LTB විරුද්ධ DTB විරුද්ධ GIS: විශාල ධාරා ප්‍රතිකුලක උපන්යාසය

高压断路器的基本含义，简而言之，在正常情况下，它用于打开（中断、跳闸）和关闭（接通、重合）电路、馈线或特定负载——如连接到变压器或电容器组的负载。当电力系统发生故障时，保护继电器激活断路器以中断负载电流或短路电流，从而确保电力系统的安全运行。

高压断路器是一种高压开关设备——通常也称为“高压开关”——是变电站中的关键设备之一。然而，由于高压变电站严格的安全要求，人员通常不能进入变电站接近或物理接触这些设备。在日常生活中，人们通常只能从远处看到高压输电线路，很少有机会观察或触摸这样的开关。

那么，高压断路器实际上是什么样子呢？今天，我们将简要讨论断路器常见的分类和结构类型。与我们在日常生活中遇到的低压开关不同——它们通常只使用空气作为灭弧介质——高压断路器在绝缘和灭弧性能方面要求极高，因此需要特殊的灭弧介质来确保电气安全、绝缘完整性和有效的灭弧。（有关绝缘介质的更多细节，请参阅我们即将发布的文章。）

高压断路器有两种主要的分类方法：

1. 按灭弧介质分类：

(1) 油断路器：进一步分为多油型和少油型。在这两种类型中，触头在油中开闭，使用变压器油作为灭弧介质。由于性能有限，这些类型已被大部分淘汰。

(2) SF₆或环保气体断路器：使用六氟化硫（SF₆）或其他环保气体作为绝缘和灭弧介质。

(3) 真空断路器：触头在真空中开闭，在真空条件下进行灭弧。

(4) 固体灭弧断路器：利用在高温下分解的固体灭弧材料，产生气体来熄灭电弧。

(5) 压缩空气断路器：使用高压压缩空气吹熄电弧。

(6) 磁吹断路器：使用空气中的磁场将电弧驱入灭弧室，使其拉长、冷却并熄灭。

如今，高压断路器主要使用SF₆或环保替代品等气体作为绝缘和灭弧介质。在中压范围内，真空断路器占据市场主导地位。真空技术甚至已扩展到66 kV和110 kV电压水平，真空断路器已经开发并部署。

2. 按安装位置分类：

户内型和户外型。

此外，根据对地绝缘方式，高压断路器可以分为三种结构类型：

1) 活罐断路器 (LTB)：
也简称LTB。定义为灭弧室位于一个与地绝缘的外壳内的断路器。结构上，它采用支柱式绝缘子设计。灭弧室处于高电位，封装在瓷质或复合绝缘子内，并通过支撑绝缘子与地面绝缘。

主要优点：通过串联多个灭弧单元并增加支撑绝缘子的高度，可以实现更高的电压等级。成本相对较低。

基于LTB的设备构成空气绝缘开关设备 (AIS)，而使用AIS建造的变电站称为AIS变电站。这类变电站投资低且维护简单，但占地面积大且需要频繁维护。它们适合于空间充足、环境条件良好且预算有限的农村或山区。

2) 死罐断路器 (DTB)：
也简称DTB。定义为灭弧室封闭在一个接地金属罐内的断路器。导电路径通过套管引出。

至关重要的是，LTB和DTB之间的根本区别在于接地：在DTB中，罐体处于地电位。

优点包括可以直接在套管上集成电流互感器 (CTs)，结构紧凑，占地面积比LTB小得多，具有更好的环境适应性（适用于恶劣条件），重心较低——抗震性能更好。主要缺点是成本较高。

基于DTB的开关设备称为混合气体绝缘开关设备 (HGIS)，由此形成的变电站称为HGIS变电站。

3) 全封闭组合结构——气体绝缘金属封闭开关设备，通常在高压应用中称为GIS（气体绝缘开关设备）。这个术语广泛涵盖了此类设备。断路器组件本身也可以专门称为GCB（气体绝缘断路器）。

虽然类似于DTB，灭弧室也是封闭的，但GIS的不同之处在于它不仅集成了断路器，还包括其他重要的变电站组件——如隔离开关、接地开关、仪表变压器、避雷器和母线——所有这些都密封在一个充满加压SF₆（或替代绝缘气体）的接地金属外壳内。与外部架空线路的连接通过套管或专用气体隔室完成。

这样建造的变电站称为GIS变电站（或按IEEE标准称为气体绝缘变电站）。GIS适用于土地昂贵的城市地区，或对可靠性要求极高的大型水电站或核电站等关键设施。

现在，应该清楚高压断路器类型——LTB、DTB、GCB——以及相应的变电站配置——AIS、HGIS、GIS——之间的区别了。