Poin pengetahuan:

Pemutus sirkuit adalah peralatan kontrol dan perlindungan penting di pembangkit listrik dan gardu induk.Itu tidak hanya dapat memotong dan menutup arus tanpa beban

dan arus beban sirkuit tegangan tinggi, tetapi juga bekerja sama dengan perangkat perlindungan dan perangkat otomatis untuk dengan cepat memutus arus gangguan jika terjadi

kegagalan sistem, untuk mengurangi ruang lingkup kegagalan daya, mencegah perluasan kecelakaan, dan memastikan pengoperasian sistem yang aman.Sejak awal

Pada tahun 1990-an, pemutus sirkuit oli pada sistem tenaga di atas 35kV di Cina secara bertahap digantikan oleh pemutus sirkuit SF6.

1 、 Prinsip dasar pemutus sirkuit

Pemutus arus adalah perangkat sakelar mekanis di gardu induk yang dapat membuka, menutup, menahan, dan memutus arus beban dalam kondisi sirkuit normal,

dan juga dapat menahan dan memutus arus gangguan dalam kondisi sirkuit abnormal dalam waktu tertentu.Ruang pemadam busur adalah salah satu yang paling banyak

bagian penting dari pemutus sirkuit, yang dapat memadamkan busur listrik yang dihasilkan selama proses on-off peralatan listrik dan memastikan pengoperasian yang aman

dari sistem tenaga.Prinsip pemadaman busur pemutus sirkuit AC tegangan tinggi ditentukan oleh media isolasi yang digunakan.Insulasi yang berbeda

media akan mengadopsi prinsip pemadaman busur yang berbeda.Prinsip pemadaman busur yang sama dapat memiliki struktur pemadaman busur yang berbeda.Busur-

ruang pemadam pemutus sirkuit SF6 terutama mencakup dua jenis: tipe udara terkompresi dan tipe energi sendiri.Pemadaman busur udara terkompresi

ruang diisi dengan 0 Untuk gas SF6 45MPa (tekanan pengukur 20 ℃), selama proses pembukaan, ruang kompresor membuat gerakan relatif ke

piston statis, dan gas di ruang kompresor dikompresi, membentuk perbedaan tekanan dengan gas di luar silinder.Tekanan tinggi

Gas SF6 dengan kuat meniup busur melalui nosel, memaksa busur untuk padam ketika arus melewati nol.Setelah pembukaan selesai, tekanan

perbedaan akan segera hilang, dan tekanan di dalam dan di luar kompresor akan kembali seimbang.Karena piston statis dilengkapi dengan cek

katup, perbedaan tekanan saat menutup sangat kecil.Struktur dasar ruang pemadam busur energi diri terdiri dari kontak utama, statis

kontak busur, nozzle, ruang kompresor, kontak busur dinamis, silinder, ruang ekspansi termal, katup satu arah, ruang kompresor tambahan, tekanan

katup pengurang dan pegas penurun tekanan.Selama operasi pembukaan, mekanisme operasi menggerakkan poros transmisi dan lengan engkol dalamnya

di penyangga, sehingga menarik batang isolasi, batang piston, ruang kompresor, kontak busur bergerak, kontak utama dan nosel untuk bergerak ke bawah.Ketika

jari kontak statis dan kontak utama dipisahkan, arus tetap mengalir sepanjang kontak busur statis dan kontak busur bergerak yang tidak dipisahkan.

Ketika kontak busur bergerak dan statis dipisahkan, busur dihasilkan di antara keduanya.Sebelum kontak busur statis dipisahkan dari tenggorokan nosel,

suhu tinggi yang dihasilkan oleh pembakaran busur Gas bertekanan tinggi mengalir ke ruang kompresor dan bercampur dengan gas dingin di dalamnya, sehingga meningkatkan

tekanan di dalam ruang kompresor.Setelah kontak busur statis dipisahkan dari tenggorokan nosel, gas bertekanan tinggi di ruang kompresor

dikeluarkan dari tenggorokan nosel dan tenggorokan kontak busur bergerak di kedua arah untuk memadamkan busur.Selama operasi penutupan, mekanisme operasi

bergerak ke arah kontak statis dengan kontak bergerak, nozzle dan piston, dan kontak statis dimasukkan ke dalam dudukan kontak bergerak untuk membuatnya

kontak bergerak dan statis memiliki kontak listrik yang baik, sehingga mencapai tujuan penutupan, seperti yang ditunjukkan pada gambar.

