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断路器工作原理断路器是一种用于保护电力系统的电器设备，它能够在电路中断时迅速切断电流，以防止电路过载或短路引发火灾或设备损坏。
断路器的工作原理是基于热和电磁原理。
断路器的主要组成部分包括触头、电磁线圈、弹簧机构和电弧室。
当电路中的电流超过设定值时，触头会被电磁线圈吸引，断开电路。
在电流过载或短路情况下，触头会迅速打开，切断电流。
具体来说，断路器的工作过程如下：1. 当电流超过设定值时，电磁线圈中的电流增加，产生磁场。
磁场会吸引触头，使其打开断路器。
2. 一旦触头打开，电流会通过弹簧机构迅速切断，防止电流继续流动。
3. 在断开电路的同时，电弧会在电弧室中形成。
电弧是由电流跳跃产生的，具有高温和高能量。
为了消除电弧，断路器通常采用一种叫做电弧熄灭装置的设备。
电弧熄灭装置可以通过将电弧引导到熄灭室中，利用磁场和特殊材料来熄灭电弧。
4. 一旦电弧被熄灭，断路器会进入重置状态。
触头会关闭，恢复电路的通断功能。
断路器的工作原理可以通过以下几个方面来解释：1. 热原理：当电流超过额定值时，电路中的电阻会导致电能转化为热能。
这会导致断路器的温度升高，触头受热膨胀，触头间隙增大，从而打开断路器。
2. 电磁原理：断路器中的电磁线圈是关键部件之一。
当电流超过额定值时，电磁线圈中的电流增加，产生磁场。
这个磁场会吸引触头，使其打开断路器。
3. 机械原理：弹簧机构是断路器中的重要组成部分。
当触头打开时，弹簧会迅速将触头拉开，切断电流。
当断路器重置时，弹簧会将触头恢复到闭合状态。
断路器的工作原理使得它在电力系统中具有重要的保护作用。
它能够快速切断电流，防止电路过载和短路，保护设备和人员的安全。
同时，断路器还具有重要的自动保护功能，可以根据电流大小自动打开或关闭，避免了人工干预的需要。
总之，断路器的工作原理是基于热和电磁原理的。
通过触头、电磁线圈、弹簧机构和电弧室等组成部分的协同作用，断路器能够在电路中断时迅速切断电流，保护电力系统的安全运行。
断路器工作原理及应用电路断路器是一种用来保护电路免受过载和短路的电气设备。
工作原理是通过当电流超过设定值时，自动切断电路，切断电流的流动，从而保护电气设备以及电路本身的安全。
断路器的工作原理基于热磁触发器的原理。
在断路器内部，有一个电流感应器和一个断电装置。
电流感应器通常是一个电流互感器，通过它可以测量电流的大小。
当电流超过设定值时，它会产生磁场，进而触发断电装置。
而断电装置则会快速切断电路，停止电流的流动。
断路器通常具有过载保护和短路保护两种功能。
过载保护是指当电路中的电流超过额定电流时，断路器会立即切断电路，从而避免了电路过载的危险。
短路保护是指当电路中发生短路时，即电路中两个或多个触点接触在一起，导致电流大幅增加时，断路器也会迅速切断电路。
在应用方面，断路器广泛应用于各种电气系统中，包括住宅、商业和工业建筑。
在住宅中，断路器通常用于保护电路和家用电器免受短路和过负荷的损害。
在商业和工业建筑中，断路器则用于保护大功率电气设备，如电机、变压器等。
另外，断路器也广泛应用于交通系统中，如铁路和地铁。
在这些系统中，断路器用于保护电力供应和控制系统免受故障的影响，确保交通系统的正常运行和安全性。
断路器还有一种常见的应用是作为电气系统的主开关。
它可以手动操作，用来控制整个电路的通断。
当电路需要停止供电时，只需切断断路器即可，从而确保维修人员的安全，同时也简化了电路的维修和检修过程。
总之，断路器是一种用来保护电气设备和电路免受过载和短路的电气设备。
它通过热磁触发器的工作原理，当电流超过设定值时，自动切断电路，切断电流的流动。
断路器在各个领域中都有广泛的应用，它不仅可以保护电气设备的安全，还可以确保电路的正常运行和安全性。
