什么是熔断?
断路器是在各种情况下，包括空载、满载和短路，都可以手动或自动断开电路的设备。
断路器是一种可以执行以下任何功能的设备:
- 在典型情况下，手动或远程控制会使电路接通或断开。
- 当一个电路跳闸时，它会自动断路。
- 在故障情况下，使电路手动或远程跳闸。
- 断路器被用来结合手动和自动开关控制。
- 继电器用于自动控制断路器。
- 只有在发生故障时，才采用自动控制。
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断路器类型:
断路器分为两种类型，它们是:
- 交流断路器，
- 直流断路器。
交流断路器:
根据不同的类别交流断路器有不同的类型:
1.基于电压:
- 低压断路器，
- 中压断路器，
- 高压断路器，
- 超高压断路器。
2.基于位置:
- 室内断路器，
- 室外断路器。
3.基于外部设计:
- 死槽断路器，
- 活罐断路器。
4.基于中断媒体:
- 空气爆破断路器，
- 油断路器，
- 空气断路器，
- 真空断路器，
- SF6断路器。
直流断路器:
同样，与交流断路器一样，直流断路器也有一种类型叫做高压直流断路器。
交流断路器类型:
1.基于电压:
低压断路器:
低压断路器多用于小型企业，额定电压低至1kv。低压断路器可多层安装在低压配电板和开关柜中。
中压断路器:
中压断路器工作电压范围为10 ~ 35kv。低电压不足以使它们有效工作。在高温断路器的情况下，电压会非常高，因此它不能在这些情况下工作。因此，在中压断路器类型上操作是最好的选择。与其他类型的断路器相比，中压断路器也可以手动操作。另一方面，中压断路器可以用电控制。欧宝体育黑人么这可能发生在使用螺线管或其他类型的储能设备时。
- 中压断路器具有生态友好、操作安全、自动对中、操作管理简单等特点。
- 它们安装起来很快。
- 它们还可靠、安全、经济。
高压断路器:
欧宝体育黑人么电力输电网线路由高压断路器控制和保护。对于电压高于72.5KV的高压断路器，在变电站中采用保护继电器和控制面板的支撑。断路器完全为电磁断路器。全部保护设备、继电器、母线连接通过过载和接地故障均完全接地。电流通过电流互感器(CT)测量。
特高压断路器:
超高压断路器系统断路器的运行速度是至关重要的，因为缺乏稳定性将对系统有害。有可能总共中断两个周期，或40毫秒。超高压断路器的基本贡献是高的工作压力，可用于机构的快速运行和保证电弧在半个周期内熄灭。
2.基于位置:
室内断路器:
室内断路器适用于室内或在耐候性外壳中使用。
它们通常在中电压下工作。
它们被装在一个金属开关柜外壳中。
室内断路器适用电压最高可达33KV。
室外断路器:
由于其设计和位置，户外断路器可以在室外使用，没有屋顶。与内部破碎机相比，其外部外壳布局更耐用，可以承受外部冲击。
3.基于外部设计:
死罐断路器:
死槽断路器是带有封闭的接地电压槽的断路器。所有的绝缘和中断介质都包含在他们的罐中。换句话说，坦克要么是短路到地面，要么是在死电位。开关单元装在具有接地电位的金属容器中。由于输入/输出导线通过绝缘套管，电流互感器可以安装在其上，但在活槽断路器单独安装CT。
活罐断路器:
活罐断路器由罐壳断路器组成，在地面上有一个电位。它从地面上升起，中间有一层绝缘层。断路器的开关单元装在绝缘子套管中，绝缘子套管在线路电压(或地面上的某些电压)下带电。活油箱断路器比死油箱断路器更便宜，占用的空间更小。
4.基于中断媒体:
除上述不同类型的断路器外，根据其特性、中断和应用用途，断路器详细说明如下:
空气爆破断路器:
在风吹断路器中，采用高压风吹作为电弧冷却介质。触点随着吹气阀的打开而打开，从而产生气流。电弧被气流冷却，气流也将电弧产物扫到大气中。这导致触点之间介质的介电强度迅速增长，防止电弧重新建立。电弧最终熄灭，电流中断。
