Laadverbraker vs Afzonderaar vs Vakuumkringbreker: Belangrijkste Verschillen & Functies
Wat is een Load Break Switch?
Een load break switch is een bedieningseenheid die uitgerust is met een eenvoudig boogdoofmechanisme, waarmee circuits onder belasting kunnen worden onderbroken en gesloten. Het kan een bepaald niveau van belastingsstroom en overbelastingsstroom onderbreken, maar kan korte-slagsstroom niet onderbreken. Daarom moet het in serie worden gebruikt met een hoogspanningsveiliger, waarbij de veiliger verantwoordelijk is voor het uitschakelen van kortsluitingen.
Functies van een Load Break Switch:
onderbrekings- en sluitfunctie: Vanwege zijn beperkte boogdoofvermogen kan een load break switch belastingsstromen en overbelastingen tot een bepaalde factor (typisch 3-4 keer) onderbreken en sluiten. Het kan ook onbelaste transformatoren met capaciteiten die groter zijn dan toegestaan voor disconectoren, langere onbelaste lijnen en soms grote condensatorbanken bedienen.
Vervangingsfunctie: Een combinatie van een load break switch en een stroombeperkende veiliger in serie kan een circuitbreker vervangen. De load break switch hanteert het onderbreken en sluiten van kleinere overbelastingen, terwijl de stroombeperkende veiliger grotere overbelastingen en alle korte-slagsstromen afhandelt.
Geïntegreerde eenheid: De geïntegreerde assemblage van een load break switch en een stroombeperkende veiliger in serie wordt in nationale normen aangeduid als "Schakelaar-Veiliger Combinatie". De veiliger kan aan de voedingszijde of de belastingszijde van de schakelaar worden geïnstalleerd. Wanneer de vervanging van de veiliger zeldzaam is, wordt de installatie aan de voedingszijde verkozen, waardoor de load break switch als isolator kan functioneren, waardoor de spanning die op de stroombeperkende veiliger wordt aangebracht, wordt geïsoleerd.
Wat is een Disconnector (Isolator)?
Een disconnector is een bedieningseenheid zonder boogdoofmechanisme. Zijn primaire functie is om energiebronnen te isoleren om de veilige onderhoudsactiviteiten van andere elektrische apparatuur te waarborgen; daarom is het strikt verboden om deze onder belasting te bedienen. Onder specifieke omstandigheden is het echter toegestaan om lage vermogenscircuits te verbinden of te verbreken. Het is een van de meest wijdverspreide en vaak gebruikte apparaten in hoogspanningsschakelapparatuur.
Functies van een Disconnector:
Veilig isolatiepunt creëren: Na het openen creëert het een betrouwbare isolerende kloof, waardoor de apparatuur of lijn die onderhouden wordt, duidelijk wordt losgekoppeld van de energiebron, waardoor de veiligheid van personeel en apparatuur wordt gewaarborgd.
Circuitswitchen: Om circuitverbindingen te schakelen volgens operationele vereisten.
Kleine stromen onderbreken: Het kan kleine stromen in circuits onderbreken, zoals oplaadstromen van bushings, busbars, connectoren en korte kabels; capacitaire stromen van schakelequaliseercapacitoren; circulerende stromen tijdens dubbele busbar-overdrachtoperaties; en opwekkingstroom van spanningsversterkers.
Magnetisatiestroom van onbelaste transformatoren onderbreken: Afhankelijk van het structuurstype kan het de magnetisatiestroom van onbelaste transformatoren tot een bepaalde capaciteit onderbreken.
Classificatie:
Op basis van installatieplaats: Kan worden verdeeld in buitenhoogspanningsdisconectoren en binnenhoogspanningsdisconectoren.
Buitentype: Ontworpen om weer te staan tegen strenge omgevingscondities zoals wind, regen, sneeuw, verontreiniging, condensatie, ijs en zware rijp, geschikt voor openluchtinstallatie.
Op basis van isolerend pilaarstructuur: Kan worden ingedeeld als single-column, double-column en triple-column disconectoren. De single-column disconnector maakt gebruik van de verticale ruimte direct onder de overhead busbars als elektrische isolatie voor de breuk, wat significante voordelen biedt: besparing van grondoppervlak, vermindering van aansluitende geleiders en duidelijke visuele indicatie van open/gesloten status. In EHV-transmissiesystemen is het besparings effect van single-column disconectoren in onderstations bijzonder uitgesproken.
Opmerking: Disconnectoren worden voornamelijk gebruikt in laagspanningsapparatuur, zoals woning- en gebouwlaagspannings einddistributiesystemen. De beschrijving die stelt dat de primaire functie "onderbreken en maken van lijnen onder belasting" is, is incorrect; de primaire functie is isolatie van energiebronnen.
Wat is een Vakuümcircuitbreker?
Een vakuümcircuitbreker krijgt zijn naam doordat hij een hoge vacuüm gebruikt als boogdoofmedium en als isolatiemedium tussen de contacten na onderbreking. Het heeft een compacte grootte, weinig gewicht, is geschikt voor frequente bediening en heeft onderhoudsvrije boogonderbreking, waardoor het wijdverspreid wordt gebruikt in distributienetwerken.