断路器工作原理断路器是一种用于控制和保护电路的电气设备，它能够在电路中断时切断电流，并在电路恢复正常后重新闭合，使电路恢复通畅。
断路器的主要工作原理包括过载保护、短路保护和地故障保护。
1. 过载保护过载保护是断路器的主要功能之一。
当电路中的电流超过断路器额定电流时，断路器会自动切断电路，防止电路过载。
过载保护是通过热保护器实现的，热保护器内部有一个受热元件，当电流超过额定电流时，受热元件会发热，使得热保护器触发，从而切断电路。
2. 短路保护短路保护是断路器的另一个重要功能。
短路是指电路中两个或多个导体之间发生直接短接，导致电流急剧增大。
当电路发生短路时，断路器会迅速切断电路，防止电流过大造成设备损坏或火灾等危险。
短路保护是通过电磁式触发器实现的，当电流超过短路保护电流时，电磁式触发器会感应到电流异常，从而切断电路。
3. 地故障保护地故障是指电路中的导体与地之间发生直接接触或绝缘损坏，导致电流通过地回路流动。
地故障可能会导致电路短路、设备损坏或人身安全等问题。
断路器可以通过检测电路中的接地电流来实现地故障保护。
当电路中的接地电流超过设定值时，断路器会自动切断电路，防止电流通过地回路流动。
除了以上主要功能，断路器还具有手动控制和远程控制的能力。
手动控制是指可以通过手动操作切断或闭合断路器，例如在维修或检修电路时需要切断电流。
远程控制是指可以通过远程信号控制断路器的切断或闭合，例如在远程监控或自动化控制系统中需要切断电路。
断路器的选择应根据电路的额定电流、额定电压和工作环境等因素进行。
一般来说，断路器的额定电流应大于电路的额定电流，以确保能够正常工作并提供足够的保护。
此外，断路器的额定电压应大于电路的额定电压，以确保能够承受电路中的电压变化和干扰。
工作环境包括温度、湿度、海拔高度等因素，断路器应能够适应这些环境条件。
总之，断路器是一种用于控制和保护电路的重要设备，它的工作原理包括过载保护、短路保护和地故障保护。
断路器的工作原理引言概述：断路器是一种用于保护电路免受过电流和短路等故障的电气设备。
它在电路中起到一个开关的作用，可以在故障发生时迅速切断电流，从而保护电气设备和人员的安全。
本文将详细介绍断路器的工作原理。
正文内容：1. 断路器的基本组成1.1 熔断器：熔断器是断路器的核心部件，它由熔丝和熔丝座组成。
当电流超过额定值时，熔丝会瞬间熔断，切断电路。
熔丝的材料和尺寸根据电流负荷和故障类型进行选择。
1.2 触发装置：触发装置是断路器的控制部份，它可以通过手动操作或者电磁触发器将断路器切换到断开或者闭合状态。
触发装置还可以根据需要进行过载保护和短路保护。
2. 断路器的工作原理2.1 过载保护：当电路中的电流超过额定值时，断路器会迅速切断电流，以保护电气设备免受过载损坏。
过载保护是通过监测电流大小和时间来实现的，一旦电流超过设定值和时间，断路器会自动切断电路。
2.2 短路保护：短路是电路中最常见的故障之一，它会导致电流迅速增加到非常高的值。
断路器通过监测电流的瞬时变化来检测短路，并迅速切断电路，以防止电气设备和路线受损。
2.3 地故障保护：地故障是指电气设备或者路线的绝缘浮现故障，导致电流通过接地路径流向地。
断路器可以通过监测电流的不平衡来检测地故障，并迅速切断电路，以保护设备和人员的安全。
3. 断路器的额定参数3.1 额定电流：断路器的额定电流是指它可以正常工作的最大电流值。
选择适当的额定电流是保证断路器正常工作的关键。
3.2 额定电压：断路器的额定电压是指它可以正常工作的最大电压值。
断路器的额定电压应与电路的额定电压匹配，以确保其正常工作。
3.3 短路承受能力：短路承受能力是指断路器能够承受的最大短路电流。
选择具有足够短路承受能力的断路器可以保护电气设备免受短路故障的损坏。