吹风断路器优点:
- 火灾的危险不再令人担心。
- 爆炸完全消除了电弧产物，消除了更换机油的需要。
- 这些断路器的尺寸缩小了。
- 由于电介质强度的快速提高，电弧时间相对较短。它减少了石油的燃烧量。
- 石油断路器中的电弧能量也是很小的一部分。
- 高压空气有助于消弧，消弧与要中断的故障电流无关。
吹风断路器的缺点:
- 这些断路器对重击电压上升速度的变化极为敏感。
- 需要定期维护的压缩机厂提供风量。
吹风断路器的应用:
空气爆破断路器用于电压范围为400kv至765kv的开放式终端高压应用，特别是在需要更快的断路器操作的情况下。
油断路器:
使用绝缘油作为电弧冷却介质的油断路器，即变压器油。
弧线的消失主要得益于两个过程:
- 氢气，作为启动器，具有很高的热导率，因此冷却电弧，协助在接触之间的介质去电离。
- 然后气体在油中产生湍流，迫使油进入触点之间的区域，从而从电弧路径中去除电弧产物。结果，电弧被熄灭，电路电流被终止。
油断路器种类:
按耗油量划分，断路器分为两类，如下表所示:
| 散装油断路器 | 最小油断路器 |
| 这些断路器消耗大量的油。 油必须起两种作用:当触点打开时，它必须熄灭电弧，它必须使导电元件彼此绝缘，并使接地罐与之绝缘。 |
在这些断路器中使用的油是有限的。 在这种断路器中，油仅用于消弧，其导电元件由空气、陶瓷或有机绝缘材料绝缘。 |
油断路器优点:
- 油作为活的暴露接触物与环境之间的屏障。
- 电弧产生氢气，氢气具有良好的冷却性能，有助于灭弧。
- 电弧附近的油提供了一个冷却表面。
油断路器的缺点:
- 油是可燃的，会引起火灾。
- 当氢气与空气混合时，就会产生爆炸。
- 在电弧过程中，油会受到碳颗粒的污染，降低其介电强度。因此，它需要例行维护和更换。
油断路器的应用:
油断路器用于高压应用，如电网、变电站、电线和输配电系统，可处理电压高达220千伏。
空气断路器:
空气断路器(ACB)是一种保护800 ~ 10000安培的电路不受过流欧宝体育黑人么和短路影响的电气设备。这些通常用于低于450V的低电压应用。这些系统可以在配电板(低于450V)中找到。在特定的大气压力下，空气断路器是一种在空气中作为灭弧介质的电路操作断路器。目前的环境提供了各种空气断路器和开关装置，它们稳定，高性能，安装和维护简单。油断路器已完全被空气断路器所取代。
空气断路器优点:
以下是使用空气断路器的几个好处:
- 高速重新关闭设备
- 空气断路器是常用的。
- 减少了维护。
- 高速运转
- 不像石油断路器，火灾的风险可以降到最低。
- 触点燃烧较少，由于一致和短的电弧时间。
空气断路器的缺点:
以下是使用空气断路器的一些缺点:
- 弧槽原理有一个缺点，即在电磁场较弱的低电流情况下效率较低。
- 在大电流下，溜槽的延伸和去电离操作并不是天生效率较低，但进入溜槽的电弧运动趋于减缓，并不是总能实现高速中断。
空气断路器的应用:
空气断路器用于控制发电厂的辅助装置和工业装置。工业厂房、变压器、电容器和发电机等电机欧宝体育黑人么都受其保护。
- 他们大多被雇用来保护有火灾或爆炸风险的地区的工厂。
- 在12KV以下的直流和交流电路中，采用空气断路器回路电弧的空气制动原理。
- 空气断路器的高阻功率通过分隔、冷却和延长电弧，有助于提高电弧电阻。
- 在电力共享系统中，还采用空气断路器，其范围可达15kV。
真空断路器:
真空断路器是一种利用真空介质灭弧的断路器。在断路器的真空室中称为真空断路器，它的作用是接通和关闭携流触点以及相关的电弧中断。
真空断路器是在断路器中以真空作为电弧冷却介质的断路器，因为真空具有优越的电弧冷却性能，因此具有更大的绝缘强度。由于真空技术是为更高电压的应用而设计的，但在商业上不可行，这对大多数正常电压的应用是可以接受的。