Vakuümcircuitbrekers worden voornamelijk gebruikt in binnendistributie-installaties voor 3–10 kV, 50 Hz driefase AC-systemen. Ze dienen als beschermings- en controle-elementen voor elektrische apparatuur in industriële en mijnbouwbedrijven, elektriciteitscentrales en onderstations, vooral geschikt voor toepassingen die olievrije werking, minimale onderhoudsbehoeften en frequente bediening vereisen. Ze kunnen worden geïnstalleerd in middelgeplaatste schakelkasten, dubbeldek-kasten of vaste kasten als besturingsschakelaars en beschermingschakelaars voor hoogspanningsapparatuur.
Werkprincipe van Vakuümcircuitbrekers
Wanneer de bewegende en vaste contacten door het bedieningsmechanisme worden geopend, ontstaat er een boog tussen hen. De contactoppervlakken verdampen metaal onder hoge temperatuur. Door de speciaal ontworpen contactvorm genereert de stroom een magnetisch veld dat de boog snel langs de tangentiële richting van het contactoppervlak drijft. Een deel van het metalen damp condenseert op de metalen schild (scherm). Wanneer de stroom natuurlijk door nul gaat, dooft de boog uit, en herstelt de dielektrische sterkte tussen de contacten snel.
Functie van Vakuümcircuitbrekers
Circuitbrekers bieden beschermingsfuncties waaronder overbelasting, kortsluiting en onderspanningsbescherming, waardoor circuits en energiebronnen effectief worden beschermd.
Verschillen tussen Load Break Switches en Disconnectoren
Onderbrekingsvermogen:
Een disconnector heeft geen boogdoofmechanisme en kan alleen stroom onderbreken zonder belasting, niet in staat om belastingsstroom of kortsluitstroom te hanteren. Bediening mag alleen plaatsvinden wanneer het circuit volledig is gedempt en onbelast; bediening onder belasting is strikt verboden om veiligheidsincidenten te voorkomen.
Een load break switch heeft een boogdoofmechanisme, waardoor het geregeld belastingsstromen en overbelastingen tot een bepaalde factor kan onderbreken, maar het kan nog steeds geen kortsluitstroom onderbreken.
Aanwezigheid van boogdoofmechanisme:
Dit is het fundamentele verschil. Een boogdoofmechanisme draagt bij aan de open- en sluitbewerkingen van de schakelaar en beperkt en dooft effectief bogen, waardoor de bediening veiliger wordt. Daarom zijn de meeste schakelapparaten (vooral die die zijn ontworpen om stroom te onderbreken) uitgerust met boogdoofmechanismen.
Functiedoel:
Een disconnector wordt voornamelijk gebruikt om een duidelijk onderbrekingspunt in hoogspanningscircuits te creëren, geënergieerde delen van de-energieerde delen te isoleren voor onderhoud, en de veiligheid van het personeel te waarborgen.
Een load break switch wordt gebruikt in vaste hoogspanningsinstallaties om foutstromen (overbelastingen) en de geregeld werkingsstromen van apparatuur te onderbreken. Hoewel beide in hoogspanningssystemen worden gebruikt, verschillen hun functierollen.
Verschillen tussen Hoogspannings Load Break Switches en Vakuümcircuitbrekers
Onderbrekingscapaciteit: Een hoogspannings load break switch kan onder belasting onderbreken en heeft zelfdoofvermogen, maar de onderbrekingscapaciteit is klein en beperkt.
Structuurverschillen: Hoogspanningsdisconnectoren kunnen doorgaans niet onder belasting onderbreken en hebben geen boogafvoer in hun structuur (een paar speciaal ontworpen disconnectoren kunnen kleine belastingen onderbreken, maar hun structuur is relatief eenvoudig).
Isolatiefunctie: Zowel hoogspannings load break switches als hoogspanningsdisconnectoren kunnen een zichtbaar onderbrekingspunt creëren, terwijl de meeste circuitbrekers deze functie niet hebben (behalve enkele circuitbrekers met isolatiecapaciteit).
Beschermingsfuncties:
Hoogspanningsdisconnectoren hebben geen beschermingsfuncties.
Bescherming voor hoogspannings load break switches berust doorgaans op serie-geconnecteerde hoogspanningsveiligers, die slechts momentane en overbelastingsbescherming bieden.
Hoogspanningscircuitbrekers (zoals vakuümcircuitbrekers) kunnen worden ontworpen met zeer hoge onderbrekingscapaciteiten, voornamelijk beschermd door stroomtransformatoren in combinatie met secundaire beschermingsapparatuur, waardoor meerdere beschermingsfuncties worden geboden, waaronder kortsluiting, overbelasting en aardlekbescherming.
Functieposities: Een hoogspannings load break switch functioneert tussen een hoogspanningscircuitbreker en een hoogspanningsdisconnector. Het wordt vaak in serie gebruikt met een hoogspanningsveiliger voor het beheren van stroomtransformatoren. Het kan belastingsstromen en overbelastingen onderbreken, maar vanwege de onmogelijkheid om kortsluitstroom te onderbreken, moet het afhankelijk zijn van veiligers voor kortsluitbescherming.