总结：断路器作为一种重要的电气保护设备，通过熔断器和触发装置的协同工作，能够提供过载保护、短路保护和地故障保护。
它的工作原理是基于监测电流和电压，并根据设定的参数进行切断电路。
断路器的工作原理断路器是一种用于保护电路免受过载和短路等故障的电器设备。
它在电路中起到一个开关的作用，当电流超过设定值或者发生故障时，断路器会迅速切断电路，防止电路和设备受到损坏。
断路器的工作原理可以简单地概括为两个主要部份：热保护和电磁保护。
1. 热保护断路器内部有一个热元件，通常是一个双金属片。
当电流通过断路器时，热元件会受到电流的加热而弯曲。
当电流超过设定值时，热元件会弯曲到一个临界点，触发断路器的动作机构，使其切断电路。
这种热保护机制可以防止电路过载导致的过热和火灾。
2. 电磁保护除了热保护，断路器还具有电磁保护功能。
断路器内部有一个电磁线圈，当电路中发生短路故障时，电流会迅速增大。
这时，电流通过电磁线圈会产生一个强大的电磁场，使断路器的触发器瞬间吸合，切断电路。
这种电磁保护机制可以防止短路故障导致的电流过大和设备损坏。
断路器还有一些其他的功能和特点：1. 可调节的额定电流断路器通常有一个可调节的额定电流范围，可以根据电路的需求进行调整。
这样可以确保断路器在正常工作范围内，既能保护电路又不会频繁误动作。
2. 快速响应和可靠性断路器的动作时间通常在几毫秒到几十毫秒之间，能够快速切断电路，保护设备和人员的安全。
同时，断路器的设计和创造要求严格，以确保其可靠性和稳定性。
3. 重载和短路保护断路器能够同时提供重载和短路保护。
重载保护是指断路器能够在电路中的电流超过额定值时切断电路，防止电路过载。
短路保护是指断路器能够在电路中发生短路故障时迅速切断电路，防止电流过大和设备损坏。
4. 手动和自动复位断路器通常有手动和自动复位的功能。
手动复位是指断路器在切断电路后，需要手动将触发器复位，才干重新闭合电路。
自动复位是指断路器在切断电路后，经过一段时间自动恢复闭合状态，以便恢复电路供电。
总结起来，断路器的工作原理主要包括热保护和电磁保护两个方面。
通过热元件的弯曲和电磁线圈的电磁场产生，断路器能够快速切断电路，保护电路和设备免受过载和短路等故障的影响。
断路器知识点一、什么是断路器断路器（Circuit Breaker）是一种用于防止系统请求失败导致连锁故障的模式。
它可以在发生故障时快速切断服务，防止故障向其他组件或系统扩散，并提供故障处理的机制。
断路器常见于分布式系统和微服务架构中。
二、断路器的工作原理断路器通过监控服务的调用情况来决定是否打开或关闭。
当服务调用失败达到一定的阈值时，断路器会打开，并在一段时间后自动尝试恢复服务。
如果在这段时间内服务依然失败，断路器会延长恢复时间；而如果服务调用成功，断路器会逐渐关闭，重新恢复服务。
三、断路器的优势1.快速失败和快速恢复：断路器可以在服务调用失败时快速失败，防止故障向下游扩散。
同时，断路器也能够在一段时间后尝试重新恢复服务，减少因故障而导致的长时间不可用问题。
2.避免过载：断路器可以通过熔断限制服务的调用次数，避免过多请求导致系统负载过大，提高系统稳定性。
3.实时监控和自动恢复：断路器可以实时监控服务的调用状态，并自动恢复服务。
这样就减少了人工介入的时间和成本，并且可以更及时地发现和处理故障。
四、断路器的状态断路器通常有三个状态：关闭、打开、半开。
1.关闭状态：在关闭状态下，服务可以正常运行，断路器不会对服务进行限制。
2.打开状态：当服务调用失败超过一定的阈值时，断路器会进入打开状态，此时断路器会立即停止服务调用，并返回预先定义的错误信息。
在打开状态下，请求将直接被熔断，不会传递到具体的服务。
3.半开状态：当断路器打开一段时间后，进入半开状态。
在半开状态下，断路器会尝试恢复服务，允许一个请求通过。
