เซอร์ กิ ต เบรก เกอร์ แรงดันไฟฟ้าสูง

เบรกเกอร์วงจรที่แตกต่างกัน

บทความทางเทคนิคนี้กล่าวถึงสองสิ่งที่สำคัญการจำแนกประเภทของเบรกเกอร์ - ตามระดับแรงดันไฟฟ้า (จากแรงดันไฟฟ้าต่ำถึงปานกลางและแรงดันไฟฟ้าสูง) และอันดับที่สองด้วยเทคโนโลยี

ประเภทและเทคโนโลยีหลักของเบรกเกอร์วงจร (ตั้งแต่ 1,000 V MCB ถึง 1,000 kV dead tank breaker)

สารบัญ:

• ระดับแรงดันของเบรกเกอร์วงจร:
  1. แรงดันไฟฟ้าสูง (สูงกว่า 50 kV ถึง 1200 kV)
     1. HV ตัดการเชื่อมต่อเบรกเกอร์ (DCB)
     2. HV Live-tank
     3. HV Dead-tank
  2. เบรกเกอร์แรงดันไฟฟ้าปานกลาง (1,000 V ถึง 50 kV)
  3. เบรกเกอร์แรงดันไฟฟ้าต่ำ (0 - 1,000 V)
• เทคโนโลยีเบรกเกอร์เซอร์กิต:
  • การใช้งาน CB และการเปรียบเทียบ
  • อากาศ / ก๊าซ:
    • เบรกเกอร์อากาศ (ACB)
    • ระเบิดทางอากาศ
    • เบรกเกอร์ sF6
  • สูญญากาศ
  • น้ำมัน (เป็นกลุ่มเฮ้ยลิตรและ น้ำมันขั้นต่ำ)

เบรกเกอร์วงจรตามระดับแรงดัน:

แรงดันไฟฟ้าสูง (สูงกว่า 50 kV ถึง 1200 kV)

1. การตัดการเชื่อมต่อ Circuit Breaker (DCB)

Disconnecting Circuit Breaker (DCB) เป็นเบรกเกอร์แรงดันสูงแทนการรวมกันของ เบรกเกอร์และอุปกรณ์ตัดการเชื่อมต่อแยกกัน. ฟังก์ชั่นตัดการเชื่อมต่อจะรวมอยู่ในห้องแยก

นั่นหมายความว่าเซอร์กิตเบรกเกอร์ตอบสนองความต้องการทั้งหมดของเบรกเกอร์เช่นเดียวกับการตัดการเชื่อมต่อ

การออกแบบของ DCB มักจะเป็นเช่นเดียวกับเบรกเกอร์มาตรฐานยกเว้นว่าจะใช้ระดับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นและมีอุปกรณ์ที่จะล็อค DCB โดยอัตโนมัติในตำแหน่งเปิด

ข้อดีของ DCB คือ มันกำจัดสวิตช์ตัดการเชื่อมต่อแยกต่างหากซึ่งยังลดขนาดของสถานีย่อย ข้อเสียอย่างหนึ่งของ DCB คือต้องถอดบัสบัสทั้งหมดออกเมื่อทำการบำรุงรักษาใน DCB เนื่องจากด้านหนึ่งของ DCB จะยังคงมีพลังงานอยู่เสมอ

Disconnecting Circuit Breaker (DCB) แทนที่การรวมกันแบบดั้งเดิมของ Circuit Breaker และถอดแยก

กลับไปที่สารบัญ↑

2. วงจรตัดกระแสสดถัง

เบรกเกอร์รถถังสดถูกนำมาใช้ในระดับแรงดันสูง บนเบรกเกอร์สดของรถถัง ห้องผู้ขัดขวางถูกแยกจากพื้นด้วยฉนวน ซึ่งอาจเป็นได้ทั้งเครื่องเคลือบหรือวัสดุผสมและมีศักยภาพสูง ระดับแรงดันกำหนดความยาวของลูกถ้วยสำหรับห้องผู้ขัดขวางและคอลัมน์ลูกถ้วย

ในเบรกเกอร์วงจรมีชีวิตสด ไม่มีกระแสไฟฟ้าผิดปกติเกิดขึ้น ระหว่างชุดผู้ขัดขวางและตัวเรือนดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้หม้อแปลงกระแสเดียวต่อชุดประกอบเสา

คุณสมบัติเพิ่มเติมของเบรกเกอร์วงจรมีชีวิตอยู่คือช่องเก็บก๊าซขนาดเล็ก ข้อดีของปริมาณก๊าซต่ำคือมีปริมาณงานซ่อมบำรุงก๊าซลดลง

