Kunskapspunkter:

Strömbrytaren är en viktig styr- och skyddsutrustning i kraftverk och transformatorstationer.Den kan inte bara stänga av och stänga tomgångsströmmen

och belastningsström för högspänningskretsen, men samarbeta också med skyddsanordningen och den automatiska enheten för att snabbt stänga av felströmmen i fall

av systemfel, för att minska omfattningen av strömavbrott, förhindra expansion av olyckor och säkerställa en säker drift av systemet.Sedan tidigt

1990-talet, oljebrytare i kraftsystem över 35kV i Kina har gradvis ersatts av SF6-brytare.

1、 Grundprincipen för strömbrytare

Strömbrytaren är en mekanisk brytaranordning i transformatorstationen som kan öppna, stänga, bära och bryta belastningsströmmen under normala kretsförhållanden,

och kan även bära och bryta felströmmen under onormala kretsförhållanden inom en angiven tid.Den ljusbågssläckande kammaren är en av de mest

viktiga delar av strömbrytaren, som kan släcka ljusbågen som genereras under på-av-processen av kraftutrustning och säkerställa säker drift

av kraftsystemet.Bågsläckningsprincipen för högspänningsväxelströmsbrytare bestäms av det isoleringsmedium som används.Olika isolering

media kommer att anta olika ljusbågssläckningsprinciper.Samma ljusbågssläckningsprincip kan ha olika bågsläckande strukturer.Bågen-

släckkammare för SF6-brytare innehåller huvudsakligen två typer: tryckluftstyp och självenergityp.Tryckluftsbågens släckning

kammaren är fylld med 0 För SF6-gas på 45MPa (20 ℃ övertryck), under öppningsprocessen, gör kompressorkammaren relativ rörelse till

den statiska kolven, och gasen i kompressorkammaren komprimeras och bildar en tryckskillnad med gasen utanför cylindern.Högtrycket

SF6-gas blåser kraftigt ljusbågen genom munstycket, vilket tvingar ljusbågen att släckas när strömmen passerar noll.När öppningen är klar, trycket

skillnaden kommer snart att försvinna, och trycket inuti och utanför kompressorn kommer att återgå till balans.Eftersom den statiska kolven är utrustad med en check

ventil, är tryckskillnaden vid stängning mycket liten.Den grundläggande strukturen för självenergibågssläckningskammaren består av huvudkontakt, statisk

bågkontakt, munstycke, kompressorkammare, dynamisk ljusbågskontakt, cylinder, termisk expansionskammare, envägsventil, extrakompressorkammare, tryck

reducerventil och tryckreducerande fjäder.Under öppningsoperationen driver manövermekanismen transmissionsaxeln och dess inre vevarm

i stödet och drar sålunda isoleringsstången, kolvstången, kompressorkammaren, rörlig bågkontakt, huvudkontakt och munstycke för att röra sig nedåt.När

statiskt kontaktfinger och huvudkontakten är separerade, strömmen flyter fortfarande längs den statiska bågkontakten och den rörliga bågkontakten som inte är separerade.

När de rörliga och statiska bågkontakterna separeras genereras ljusbågen mellan dem.Innan den statiska bågkontakten separeras från munstyckets hals,

den höga temperaturen som genereras av ljusbågsförbränning Högtrycksgasen strömmar in i kompressorkammaren och blandas med den kalla gasen i den, vilket ökar

trycket i kompressorkammaren.Efter att den statiska bågkontakten separerats från munstyckets hals, är högtrycksgasen i kompressorkammaren

skjuts ut från munstyckets hals och den rörliga ljusbågens kontakthals i båda riktningarna för att släcka ljusbågen.Under stängning, manövermekanismen

rör sig i riktning mot den statiska kontakten med den rörliga kontakten, munstycket och kolven, och den statiska kontakten sätts in i det rörliga kontaktsätet för att göra

de rörliga och statiska kontakterna har god elektrisk kontakt, för att uppnå syftet med att stänga, som visas i figuren.

 
2、 Klassificering av effektbrytare

(1) Den är uppdelad i oljeströmbrytare, tryckluftsbrytare, vakuumbrytare och SF6-strömbrytare enligt ljusbågssläckningsmedium;

Även om ljusbågssläckningsmediet för varje strömbrytare är olika, är deras arbete i huvudsak detsamma, vilket är att släcka ljusbågen som genereras av

strömbrytare under öppningsprocessen, för att säkerställa säker drift av elektrisk utrustning.

1) Oljebrytare: använd olja som ljusbågssläckningsmedel.När ljusbågen brinner i oljan sönderdelas oljan snabbt och avdunstar under den höga temperaturen

av bågen och bildar bubblor runt bågen, som effektivt kan kyla bågen, minska båggapets konduktivitet och främja att bågen släcks.En båge-

släckningsanordning (kammare) är inställd i oljeströmbrytaren för att få kontakten mellan olja och ljusbåge nära, och bubbeltrycket ökas.När munstycket

av ljusbågssläckningskammaren öppnas, gas, olja och oljeånga bildar en ström av luft och vätskeflöde.Enligt den specifika strukturen för bågsläckningsanordningen,

bågen kan blåsas vinkelrätt mot bågen horisontellt, parallellt med bågen i längdriktningen, eller kombineras vertikalt och horisontellt för att åstadkomma stark och effektiv

ljusbåge som blåser på ljusbågen, vilket påskyndar avjoniseringsprocessen, förkortar ljusbågstiden och förbättrar brytarens brytkapacitet.

