회로 차단기

전압 등급, 구조 유형, 차단 유형과 같은 기능에 따라 회로 차단기의 많은 분류를 만들 수 있습니다. 및 구조적 특징.

Low-voltageEdit

저전압 (1,000VAC 미만) 유형은 가정용, 상업용 및 산업용 애플리케이션에서 일반적이며 다음을 포함합니다.

• 미니어처 회로 차단기 (MCB)-최대 125A의 정격 전류. 일반적으로 트립 특성은 조정할 수 없습니다. 열 또는 열 자기 작동. 위에 설명 된 차단기가이 범주에 속합니다.
• MCCB (몰드 케이스 회로 차단기)-최대 1,600A의 정격 전류. 열 또는 열 자기 작동. 트립 전류는 더 큰 정격에서 조정할 수 있습니다.
• 저전압 전원 회로 차단기는 저전압 배전반 또는 배전반 캐비닛의 다층에 장착 할 수 있습니다.

The 저전압 회로 차단기의 특성은 IEC 947과 같은 국제 표준에 의해 제공됩니다. 이러한 회로 차단기는 스위치 기어를 분해하지 않고도 제거 및 교환이 가능한 인출 형 인클로저에 설치되는 경우가 많습니다.

대형 저전압 성형 케이스 및 전원 회로 차단기에는 전기 모터 작동자가있을 수 있으므로 원격 제어로 열고 닫을 수 있습니다. 이들은 대기 전력을위한 자동 전환 스위치 시스템의 일부를 구성 할 수 있습니다.

저전압 회로 차단기는 또한 지하철 용 DC와 같은 직류 (DC) 애플리케이션을 위해 만들어집니다. 직류 회로 차단기는 아크가 연속적이기 때문에 특수 차단기가 필요합니다. AC 아크가 매 반주기마다 나가는 경향이있는 것과 달리 직류 회로 차단기에는 아크를 빠르게 늘리는 자기장을 생성하는 분출 코일이 있습니다. 소형 회로 차단기는 장비에 직접 설치되거나 차단기 패널에 배치됩니다.

DIN 레일 장착 열 자기 소형 회로 차단기는 유럽 전역의 현대 가정용 소비자 장치 및 상업용 배전반에서 가장 일반적인 스타일입니다. 설계에는 다음 구성 요소가 포함됩니다.

1. 액추에이터 레버-회로 차단기를 수동으로 트립하고 재설정하는 데 사용됩니다. 또한 회로 차단기의 상태 (켜짐 또는 꺼짐 / 트립 됨)를 나타냅니다. 대부분의 차단기는 레버가 “켜짐”위치에 고정되거나 잠겨 있어도 여전히 트립 할 수 있도록 설계되었습니다. 이를 “자유 트립”또는 “포지티브 트립”작동이라고도합니다.
2. 액추에이터 메커니즘-접점을 강제 또는 분리합니다.
3. 접점-접촉 및 차단시 전류를 허용합니다. 분리 할 때 전류.
4. 단자
5. 바이메탈 스트립-더 작고 장기적인 과전류에 대응하여 접점 분리
6. 교정 나사-제조업체가 정밀하게 조정할 수 있습니다. 조립 후 장치의 트립 전류
7. 솔레노이드-높은 과전류에 반응하여 접점을 빠르게 분리
8. 아크 분배기 / 소화기

Solid stateEdit

디지털 회로 차단기로도 알려진 솔리드 스테이트 회로 차단기는 기계적 수준에서 전기로 발전된 회로 차단기 기술을 약속하는 기술 혁신입니다. 이는 마이크로 초 단위로 회로 절단, 회로 부하 모니터링 개선 및 수명 연장과 같은 몇 가지 이점을 약속합니다.

MagneticEdit

자기 회로 차단기는 당기는 솔레노이드 (전자석)를 사용합니다. 힘은 전류와 함께 증가합니다. 특정 디자인은 솔레노이드의 힘 외에 전자기력을 활용합니다. 회로 차단기 접점은 래치로 닫힌 상태로 유지됩니다. 솔레노이드의 전류가 회로 차단기의 정격 이상으로 증가하면 솔레노이드의 풀이 래치를 해제하여 스프링 동작에 의해 접점이 열리도록합니다. 미국에서 가장 일반적으로 사용되는 회로 차단기입니다.

