断路器的类型及其重要性

在电气和电子领域，有很多事故发生的情况。bob足球体育app它将导致严重破坏建筑物，办公室，房屋，学校，工业等。虽然采取了安全措施，但相信电压和电流是不正确的。一旦安装了断路器，它将控制电压和电流的突然上升。它将帮助从任何事故。断路器就像电力系统的心脏。有不同类型的断路器，这些是根据系统的等级安装。在住宅中，使用不同种类的断路器，在工业中，使用另一种断路器。让我们详细讨论不同类型的断路器及其重要性。

什么是断路器?

电路断路器是可自动操作或手动操作的开关装置，以保护和控制电力系统。在现代电力系统中，断路器的设计随着电流的变化而变化，以防止运行时产生电弧。

从配电电网进入住宅、办公室、学校、工业或任何其他地方的电力形成了一个大的电路。那些在一端与发电厂相连接的线路称为热线，另一端与地面相连接的线路称为热线。当电荷在这两条线之间流动时，就会产生它们之间的电势。对于整个电路来说，负载(电器)的连接为电荷流动提供了阻力，从而使住宅或行业内的整个电气系统能够顺利工作。

只要电器具有足够的抗性并且不会引起任何过电流或电压，它们就能顺利工作。加热电线的原因太多，电荷过多流过电路或热端线到地线的电源短路或突然连接将加热导线，导致火灾。断路器将防止简单地切断剩余电路的这种情况。

断路器的基本工作原理

好吧，我们知道什么是断路器。现在，本节对此进行解释断路器的工作原理。

作为一名电气工程师，了解这个设备的操作是至关重要的，不仅仅是工程师，而是整个进入这个领域的人都需要了解这一点。该装置包括一对电极，其中一个是静态的，另一个是可移动的。当两个触点接触时，电路闭合，当这些触点不接触时，电路进入闭合状态。该操作取决于工作人员的需要，即电路在初始阶段必须处于OPEN或CLOSE状态。

条件1:假设设备收在第一阶段为了创建一个电路,当发生任何损坏或当工人认为打开,然后刺激跳闸继电器逻辑指标同时断开联系,提供运动的可动线圈遥远的常数线圈。

这种操作似乎是如此简单且容易，但实际并发症是，当几个接触较远时，在一对促进从高电平到低电位的大型电子过渡的几个接触之间存在巨大的临时潜在变化。然而，触点之间的临时间隙操作用于电子从一个电极移动到另一个电极的施加电介质。

当电势的变化大于电介质强度的力时，电子就会从一个电极移动到另一个电极。这会使电介质模式电离，这可能直接导致电极之间产生巨大的点火。这种点火被称为弧。即使这种点火停留几微秒，它持有的能力，以破坏整个断路器设备造成损害的整个设备和套管。为了消除这种点火，分离两个电极的介电能力需要在电路被损坏之前熄灭。

电弧现象

在断路器运行过程中，电弧是需要清楚观察的。所以,断路器的电弧现象发生故障时发生。例如，在防御方法发生并启动触点之前，在触点上有广泛的电流流动。

触点处于打开状态的那一刻，然后接触区域迅速降低，并且由于巨大的SC电流，电流密度呈增量。这种现象导致温度升高，并且这种热量足以电离中断介质。电离介质作为导体和弧形在触点之间进行。该电弧为触点产生最小电阻路径，并且在弧中存在巨大电流的流动。这种情况会损坏断路器的运行。

为什么会发生电弧?

在知道电弧终止方法之前，让我们评估对弧形发生负责的参数。原因是：

• 触点之间存在的潜在变化
• 离子化颗粒在接触之间

在触点之间的这种潜在变化足以在act距离的情况下存在，因为触点的距离是最小的。另外，电离介质保持保留弧的能力。

这些都是产生电弧的原因的一代。

断路器的分类

不同类型的高压断路器包括以下几种

• 空气断路器
• SF6断路器
• 真空断路器
• 油断路器
• 空气断路器

空气断路器

这个断路器将在空气中工作;淬火介质为常压电弧。在许多国家，空气断路器被油断路器取代。关于油断路器，我们将在后面的文章中讨论。因此，ACB的重要性仍然是一个较好的选择，使用空气断路器高达15KV。这是因为;油断路器在15V电压下使用时可能着火。

两种类型的空气断路器是

• 普通空气断路器
• 鼓风断路器

普通空气断路器

普通空气断路器也称为交叉鼓风断路器。在这种情况下，断路器装有一个包围触点的腔室。这个硐室被称为弧形溜槽。

这条弧线是用来在里面行驶的。在实现冷却空气断路器，一个弧滑槽将有助于。用耐火材料制成弧形溜槽。弧形斜槽的内壁的形状是这样一种方式，弧不被迫进入接近。它将进入弯曲的通道投射在弧形斜槽墙上。

