断路器是电力系统中使用的一种自动电气开关装置,用于在发生故障或异常情况下中断电流。断路器类似于普通的电气开关,但它也可以在发生故障时执行开关,为系统提供保护。
一、断路器的功能:
典型的断路器执行以下两个重要功能:
1.切换电力,即打开和关闭电源。
2.保护电路免受故障和异常情况(如过流或短路)的影响。
二、断路器的构造:
典型断路器的结构如下图所示。
《图》断路器组件
它由:固定触点和移动触点两个主要部分组成。固定触点和移动触点封装在灭弧室内。提供操作机构以打开或关闭固定和移动触点。当这两个触点彼此分离时,它们之间会产生电弧。我们需要熄灭此电弧以保护触点免受损坏。为此,使用了合适的消光电弧介质。
三、断路器的操作:
断路器在正常运行条件和故障条件下的运行。
在正常运行条件下:可以手动打开或关闭断路器,以便进行开关和维护。
在故障或异常情况下:保护继电器检测到故障并触发跳闸电路,从而断开断路器。
因此,断路器可以具有两个操作位置中的任何一个,即分闸和合闸。当断路器开始分闸操作时,固定触点和移动触点断开,并在它们之间产生电弧。该电弧通过合适的介质(如空气)进行淬火。当电弧完全熄灭且电路电流变为零时,开路操作完成。
四、断路器中的故障清除过程:
以下是故障清除过程的分步说明:
步骤(1):当故障发生时,电路阻抗变低,电路电流增加。这种增加的电流驱动继电器,继电器触点闭合。
步骤(2):闭合的继电器触点完成断路器的跳闸电路并为其跳闸线圈通电。
步骤(3):断路器的操作机构开始工作以进行分闸操作并分离断路器的触点。
步骤(4):在断路器的触点之间产生电弧。然后,该电弧被合适的介质(如空气或油)淬灭。
步骤(5):当电弧熄灭且电路电流达到零值时,故障清除过程完成。
五、断路器的标准额定值:
断路器的标准额定值是根据其特性确定的。以下一些重要的断路器标准额定值:
1.所有断路器的额定特性:
额定电压:断路器可以安全运行的最大值。
额定电流:断路器可以连续传导而不会跳闸的最大值。
额定绝缘水平:这是绝缘体在不击穿的情况下可以承受的电应力最大值。
额定频率:这是断路器设计所针对的交流电源的频率值。
额定短路分断能力:这是断路器在不击穿的情况下可以中断的短路或故障电流的最大值。
端子故障的额定瞬态恢复电压:故障电流中断后,断路器触点上可能出现的最大值。
额定短路接合能力:这是断路器在合闸瞬间并考虑到系统中存在短路故障时可以传导而不会损坏的电流最大值。
额定短时耐受电流:断路器在指定的短时间内可以传导而不跳闸的电流的RMS值。
额定操作顺序:这是断路器的指定操作顺序。断路器额定操作顺序的一个例子是O:0.4sec:CO:4min:CO,其中O和C分别表示分闸和合闸,0.4sec和4min表示延时。
2.在特定情况下应给出的额定特性:
短路故障的额定特性:这些是断路器在短路条件下与其性能相关的一些特定额定值。典型的短路故障特性包括额定短路分断能力、额定瞬态恢复电压、额定短路合合能力、额定短路持续时间等。
额定线路充电分断电流:定义为断路器在其额定电压下可以分断的线路充电电流的最大值。
合闸和分闸装置的额定电源电压:这是操作断路器的合闸和分闸机构所需的额定电源电压。
合闸和分闸装置的额定电源频率:这是用于合闸和分闸断路器触点的电源电压的额定频率。
运行和中断时压缩气体的额定压力:这是用于断路器成功运行和中断的压缩气体的指定压力。
3.断路器的可选额定特性:
额定缺相分断电流:这是断路器可以安全承载和中断的不等电流的最大值。
额定电缆充电分断电流:这是断路器在其额定电压下可以中断的电缆充电电流的最大值。
额定单个电容器组分断电流:这是断路器在其额定电压下在断路器电源端未连接电容器组的情况下可以中断的电容器组电流的最大值。
额定小感应分断电流:定义为当小感应负载断开时,断路器可以中断的最大值。
辅助电路的额定电源电压:这是断路器的辅助电路或控制电路可以安全运行的最大电压水平。
辅助电路的额定电源频率:这是断路器辅助电路安全可靠运行所需的电源电压的指定频率。
结论:
断路器是一种自动电气开关,可用于开关和保护目的。断路器可根据所使用的灭弧介质分为不同的类型。电力系统中最常用的断路器类型是空气断路器、真空断路器、油断路器和SF6断路器。每种类型的电路都有自己的电压容量和断路器容量,具体取决于所使用的绝缘介质。
与断路器相关的常见问题解答
以下是与断路器相关的一些常见问题及其解答。
1.我们为什么使用断路器?
我们在电力系统中使用断路器有以下两个目的:
在运行条件下,断路器用于开关电源。
在故障或异常情况下,使用断路器将故障部件与健康部分隔离。
2.为什么我们要锁定断路器?
我们应该锁定断路器的主要原因是为了防止未经授权或意外操作断路器,这可能会导致严重后果。
3.断路器如何确保您的安全?
断路器通过提供以下常见的保护和操作来确保我们的安全:
短路保护
过流或过压保护
维护和维修期间的隔离
4.ACB用在什么地方?
ACB或空气断路器用于配电盘、电机控制电路、电源控制电路等低电压应用。