Thermal-magneticEdit

유럽 및 유사한 배선 배열을 사용하는 국가의 대부분의 배전반에서 발견되는 유형 인 열 자기 회로 차단기는 전류의 큰 서지 (단락) 및 바이메탈 스트립 응답에 순간적으로 반응하는 전자석을 사용하여 두 기술을 통합합니다. 덜 극단적이지만 장기적인 과전류 조건. 회로 차단기의 열 부분은 더 큰 과전류에 대해 회로 차단기를 더 빨리 트립하지만 더 작은 과부하가 더 오래 지속될 수 있도록하는 시간 응답 기능을 제공합니다. 모터가 작동 할 때 발생하는 스파이크 r 기타 비저항 부하가 켜져 있습니다.단락시 매우 큰 과전류로 인해 자기 소자는 의도적 인 추가 지연없이 회로 차단기를 트립합니다.

Magnetic-hydraulicEdit

자기 유압 회로 차단기는 솔레노이드를 사용합니다. 접점을 열기위한 작동력을 제공하는 코일. 자기 유압 차단기는 점성 유체를 사용하는 유압 시간 지연 기능을 통합합니다. 스프링은 전류가 차단기 정격을 초과 할 때까지 코어를 제한합니다. 과부하시 솔레노이드 운동의 속도는 유체에 의해 제한됩니다. 지연은 모터 시동, 전원 공급 장비 등에 대한 정상 작동 전류를 초과하는 짧은 전류 서지를 허용합니다. 단락 전류는 코어 위치에 관계없이 래치를 해제하기에 충분한 솔레노이드 힘을 제공하므로 지연 기능을 우회합니다. 주변 온도는 시간 지연에 영향을 주지만 자기 차단기의 정격 전류에는 영향을주지 않습니다.

1000V 이상의 회로에 적용되는 대형 전원 회로 차단기는 접점 작동 메커니즘에 유압 요소를 통합 할 수 있습니다. 유압 에너지는 펌프에 의해 공급되거나 어큐뮬레이터에 저장 될 수 있습니다. 이들은 오일이 아크 소화 매체 인 오일로 채워진 회로 차단기와는 다른 유형을 형성합니다.

일반 트립 (그룹) 차단기 편집

하나의 오류로 인해 여러 회로를 동시에 차단하기 위해 회로 차단기를 집단 어셈블리로 만들 수 있습니다. 이것은 3 상 시스템에서 매우 일반적인 요구 사항이며 차단은 3 극 또는 4 극 (단선 또는 스위치 중립) 일 수 있습니다. 일부 제조업체는 필요에 따라 단상 차단기 그룹을 서로 연결할 수 있도록 갱잉 키트를 만듭니다.

분할 상 공급이 일반적인 미국에서는 두 개 이상의 라이브 컨덕터가있는 분기 회로에서 각 라이브 컨덕터가 연결되어야합니다. 차단기 극으로 보호되어야합니다. 극이 트립 될 때 모든 활성 컨덕터가 차단되도록하려면 “공통 트립”차단기를 사용해야합니다. 이들은 하나의 케이스 내에 2 개 또는 3 개의 트리핑 메커니즘을 포함 할 수 있으며, 소형 차단기의 경우 작동 핸들을 통해 외부에서 폴을 함께 묶을 수 있습니다. 2 극 공통 트립 차단기는 240V 부하 (주요 기기 또는 추가 배전반 포함)가 두 개의 활선에 걸쳐있는 120 / 240V 시스템에서 일반적입니다. 3 극 공통 트립 차단기는 일반적으로 대형 모터 또는 추가 배전반에 3 상 전력을 공급하는 데 사용됩니다.