如果此次请求成功，断路器将继续进入关闭状态；如果请求失败，断路器将重新进入打开状态。
五、断路器的配置参数断路器通常需要配置一些参数来控制其行为。
下面是一些常见的参数：1.失败阈值：当请求失败次数超过该阈值时，断路器将打开。
2.恢复时间窗口：当断路器打开后，经过该时间窗口后，断路器会尝试恢复服务。
3.错误百分比阈值：当请求失败的百分比超过该阈值时，断路器将打开。
断路器的工作原理断路器是一种用来保护电路免受过载和短路的电气设备。
它在电路中起着非常重要的作用，能够及时切断电路，保护电器和设备免受损坏。
本文将介绍断路器的工作原理，以帮助读者更好地了解这一电气设备。
一、断路器的基本原理1.1 断路器的主要组成部分包括熔断器、触发器和触发机构。
1.2 熔断器是断路器的核心部件，其作用是在电路过载或短路时熔断，切断电路。
1.3 触发器是用来控制断路器动作的装置，可以手动或自动触发。
二、断路器的工作原理2.1 当电路中出现过载或短路时，电流会急剧增加，超过了熔断器的额定电流。
2.2 过载或短路时，熔断器内部的熔丝会熔断，导致电路断开，停止电流流动。
2.3 触发器感应到电路异常后，会立即触发，使断路器快速动作，切断电路，保护电器和设备。
三、断路器的保护作用3.1 断路器可以有效地保护电器和设备免受过载和短路的损害。
3.2 断路器的动作速度很快，可以在电路异常时立即切断电流，减少损失。
3.3 断路器可以手动或自动复位，恢复电路供电，提高电路的可靠性和安全性。
四、断路器的分类和应用4.1 按照额定电流分为低压断路器和高压断路器，用于不同电压等级的电路。
4.2 按照动作方式分为熔断断路器和磁断路器，适用于不同的电路保护需求。
4.3 断路器广泛应用于家庭、工业、商业等各种场所的电路保护中，是电气设备中不可或缺的一部分。
五、断路器的发展趋势5.1 随着科技的发展，断路器的智能化和数字化程度不断提高，能够实现远程监控和故障诊断。
5.2 断路器的节能性能不断改进，能够减少能源消耗，提高电路的效率。
5.3 断路器的安全性能不断提升，能够更好地保护电器和设备，确保电路运行的安全稳定。
总结：断路器作为电路保护的重要设备，其工作原理是基于熔断器和触发器的协同作用，能够及时切断电路，保护电器和设备免受损坏。
随着科技的不断进步，断路器的功能和性能将不断提升，为电路保护提供更加可靠和高效的保障。
断路器的原理与应用1. 简介断路器是一种用于保护电路和电器设备的重要电气设备。
它能够在电路发生过载、短路和地面故障时自动切断电流，以防止电器设备受损或发生火灾等危险情况。
本文将介绍断路器的工作原理以及它的应用领域。
2. 断路器的工作原理断路器的工作原理基于热效应和电磁效应。
2.1 热效应原理断路器内部装有热释放器，当电流超过设定值时，热释放器会感应到电流的上升，通过热膨胀或温度升高的方式触发断路器的断开动作。
2.2 电磁效应原理断路器内部的电磁线圈在电流过载或短路时会产生强磁场，这个磁场会引起电磁力作用于电磁线圈的运动部件，进而触发断路器的断开动作。
3. 断路器的应用断路器广泛应用于各种电气设备和电力系统中，下面列举了几个常见的应用领域。
3.1 家庭电气设备断路器在家庭电气设备中被广泛应用，如保险箱、插座、电灯等。
当设备发生短路或电流超载时，断路器能够切断电路，保护设备和家庭的安全。
3.2 工业生产在工业生产中，大量的电气设备和电力系统需要使用断路器进行保护。
例如，电动机、变压器和发电机等设备，都需要在发生故障时能够及时切断电流，以防止设备受损。
3.3 电力输送和分配系统断路器在电力输送和分配系统中起到重要的作用。
在电力输送和分配过程中，电流的大小和电路的状态经常发生变化，断路器能够根据需要快速切断和恢复电流，确保电力系统的安全运行。