弧形溜槽将有许多小隔间，并有许多隔板，这些隔板是金属分离板。在这里，每个小隔间的行为作为一个迷你弧滑道和金属分离板作为电弧分裂器。当电弧分裂成一系列电弧时，所有的电弧电压都会高于系统电压。它只适用于低电压应用。

鼓风断路器

鼓风断路器适用于245kv、420kv甚至更高的系统电压。鼓风断路器有两种类型:

• 轴向爆炸断路器
• 轴向爆炸与滑动移动接触。

轴向破碎机

在轴向爆破破碎机中，轴向爆破破碎机的移动触点将会接触。在常闭状态下，喷嘴孔固定在断路器的触点上。当高压进入燃烧室时，就会发生故障。当高压空气流经喷嘴孔时，电压足以维持高压空气。

鼓风回路烧杯的优点

• 适用于因电弧能量小而需要频繁工作的场合。
• 无火灾风险。
• 小大小。
• 它需要更少的维护。
• 电弧淬火速度快得多
• 断路器的速度要高得多。
• 对于电流的所有值，弧的持续时间是相同的。

风吹断路器的缺点

• 它需要额外的维护。
• 空气熄弧性能相对较低
• 它包含一个高容量的空气压缩机。
• 从空气管连接处，有可能有空气压力泄漏的机会
• 有可能出现高速率的再冲击电流和电压削减。

空气断路器的应用和用途

• 它用于保护植物，电机，变压器，电容器和发电机
• 共电系统和地采用空气断路器，电压约为15Kv
• 也用于低以及高电流和电压的应用。

SF6断路器

在SF6断路器中，载流触点工作在六氟化硫气体中称为SF6断路器。它具有优良的绝缘性能和高的电负性。可以理解，高亲和力吸收自由电子。当一个自由电子与SF6气体分子碰撞时形成负离子;它被气体分子吸收。电子与SF6气体分子的连接方式有两种

SF6 + e = SF6
SF6 + e = SF5- + F

形成的负离子比自由电子更重。因此，与其他普通气体相比，SF6气体中的带电粒子的整体迁移率较小。带电粒子的迁移性主要负责通过气体进行电流。因此，在SF6气体中的更重和更少的移动带电粒子，它获得了非常高的介电强度。由于气态粘度低，这种气体良好的传热性能。SF6在电弧淬火介质中比空气断路器更有效100倍。它用于33kV至800kV的中型和高压电力系统。

SF6中的断路器类型

• 单开断SF6断路器，最高可达220
• 双灭弧SF6断路器，最高可达400
• 四断SF6断路器，电压最高可达715V

真空断路器

真空断路器是一种用真空灭弧的电路。它具有介电恢复特性，中断性能好，能中断由于电弧不稳定而产生的叠加在线路频率电流上的高频电流。

VCB的操作原理将有两个称为电极的触点将在正常操作条件下保持关闭。假设在系统的任何部分发生故障时，则断路器的跳闸线圈会通电，最后，触点分离。

断路器的瞬间触点在真空中打开，即10-7至10-5托尔，触点的金属蒸汽电离，在触点之间产生电弧。在此电弧迅速熄灭，这是因为电弧过程中产生的电子、金属蒸汽和离子迅速在CB触点表面凝结，导致介电强度迅速恢复。

好处

• VCB是可靠的，紧凑，寿命长
• 它们可以中断任何故障电流。
• 不会有火灾危险。
• 没有产生噪音
• 它有较高的介电强度。
• 它需要更少的电力控制操作。

油断路器

在这类电路中，使用断路器油，但矿物油更好。它比空气具有更好的绝缘性能。动触点和固定触点浸入绝缘油中。当当前发生的分离,然后载体接触油、断路器中电弧接触分离的时候初始化,因为石油是这个弧的蒸发和分解氢气体,最终创建一个泡沫在电弧周围。

这种高度压缩气体气泡周围和电弧可防止在电流达到循环过零之后的弧的重新引人注目。OCB是最古老的断路器类型。

油型不同类型的断路器

• 散装油断路器
• 最小油量断路器

散装油断路器（BOCB）

在BOCB中，石油用于电弧淬火介质，并且还用于在断路器和承载电流触点的地球部分之间的绝缘介质。使用相同的变压器绝缘油。

BOCB的工作原理是，当油中的载流触点分离时，分离的触点之间就会产生电弧。电弧建立后会在电弧周围产生快速增长的气泡。动触点会远离电弧的固定触点，从而使电弧的电阻增大。在这里，增加的电阻会导致温度降低。因此，弧周围形成了还原的气体。

