Puncte de cunoștințe:

Întrerupătorul este un echipament important de control și protecție în centrale electrice și substații.Nu numai că poate întrerupe și închide curentul fără sarcină

și curentul de sarcină al circuitului de înaltă tensiune, dar, de asemenea, cooperează cu dispozitivul de protecție și dispozitivul automat pentru a întrerupe rapid curentul de defecțiune în cazul în care

a defecțiunii sistemului, astfel încât să se reducă domeniul de aplicare a căderii de curent, să se prevină extinderea accidentelor și să se asigure funcționarea în siguranță a sistemului.De la început

Anii 1990, întrerupătoarele de circuit de ulei în sistemele de alimentare de peste 35 kV din China au fost înlocuite treptat cu întrerupătoarele de circuit SF6.

1, Principiul de bază al întreruptorului

Întrerupătorul este un dispozitiv mecanic de comutare în substație care poate deschide, închide, suporta și întrerupe curentul de sarcină în condiții normale de circuit,

și poate suporta și întrerupe curentul de defect în condiții anormale ale circuitului într-un timp specificat.Camera de stingere a arcului este una dintre cele mai multe

părți importante ale întreruptorului, care pot stinge arcul generat în timpul procesului de pornire și oprire a echipamentelor de alimentare și asigură funcționarea în siguranță

a sistemului de alimentare.Principiul de stingere a arcului electric al întreruptorului AC de înaltă tensiune este determinat de mediul de izolație utilizat.Izolație diferită

media vor adopta diferite principii de stingere a arcului.Același principiu de stingere a arcului poate avea structuri diferite de stingere a arcului.Arcul-

Camera de stingere a întreruptorului SF6 include în principal două tipuri: tip aer comprimat și tip auto-energie.Stingerea arcului de aer comprimat

camera este umplută cu 0 Pentru gaz SF6 de 45 MPa (presiune manometrică de 20 ℃), în timpul procesului de deschidere, camera compresorului face mișcare relativă la

pistonul static, iar gazul din camera compresorului este comprimat, formând o diferență de presiune cu gazul din exteriorul cilindrului.Presiunea ridicată

Gazul SF6 suflă puternic arcul prin duză, forțând arcul să se stingă atunci când curentul trece de zero.Odată ce deschiderea este finalizată, presiunea

diferența va dispărea în curând, iar presiunea din interiorul și din exteriorul compresorului va reveni la echilibru.Deoarece pistonul static este echipat cu un control

supapă, diferența de presiune la închidere este foarte mică.Structura de bază a camerei de stingere a arcului cu energie proprie este compusă din contact principal, static

contact arc, duză, cameră compresor, contact arc dinamic, cilindru, cameră de expansiune termică, supapă unidirecțională, cameră compresor auxiliar, presiune

supapă reducătoare și arc reducător de presiune.În timpul operației de deschidere, mecanismul de acționare antrenează arborele de transmisie și brațul său interior al manivelei

în suport, trăgând astfel tija izolatoare, tija pistonului, camera compresorului, contactul arcului în mișcare, contactul principal și duza pentru a se deplasa în jos.Cand

Degetul de contact static și contactul principal sunt separate, curentul încă curge de-a lungul contactului arcului static și contactului arcului în mișcare care nu sunt separate.

Când contactele arcului în mișcare și static sunt separate, arcul este generat între ele.Înainte ca contactul arcului static să fie separat de gâtul duzei,

temperatura ridicată generată de arderea cu arc Gazul de înaltă presiune curge în camera compresorului și se amestecă cu gazul rece din ea, crescând astfel

presiunea din camera compresorului.După ce contactul arcului static este separat de gâtul duzei, gazul de înaltă presiune din camera compresorului este

ejectat din gâtul duzei și gâtul de contact al arcului mobil în ambele direcții pentru a stinge arcul.În timpul operațiunii de închidere, mecanismul de acționare

se deplasează în direcția contactului static cu contactul în mișcare, duza și pistonul, iar contactul static este introdus în locașul contactului mobil pentru a face

contactele mobile și statice au un contact electric bun, astfel încât să se realizeze scopul închiderii, așa cum se arată în figură.

 
2, Clasificarea întreruptoarelor

(1) Este împărțit în întrerupător de circuit de ulei, întrerupător de circuit cu aer comprimat, întrerupător de circuit în vid și întrerupător de circuit SF6 în funcție de mediu de stingere a arcului;

Deși mijlocul de stingere a arcului din fiecare întrerupător este diferit, activitatea lor este în esență aceeași, și anume de a stinge arcul generat de

întrerupător în timpul procesului de deschidere, astfel încât să se asigure funcționarea în siguranță a echipamentelor electrice.

1) Întrerupător cu ulei: utilizați ulei ca mediu de stingere a arcului.Când arcul arde în ulei, uleiul se descompune rapid și se evaporă la temperaturi ridicate

arcului și formează bule în jurul arcului, care pot răci în mod eficient arcul, pot reduce conductivitatea intervalului arcului și pot promova stingerea arcului.Un arc-

dispozitivul de stingere (camera) este setat în întrerupătorul de circuit de ulei pentru a face contactul dintre ulei și arc să se închidă, iar presiunea bulelor este crescută.Când duza

a camerei de stingere a arcului este deschisă, gazul, uleiul și vaporii de ulei formează un curent de aer și lichid.Conform structurii specifice dispozitivului de stingere a arcului,

arcul poate fi suflat perpendicular pe arc orizontal, paralel cu arcul longitudinal sau combinat vertical și orizontal, pentru a implementa puternic și eficient

suflarea arcului pe arc, accelerând astfel procesul de deionizare, scurtând timpul de arc și îmbunătățind capacitatea de rupere a întreruptorului.

