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屋外サーキットブレーカーは、屋外の高電圧電力システムで使用される重要なスイッチングデバイスです。その主な機能は、通常の動作中に回路を接続または切断し、障害(短絡、過負荷など)の場合に電流を迅速に遮断し、それにより電力の流れとラインや変圧器などの機器を保護することです。屋内サーキットブレーカーと比較して、その設計は、複雑な屋外環境(極端な温度、雨、雪、砂、紫外線など)への適応に焦点を当てる必要があるため、断熱、保護、気象抵抗のための要件が高くなります。
コア作業原則
屋外サーキットブレーカーのコアは、アークの消火および断熱システムです。これは、特定のメディア(SF₆ガス、真空、オイルなど)を介したアーク消火と回路の分離を実現します。
回路ブレーカーが開くと、移動と静的接点の分離がアークを生成します。 ARCイベーシング培地(SF₆の強い電気陰極性、真空の低イオン化など)は、アークエネルギーを迅速に吸収してアークを消滅させます。
同時に、断熱システム(空気の隙間、断熱柱、ブッシングなど)は、接触または地面へのフラッシュオーバーを防ぐために、屋外環境で十分な断熱力を維持する必要があります。
主なタイプと構造
アーク拡張媒体によると、一般的なタイプの屋外サーキットブレーカーは次のとおりです。
SF₆屋外サーキットブレーカー:ARCイベーシングおよび断熱材としてSF₆ガスを使用して、高電圧(110kV以降)シナリオに適した、高いアークイベーシング効率とコンパクトサイズを備えています。ただし、SF₆の温室効果の管理に注意を払う必要があります。
屋外真空回路ブレーカー:消火に真空を利用すると、温室効果ガスなしでは環境に優しいものであり、主に中型および高電圧(10kV-35kV)の屋外電力分布(ポールマウントスイッチなど)で使用されるメンテナンスはほとんど必要ありません。
オイルインマー型の屋外サーキットブレーカー:断熱油をアーク吸引媒体として使用すると、コストが低くなりますが、サイズが大きく、頻繁なメンテナンスが必要であり、徐々にSF₆または真空タイプに置き換えられます。
典型的な構造は次のとおりです。
アークイベーシングチャンバー(媒体と一致するコアアーク拡張コンポーネント);
動作メカニズム(春、油圧、または空気圧ドライブ、屋外で信頼できる操作を確保する);
絶縁柱(主に磁器または複合断熱材、アーク拡張チャンバーをサポートし、地面に断熱材を提供する);
保護ハウジング/キャビネット(耐候性材料、雨、雪、砂の侵入を防ぐ);
導電性回路(線を接続し、電流を伝導する)。
重要な機能
強力な環境適応性: -40の極端な温度、〜+60℃、大雨、雪、砂、紫外線の老化に耐えることができ、保護クラスは通常IP54以上に達します。
断熱性の高い信頼性: 空気の隙間の増加や汚染耐性の絶縁体の使用などの設計により、複雑な屋外断熱条件(湿度やヘイズによる断熱材の減少など)に適応します。
長いサービスライフと低メンテナンス: 機械的寿命は10,000の操作を超えている可能性があり、電気寿命はモデルに応じて数十から数百倍の範囲です。一部のタイプ(真空やsf₆など)では、アークティング型メディアを頻繁に交換する必要はありません。
柔軟なインストール: ポールマウント、フロアマウント、吊り下げなどの屋外設置方法をサポートし、変電所やラインポールなどのシナリオに適応します。
システムの相乗効果: 変圧器やコントローラーと協力して、リモート操作とインテリジェント保護(自動配信ネットワークなど)を実現できます。