2) Tryckluftsbrytare: dess ljusbågssläckningsprocess slutförs i ett specifikt munstycke.Munstycket används för att generera höghastighetsluftflöde för att blåsa bågen

för att släcka bågen.När strömbrytaren bryter kretsen tar det höghastighetsluftflöde som genereras av tryckluft inte bara bort en stor mängd

värme i båggapet, vilket minskar temperaturen i båggapet och hämmar utvecklingen av termisk dissociation, men tar också direkt bort ett stort antal

av positiva och negativa joner i båggapet, och fyller kontaktgapet med frisk högtrycksluft, så att spaltmediets styrka snabbt kan återvinnas.

Därför, jämfört med oljebrytaren, har tryckluftsbrytaren stark brytförmåga och snabb verkan. Brotttiden är kort, och

brytförmågan kommer inte att minska vid automatisk återstängning.

3) Vakuumbrytare: använd vakuum som isolering och ljusbågssläckningsmedium.När strömbrytaren är frånkopplad brinner ljusbågen i metallångan

genereras av kontaktmaterialet i vakuumbågssläckningskammaren, vilket förkortas kallas vakuumbåge.När vakuumbågen är avskuren, eftersom

tryck och densitet inuti och utanför bågkolonnen är mycket olika, metallångan och laddade partiklar i bågkolonnen kommer att fortsätta att diffundera utåt.

Det inre av bågkolonnen är i den dynamiska balansen av den kontinuerliga utåtriktade diffusionen av laddade partiklar och den kontinuerliga förångningen av nya partiklar

från elektroden.När strömmen minskar minskar metallångans täthet och laddade partiklars densitet och försvinner slutligen när strömmen är nära

till noll, och bågen slocknar.Vid denna tidpunkt fortsätter de kvarvarande partiklarna i bågkolonnen att spridas utåt, och den dielektriska isoleringshållfastheten mellan

frakturer återhämtar sig snabbt.Så länge som den dielektriska isoleringsstyrkan återhämtar sig snabbare än spänningsåtervinningens stigande hastighet, kommer ljusbågen att släckas.

4) SF6-strömbrytare: SF6-gas används som isolerings- och ljusbågssläckningsmedium.SF6-gas är ett idealiskt ljusbågssläckningsmedium med bra termokemi och

stark negativ el.

S. Termokemin innebär att SF6-gas har goda värmeledningsegenskaper.På grund av den höga värmeledningsförmågan hos SF6-gas och den höga temperaturen

gradient på ytan av bågkärnan under ljusbågens förbränning, kyleffekten är betydande, så bågdiametern är relativt liten, vilket främjar ljusbågen

utdöende.Samtidigt har SF6 en stark termisk dissociationseffekt i ljusbågen och tillräcklig termisk nedbrytning.Det finns ett stort antal monomerer

S, F och deras joner i bågens centrum.Under bågförbränningsprocessen är energin som sprutas in i båggapet i elnätet mycket lägre än den i kretsen

brytare med luft och olja som ljusbågssläckningsmedium.Därför blir kontaktmaterialet mindre bränt och ljusbågen lättare att släcka.

B. Den starka negativiteten hos SF6-gas är den starka tendensen hos gasmolekyler eller atomer att generera negativa joner.Elektronerna som genereras av bågjonisering är starkt

adsorberas av SF6-gas och halogenerade molekyler och atomer som genereras av dess sönderdelning, sålunda reduceras rörligheten för laddade partiklar avsevärt, och

eftersom negativa joner och positiva joner lätt reduceras till neutrala molekyler och atomer.Därför är försvinnandet av konduktiviteten i gapet utrymme mycket

snabb.Konduktiviteten i ljusbågsgapet minskar snabbt, vilket gör att ljusbågen släcks.

(2) Enligt strukturtypen kan den delas in i porslinspolbrytare och tankströmbrytare.

(3) Beroende på arten av manövermekanismen är den uppdelad i elektromagnetisk manövermekanism strömbrytare, hydraulisk manövermekanism

strömbrytare, pneumatisk manövermekanism strömbrytare, fjäder manövermekanism strömbrytare och permanent magnetisk manövermekanism

strömbrytare.

(4) Den är uppdelad i enkelbrytare och multibrytare enligt antalet avbrott;Flerbrytaren är delad

in i effektbrytare med utjämningskondensator och effektbrytare utan utjämningskondensator.

3、 Grundläggande struktur för strömbrytare

Den grundläggande strukturen för strömbrytaren inkluderar huvudsakligen basen, manövermekanismen, transmissionselementet, isoleringsstödelementet, brytelementet, etc.

Grundstrukturen för den typiska strömbrytaren visas i figuren.

Frånkopplingselement: Det är kärndelen av strömbrytaren att ansluta och koppla bort kretsen.

Transmissionselement: överför driftkommando och drift kinetisk energi till den rörliga kontakten.

Isolerande stödelement: Stöd brytarkroppen, bär brytelementets driftskraft och olika yttre krafter och säkerställ marken

isolering av brytelementet.

Manövermekanism: används för att ge öppnings- och stängningsenergi.

Sockel: används för att stödja och fixera strömbrytaren.