知識ポイント:

サーキットブレーカーは、発電所や変電所における重要な制御および保護装置です。無負荷電流を遮断して閉じるだけではありません

高電圧回路の負荷電流を保護するだけでなく、保護装置や自動装置と連携して、万が一の場合に事故電流を迅速に遮断します。

システム障害の発生を抑制し、事故の拡大を防止し、システムの安全な運用を確保します。初期の頃から

1990 年代、中国の 35kV 以上の電力システムの石油サーキットブレーカーは、徐々に SF6 サーキットブレーカーに置き換えられました。

1、サーキットブレーカーの基本原理

サーキットブレーカーは変電所内の機械式スイッチデバイスで、通常の回路条件下で負荷電流を開閉、耐え、遮断することができます。

また、異常な回路条件下で指定された時間内に故障電流に耐えて遮断することもできます。消弧室は最も優れたものの 1 つです。

電力機器のオン/オフプロセス中に発生するアークを消し、安全な動作を保証するサーキットブレーカーの重要な部品。

電力システムの。高圧交流遮断器の消弧原理は、使用する絶縁媒体によって決まります。異なる断熱材

メディアは異なる消弧原理を採用するでしょう。同じ消弧原理でも、異なる消弧構造を持つことができます。弧は-

SF6遮断器の消火室には主に圧縮空気式と自己エネルギー式の2種類があります。圧縮空気アーク消火

45MPa（ゲージ圧20℃）のSF6ガスの場合、開弁過程でコンプレッサー室は0と相対運動します。

静止ピストンにより、コンプレッサー室内のガスが圧縮され、シリンダー外部のガスとの圧力差が形成されます。高圧

SF6 ガスはノズルからアークを強力に吹き出し、電流がゼロになるとアークを強制的に消滅させます。開口が完了すると、圧力がかかります。

圧力差はすぐになくなり、コンプレッサー内と外の圧力はバランスに戻ります。スタティックピストンにはチェックが付いていますので、

バルブを閉じるときの圧力差は非常に小さいです。自己エネルギー消弧室の基本構造は、メイン接点、静電気接点で構成されています。

アークコンタクト、ノズル、コンプレッサーチャンバー、ダイナミックアークコンタクト、シリンダー、熱膨張チャンバー、ワンウェイバルブ、補助コンプレッサーチャンバー、圧力

減圧弁と減圧スプリングです。開動作中、動作機構はトランスミッションシャフトとその内側のクランクアームを駆動します。

サポート内で絶縁ロッド、ピストンロッド、コンプレッサーチャンバー、可動アークコンタクト、メインコンタクト、ノズルを引っ張って下方に移動させます。とき

静的コンタクトフィンガとメインコンタクトが分離されていても、分離されていない静的アークコンタクトと可動アークコンタクトに沿って電流が流れます。

可動アーク接点と静止アーク接点が離れると、その間にアークが発生します。静的アーク接触部がノズルスロートから分離される前に、

アーク燃焼によって生成される高温 高圧ガスがコンプレッサーチャンバーに流入し、その中の冷たいガスと混合して温度が上昇します。

コンプレッサー室内の圧力。静的アーク接点がノズルスロートから分離された後、圧縮機室内の高圧ガスは

ノズルスロートから放出されたアークと可動アーク接触スロートが両方向にアークを消滅させます。閉動作時、動作機構は

可動接点、ノズル、ピストンにより静接点の方向に移動し、静接点を可動接点シートに挿入して、

図に示すように、可動接点と静的接点は良好な電気接触を持ち、閉じるという目的を達成します。

 
2、 サーキットブレーカーの分類

(1) 消弧媒体に応じて、油サーキットブレーカー、圧縮空気サーキットブレーカー、真空サーキットブレーカー、SF6 サーキットブレーカーに分けられます。

各サーキットブレーカーの消弧媒体は異なりますが、その働きは基本的に同じで、ブレーカーによって発生したアークを消すということです。

電気機器の安全な動作を確保するために、開路プロセス中に回路ブレーカーが作動します。

1) 油サーキットブレーカー: 消弧媒体として油を使用します。アークが油中で燃焼すると、油は高温で急速に分解し、蒸発します。

アークの周囲に気泡が形成され、アークが効果的に冷却され、アークギャップの導電性が低下し、アークの消滅が促進されます。弧-

油遮断器内に消火装置（チャンバー）を設置し、油とアークの接触を近づけ、気泡圧力を高めます。ノズルのとき

消弧室が開くと、ガス、油、油蒸気が空気の流れと液体の流れを形成します。特定の消弧装置構造によると、

アークは、水平方向にアークに対して垂直に吹き付けることも、縦方向にアークに対して平行に吹き付けることも、垂直方向と水平方向に組み合わせることで、強力かつ効果的に実行することができます。

