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Le disjoncteur extérieur est un dispositif de commutation clé utilisé dans les systèmes d'alimentation à haute tension extérieurs. Sa fonction principale est de connecter ou de déconnecter les circuits pendant le fonctionnement normal et de couper rapidement le courant en cas de défauts (tels que les courts-circuits, les surcharges), contrôlant ainsi le flux de puissance et la protection des équipements comme les lignes et les transformateurs. Par rapport aux disjoncteurs intérieurs, sa conception doit se concentrer sur l'adaptation aux environnements de plein air complexes (tels que les températures extrêmes, la pluie, la neige, le sable, les rayons ultraviolets, etc.), il a donc des exigences plus élevées pour l'isolation, la protection et la résistance aux intempéries.
Principe de travail principal
Le cœur d'un disjoncteur en plein air est le système d'extinction et d'isolation d'arc, qui atteint l'extinction d'arc et l'isolement du circuit à travers des milieux spécifiques (tels que le gaz SF₆, le vide, l'huile, etc.):
Lorsque le disjoncteur s'ouvre, la séparation des contacts mobiles et statiques génère un arc. Le milieu d'extinction de l'arc (comme la forte électronégativité de SF₆, la faible ionisation du vide) absorbera rapidement l'énergie de l'arc pour éteindre l'arc;
Dans le même temps, le système d'isolation (y compris les lacunes d'air, les piliers isolants, les bagues, etc.) doit maintenir une résistance à l'isolation suffisante dans les environnements extérieurs pour empêcher le flash-ouverte entre les contacts ou le sol.
Types et structures principales
Selon le milieu d'extinction de l'ARC, les types courants de disjoncteurs extérieurs comprennent:
SF₆ Breakers de circuit extérieur:En utilisant le gaz SF₆ comme milieu d'extinction et d'isolation de l'arc, ils présentent une efficacité d'extinction et une taille compacte à haute teneur en arc, adaptées aux scénarios à haute tension (110kV et plus). Cependant, l'attention doit être accordée au contrôle de l'effet de serre de SF₆;
Disjeux de circuits d'aspiration extérieurs:En utilisant le vide pour l'extinction de l'arc, ils sont respectueux de l'environnement sans gaz à effet de serre et nécessitent peu d'entretien, principalement utilisés dans la distribution d'énergie extérieure moyenne et haute tension (10kV-35KV) (telles que les commutateurs montés sur la perche);
Breakers de circuits extérieurs immergés par l'huile:En utilisant l'huile isolante comme milieu d'extinction de l'arc, ils ont des coûts plus bas mais sont de grande taille et nécessitent un entretien fréquent, étant progressivement remplacé par des types de SF₆ ou d'aspirateur.
Les structures typiques comprennent:
Chambre d'extinction de l'arc (composant d'extinction de l'arc central, correspondant au milieu);
Mécanisme de fonctionnement (entraînement à ressort, hydraulique ou pneumatique, assurant un fonctionnement fiable à l'extérieur);
Piliers isolants (principalement des isolants en porcelaine ou composites, soutenant la chambre d'extinction de l'arc et fournissant une isolation au sol);
Boîtier de protection / armoire (matériaux résistants aux intempéries, empêchant l'intrusion de la pluie, de la neige et du sable);
Circuit conducteur (lignes de connexion et courant de conduite).
Caractéristiques clés
Adaptabilité environnementale forte: Peut résister à des températures extrêmes de -40 ℃ ~ + 60 ℃, une forte pluie, une neige, du sable et un vieillissement ultraviolet, avec une classe de protection atteignant généralement l'IP54 et au-dessus;
Fiabilité élevée de l'isolation: Grâce à des conceptions telles que l'augmentation des lacunes de l'air et l'utilisation d'isolateurs résistants à la pollution, il s'adapte aux conditions d'isolation extérieure complexes (comme une isolation réduite causée par l'humidité et la brume);
Longue durée de vie et faible entretien: La durée de vie mécanique peut dépasser 10 000 opérations et la durée de vie électrique varie de dizaines à des centaines de fois selon le modèle. Certains types (tels que le vide et SF₆) ne nécessitent pas de remplacement fréquent des milieux d'extinction de l'ARC;
Installation flexible: Prend en charge des méthodes d'installation en plein air telles que le poteau, monté sur le sol et suspendu, s'adaptant à des scénarios tels que des sous-stations et des poteaux de ligne;
Synergie du système: Peut coopérer avec les transformateurs et les contrôleurs pour réaliser un fonctionnement à distance et une protection intelligente (tels que les réseaux de distribution automatisés).