断路器的主要功能包括切断和接通负荷电路,以及在电路出现严重过载、短路或欠电压等故障时,自动断开电路以保护设备和线路的安全运行。在开断电弧时,高压断路器需要解决灭弧问题,防止电弧延长至2米以上继续燃烧。而低压断路器则集成了多种功能,如闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器和漏电保护器等,是低压配电网中不可或缺的保护装置。
各类断路器的优缺点如下:
1. 多油断路器实现简单且成本较低,但由于使用油量较大、体积繁杂,检修工作量大,且存在爆炸和火灾的风险。
2. 少油断路器使用油量少,油箱结构紧凑坚固,节省材料且防爆防火。它的结构简单,运行经验丰富,适用于电力系统中20kV以下的屋内安装和35kV以上的屋外安装。
3. SF6断路器电气性能优越,断口电压高,操作和维护方便,检修周期长,开断性能良好,占地面积小,特别适合用于SF6全封闭组合电器以减少变电所占地面积。
4. 真空断路器以真空为绝缘和灭弧介质,体积小,重量轻,适用于35kV及以下系统。它具有连续操作性能好、开断性能优良、动作时间短、运行维护简单、可靠性高等特点。
5. 空气断路器利用压缩空气进行灭弧和绝缘,具有强大的短路能力和快速动作时间,尺寸小、重量轻、无火灾风险。然而,其结构复杂、价格昂贵,主要用于110kV及以上系统,目前已逐渐被SF6断路器取代。
6. SF6全封闭组合电器(GIS)将变电站中的开关设备优化组合成一体,具有占地面积小、空间占用少、运行可靠性高、不受外界环境影响、抗震能力强等优点。但价格昂贵,适用于110~500kV系统。
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