 
2. Klasifikasi pemutus sirkuit

(1) Ini dibagi menjadi pemutus sirkuit oli, pemutus sirkuit udara terkompresi, pemutus sirkuit vakum dan pemutus sirkuit SF6 menurut media pemadam busur;

Walaupun media pemadam busur api dari masing-masing pemutus tenaga berbeda, namun pada dasarnya pekerjaan mereka sama, yaitu memadamkan busur listrik yang dihasilkan oleh pemutus arus.

pemutus sirkuit selama proses pembukaan, untuk memastikan pengoperasian peralatan listrik yang aman.

1) Pemutus sirkuit oli: gunakan oli sebagai media pemadam busur.Saat busur terbakar dalam minyak, minyak dengan cepat terurai dan menguap di bawah suhu tinggi

busur, dan membentuk gelembung di sekitar busur, yang secara efektif dapat mendinginkan busur, mengurangi konduktivitas celah busur, dan mempromosikan busur untuk memadamkan.Sebuah busur-

alat pemadam (ruang) dipasang di pemutus sirkuit oli untuk menutup kontak antara oli dan busur, dan tekanan gelembung dinaikkan.Saat nosel

dari ruang pemadam busur dibuka, gas, minyak dan uap minyak membentuk aliran udara dan aliran cairan.Menurut struktur perangkat pemadam busur spesifik,

busur dapat ditiup tegak lurus dengan busur secara horizontal, sejajar dengan busur secara longitudinal, atau digabungkan secara vertikal dan horizontal, untuk menerapkan yang kuat dan efektif

busur bertiup pada busur, sehingga mempercepat proses deionisasi, mempersingkat waktu busur, dan meningkatkan kapasitas pemutusan pemutus sirkuit.

2) Pemutus sirkuit udara terkompresi: proses pemadaman busurnya diselesaikan dalam nosel khusus.Nosel digunakan untuk menghasilkan aliran udara berkecepatan tinggi untuk meniup busur

untuk memadamkan busur.Ketika pemutus sirkuit memutus sirkuit, aliran udara berkecepatan tinggi yang dihasilkan oleh udara terkompresi tidak hanya menghilangkan sejumlah besar

panas di celah busur, sehingga mengurangi suhu celah busur dan menghambat perkembangan disosiasi termal, tetapi juga secara langsung menghilangkan sejumlah besar

ion positif dan negatif di celah busur, dan mengisi celah kontak dengan udara segar bertekanan tinggi, sehingga kekuatan media celah dapat pulih dengan cepat.

Oleh karena itu, dibandingkan dengan pemutus sirkuit oli, pemutus sirkuit udara terkompresi memiliki kemampuan pemutusan yang kuat dan tindakan cepat. Waktu pemutusan singkat, dan

kapasitas pemutusan tidak akan berkurang dalam penutupan otomatis.

3) Pemutus sirkuit vakum: gunakan vakum sebagai isolasi dan media pemadam busur.Ketika pemutus sirkuit terputus, busur terbakar dalam uap logam

dihasilkan oleh bahan kontak dari ruang pemadam busur vakum, yang disebut busur vakum singkatnya.Ketika busur vakum terputus, karena

tekanan dan kerapatan di dalam dan di luar kolom busur sangat berbeda, uap logam dan partikel bermuatan di kolom busur akan terus berdifusi ke luar.

