1.限流型斷路器的原理

大家都知道限流型斷路器的分?jǐn)嗄芰�很高，可以達(dá)到150-200KA，但這里給出的數(shù)據(jù)往往是預(yù)期短路電流值，并不是實(shí)際通過(guò)限流型斷路器短路電流值，因此在采用限流型斷路器保護(hù)的配電系統(tǒng)校驗(yàn)動(dòng)熱穩(wěn)定時(shí)，要注意所選擇的短路電流參數(shù)。有些廠家聲稱他們的低壓斷路器全部是限流型斷路器，大家在了解限流型斷路器的限流原理后，就可以分辨真?zhèn)�。低壓斷路器的限流�?wèn)題是為了分?jǐn)嗟妥杩勾笕萘孔儔浩骷安粩喟l(fā)展的配電網(wǎng)絡(luò)所引起的很大的故障短路電流而提出的，它要求斷路器的分?jǐn)鄷r(shí)間短得足以使短路電流在達(dá)到其預(yù)期峰值前分?jǐn)唷?0年代末，法國(guó)首先研究限流分?jǐn)鄦?wèn)題，并研制出了限流空氣斷路器，使空氣斷路器的短路分?jǐn)嗄芰�達(dá)到100KA。幾十年來(lái)，有許多種成熟的、效果好的限流技術(shù)在低壓斷路器中得到廣泛的使用，如去離子?xùn)艤缁�、限流電阻、自�?fù)式限流元件、磁吹、電動(dòng)斥力、VJC以及固體絕緣屏幕限流技術(shù)等。目前，在先進(jìn)的塑殼式斷路器的設(shè)計(jì)中，充分利用了空氣 電磁原理和限流原理，使其分?jǐn)嗄芰�達(dá)200KA。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、新材料技術(shù)以及電力電子技術(shù)的引入，使得限流技術(shù)有了更新的發(fā)展，如超導(dǎo)限流器、以GTO為基礎(chǔ)的限流器、可控阻抗變換器及故障檢測(cè)技術(shù)等，這些限流分?jǐn)嘈录夹g(shù)的研究會(huì)大大提高斷路器的分?jǐn)嗄芰�和限流能力�?/p>

傳統(tǒng)低壓斷路器限流分?jǐn)嗟脑�理是�?dāng)故障發(fā)生時(shí)，觸頭快速打開(kāi)產(chǎn)生電弧，相當(dāng)于在線路中串入一個(gè)迅速增長(zhǎng)的電弧電阻，從而限制短路電流。這個(gè)迅速增長(zhǎng)的電弧電阻，通常稱為“動(dòng)態(tài)電弧電阻”。 與一般的斷路器的滅弧室不同，低壓限流斷路器的滅弧室采用多個(gè)滅弧柵片。在開(kāi)斷過(guò)程中，首先動(dòng)觸頭和靜觸頭分開(kāi)產(chǎn)生電弧，在電磁場(chǎng)和熱場(chǎng)，流場(chǎng)的作用下運(yùn)動(dòng)至滅弧柵片。當(dāng)電弧進(jìn)入柵片后，由于被分成的多個(gè)短弧的近極壓降，使電弧電壓迅速上升，從而達(dá)到限流的目的。為了有較高的電弧電壓，限流斷路器滅弧室的柵片數(shù)比一般的斷路器要多，并且排列得更緊密。電弧電壓上升得越快，限流效果就越好，最終，電弧電壓超過(guò)電源電壓的值，使得電源電壓無(wú)法維持電弧，從而完成熄弧限流分?jǐn)�。要使電弧電壓迅速升高，傳統(tǒng)的有兩種方法：(1)磁吹線圈。這種情況下，電弧將會(huì)被迅速拉長(zhǎng)，它不僅增加了電弧的長(zhǎng)度，而且也增加電弧的熱傳導(dǎo)面積。(2)使用引弧道來(lái)迅速升高電弧電壓。當(dāng)觸頭打開(kāi)時(shí)，沿著引弧道上的電磁力將拉長(zhǎng)電弧，當(dāng)電弧被驅(qū)動(dòng)到滅弧室，就會(huì)進(jìn)一步分割、冷卻，這種方法的前提要求：①電弧必須能被強(qiáng)迫脫離觸頭(在觸頭間的間隙大于約1mm時(shí)，它才會(huì)發(fā)生)；②電弧必須非常快地脫離觸頭區(qū)，這樣就減少了觸頭材料的損耗，同時(shí)，觸頭間隙恢復(fù)；③電弧必須以非�？斓乃俣妊刂�引弧道運(yùn)動(dòng)(約100m/s)，然后進(jìn)入去離子?xùn)牌�以提高最終的電弧電壓值。

在限流斷路器的設(shè)計(jì)中，有以下4個(gè)基本的原則：

a觸頭迅速打開(kāi) 

b 迅速提高電弧電壓 

c使最終的電弧電壓值高 

d快速的介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)。

常用的限流技術(shù)分三類：

1)人工零點(diǎn)法。利用電弧去產(chǎn)生人工零點(diǎn)，使得弧隙中的電流為零，從而使電弧熄滅。

2)提高電弧靜態(tài)伏—安特性法。通常采用去離子?xùn)欧�、絕緣柵法、窄縫法及VJC法等。去離子?xùn)欧ň褪抢�用金屬柵片把電弧分割成若干個(gè)互相串聯(lián)的短弧，利用短弧的壓降來(lái)提高電弧電壓而使電弧熄滅；絕緣柵法：即柵片是絕緣的，其作用是導(dǎo)出電弧的熱量，以提高電弧的弧柱壓，同時(shí)，柵片將電弧分割成若干段的短弧，每一柵片就是短弧的電極，同時(shí)產(chǎn)生許多個(gè)陽(yáng)極壓降和陰極壓降，對(duì)直流電弧而言，利用近極處的電弧電壓降加弧柱的電壓降一起滅弧；窄縫法，通常采用多重窄縫，這樣，可以減少電弧進(jìn)入上部窄縫的阻力，因而在驅(qū)動(dòng)電弧運(yùn)動(dòng)的電磁力給定時(shí)，可以采用比單窄縫滅弧室更小的縫隙，一方面可將電弧直徑壓縮，使電弧同縫隙壁緊密接觸；另一方面，也使電弧面積增加，長(zhǎng)度增長(zhǎng)，這些都進(jìn)一步加強(qiáng)了冷卻和去游離的作用，使電弧熄滅；VJC法主要是在電極的四周覆蓋一定厚度的絕緣物或高電阻金屬材料，從而對(duì)電弧弧柱進(jìn)行控制，以達(dá)到升高電弧電壓的目的。固體絕緣屏幕法是利用一固體絕緣屏幕快速插入到分?jǐn)喙收想娏鞯挠|頭中，使觸頭間燃燒的電弧被屏幕隔開(kāi)而迅速熄滅。以上這些方法通常綜合使用，如VJC及多窄縫法，以取得更好的限流分?jǐn)嗟男Ч��?/p>