高压断路器的原理与选择
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断路器原理中文名称:断路器英文名称:circuit-breaker;circuit breaker断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器,高低压界线划分比较模糊,一般将3kV以上的称为高压电器。
低压断路器又称自动开关,俗称"空气开关"也是指低压断路器,它是一种既有手动开关作用,又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。
它可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。
分类按操作方式分:有电动操作、储能操作和手动操作。
按结构分:有万能式和塑壳式。
按使用类别分:有选择型和非选择型。
按灭弧介质分:有油浸式、真空式和空气式。
按动作速度分:有快速型和普通型。
按极数分:有单极、二极、三极和四极等。
按安装方式分:有插入式、固定式和抽屉式等。
高压断路器(或称高压开关)是发电厂、变电所主要的电力控制设备,具有灭弧特性,当系统正常运行时,的空载和负载电流;当系统发生故障时,它和继电保护配合,能迅速切断故障电流,以防止扩大事故范围。
因此,高压断路器工作的好坏,直接影响到电力系统的安全运行;高压断路器种类很多,按其灭弧的不同,可分为:油断路器(多油断路器、少油断路器)、六氟化硫断路器(SF6断路器)、真空断路器、压缩空气断路器等内部附件辅助触头与断路器主电路分、合机构机械上连动的触头,主要用于断路器分、合状态的显示,接在断路器的控制电路中通过断路器的分合,对100A为单断点转换触头,225A及以上为桥式触头结构,约定发热电流为3A;壳架等级额定电流400A及以上可装两常开、两常闭,约定发热电流为6A。
操作性能次数与断路器的操作性能总次数相同。
报警触头用于断路器事故的报警触头,且此触头只有当断路器脱扣分断后才动作,主要用于断路器的负载出现过载短路或欠电压等故障时而自由脱扣,报警触头从原来的常开位置转换成闭合位置,接通辅助线路中的指示灯或电铃、蜂鸣器等,显示或提醒断路器的故障脱扣状态。
高压断路器原理及应用[摘要]高压断路器是变电所主要的电力控制设备,具有灭弧性。
当系统正常运行时,它能够切断和接通电路和各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时,它能够配合继电保护系统,及时迅速的切断故障电流,可以防止事故范围的扩散。
目前,高压断路器主要应用在电力系统,并且随着技术理论的提高,也在扩大其应用范围。
【关键词】断电器;高压断电器断路器的基本理论和工作原理牵涉面较广,内容庞杂,既有电磁学理论,也有热学和力学理论。
在电磁学和热学方面既有场又有路,既有稳态过程也有暂态过程;在力学方面则涉及到静力学、动力学、流体力学和空气动力学方面的内容。
此外还涉及到电工材料、绝缘、放电、试验等多项技术,并随着时代的发展内容不断扩充和更新,如计算机技术的应用等。
有关内容不只用于高压断路器,还可用于包括高压电器、低压电器等各种电气设备。
一、断路器的分类断路器按其适用范围分为高压断路器低压断路器,高低压界线划分比较模糊,一般将3kV以上的称为高压电器。
低压断路器又称自动开关,俗称空气开关,也是指低压断路器,它是一种既有手动开关作用,又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。
它可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断式开关与过欠热继电器等的组合。
而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件,已获得了广泛应用。
本文主要讲解高压断路器的基本原理及应用。
二、高压断路器的原理断路器的作用是切断和接通负荷电路,以及切断故障电路,防止事故扩大,保证安全运行。
而高压断路器要开断1500V,电流为1500-2000A的电弧,这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。
故灭弧是高压断路器必须解决的问题。
吹弧熄弧的原理主要是冷却电弧减弱热游离,另一方面通过吹弧拉长电弧加强带电粒子的复合和扩散,同时把弧隙中的带电粒子吹散,迅速恢复介质的绝缘强度。
高压断路器原理
高压断路器是一种用来打开或关闭电路、控制电流和保护电力
设备的电器元件,一般用于中、高压电子设备中。
它的原理是利用断
路器内部的切断器、弹簧等部件,通过动力机构带动这些部件的运动,从而达到打开或关闭电路的目的。
在断路器关闭时,电路被完全切断,电压在电路中始终为零,等
于说它会形成一个真正的断路。
当断路器打开时,它可以快速切断电
路中的电流,以保护电力设备不被电流冲击损坏。
高压断路器的结构大致可分为四大部分。
它们是控制机构、机构
立柱、开断机构和静触头。
控制机构主要负责控制断路器开关的操作。
机构立柱是用来支撑和传导开断机构的力量。
开断机构则是用来实现
断路器的开关功能。
静触头则是断路器内部电流的导体。
高压断路器的工作原理是利用机构立柱驱动开断机构互相接触或