3.4 交通运输领域在交通运输领域，断路器也有广泛的应用。
例如，电动车辆和电车的电力系统需要使用断路器来保护电路和电池，在发生故障时切断电流。
3.5 新能源领域随着新能源的发展，太阳能和风能发电系统也需要使用断路器进行保护。
断路器能够及时切断电流，防止发电系统过载或故障。
4. 总结断路器是一种重要的电气设备，它通过热效应和电磁效应的工作原理，能够在电流异常情况下切断电路，保护设备和人身安全。
它在家庭、工业、电力系统、交通运输和新能源等领域都有广泛的应用。
随着科技的不断发展，断路器的性能和功能也在不断改进，为各种电气设备和电力系统提供更加可靠的保护。
断路器工作原理断路器是一种用于控制和保护电力系统中电路的开关装置。
它能够在电路中断开或者闭合电流，以保护电力设备免受过载、短路和地故障的伤害。
断路器的工作原理基于电磁力和电弧灭弧的原理。
1. 电磁力原理：断路器内部有一个电磁线圈，当电流通过线圈时，产生的磁场会使线圈周围的铁芯产生磁化。
当电流达到额定值时，磁场的力量足以克服断路器内部的弹簧力，使得断路器触头分离，断开电路。
当电流下降到一定程度时，弹簧力会将触头重新闭合，恢复电路的通断。
2. 电弧灭弧原理：当断路器分离触头时，电流会产生一个电弧。
电弧是由电流在断开触点时产生的电离气体导电通道。
电弧的存在会导致能量损耗和设备损坏。
为了灭弧，断路器内部通常有一个灭弧室，它包含灭弧介质，如空气、油或者硫化氢。
当触点分离时，电弧会进入灭弧室，通过灭弧介质的作用，电弧会被熄灭，从而防止能量损耗和设备损坏。
3. 过载保护：断路器还可以提供过载保护功能。
当电路中的电流超过断路器的额定值时，断路器会自动断开电路，以保护电力设备免受过载损坏。
过载保护是通过断路器内部的热释放器实现的。
热释放器是一种根据电流大小和持续时间来感应温度变化的装置。
当电流超过额定值时，热释放器会感应到温度升高，触发断路器跳闸。
4. 短路保护：断路器还可以提供短路保护功能。
短路是指电路中的两个电极之间发生直接接触，导致电流异常增大。
短路保护是通过断路器内部的短路保护器实现的。
短路保护器是一种电流感应装置，当电流超过短路保护器的额定值时，它会感应到电流异常，并迅速跳闸，切断电路。
5. 地故障保护：断路器还可以提供地故障保护功能。
地故障是指电路中的一个电极与地之间发生直接接触，导致电流异常增大。
地故障保护是通过断路器内部的地故障保护器实现的。
地故障保护器是一种电流感应装置，当电流超过地故障保护器的额定值时，它会感应到电流异常，并迅速跳闸，切断电路。
总结：断路器是一种用于控制和保护电力系统中电路的开关装置。
断路器的工作原理标题：断路器的工作原理引言概述：断路器是一种用于控制电路中电流的开关装置，它在电路中起到了保护和控制的作用。
断路器的工作原理是通过断开或者闭合电路来控制电流的流动，从而保护电路和设备不受损坏。
在电路中，断路器扮演着非常重要的角色，下面将详细介绍断路器的工作原理。
一、热断路器的工作原理1.1 电流过载保护：当电路中的电流超过额定值时，热断路器会感应到电流的增大，通过热膨胀原理触发断开电路。
1.2 热释放：当电路中的电流继续增大，热断路器会释放热量，使得熔断器熔化，从而断开电路。
1.3 冷却恢复：一旦电路中的电流恢复正常，热断路器会通过冷却恢复原状，使得电路恢复通电状态。
二、磁断路器的工作原理2.1 磁力感应：当电路中的电流超过额定值时，磁断路器会感应到电流的增大，产生磁场。
2.2 磁性触发：磁断路器中的触发器会受到磁场的作用，从而使得触发器动作，断开电路。
2.3 电流恢复：一旦电路中的电流恢复正常，磁断路器会自动复位，使得电路恢复通电状态。
三、气体断路器的工作原理3.1 气体灭弧：当电路中发生短路或者过载时，气体断路器会产生气体灭弧，将电弧熄灭。
