I. Vilka är de tre respektive?
Belastningsbrytare
En kontrollanordning utrustad med en enkel ljusbågssläckningsmekanism, som kan skapa eller bryta kretsar under belastning. Den kan växla belastningsströmmar och vissa nivåer av överbelastningsström, men den kan inte avbryta kortslutningsströmmar. Därför måste den användas i serie med en högspänningssäkring, som tjänar till att rensa kortslutningsströmmar.
Funktioner för en lastbrytare:
1. Framställnings- och brytförmåga: På grund av sin bågsläckande kapacitet kan den skapa eller bryta belastningsströmmar samt överbelasta strömmar upp till en viss multipel (vanligtvis 3–4 gånger märkströmmen). Den kan också användas för att koppla om tomgångstransformatorer (med kapaciteter som överstiger gränserna för standardfrånskiljare) och längre tomgångsledningar; i vissa fall används den också för att byta kondensatorbank med stor kapacitet.
2. Byte: En lastbrytare kombinerad i serie med en strömbegränsande säkring kan fungera som ett alternativ till en effektbrytare. I den här konfigurationen hanterar lastbrytaren framställning och brytning av överbelastningsströmmar (upp till en specifik multipel), medan den strömbegränsande säkringen hanterar större överbelastningsströmmar och kortslutningsströmmar.
3. Integrerade enheter: En lastbrytare kombinerad med en strömbegränsande säkring definieras i nationella standarder som en "lastbrytare switch-säkring kombinationsenhet." Säkringen kan installeras på antingen matningssidan eller lastsidan av strömbrytaren. När frekvent byte av säkringen inte krävs, är den tidigare konfigurationen (säkring på försörjningssidan) att föredra; detta gör att lastbrytaren även fungerar som en frånskiljare, som isolerar den strömbegränsande säkringen från matningsspänningen.
Frånkopplingsbrytare (isolator)
En styranordning som saknar en ljusbågssläckningsmekanism, den primära funktionen för en frånkopplingsbrytare är att isolera en strömkälla och därigenom säkerställa säkert underhåll av annan elektrisk utrustning. Följaktligen får den inte användas under belastning. Under specifika förhållanden kan den dock användas för att ansluta eller koppla från lågeffektkretsar. Det är den mest använda och mest använda typen av enhet bland högspänningsställverk.
Funktioner för en frånkopplingsbrytare:
1. Vid öppning (avstängning) upprättar den ett pålitligt isolerande gap, vilket skapar ett synligt avbrott mellan utrustningen eller ledningen som genomgår underhåll och strömkällan, vilket säkerställer säkerheten för både underhållspersonal och själva utrustningen.
2. Det underlättar omkoppling eller omkonfigurering av kretsar baserat på driftskrav.
3. Den kan användas för att skapa eller bryta små strömmar i en krets, såsom laddningsströmmar från bussningar, samlingsskenor, kontakter eller korta kablar; kapacitiva strömmar från spänningsutjämnande kondensatorer på strömbrytare; cirkulerande strömmar under omkoppling av system med dubbla samlingsskenor; och excitationsströmmarna för spänningstransformatorer.
4. Beroende på dess specifika konstruktion kan den också användas för att tillverka eller bryta tomgångsströmmen för transformatorer inom ett visst kapacitetsområde.
Baserat på deras installationsmiljö klassificeras högspänningsfrånskiljare i utomhus- och inomhustyper.
Högspänningsfrånskiljare utomhus är designade för att motstå miljöfaktorer, såsom vind, regn, snö, föroreningar, kondens, is och kraftig frost, vilket gör dem lämpliga för installation i utomhusmiljöer.
Baserat på strukturen på deras isolerande stöd, kategoriseras de som en-kolumn, dubbel-kolumn eller tre-kolonn frånskiljare. Särskilt enkolumnomkopplare utnyttjar det vertikala utrymmet under överliggande samlingsskenor för att ge elektrisk isolering vid brytpunkten. Detta ger tydliga fördelar: det sparar utrymme, minskar mängden nödvändiga anslutningsledare och ger en mycket tydlig visuell indikation på om strömbrytaren är öppen eller stängd. Vid kraftöverföring med ultrahög spänning (UHV) resulterar användningen av en-kolumns frånkopplingsbrytare i transformatorstationer i ännu mer betydande utrymmesbesparingar.
I lågspänningsapplikationer används frånskiljningsbrytare främst i terminalkraftdistributionssystem för bostadshus och andra byggnader.
Vakuumbrytare
Vakuumbrytare är namngivna för användningen av ett högvakuum som både ljusbågssläckningsmediet och isoleringsmediet mellan kontakterna efter att ljusbågen har släckts. De används ofta i kraftdistributionsnätverk.