断路器的真空室是载流触点和相关电弧中断发生的地方。钢弧室位于该中断器中对称放置的陶瓷绝缘子的中心。真空中断器内的真空压力可维持在10 - 6bar。真空断路器的性能在很大程度上取决于载流触点所选择的材料，如铜。
真空断路器优点:
- 真空断路器体积更小，使用寿命更长。
- 由于电压很低，穿过金属蒸气弧的能量很低。
- 在断路器动作期间和之后，不产生气体。
- 这些断路器具有独特的能力，可以在触点到达确定的打开位置之前，完美地断开任何重故障电流。
- 他们能忍受雷击。
- 当电压高而要中断的电流小时，这种断路器比其他断路器有明显的优势。
- 与其他中断设备相比，小故障中断能力的成本是合理的。
真空断路器的缺点:
- 最根本的问题是，在电压高于33千伏时，它是不经济的。在更大的电压下，断路器的成本变得令人望而却步。此外，小规模生产不经济。
- 当你考虑到运行和维护的所有支出时，这个价格太贵了。
- 当感应或容性负载被拔下时，很容易由于电流拦截、再点火和其他因素而产生过电压，因此一定要采用适当的过电压保护。
真空断路器的应用:
- 真空断路器是中压开关柜中最可靠的电流断开装置。与其他断路器技术相比，它需要的维护很少。
- 真空断路器用于电压等级为11至33千伏的室外应用。
- 尽管它们的额定电压为60到100公斤伏安，但它们适用于大多数农村应用。
- 真空断路器由于其间隙窄和恢复性好，在许多工业应用中被用作高速制造开关。
SF6断路器:
电弧淬火介质为六氟化硫气体(SF6)。SF6是一种带负电的气体。SF6有很强的吸收电子的倾向。电弧是在高压SF6气体流中打开触点时形成的。气体捕获电弧中的自由电子，形成足够的绝缘强度来熄灭电弧。它特别适用于大功率和高压应用。
SF6断路器优点:
- 由于能量低，接触侵蚀极小。
- 气体介质SF6具有优异的介电和灭弧性能。
- 由于SF6气体具有较好的灭弧特性，这种断路器的电弧持续时间非常低。它们甚至可以打断更大的电流。
- 与吹气式断路器不同的是，这种断路器由于其封闭的气体回路和对大气的排放少，因而工作安静。
- 因为SF6是不可燃的，SF6断路器不构成火灾或爆炸的风险。
SF6断路器的缺点:
- 由于SF6气体成本高，这些断路器相当昂贵。
- 因为SF6气体必须在每次断路器动作后重新调节，所以需要额外的设备进行再灌装工作。
- 因为SF6气体已经被确定为温室气体，它可能会对使用它的地区的人们造成伤害。
SF6断路器的应用:
- 这些断路器适用于广泛的中高电压应用，可达800kV及以上。
- 金属包层和混合高压变电所从这种介质中获益最大。
- 适用于所有类型的电站(发电、输配电分站)。
直流断路器类型:
高压直流断路器:
高压直流断路器是专门用于保护高压直流电路不受故障电流影响的一种断路器。
如前所述，灭弧过程是直流断路器区别于其他类型断路器的一个关键特征。因为零交叉点的能量为零，在该电压水平下不会产生电弧，所以用交流断路器更容易断路。直流的电压和电流永远不会归零。因此，当触点分开时，它们之间总是有很大的电压和电流。
高压直流断路器优点:
- 高压直流断路器设计紧凑，开断和制造能力强。
- 高压直流断路器非常可靠，绝缘水平高。
- 高压直流断路器需要最少的维护。
高压直流断路器的缺点:
- 与交流设备相比，高压直流输电线路两端使用的转换器相当昂贵。转换器的过载能力有限，需要无功功率，必须在当地提供。
- 每个转换器都需要AC侧的过滤器，这增加了价格。
- 大部分电力是在低电压下使用的。在直流电的情况下，电压转换并不简单。
高压直流断路器的应用:
高压直流断路器用于:
- 直流驱动或循环变换器
- 太阳能，能量储存，或备用电源
- 电池充电站
- 勘探和采矿(绞车、磨矿机、电动矿用运输卡车)
- 化学加工厂(电解)
- 海洋工程。