เบรกเกอร์วงจรสด

กลับไปที่สารบัญ↑

3. เบรกเกอร์แบบ Dead-tank

Dead-tank เป็นเบรกเกอร์แรงดันสูง คุณสมบัติที่แตกต่างของเทคโนโลยีรถถังตายคือ ห้องผู้ขัดขวางจะอยู่ในที่อยู่อาศัยที่ทำจากโลหะสายดิน. ด้วยการออกแบบนี้ก๊าซ SF6 ที่บรรจุในถังจะป้องกันส่วนที่มีไฟฟ้าแรงสูงของชุดหน้าสัมผัสจากตัวเรือน

บูชบูชกลางแจ้งเชื่อมต่อห้องอินเทอร์เรเตอร์กับขั้วแรงดันสูง

การก่อสร้างนี้หมายถึงความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นความผิดพลาดของโลกภายในหรือการลัดวงจรภายในถังและความเสี่ยงไม่สามารถถูกละเลยได้ เพื่อจัดการกับสถานการณ์เหล่านั้นโดยปกติบูชทั้งสองด้านของถังจะติดตั้งหม้อแปลงกระแสที่เชื่อมต่อกับรีเลย์ป้องกัน

เบรกเกอร์รถถังที่ตายแล้ว มีข้อได้เปรียบในกรณีแผ่นดินไหว!

เบรกเกอร์วงจร Dead-tank

กลับไปที่สารบัญ↑

4. เบรกเกอร์แรงดันไฟฟ้าขนาดกลาง

เบรกเกอร์วงจรแรงดันไฟฟ้าขนาดกลางครอบคลุมแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 1,000 V ถึง 50 kV คำว่า ‘แรงดันไฟฟ้าปานกลาง’ได้ถูกนำมาใช้สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการสำหรับการจ่ายพลังงานในระดับภูมิภาคซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของช่วงแรงดันไฟฟ้าสูง AC 1kV มากถึงและรวมถึง AC 52kV.

แรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการส่วนใหญ่ในระบบแรงดันไฟฟ้าปานกลางอยู่ใน 3kV AC ถึง 40.5kV ช่วง AC.

ในระบบจ่ายไฟและระบบจำหน่ายเบรกเกอร์วงจรแรงดันไฟฟ้าขนาดกลางจะถูกติดตั้งใน:

1. สถานีพลังงานสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและระบบจ่ายสถานี
2. สถานีย่อยของหม้อแปลงหลักระดับการกระจาย (ระบบการจัดหาสาธารณะหรือระบบของ บริษัท อุตสาหกรรมขนาดใหญ่) ซึ่งพลังงานที่จ่ายจากระบบไฟฟ้าแรงสูงถูกเปลี่ยนเป็นแรงดันไฟฟ้าปานกลาง
3. อุปทานในท้องถิ่นหม้อแปลงไฟฟ้าหรือการถ่ายโอนลูกค้าสถานีย่อยสำหรับผู้บริโภคขนาดใหญ่ (ระดับการกระจายรอง) ซึ่งพลังงานถูกเปลี่ยนจากแรงดันไฟฟ้าปานกลางถึงต่ำและกระจายไปยังผู้บริโภค

เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศแรงดันไฟฟ้าปานกลางขนาด 24 kV ในร่มที่ติดตั้งอยู่บนรถบรรทุกพิมพ์ VD4

กลับไปที่สารบัญ↑

5. ตัดวงจรแรงดันไฟฟ้าต่ำ

เบรกเกอร์วงจรแรงดันไฟฟ้าต่ำเป็นเรื่องธรรมดา การใช้งานในประเทศเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมสูงถึง 1,000 V AC. สามารถจัดอันดับ Molded Case Circuit Breaker (MCCB) สูงถึง 2500 A. พวกเขาจะใช้ความร้อนหรือแม่เหล็กความร้อน CBs เหล่านี้มักถูกติดตั้งในกล่องดึงออกซึ่งอนุญาตให้นำออกและสับเปลี่ยนได้โดยไม่ต้องถอดสวิตช์

MCCBs ขนาดใหญ่บางตัวนั้นทำงานโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าจากระยะไกลซึ่งมักเป็นส่วนหนึ่งของระบบสวิตช์ถ่ายโอนอัตโนมัติสำหรับพลังงานสแตนด์บาย

เทคโนโลยีเบรกเกอร์เซอร์กิต

การใช้งาน CB และการเปรียบเทียบ

เบรกเกอร์วงจรส่วนใหญ่สามารถแบ่งออกเป็น สามกลุ่มขึ้นอยู่กับสื่อที่ล้อมรอบ (ฉนวน) หน้าสัมผัสเบรกเกอร์. ในกลุ่มหนึ่งมันคืออากาศหรือก๊าซอื่น ๆ ในสุญญากาศที่สองและในน้ำมันที่สาม

• อากาศ / ก๊าซ:
  • เบรกเกอร์อากาศ (ACB)
  • ระเบิดทางอากาศ
  • เบรกเกอร์ sF6
• สูญญากาศ
• น้ำมัน:
  • น้ำมันเทกอง
  • น้ำมันขั้นต่ำ