Vakuumbrytare är konstruerade för kraftdistribution inomhus i 3–10 kV, 50 Hz trefas AC-system. De tjänar till att skydda och kontrollera elektrisk utrustning i industri- och gruvföretag, kraftverk och transformatorstationer. De är särskilt väl lämpade för applikationer som kräver en oljefri miljö, minimalt underhåll och frekventa byten. Dessa brytare kan installeras i olika konfigurationer - som i utdragbara (metallbeklädda) ställverk, dubbelstegs ställverk eller fasta ställverk - för att styra och skydda högspänningsutrustning.
Funktionsprincip för en vakuumbrytare
När de rörliga och fasta kontakterna separeras av manövermekanismen genereras en elektrisk ljusbåge mellan dem. Den höga temperaturen gör att metallånga frigörs från kontaktytorna. På grund av kontakternas specialiserade design genereras ett magnetfält när ström flyter genom dem; detta fält tvingar bågen att röra sig snabbt längs kontaktytornas tangentiella riktning. En del av metallångan kondenserar på en metallcylinder (avskärmande lock), och när strömmen naturligt passerar genom noll, släcks ljusbågen. Den dielektriska styrkan mellan kontakterna återställs sedan snabbt.
Funktioner hos en vakuumbrytare
Strömbrytaren ger skydd mot överbelastningar, kortslutningar och underspänningsförhållanden, vilket effektivt skyddar både elektriska ledningar och strömkällor.
Ⅱ. Kärnskillnader mellan belastningsbrytare utomhus, frånskiljare och utomhusvakuumbrytare
| Punkt | Utomhus belastningsbrytare (LBS) | Frånskiljare / Isolator | Utomhusvakuumbrytare (VCB) |
|---|---|---|---|
| Primär funktion | Omkoppling av normal belastningsström och specificerad överbelastningsström | Ger en synlig och tillförlitlig isoleringslucka för underhåll | Styra lastström och åtgärda kortslutningsfel |
| Bågsläckande förmåga | Ja; kan avbryta belastningsströmmen | I huvudsak ingen; inte lämplig för on-load drift | Ja; vakuumljusbågsläckning |
| Bryter normal belastningsström | Ja | Inga | Ja |
| Brytande kortslutningsfelström | Generellt nej | Inga | Ja |
| Gör kortslutningsström | Viss kortslutningskapacitet | Tål kortslutningsström, men inte avsedd för att göra felström | Ja |
| Isoleringsfunktion | Kan ha ett isoleringsgap, men inte likvärdigt med en frånskiljare | Ja; synligt isoleringsgap | Generellt nej; kräver en frånskiljare eller utdragbar isolering |
| Skyddssamordning | Används ofta med säkringar | Ger inget skydd | Koordinerad med reläskydd |
| Typiska applikationer | Ring-huvudenheter, kompakta transformatorstationer, grenkretsar, transformatorskyddskombinationer | Underhållsisolering och omkopplingsoperationer | Matare, transformatorer, motorer och andra skyddade kretsar |
Kort sammanfattning:
Frånskiljare / Isolator- för säker isolering; kan inte användas på last.
Lastbrytare- för normal lastomkoppling; i allmänhet kan inte åtgärda kortslutningsfel.
Vakuumbrytare- för både lastomkoppling och kortslutningsfelsrensning; används med skyddsreläer.
Ⅲ.Vanliga kombinationer
Lastbrytare + säkring
Används vanligtvis för skydd av distributionstransformatorer. Lastbrytaren klarar normala kopplingsoperationer, medan säkringen ger skydd mot kortslutning och överbelastning. Fördelarna inkluderar en enkel struktur och lägre kostnad; Nackdelarna inkluderar behovet av att verifiera skyddskoordinationen och kravet att byta ut säkringen efter att den har gått.
Vakuumbrytare + frånskiljare (isoleringsbrytare)
Strömbrytaren hanterar avbrott av lastströmmar och felströmmar, medan frånskiljaren ger isolering för underhållsändamål. Denna konfiguration används ofta i applikationer som kräver både skyddsutlöst utlösning och ett synligt isoleringsgap.
Lastbrytare i en ringhuvudenhet (RMU)
Används i ring-main-kraftdistribution, grenanslutningar och paketstationer. Fokus ligger på normala växlingsoperationer och upprättande av en isoleringsposition; Kortslutningsskydd tillhandahålls vanligtvis av en säkring eller en skyddsanordning uppströms.
Utdragbar vakuumbrytare (lastbilstyp).
En isoleringsposition skapas genom att dra tillbaka strömbrytartrucken. Strängt taget är dock isoleringspositionen för en utdragsenhet inte identisk med den för en fristående frånskiljare; huruvida den uppfyller specifika isoleringskrav måste avgöras utifrån produktens design och relevanta tekniska standarder eller föreskrifter.
Kontakta oss
För produktförfrågningar, urvalssupport eller offerter, vänligen kontakta oss:pannie@hdswitchgear.com.