별도의 회로 차단기는 활성 및 중성에 사용해서는 안됩니다. 활선 도체가 연결된 상태를 유지하면 매우 위험한 상태가 발생합니다. 회로는 전원이 차단 된 것처럼 보이지만 (기기가 작동하지 않음) 전선은 활선 상태를 유지하고 일부 잔류 전류 장치 (RCD)는 누군가가 활선을 만져도 트립되지 않을 수 있습니다. 일부 RCD는 트립을 위해 전원이 필요합니다. 따라서 중성선 스위칭이 필요할 때 일반 트립 차단기 만 사용해야합니다.

분로 트립 장치 편집

분로 트립 장치는 유사하게 나타납니다. 일반 차단기에 연결되고 움직이는 액추에이터는 유사한 방식으로 함께 작동하기 위해 일반 차단기 메커니즘으로 “집합”되지만 션트 트립은 전류가 아닌 외부 정전압 신호에 의해 작동하도록 고안된 솔레노이드입니다. 로컬 주전원 전압 또는 DC입니다. 화재 또는 홍수 경보와 같은 고위험 이벤트가 발생하거나 과전압 감지와 같은 다른 전기적 상태가 발생할 때 전원을 차단합니다. 션트 트립은 표준 차단기에 사용자가 장착 한 액세서리이거나 회로 차단기의 필수 부품으로 제공 될 수 있습니다.

중전 압 Edit

1과 정격 사이의 중전 압 차단기 72kV는 실내 사용을 위해 금속으로 둘러싸인 스위치 기어 라인업으로 조립되거나 변전소의 실외에 설치된 개별 구성 요소 일 수 있습니다. 공기 차단 회로 차단기는 실 내용 오일 충전 장치를 대체했지만 이제는 진공 회로 차단기로 자체적으로 대체되고 있습니다 (최대 약 40.5kV). 아래 설명 된 고전압 회로 차단기와 마찬가지로 이들은 변류기를 통해 작동되는 전류 감지 보호 계전기에 의해 작동됩니다. MV 차단기의 특성은 IEC 62271과 같은 국제 표준에 의해 제공됩니다. 중전 압 회로 차단기는 내장 된 열 또는 자기 과전류 센서에 의존하는 대신 거의 항상 별도의 전류 센서와 보호 계전기를 사용합니다.

고압 회로 차단기는 아크를 끄는 데 사용되는 매체에 따라 분류 할 수 있습니다.

• 진공 회로 차단기 — 정격 전류가 최대 6,300A이고 발전기 회로 차단기 애플리케이션의 경우 그 이상 (최대 16,000A) A & 140kA).이 차단기는 진공 용기 (일명 “병”)에서 아크를 생성하고 소멸하여 전류를 차단합니다. 긴 수명의 벨로우즈는 접점이 분리되어야하는 6–10mm를 이동하도록 설계되었습니다. 이들은 일반적으로 최대 약 40,500V의 전압에 적용되며 이는 전력 시스템의 중간 전압 범위에 해당합니다. 진공 회로 차단기는 다른 회로 차단기보다 분해 검사 사이의 기대 수명이 더 깁니다. 또한 지구 온난화 가능성은 SF6 회로 차단기보다 훨씬 낮습니다.
• 공기 회로 차단기 — 발전기 회로 차단기의 정격 전류는 최대 6,300A 이상입니다. 트립 특성은 종종 구성 가능한 트립 임계 값 및 지연을 포함하여 완전히 조정 가능합니다. 일부 모델은 통합 전자 트립 장치를 통해 마이크로 프로세서로 제어되지만 일반적으로 전자적으로 제어됩니다. 유지 보수의 용이성을 위해 차단기가 인출 인클로저에 배열 된 대형 산업 플랜트의 주 전원 분배에 자주 사용됩니다.
• SF6 회로 차단기는 육 불화 황 가스로 채워진 챔버에서 아크를 끕니다.
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중전 압 회로 차단기는 특히 실외 스위치 야드에서 버스 바 또는 와이어에 볼트로 연결하여 회로에 연결할 수 있습니다. 스위치 기어 라인업의 중전 압 회로 차단기는 종종 인출 구조로 제작되어 전원 회로 연결을 방해하지 않고 차단기를 제거 할 수 있습니다. 모터 작동 식 또는 수동식 메커니즘을 사용하여 차단기를 인클로저에서 분리합니다.