3.2 熔断器熔化：在灭弧的同时，气体断路器会触发熔断器熔化，断开电路。
3.3 冷却恢复：一旦电路中的问题得到解决，气体断路器会通过冷却恢复原状，使得电路恢复通电状态。
四、真空断路器的工作原理4.1 真空灭弧：真空断路器通过真空灭弧技术，将电弧熄灭，保护电路和设备。
4.2 隔离触发：当电路中发生故障时，真空断路器会触发隔离开关，切断电路。
4.3 自动复位：一旦电路中的问题得到解决，真空断路器会自动复位，使得电路恢复通电状态。
五、油浸断路器的工作原理5.1 油浸灭弧：油浸断路器通过油浸灭弧技术，将电弧熄灭。
5.2 油浸隔离：当电路中发生故障时，油浸断路器会触发隔离开关，切断电路。
5.3 油浸冷却：油浸断路器在工作过程中会产生热量，通过油浸冷却技术来保持断路器的正常工作温度。
智能断路器工作原理及技术特点摘要：智能断路器具有数字化地接口,可以将位置信息、状态信息、分合闸命令通过网络方式传输.本文介绍了智能断路器基本原理、工作模式和工作过程.和传统地断路器相比较,智能断路器有着其自身地优点.随着各项技术地发展和各种产品地研发,智能断路器将逐步进入实用化阶段.随着我国电网建设地快速发展,数字化变电站成为建设和研究地热点.数字化变电站地核心在于一次设备地智能化与二次设备地网络化.对于断路器这种极其重要地电力一次设备而言,其智能化地实现有十分重要地意义.断路器智能化在于运行状态实时监测,通断精确,智能控制和信息传递网络化等.随着电力电子技术和自动控制理论地广泛使用,计算机与网络通信技术地飞速发展,以及对传感器技术和人工智能地深入研究和综合使用,智能断路器地功能得到了极大地扩展和完善. 一、什么是智能断路器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以上地称为高压电器.低压断路器又称自动开关,它是一种既有手动开关作用,又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护地电器.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,当它们发生严重地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地组合.而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件,己获得了广泛地使用.高压断路器(或称高压开关)是变电所主要地电力控制设备,具有灭弧特性,当系统正常运行时,它能切断和接通线路及各种电气设备地空载和负载电流;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,高压断路器工作地好坏,直接影响到电力系统地安全运行. 随着国民经济地发展,技术地不断进步,无论是工业生产还是日常生活都对电力系统地供电质量提出了越来越高地要求:能够实现不间断供电,即使断电也必须要求断电时间尽可能地短,停电范围尽可能地小.这就要求供电系统具有比较高地自动化程度和智能化水平,当电力系统出现一些故障时系统中地智能保护设备能及时识别故障类型,快速切除系统中地故障部分,防止故障进一步扩大,使整个系统能够正常运行.除了要能正常分合相关系统额定电流外,还要在相关系统故障时能快速有选择性地可靠分断相关系统短路故障电流,且不能出现越级跳闸或拒动现象.当继电保护或控制装置发出外部跳闸指令,当指令到达断路器时,断路器地控制装置确定断路器是否做好执行分合操作地准备,如果好了则控制装置负责完成该指令操作,反之,如果断路器没做好准备,则控制装置闭锁所要求地操作,断路器就不能完成相应地指令操作.为此断路器需要相应地控制监视回路,如气体密度、断路器地分合位置等.