เบรกเกอร์วงจรหุ้มฉนวน SF6 มีมากขึ้นหรือน้อยกว่าประเภทที่ติดตั้งเฉพาะภายในเครือข่ายการส่งข้อมูลในวันนี้ส่วนใหญ่เนื่องจากการจัดอันดับโดยรวมที่สูงและลักษณะที่สัมพันธ์กับราคาของมัน อย่างไรก็ตามด้วยการปรับปรุงใหม่ด้วยการออกแบบเครื่องดูดสูญญากาศพวกเขายังกลายเป็นเรื่องธรรมดาที่ช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าของเครือข่ายการส่งสัญญาณ

วันนี้พวกเขาสามารถจัดการกับแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 252 kV แต่ก็ยังมีราคาแพงมาก.

เบรกเกอร์สุญญากาศนั้นมักจะถูกติดตั้งที่ระดับแรงดันไฟฟ้าของระบบ 70 kV และต่ำกว่า. ทั้ง SF6 และเบรกเกอร์สูญญากาศเป็นเรื่องธรรมดามากในเครือข่ายการกระจายของวันนี้

AIS หรือ GIS

สถานีย่อยมักถูกสร้างขึ้นเป็นสวิตช์เกียร์ฉนวนอากาศ (AIS) โดยใช้ open air เป็นสื่อกลางในการป้องกันระหว่างเฟสและอุปกรณ์ต่าง ๆ

สวิตช์เกียร์แบบหุ้มฉนวนก๊าซ (GIS) ได้รับการออกแบบและการรวมกันของโมดูลฟังก์ชั่นที่ได้มาตรฐานเช่นเบรกเกอร์วงจร, อุปกรณ์ตัดการเชื่อมต่อ, สวิตช์โลก, หม้อแปลงกระแสและแรงดันไฟฟ้า

ข้อได้เปรียบที่สำคัญกับการติดตั้ง GIS คือ การลดพื้นที่ที่ต้องการเมื่อเปรียบเทียบกับสถานีไฟฟ้าที่มีฉนวนอากาศ. ช่วงเวลาการบำรุงรักษาและทดสอบสำหรับเบรกเกอร์วงจรที่ติดตั้งใน GIS นั้นยังเปรียบเทียบกับ AIS อีกต่อไป

กลับไปที่สารบัญ↑

อากาศ / แก๊ส

1. เบรกเกอร์อากาศ (ACB)

ACB สามารถใช้งานได้ทั้งเป็นตัวแบ่งวงจร ระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงดันต่ำและเพื่อการป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้า ในสิ่งอำนวยความสะดวกและอุตสาหกรรม

หลักการทำลายที่พบบ่อยคือการใช้สนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสไฟฟ้าผ่าน ACB เพื่อบังคับให้โค้งส่วนต่อประสานฉนวนลามิเนต เมื่ออาร์คเข้าไปเพิ่มเติมในระหว่าง lamells ในที่สุดระยะทางในการรักษาอาร์กเกินและมันก็ดับไป

กลับไปที่สารบัญ↑

2. เบรกเกอร์อากาศระเบิด

เบรกเกอร์วงจรระเบิดอากาศเข้ามาใช้ช่วงทศวรรษที่ 1930 และกลายเป็นเบรกเกอร์ทั่วไปในการใช้งานแรงดันสูงและแรงดันไฟฟ้าสูงมาก การออกแบบที่แข็งแกร่งมีความน่าเชื่อถือและแข็งแกร่ง แต่มีเสียงดัง จำเป็นต้องหยุดพักหลายครั้งสำหรับแรงดันไฟฟ้าสูงและมักพบกับตัวต้านทานแบบเปิด

อากาศถูกอัดในอ่างเก็บน้ำมากถึง 14 บาร์ หน้าสัมผัสถูกเปิดโดยการระเบิดของอากาศที่เกิดจากการเปิดวาล์ว อากาศอัดจะถูกปล่อยออกมาและมุ่งไปยังส่วนโค้งด้วยความเร็วสูง การระเบิดของอากาศทำให้อาร์คเย็นลงและกวาดผลิตภัณฑ์อาร์คออก สิ่งนี้จะเพิ่มความเป็นฉนวนของตัวกลางระหว่างหน้าสัมผัสและป้องกันไม่ให้เกิดการสร้างส่วนโค้งขึ้นใหม่.

