中低壓斷路器性能、結構等區別
中低壓斷路器的作用是相同的,但由于應用在具體不同電力系統中,因此性能、結構等區別也是比較大的。
首先是電壓不同,電壓高低意味著絕緣以及電弧熄滅的實現方式不同,低壓一般690/480伏以下,絕緣距離>20mm已經足夠了,而中壓從3600伏開始到72000伏,最小空氣絕緣距離要求從60mm到600mm,因此對于中壓就不能簡單的以空氣作為絕緣介質。12kV最小空氣絕緣距離是125mm,早期曾經有空氣絕緣的斷路器,尺寸龐大。
中壓斷路器采用真空或六氟化硫氣體作為絕緣介質,斷路器斷口的間距可以明顯減少,如12kV真空斷路器斷口距離一般8-10mm,這樣操動機構的能量不需要很大就可以獲得較快的分合閘速度。
其次是滅弧,電弧距離大,電弧電壓高,低壓中由于在空氣中依靠滅弧柵滅弧,電弧距離較大,雖然中壓真空斷路器中電弧距離短,但能量大。交流電依靠過零點熄滅電弧 ,這時需要在斷路器兩側迅速恢復到系統電壓,電弧熄滅瞬間有瞬態恢復電壓,一般是2-3倍的額定電壓,低壓斷路器電流互感器/傳感器與智能脫扣單元一體,中壓斷路器類似設計僅用于柱上斷路器。
低壓框架斷路器參數

中壓真空斷路器參數

低壓斷路器與中壓斷路器的技術參數對比
1、額定電壓、額定電流、額定頻率這幾點是相同的;
2、短時耐受電流Icw,這一點中低壓是相同的,都是可以承受一定短路電流所造成的熱效應,即熱穩定。只是耐受時間低壓一般是1秒,而中壓一般要求3/4秒;當然還有峰值耐受電流,以考察斷路器承受短路時電動力產生的機械應力,即動穩定,低壓一般是熱穩定的2.2倍,即50kA對應的是110kA,而中壓50Hz情況下是2.5倍,如熱穩定50kA對應的動穩定值是125kA,60Hz應用下是2.6倍。
3、短路開斷電流,這個低壓斷路器有兩個,一個是額定運行短路Ics,還有一個是額定極限短路開斷電流Icu,Ics運行短路分斷能力,按規定的試驗程序所規定的條件,要求斷路器連續承載其額定電流能力的分斷能力,而Icu極限短路分斷能力,按規定的試驗程序所規定的條件,不要求斷路器連續承載其額定電流能力的分斷能力。斷路器的額定運行短路能力Ics是制造商按相應的額定工作電壓規定斷路器在規定的條件下應能分斷的運行短路分斷能力值。它用預期分斷電流(kA)表示,相當于額定極限短路分斷能力規定的百分數中的一檔并化整到最接近的整數。
4、電壽命,低壓斷路器的電壽命一般是額定電流的分斷次數,而中壓電壽命是驗證短路開斷能力(中壓真空斷路器默認額定電流的分斷次數和機械壽命一致),即可以開斷短路電流的次數,有E1級/E2級,如滿容量開斷30次等,也有按照GB/T1984標準定義的不同短路電流開斷次數組合的能力評估,如表1所列130次10%,130次30%,8次60%,6次100%開斷,共計開斷次數274次。
壽命試驗用來驗證電器在修理或更換部件之前所能完成的操作循環次數。壽命試驗作為電器在批量生產條件下統計壽命的基礎。
機械壽命試驗時電器的主電路應無電壓或電流。電壽命試驗,根據有關產品標準的規定,除了主電路通以電流以外,其余和機械壽命試驗相同。
5、低壓短路接通能力,指在規定的接通條件下電器能良好接通的電流值,包括開關電器接線端短路在內的接通能力。這一值在中壓斷路器叫做短路關合能力,即在短路情況下,斷路器也能可靠的合閘,也就是說,斷路器如果發現短路電流而終止合閘,拉弧等造成的危害更大,合閘后依靠Icw承受短路電流,進而根據保護原理動作開斷更加安全。
6、對于時間,直接動作的低壓斷路器,斷開時間開始的瞬間是電流增大到足以導致斷路器動作開始瞬間,通過脫扣器執行。中低壓斷路器都需要具有快速的分合閘速度,以便開斷、關合短路電流,因此原則上中低壓斷路器操動機構可以互用,施耐德的eVolis斷路器及VD4都是低壓斷路器改進的。但傳統低壓斷路器機構較為單薄,機械壽命少,而中壓斷路器強度高。
作者:滄海笑
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