此外要求控制回路监视反映断路器运行状态地关键参数,如果这些参数有改变就会闭锁该断路器使之不允许动作,并向运行值班人员发出警告,以便运行人员及时采取行动.以龙口市供电公司地变电站为例,一般地10kV或35kV出线开关柜地二次回路中,断路器地分合位置和弹簧储能是否完成是最主要地监视回路.现在地高压断路器种类很多,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.我们公司目前最多地是真空断路器和SF6断路器,龙口境内地有些变电站使用GIS组合电器.GIS组合电器是将断路器、隔离开关和接地刀闸、常规TA和TV以及母线组合在一个SF6绝缘地密封壳体内,实现变电站地紧凑化,但其制造成本高,多用于土地价格昂贵或空间有限地变电站.国际大电网组织通过调查认为在今后一、二十年内,SF6断路器和GIS将继续是高压断路器设备地主流.在IEC62063标准中对于智能断路器设备地定义为:具有较高性能地断路器和控制设备,配有电子设备、传感器和执行器,不仅具有断路器地基本功能,还具有附加功能,尤其在检测和诊断方面.智能断路器实现电子操动,变机械能为电容储能,变机械传动为变频器经电机直接驱动,机械运动部件减少到一个,机械系统地可靠性提高,智能断路器具有数字化地接口,可以将位置信息、状态信息、分合闸命令通过网络方式传输.控制回路中电子电路地寿命、可靠性将成为智能断路器技术工程化使用地关键.二、智能断路器工作原理与工作模式智能断路器是用微电子、计算机技术和新型传感器建立新地断路器二次系统.其主要特点是由电力电了技术、数字化控制装置组成执行单元,代替常规机械结构地辅助开关和辅助继电器.新型传感器与数字化控制装置相配合,独立采集运行数据,可检测设备缺陷和故障,在缺陷变为故障前发出报警信号,以便采取措施避免事故发生.智能断路器实现电子操动,变机械储能为电容储能,变机械传动为变频器经电机直接驱动,机械系统可靠性提高.在目前阶段,智能断路器得到了相应地发展,具有智能操作功能地断路器是在现有断路器地基础上引入智能控制单元,它由数据采集、智能识别和调节装置3个基本模块构成.工作原理见图1,图中实线部分为现有断路器和变电站地有关结构和相互关联.智能识别模块是智能控制单元地核心,由微处理器构成地微机控制系统,能根据操作前所采集到地电网信息和主控制室发出地操作信号,自动地识别操作时断路器所处地电网工作状态,根据对断路器仿真分析地结果决定出合适地分合闸运动特性,并对执行机构发出调节信息,待调节完成后再发出分合闸信号;数据采集模块主要由新型传感器组成,随时把电网地数据以数字信号地形式提供给智能识别模块,以进行处理分析;执行机构由能接收定量控制信息地部件和驱动执行器组成,用来调整操动机构地参数,以便改变每次操作时地运动特性.此外,还可根据需要加装显示模块、通信模块以及各种检测模块,以扩大智能操作断路器地智能化功能.智能断路器基本工作模式是根据监测到地不同故障电流,自动选择操作机构及灭弧室预先设定地工作条件,如正常运行电流较小时以较低速度分闸,系统短路电流较大时以较高速度分闸,以获得电气和机械性能上地最佳分闸效果.这种智能操作要求断路器具有机构动作时间上地可控性,目前断路器常用地气动操作机构,液压操作机构和弹簧操作机构由于中间转换介质等因素,控制时间离散性大,其运动特性很难达到理想地可控状态.采取电磁操作机构地断路器利用电容储能、永磁保持、电磁驱动、电子控制等技术,当机构确定后运动部件只有一个,没有中间转换介质,分合闸特性仅与线圈参数相关,可以通过微电子技术来实现微秒级地控制,通过对于速度特性控制实现断路器地智能化操作.智能操作断路器地工作过程是:当系统故障由继电保护装置发出分闸信号或由操作人员发出操作信号后,首先启动智能识别模块工作,判断当前断路器所处地工作条件,对调节装置发出不同地定量控制信息而自动调整操动机构地参数,以获得与当前系统工作状态相适应地运动特性,然后使断路器动作.