High-voltageEdit

전력 전송 네트워크는 고전압 차단기로 보호 및 제어됩니다. 고전압의 정의는 다양하지만 최근 IEC (International Electrotechnical Commission)의 정의에 따르면 송전 작업에서 일반적으로 72.5kV 이상으로 간주됩니다. 고전압 차단기는 거의 항상 솔레노이드로 작동하며 전류 감지 보호 계전기는 변류기를 통해 작동합니다. 변전소에서 보호 계전기 체계는 복잡 할 수 있으며 다양한 유형의 과부하 또는 접지 / 지락으로부터 장비와 버스를 보호합니다.

고전압 차단기는 아크를 끄는 데 사용되는 매체에 따라 광범위하게 분류됩니다.

• 벌크 오일
• 최소 오일
• 공기 분사
• 진공
• SF6
• CO2

절연 기름 유출에 대한 환경 및 비용 문제로 인해 대부분의 새로운 차단기는 SF6 가스를 사용하여 아크를 차단합니다.

회로 차단기는 라이브 탱크로 분류 될 수 있습니다. , 차단 메커니즘을 포함하는 인클로저가 라인 전위에 있거나 인클로저가 접지 전위에있는 데드 탱크. 고전압 AC 회로 차단기는 일반적으로 최대 765kV 정격으로 제공됩니다. 2011 년 11 월 지멘스가 1,200kV 차단기를 출시했고 다음 해 4 월 ABB가 출시했습니다.

전송 시스템에 사용되는 고전압 회로 차단기는 3 상 라인의 단일 극을 허용하도록 배치 할 수 있습니다. 세 극을 모두 트립하는 대신 트립합니다. 일부 장애 등급의 경우 시스템 안정성과 가용성이 향상됩니다.

고전압 직류 회로 차단기는 2015 년 현재까지 여전히 연구 분야입니다. 이러한 차단기는 HVDC 전송 시스템을 상호 연결하는 데 유용 할 것입니다.

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SF6 (Sulfur hexafluoride) 고전압 편집

Sulfur hexafluoride 회로 차단기는 6 불화 황 가스로 둘러싸인 접점을 사용하여 아크를 소거합니다. . 이들은 전송 수준 전압에 가장 자주 사용되며 소형 가스 절연 개폐 장치에 통합 될 수 있습니다. 추운 기후에서는 SF6 가스의 액화로 인해 회로 차단기의 추가 가열 또는 정격 감소가 필요할 수 있습니다.

회로 차단기 분리 (DCB) 편집

차단기 분리 (DCB)는 2000 년에 소개 된 SF6 차단기를 모델로 한 고전압 차단기입니다. 분리 기능이 분리 챔버에 통합되어 별도의 분리기가 필요없는 기술적 솔루션을 제시합니다. 개방형 차단 스위치 주 접점은 2 ~ 6 년마다 유지 보수가 필요하고 최신 회로 차단기는 15 년의 유지 보수 간격을 갖기 때문에 가용성이 증가합니다. DCB 솔루션을 구현하면 별도의 단로기가 없기 때문에 변전소 내 공간 요구 사항이 줄어들고 안정성이 향상됩니다.

변전소에 필요한 공간을 더욱 줄이고 설계를 단순화하기 위해 변전소의 엔지니어링, 광섬유 전류 센서 (FOCS)를 DCB와 통합 할 수 있습니다.FOCS가 통합 된 420kV DCB는 재료가 줄어들고 추가 절연 매체가 없기 때문에 단로기와 변류기가있는 기존 탱크 차단기의 기존 솔루션에 비해 변전소의 설치 면적을 50 % 이상 줄일 수 있습니다.

이산화탄소 (CO2) 고전압 편집

2012 년 ABB는 이산화탄소를 매개체로 사용하여 아크를 소멸시키는 75kV 고전압 차단기를 발표했습니다. 이산화탄소 차단기는 다음과 같은 원리로 작동합니다. SF6 차단기이며 차단기 차단기로도 생산할 수 있습니다. SF6에서 CO2로 전환하면 제품 수명주기 동안 CO2 배출량을 10 톤까지 줄일 수 있습니다.