Bagian dalam kolom busur berada dalam keseimbangan dinamis dari difusi keluar yang terus menerus dari partikel bermuatan dan penguapan partikel baru yang terus menerus

dari elektroda.Saat arus berkurang, kerapatan uap logam dan kerapatan partikel bermuatan berkurang, dan akhirnya menghilang saat arus mendekati

ke nol, dan busur padam.Pada saat ini, sisa partikel kolom busur terus menyebar ke luar, dan kekuatan insulasi dielektrik antara

patah tulang pulih dengan cepat.Selama kekuatan insulasi dielektrik pulih lebih cepat daripada kecepatan peningkatan pemulihan tegangan, busur akan padam.

4) Pemutus sirkuit SF6: Gas SF6 digunakan sebagai media isolasi dan pemadam busur.Gas SF6 adalah media pemadam busur yang ideal dengan termokimia yang baik dan

listrik negatif yang kuat.

A. Secara termokimia berarti gas SF6 memiliki karakteristik konduksi panas yang baik.Karena konduktivitas termal gas SF6 yang tinggi dan suhu yang tinggi

gradien pada permukaan inti busur selama pembakaran busur, efek pendinginannya signifikan, sehingga diameter busur relatif kecil, yang kondusif untuk busur

kepunahan.Pada saat yang sama, SF6 memiliki efek disosiasi termal yang kuat di busur dan dekomposisi termal yang memadai.Ada sejumlah besar monomer

S, F dan ionnya di pusat busur.Selama proses pembakaran busur, energi yang disuntikkan ke celah busur jaringan listrik jauh lebih rendah daripada sirkuit

pemutus dengan udara dan minyak sebagai media pemadam busur.Oleh karena itu, bahan kontak lebih sedikit terbakar dan busur lebih mudah dipadamkan.

B. Negatifitas kuat gas SF6 adalah kecenderungan kuat molekul gas atau atom untuk menghasilkan ion negatif.Elektron yang dihasilkan oleh ionisasi busur sangat kuat

diserap oleh gas SF6 dan molekul terhalogenasi dan atom yang dihasilkan oleh dekomposisinya, sehingga mobilitas partikel bermuatan berkurang secara signifikan, dan

karena ion negatif dan ion positif mudah direduksi menjadi molekul dan atom netral.Oleh karena itu, hilangnya konduktivitas di ruang celah sangat besar

cepat.Konduktivitas celah busur berkurang dengan cepat, yang menyebabkan busur padam.

(2) Menurut jenis strukturnya, dapat dibagi menjadi pemutus sirkuit tiang porselen dan pemutus sirkuit tangki.

(3) Menurut sifat mekanisme operasi, itu dibagi menjadi pemutus sirkuit mekanisme operasi elektromagnetik, mekanisme operasi hidrolik

pemutus sirkuit, mekanisme operasi pneumatik pemutus sirkuit, mekanisme operasi pegas pemutus sirkuit dan mekanisme operasi magnet permanen

pemutus arus.

(4) Ini dibagi menjadi pemutus sirkuit pemutus tunggal dan pemutus sirkuit multi pemutus sesuai dengan jumlah pemutusan;Pemutus sirkuit multi-putus terbagi

menjadi pemutus sirkuit dengan menyamakan kapasitor dan pemutus sirkuit tanpa menyamakan kapasitor.

3. Struktur dasar pemutus sirkuit

Struktur dasar pemutus sirkuit terutama meliputi alas, mekanisme operasi, elemen transmisi, elemen pendukung insulasi, elemen pemutus, dll.

Struktur dasar pemutus sirkuit tipikal ditunjukkan pada gambar.

Elemen pemutus: Ini adalah bagian inti dari pemutus sirkuit untuk menghubungkan dan memutuskan sirkuit.

Elemen transmisi: mentransfer perintah operasi dan energi kinetik operasi ke kontak yang bergerak.

Elemen pendukung isolasi: mendukung badan pemutus sirkuit, menanggung gaya operasi dan berbagai kekuatan eksternal dari elemen pemutus, dan memastikan tanah

isolasi elemen pemutus.

Mekanisme operasi: digunakan untuk menyediakan energi operasi pembukaan dan penutupan.

Base: digunakan untuk mendukung dan memperbaiki pemutus sirkuit.