;
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自动气动的。
为了可靠和方便的操作,它们配备了可以使用一种或多种能量或其组合的驱动机构:
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凸起的弹簧;
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提升负载;
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压缩空气压力;
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来自螺线管的电磁脉冲。
根据使用条件,它们可以在 1 到 750 千伏(含)的电压下工作。当然,它们有不同的设计。尺寸、自动和远程控制能力、安全操作的保护设置。
这种断路器的辅助系统可能具有非常复杂的分支结构,并且位于特殊技术建筑物中的附加面板上。
直流电路
这些网络还拥有大量具有不同功能的交换机。
高达 1000 伏的电气设备
此处大量展示了现代 DIN 导轨安装式模块化设备。
他们成功地补充了此类旧机器的类别 AP-50, AE 等,它们通过螺钉连接固定在面板的壁上。
DC 模块化设计与 AC 设计具有相同的结构和工作原理。它们可以由一个或多个单元执行,并根据负载进行选择。
超过 1000 伏的电气设备
高压直流断路器用于电解厂、冶金工业设施、铁路和城市电气化交通和发电厂。
此类设备运行的主要技术要求与其对应的交流电设备相对应。
混合断路器
瑞典-瑞士公司 ABB 的科学家设法开发出一种高压直流断路器,该断路器在其设备中结合了两种电源结构:
1.SF6气体;
2.真空。
它被称为混合式(HVDC),采用了同时在六氟化硫和真空两种介质中顺序灭弧的技术。为此,组装了以下装置。
电压施加于混合式真空断路器的顶部母线,并从 SF6 断路器的底部母线移除。
两个开关设备的电源串联连接,并由各自的驱动器控制。为了使它们同时工作,创建了同步坐标操作控制装置,该装置通过光通道将命令传输到独立供电的控制机构。
由于采用了高精度技术,设计人员能够实现两个驱动器的驱动器动作协调,其时间间隔小于一微秒。
断路器由通过中继器内置于电力线中的继电保护单元控制。
混合断路器通过利用复合材料 SF6 和真空结构的组合特性,可以显着提高其效率。同时,有可能实现与其他类似物相比的优势:
1.能够在高压下可靠地关断短路电流;
2. 可以用很小的力气进行功率元件的切换,从而可以显着减小设备的尺寸,从而降低设备的价格;
3. 满足不同标准的可用性,以创建作为单独断路器的一部分或一个变电站的紧凑型设备工作的结构;
4.消除恢复过程中压力迅速增加的影响的能力;
5. 能够形成用于高达145千伏及以上电压的基本模块。
该设计的一个显着特点是能够在 5 毫秒内断开电路,这对于其他设计的功率器件来说几乎是不可能的。
混合式断路器被麻省理工学院(麻省理工学院)技术评论评为年度十大发展。
其他电气设备制造商也在从事类似的研究。他们也取得了一定的成绩。但ABB在这件事上领先于他们。其管理层认为,交流输电导致其损失惨重。这些可以通过使用直流高压电路大大减少。