当电流通过零交叉时，BOCB中的电弧淬火发生。在全气密容器中，气泡封闭在油内。油将在气泡上围绕高压，这导致弧形的高压气体。当压力增加时，气体的去离子也会增加，这导致电弧淬火。氢气将有助于冷却油断路器中的电弧淬火。

好处

• 分解冷却性能好
• 油具有高介电强度
• 它充当地球和实时部分之间的绝缘体。
• 这里使用的油将在分解时吸收电弧能量

缺点

• 它不允许高速中断
• 电弧时间很长。

最小油断路器

它是一种用油作为中断介质的断路器。最小油断路器将在实时潜力处将中断单元放置在绝缘室中。但是中断室有绝缘材料。它需要少量的油，因此它被称为最小的油断路器。

好处

• 它需要更少的维护。
• 既适用于自动操作，也适用于手动操作。
• 它需要一个较小的空间
• MVA中的断裂成本也较少。

缺点

• 石油因碳化而变质。
• 有爆炸和火灾的可能性
• 由于它具有较少量的油，因此碳化增加。
• 从触点之间的空间中除去气体是非常困难的。

此外，断路器根据不同的类型进行分类，分别为:

基于电压类别

断路器的初始分类取决于要使用的功能电压。主要有两种基于电压的断路器，它们是:

• 高压 - 以超过1000V的电压电平实现。这些进一步分为75kV和123kV设备。
• 低电压 - 以低于1000V的电压电平实现

基于安装类型

这些装置也根据安装位置划分，这意味着封闭或露天位置。通常，这些在极高的电压下操作。封闭式断路器设计用于内部用于建筑物或那些具有阳光不透水化合物的断路器。在这两种之间的至关重要变化是包装结构和化合物，而诸如电流保持设备和功能之类的内部设计几乎相似。

基于外部设计类型

根据物理结构设计，断路器又分为两种类型:

死坦克类型-在这里，开关设备位于基极电位的容器中，并被屏蔽介质和断流器包围。这些主要在美国各州使用。

现场坦克类型- 这里，切换设备位于最大电位的容器中，并且由屏蔽介质和中断器括起来。这些主要是在欧洲和亚洲国家使用

基于中断介质类型

这是断路器的关键分类。这里根据电弧破坏方式和中断介质对设备进行分类。一般来说，这两个参数都是断路器构造的关键参数，并支配着其它构造因素。通常，油和空气被用作中断介质。除此之外，还有六氟化硫和真空作为中断介质。这两种是目前最常用的。

HVDC断路器

它是一种开关装置，它阻碍电路中的一般电流流动。当发生任何损坏时，设备中的机械触点之间就会产生距离，因此断路器进入开路状态。这里，电路的断开有点复杂，因为电流的流动只是单向的，不存在零电流。该装置的关键用途是阻止电路中高压范围的直流。而交流电路在零电流的情况下由于能量耗散几乎为零而无缝地阻挡电弧。接触距离需要恢复介质承受暂时恢复电压水平的能力。

在DC断路器断开设备的情况下，由于DC波不会具有空电流，问题更加复杂。义务电弧障碍物导致巨大的瞬态恢复电压水平的发展，并且由于没有电弧阻塞而变化，并且对机械触点导致最终损坏。在HVDC设备的构建中，大多数人都有三个问题，那些是：

• 阻碍弧线的再次撞击
• 过度储存能量
• 人造空电流的产生

标准断路器

这些设备致命地观察设备的功能。这些标准断路器是单极和双极的。

单极断路器

这些设备保持了特征

• 主要用于家庭应用
• 保护单励磁线
• 这给电路提供了将近120V的电压
• 他们拥有管理15到30安培的能力
• 单极断路器有三个品种，是全尺寸（宽度为1英寸），半尺寸（具有半英寸的宽度），双（具有两英寸宽度，由两个开关组成并管理耦合电路）。

双极断路器

这些设备保持了特征

• 这些将近120V / 240V的电压提供给电路
• 他们拥有管理15到30安培的能力
• 主要用于加热器和干燥器等巨大应用中
• 保护两根通电电线

在这篇文章中，不同类型的断路器，即空气断路器，SF6断路器，真空断路器，油断路器在一个简短的详细讨论，只是为了了解关于这些断路器的基本概念。还讨论了他们的细分以及优缺点。我们已经非常清楚地讨论了每个概念。如果您尚未理解任何主题，则会缺少任何信息，或者为工程学生实施任何电气项目，请随时评论以下部分。