ส่วนโค้งดับและกระแสไฟฟ้าถูกขัดจังหวะ เวลา arcing สั้นเมื่อเทียบกับ CB น้ำมันให้ผลกระทบต่ำในการติดต่อหลัก

กลับไปที่สารบัญ↑

3. เบรกเกอร์ SF6

ซัลเฟอร์เฮกซ่าฟลูออไรด์ (SF6) เป็นสารเฉื่อยที่มีน้ำหนักมากก๊าซที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนและการดับอาร์กดี ความเป็นฉนวนของก๊าซจะเพิ่มขึ้นตามแรงดัน เป็นก๊าซที่มีประจุลบซึ่งหมายความว่าอิเล็กตรอนอิสระถูกดึงดูดเข้าหาแก๊สและไม่สามารถเคลื่อนที่ได้

ผลที่ตามมาของลักษณะนี้คือ ความเป็นฉนวนสูง.

การ Arcing สามารถสร้างผลพลอยได้จากการสลายตัวของสารพิษได้มากกว่าหรือน้อยกว่าซึ่งต้องการความต้องการสูงในการรีไซเคิลและกำจัดก๊าซ

เบรกเกอร์วงจร SF6 ทนต่อการสึกหรอของหน้าสัมผัสหลักน้อยกว่าเบรกเกอร์อากาศและน้ำมัน หลักการทำลายคือ เพื่อทำให้อาร์คเย็นลงโดยการเป่าแก๊สด้วยแรงดันสูงไปยังหน้าสัมผัสที่กำลังพุ่งขึ้น.

มีสองประเภทหลักคือ ปักเป้าและระเบิดตัวเอง. ชนิดของปลาปักเป้าสร้างแรงดันแก๊สโดยใช้ปั๊มลูกสูบในขณะที่การระเบิดด้วยตนเองใช้ประโยชน์จากแรงดันที่เกิดจากความร้อนจากอาร์ค ข้อได้เปรียบของปลาปักเป้าประเภทคือมันมีคุณสมบัติทำลายที่ดีสำหรับทุกระดับปัจจุบัน

ข้อเสียคือ มันต้องใช้แรงเชิงกลมากขึ้นในการทำงานต้องใช้กลไกการทำงานที่ใหญ่กว่า. ข้อดีของการระเบิดด้วยตนเองคือ มันต้องใช้พลังงานน้อยลงถึง 50% มากกว่าเบรกเกอร์ปักเป้าเพื่อใช้งาน แต่มีคุณสมบัติการแตกหักได้ดี

กลับไปที่สารบัญ↑

เบรกเกอร์สุญญากาศ

เบรกเกอร์สุญญากาศถูกใช้งานสูงถึง 70 kV เนื่องจากไม่มีก๊าซที่จะแตกตัวเป็นไอออนส่วนโค้ง, ฉนวนช่องว่างมีขนาดเล็กกว่าในเบรกเกอร์วงจรอื่น ๆ ส่วนโค้งจะเกิดขึ้นจากวัสดุที่สัมผัสกับไอ ระยะห่างของฉนวนในตัวแบ่งสูญญากาศเป็นเรื่องเกี่ยวกับ ระหว่าง 11-17 มม. โดยปกติจะมีการหยุดหนึ่งครั้งต่อเฟส แต่อาจมีผู้ขัดจังหวะสองชุดในซีรีส์

แผ่นสัมผัสถูกสร้างขึ้นเพื่อดำเนินการกระแสในลักษณะที่สร้างสนามแม่เหล็กที่ทำให้ส่วนโค้งหมุนและดับ ประโยชน์ที่ได้จากการอาร์คแบบหมุนคือการกระจายความร้อนที่สม่ำเสมอ

ข้อดีอื่น ๆ ที่มีเบรกเกอร์สูญญากาศเป็นของพวกเขาอายุการใช้งานค่อนข้างนานและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมค่อนข้าง จำกัด เนื่องจากได้รับการออกแบบโดยไม่มีก๊าซพิษและส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องน้อย

เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศยัง ประสบการสึกหรอน้อยลงในการติดต่อหลักกว่าอากาศและเบรกเกอร์วงจรน้ำมัน.

กลับไปที่สารบัญ↑

เบรกเกอร์วงจรน้ำมัน

น้ำมันเทกอง

การหยุดชะงักในปัจจุบันเกิดขึ้นในถังน้ำมัน น้ำมันจะทำให้เย็นลงและดับส่วนโค้งและยังเป็นฉนวน ประเภทนี้ส่วนใหญ่จะใช้ในระดับการกระจายและต้องการการบำรุงรักษามากในการติดต่อหลัก

เบรกเกอร์วงจรน้ำมันจำนวนมาก

กลับไปที่สารบัญ↑

น้ำมันขั้นต่ำ

มันถูกใช้ในระบบส่งกำลังและสถานีย่อยและต้องการน้ำมันในปริมาณเล็กน้อยและทำงานได้อย่างรวดเร็ว

กลับไปที่สารบัญ↑

การอ้างอิง //

• คู่มือการทดสอบเบรกเกอร์โดย MEGGER
• การฝึกอบรมเบรกเกอร์แรงดันปานกลาง NRC