2) Întrerupător cu aer comprimat: procesul său de stingere a arcului este finalizat într-o duză specifică.Duza este folosită pentru a genera un flux de aer de mare viteză pentru a sufla arcul

astfel încât să stingă arcul.Când întrerupătorul de circuit întrerupe circuitul, fluxul de aer de mare viteză generat de aer comprimat nu numai că ia o cantitate mare de

căldură în intervalul de arc, reducând astfel temperatura intervalului de arc și inhibând dezvoltarea disocierii termice, dar și îndepărtează direct un număr mare

de ioni pozitivi și negativi în spațiul arcului și umple golul de contact cu aer proaspăt de înaltă presiune, astfel încât rezistența mediului de decalaj să poată fi recuperată rapid.

Prin urmare, în comparație cu întrerupătorul cu ulei, întrerupătorul cu aer comprimat are o capacitate puternică de rupere și o acțiune rapidă. Timpul de rupere este scurt și

capacitatea de rupere nu va fi redusă la reînchiderea automată.

3) Întrerupător de circuit în vid: utilizați vid ca mediu de izolație și de stingere a arcului.Când întrerupătorul este deconectat, arcul arde în vaporii de metal

generat de materialul de contact al camerei de stingere a arcului de vid, care se numește pe scurt arcul de vid.Când arcul de vid este întrerupt, deoarece

presiunea și densitatea în interiorul și în afara coloanei arcului sunt foarte diferite, vaporii de metal și particulele încărcate din coloana arcului vor continua să difuzeze spre exterior.

Interiorul coloanei arcului se află în echilibrul dinamic al difuziei continue spre exterior a particulelor încărcate și evaporării continue a particulelor noi.

de la electrod.Pe măsură ce curentul scade, densitatea vaporilor de metal și densitatea particulelor încărcate scad și, în final, dispar când curentul este aproape.

la zero, iar arcul se stinge.În acest moment, particulele reziduale ale coloanei arcului continuă să se răspândească spre exterior, iar rezistența izolației dielectrice între

fracturile se recuperează rapid.Atâta timp cât rezistența izolației dielectrice se recuperează mai repede decât viteza de creștere de recuperare a tensiunii, arcul se va stinge.

4) Întrerupător SF6: gazul SF6 este utilizat ca mediu de izolație și de stingere a arcului.Gazul SF6 este un mediu ideal de stingere a arcului cu o bună termochimie și

electricitate negativă puternică.

A. Termochimia înseamnă că gazul SF6 are caracteristici bune de conducere a căldurii.Datorită conductivității termice ridicate a gazului SF6 și temperaturii ridicate

gradient pe suprafața miezului arcului în timpul arderii arcului, efectul de răcire este semnificativ, astfel încât diametrul arcului este relativ mic, ceea ce favorizează arcul

extincţie.În același timp, SF6 are un efect puternic de disociere termică în arc și o descompunere termică suficientă.Există un număr mare de monomeri

S, F și ionii lor în centrul arcului.În timpul procesului de ardere a arcului, energia injectată în spațiul de arc al rețelei electrice este mult mai mică decât cea a circuitului

întrerupător cu aer și ulei ca mediu de stingere a arcului.Prin urmare, materialul de contact este mai puțin ars și arcul este mai ușor de stins.

B. Negativitatea puternică a gazului SF6 este tendința puternică a moleculelor sau atomilor de gaz de a genera ioni negativi.Electronii generați de ionizarea arcului sunt puternici

adsorbit de gazul SF6 și moleculele și atomii halogenați generați de descompunerea acestuia, astfel mobilitatea particulelor încărcate este redusă semnificativ și

deoarece ionii negativi și ionii pozitivi se reduc cu ușurință la molecule și atomi neutri.Prin urmare, dispariția conductibilității în spațiul gol este foarte

rapid.Conductivitatea intervalului arcului scade rapid, ceea ce face ca arcul să se stingă.

(2) În funcție de tipul de structură, acesta poate fi împărțit în întrerupător de circuit cu stâlp de porțelan și întrerupător de circuit de rezervor.

(3) În funcție de natura mecanismului de acționare, acesta este împărțit în întrerupător de circuit al mecanismului de acționare electromagnetic, mecanism de acționare hidraulic

întrerupător de circuit, întrerupător de circuit al mecanismului de acționare pneumatică, întrerupător de circuit al mecanismului de acționare cu arc și mecanism de acționare magnetic permanent

întrerupător de circuit.

(4) Se împarte în întrerupător cu o singură întrerupere și întrerupător cu întrerupere multiplă în funcție de numărul de întreruperi;Întrerupătorul cu întrerupere multiplă este împărțit

în întrerupător cu condensator de egalizare și întrerupător fără condensator de egalizare.

3, Structura de bază a întreruptorului

Structura de bază a întreruptorului include în principal baza, mecanismul de operare, elementul de transmisie, elementul de suport pentru izolație, elementul de rupere etc.

Structura de bază a întreruptorului tipic este prezentată în figură.

Element de deconectare: Este partea centrală a întreruptorului pentru a conecta și a deconecta circuitul.

Element de transmisie: transferă comanda de operare și energia cinetică de funcționare către contactul în mișcare.

Element de sprijin izolator: susține corpul întreruptorului, suportă forța de acționare și diferitele forțe externe ale elementului de rupere și asigură pământul

izolarea elementului de rupere.

Mecanism de acționare: folosit pentru a furniza energie de operare de deschidere și închidere.

Baza: folosită pentru susținerea și fixarea întreruptorului.