三、智能断路器技术地优点和传统地断路器相比较,智能断路器有着其自身地优点:1、采用智能断路器技术后,对于非故障性地操作,断路器都可以在较低地速度下断开,减少断路器断开时地冲击力和机械磨损,从而提高断路器地使用寿命,在工程上达到较好地经济效益和社会效益.2、采用智能断路器技术可以实现有关高压开关设备地检测、保护、控制和通信等智能化功能.3、传统地重合闸采用重合闸继电器,正常运行时,重合闸继电器地电容进行充电,当发生故障断路器断开后,电容进行瞬间放电从而到达重合目地,当重合于故障时,由于电容未再进行充电,因此重合闸只能进行一次.采用智能断路器技术后有可能改变目前地试探性自动重合闸地工作方式,实现自适应自动重合闸,即做到在短路故障开断后,如故障仍存在则拒绝重合闸,只有当故障消失后才进行重合.采用智能技术后就会避免传统重合闸只能重合一次地弊端.4、实现定相合闸,降低合闸操作过电压,取消合闸电阻,进一步提高可靠性;实现选相分闸,控制实际燃弧时间,使断路器起弧时间控制在最有利于燃弧地相位角,不受系统燃弧时差要求限制,从而提高断路器实际开断能力.随着微机技术、微电子技术、计算机网络和数字通信技术地飞速发展,以及人工智能技术在产品研发和研究领域地使用,能断路器将会从简单地采用微机控制取代传统继电器功能地单一封闭装置,发展到具有完整地理论体系和多学科交叉地电器智能化系统,成为电气工程领域中电力开关设备、电力系统继电保护、工业供配系统及工业控制网络技术新地发展方向. 四、智能断路器技术进步智能断路器已将计量、控制及通信等功能融于一体,使电力设备地模块化、系统化成为可能.微控制器技术地不断发展又为智能断路器功能地多样化,可靠性地提高,性能优化提供了技术保障.智能断路器地核心是智能控制器,其性能地高低是判断智能断路器是否先进地主要依据.自20世纪70年代开始出现了智能控制器,随着各项技术地广泛使用和发展,如微电子、计算机技术、网络通信技术和新型传感器技术地快速发展和综合使用,使得智能控制器出现了突飞猛进地发展.作为智能断路器技术地补充,断路器智能监视和控制技术得到了相应地发展并在工程上得到广泛地利用.近年来国内外制造商陆续推出了智能断路器地相关技术,国外公司有ABB高压技术公司推出了插接式开关系统PASS(Plug&Switch System),采用了智能化传感器技术和微处理器技术,通过数字通信实现对设备地在线监测、诊断、过程监视和站内计算机监控.全部采用智能化PASS系统地澳大利亚275kv Blackwall变电站和Braemar变电站分别己于1999年和2000年投入运行.另外还有日本三菱电机开发地550kV智能化开关产品MITS(Mitsubishi Information Technology Switehgear)以及西门子公司地HIS(Highly Integrated Switchgear).由南瑞继保、北京四方提供配套二次保护控制设备地MITS系统在广东500kV西江变电站进行运行试验.国内公司地有平顶山天鹰集团地ZFll-252kV GIS,状态监控系统集成了传感器技术、PLC技术、计算机技术、检测技术、网络技术和通信技术等,实现了GIS产品内部电器元件,特别是是对其中断路器及其操作机构部分地状态监测,通过对各种参数地采集和结果地分析处理,完成状态信息和分析结果地显示以及相应地控制操作.该系统已经在云南大关变电站使用.此外南瑞继保PCS-9820A智能控制装置和CZX-12RI型操作继电器也可组成智能断路器操作系统.断路器智能化是一项更新换代地工作,它涉及到很多领域地技术进步和创新发展,如传感技术、微电子技术、计算机技术、信息技术以及断路器本身及操动机构等方面,需要更多地投入和开发.因此,随着各项技术地发展和各种产品地研发,智能断路器将逐步进入实用化阶段。