分开来打开或关闭断路器,直接控制电路的通断。
因此,在选择高压
断路器时必须根据应用领域和特定设计要求选择具有相应额定电压和
额定电流的断路器。
1.简述电弧产生的四个过程2.自由电子从触头表面逸出:1)表面游离(高电场发射)2)热电子发射触头中间气体分离出自由电子:3)碰撞游离4)热游离电弧的形成是由于阴极在强电场作用下发射自由电子,并在外加电压作用下,发生碰撞游离。
电弧的维持和发展是由于在电弧高温作用下,阴极表面产生热电子发射,并在介质中发生热游离。
2.简述交流电弧的近阴极效应近阴极效应:在电弧电流过零瞬间,阴极附近弧隙在极短的时间内立即呈现约为150 ~250V 的起始介质强度,当触头两端外加交流电压小于150V时,电弧将会熄灭,这种现象称为近阴极效应。
3.交流电弧有何特点?提高断路器熄弧能力可以采取哪些措施?特点:交流电弧电流每半周期会自然过零一次,电流过零时,电弧自然暂时熄灭,电流反向时,电弧重燃。
措施:吹弧灭弧法:用液体或气体吹弧采用多断口灭弧——降低断口电压、加速电弧拉长速拉灭弧法:快速拉长电弧采用新型介质(SF6、真空)灭弧。
用特殊金属材料作触头(如铜钨合金、银钨合金等)长弧切短灭弧法:将长电弧分成几段短电弧,加强近阴极效应狭缝灭弧法----拉长电弧加强扩散。
4. 断路器的灭弧方法有哪些?同上?5.高压断路器有哪些功能? 高压断路器和高压隔离开关的操作应如何配合?控制作用:根据电网运行需要,用高压断路器把一部分电力设备或线路投入或退出运行。
保护作用:高压断路器还可以在电力线路或设备发生故障时将故障部分从电网快速切除,保证电网中的无故障部分正常运行。
操作方法: 停电时,要先断开断路器,后拉开隔离开关. 送电时,要先合隔离开关,再合断路器. 6.简述高压断路器,隔离开关,负荷开关的主要作用.高压断路器:1.控制作用: 根据电网运行需要,用高压断路器把一部分电力设备或线路投入或退出运行。
2.保护作用: 高压断路器还可以在电力线路或设备发生故障时将故障部分从电网快速切除,保证电网中的无故障部分正常运行。
隔离开关:隔离电压:在无电流电路上分断电路,形成明显的断口,建立可靠的绝缘间隙,保证检修人员的安全。
高压断路器的原理和应用1. 简介高压断路器是电力系统中常见的重要设备之一,用于断开或闭合电路,保障电网的正常运行和安全性。
本文将介绍高压断路器的原理和应用。
2. 高压断路器的基本原理高压断路器的基本原理是利用电磁力和电弧灭弧原理,断开或闭合电路。
其工作原理如下:•电磁力原理:高压断路器中包含线圈和铁芯,当通过线圈流过电流时,产生的磁场与铁芯相互作用,产生电磁力。
这种电磁力可以使得断路器的触头迅速闭合或打开。
•电弧灭弧原理:在断路器分断电路时,会产生电弧。
高压断路器通过采用合适的灭弧装置,如磁吹灭弧器、空气开关和真空灭弧器等,可以有效地将电弧灭弧,确保电路断开的可靠性。
3. 高压断路器的应用高压断路器的应用非常广泛,我们主要介绍以下几种应用场景:3.1 电力系统•高压断路器在电力系统中起到了关键的作用,用于保障输电线路和变电站的正常运行。
当发生故障或需要检修时,可以通过操作高压断路器来切断电路,以确保工作人员和设备的安全。
3.2 工业领域•工业领域中常常需要使用高压断路器来保护电气设备。
例如,在重要设备或高功率设备电路中,高压断路器可以作为短路保护和过载保护的装置,及时切断电路,防止设备损坏和人员伤亡。
3.3 铁路系统•在铁路系统中,高压断路器被广泛应用于电力牵引系统,用于断开电动机电路或自动化控制电路。
断开电路时,高压断路器可以迅速切断电力供应,确保铁路系统的正常运行。
3.4 发电厂和变电站•在发电厂和变电站中,高压断路器被用于断开或闭合发电机和变压器的电路。
当发生故障时,高压断路器能够快速切断电路,保护设备和人员的安全。
4. 高压断路器的发展趋势随着电力系统的快速发展和技术进步,高压断路器也在不断改进和发展。
以下是高压断路器的发展趋势:•智能化:高压断路器逐渐实现了远程监控和自动化控制,可以通过传感器和控制系统实时监测和控制断路器的状态,提高了设备的可靠性和管理效率。
•节能降耗:新型的高压断路器采用了更加先进的材料和设计,减小了电流的损耗和功耗,提高了能源利用效率。
sf6断路器的工作原理
SF6断路器是一种高压开关设备,主要用于控制和保护电力系
统中的高压电路。
其工作原理如下:
1. 气体绝缘:SF6断路器采用六氟化硫(SF6)作为绝缘介质,因为SF6具有良好的电气绝缘性能,能够有效隔离高压电路。
2. 弧光灭弧:当断路器中的电流超过额定值时,产生电弧。
SF6断路器利用其特殊的绝缘性和高热传导性,能够迅速抑制
电弧的发生和发展。
3. 液压操作:SF6断路器使用液压机构来控制断路器的开合操作。
当需要打开或关闭断路器时,液压机构会通过控制油液的流动,推动断路器的运动。
4. 电流传感器:SF6断路器内部配备了电流传感器,用于监测
电路中的电流变化。
一旦电流超过额定值,断路器会迅速动作,以保护电力系统。
5. 高压触头:SF6断路器内部的触头能够承受高压电流,并保
持可靠的电接触。
触头的设计和材料选择是确保断路器正常工作的重要因素。
总之,SF6断路器通过使用SF6绝缘介质、控制电弧灭弧、液
压操作、电流传感器和高压触头等技术,实现了对电力系统的控制和保护。