アークがアークに吹き付けられるため、脱イオンプロセスが加速され、アーク時間が短縮され、サーキットブレーカーの遮断能力が向上します。

2) 圧縮空気遮断器: アーク消弧プロセスは特定のノズル内で完了します。ノズルはアークを吹き飛ばすための高速空気流を生成するために使用されます。

アークを消すためです。サーキットブレーカーが回路を遮断すると、圧縮空気によって生成される高速の空気流が大量の空気を奪うだけでなく、

アークギャップ内の熱により、アークギャップの温度が低下し、熱解離の進行が抑制されますが、同時に多くの量の熱が直接奪われます。

アークギャップ内の正イオンと負イオンを放出し、新鮮な高圧空気で接触ギャップを満たし、ギャップ媒体の強度を迅速に回復することができます。

したがって、圧縮空気遮断器は、油遮断器に比べて遮断能力が強く、作動が早く、遮断時間が短く、

自動再閉路では遮断能力は低下しません。

3) 真空遮断器: 絶縁および消弧媒体として真空を使用します。サーキットブレーカーが切断されると、金属蒸気の中でアークが燃焼します。

真空消弧室の接点材料によって発生するもので、略して真空アークと呼ばれます。真空アークが切れると、

アーク柱の内側と外側の圧力と密度は大きく異なり、アーク柱内の金属蒸気と荷電粒子は外側に拡散し続けます。

アーク柱の内部は、荷電粒子の連続的な外方への拡散と新しい粒子の連続的な蒸発の動的バランスにあります。

電極から。電流が減少すると金属蒸気の密度と荷電粒子の密度が減少し、電流が近づくと最終的に消滅します。

ゼロにするとアークは消えます。このとき、アーク柱の残留粒子は外側に広がり続け、アーク柱間の絶縁耐力は低下します。

骨折はすぐに回復します。絶縁耐力が電圧回復上昇速度よりも早く回復する限り、アークは消滅します。

4) SF6 サーキットブレーカー: SF6 ガスが絶縁および消弧媒体として使用されます。SF6 ガスは、良好な熱化学特性と優れた消弧性を備えた理想的な消弧媒体です。

強いマイナスの電気。

A. 熱化学は、SF6 ガスが良好な熱伝導特性を持っていることを意味します。SF6ガスは熱伝導率が高く、高温になるため、

アーク燃焼中にアークコアの表面に勾配があり、冷却効果が大きいため、アーク直径が比較的小さく、アークが発生しやすくなります。

絶滅。同時に、SF6 はアーク中での強い熱解離効果と十分な熱分解を示します。モノマーの数が多い

アーク中心にある S、F およびそれらのイオン。アーク燃焼プロセス中に、電力網のアークギャップに注入されるエネルギーは、回路のエネルギーよりもはるかに低くなります。

空気と油を消弧媒体として使用するブレーカー。したがって、接点材料の焼けが少なくなり、アークが消えやすくなります。

B. SF6 ガスの強い負性とは、ガス分子または原子が負イオンを生成する強い傾向を指します。アーク電離によって生成される電子は強力です。

SF6 ガスやその分解により生成されるハロゲン化分子や原子に吸着され、荷電粒子の移動度が大幅に低下します。

なぜなら、マイナスイオンとプラスイオンは簡単に中性の分子や原子に還元されるからです。したがって、ギャップ空間における導電性の消失は非常に大きくなります。

急速。アークギャップの導電率は急速に低下し、アークが消滅します。

(2) 構造タイプに応じて、磁極サーキットブレーカーとタンクサーキットブレーカーに分けることができます。

(3) 操作機構の性質に応じて、電磁操作機構サーキットブレーカー、油圧操作機構に分けられます。

サーキットブレーカー、空気圧操作機構サーキットブレーカー、スプリング操作機構サーキットブレーカー、永久磁石操作機構

サーキットブレーカー。

(4) 遮断数に応じて、シングル遮断サーキットブレーカーとマルチ遮断サーキットブレーカーに分けられます。多段遮断器は分割されています

均等化コンデンサ付きの回路ブレーカーと均等化コンデンサなしの回路ブレーカーに接続します。

3、 サーキットブレーカーの基本構造

サーキットブレーカーの基本構造には、主にベース、操作機構、伝達要素、絶縁支持要素、遮断要素などが含まれます。

代表的なサーキットブレーカーの基本構造を図に示します。

断路要素: 回路を接続および切断する回路ブレーカーの中心部分です。

伝達要素：動作指令や動作の運動エネルギーを可動接点に伝達します。

絶縁支持要素：遮断器本体を支持し、遮断要素の操作力およびさまざまな外力に耐え、接地を確保します。

遮断要素の絶縁。

動作機構：開閉動作エネルギーを提供するために使用されます。

ベース: サーキットブレーカーの支持と固定に使用されます。