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源自日本的断路器分断技术

2025年02月11日 12:11:04 来源：云南昌晖仪表制造有限公司 >> 进入该公司展台阅读量：24

《的断路器分断技术汇总》原文为日文，使用谷歌翻译为中文，希望不影响大家阅读。文章主要介绍日本断路器分断技术的发展动态。

的断路器分断技术历史
断路器的重要职责之一是分断。电流分断是为了可靠地熄灭中断时，触头之间产生的电弧，并停止电流流动。必须消耗电弧能量，并在零电流点恢复触点之间的绝缘。另一方面，低压断路器通过积极利用限流现象而使截止电流更容易，该限流现象通过增加在截止时产生的电弧的电压来减小短路电流，使其成为可能。我们已经开发了下图所示的的断路器技术，并且已将容量越来越大的断路器与其他公司相比进行了商业化。
日本断路器的空中电弧控制技术VJC

在这里，我们将介绍一种的限流技术和高压中断技术，该技术可增强零电流时触点之间的绝缘恢复性能。

1、空中电弧控制技术VJC
VJC(蒸气喷射控制)是一种通过用厚绝缘体覆盖触点周围来控制电弧的技术。如下图所示的绝缘体的使用，限制了电弧点的散布并且限制了来自电极的热蒸气射流辐射的方向。结果，不可避免地减小了电极之间的电弧的横截面积，并且由绝缘材料产生的蒸气也冷却了电弧的外周部分的温度，从而减小了电弧的横截面积。确定电弧温度分布的重要依据是基于辐射和压力差的膨胀冷却。因此，VJC电弧通过增加绝缘子在电弧空间中的压力来增加电弧能量损失来增加电弧电压，并通过绝缘子蒸气的冷却作用来促进膨胀冷却和辐射损失。
日本断路器的超限流电路技术

这项技术首先安装在1985年发布的“Super SCRUM系列”中，此后，该技术概念被广泛应用并应用于2010年发布的WS-V系列。

2、超限流电路技术
面对由于电力接收和分配系统而导致的短路容量不断增加的情况，我们已将分断容量为200kA的超级限制断路器商业化。如下图所示，断路器是革命性的产品，具有将超级电流限制单元连接到断路器主体的全新思想。超电流限制单元具有叉形的两点切割结构，该结构通过利用短路电流的电磁力高速打开动子，瞬间产生高电弧电压，它具有切割电弧配置。此外，还结合使用了VJC技术，可以将估计的短路电流限制为1/10。
日本断路器的超限流电路技术

3、大电流限制技术ISTAC
短路时的电流限制效果越早，从小电流开始的电流限制就越多，因此可以减小通过电流值。为此，重要的是在短路的初始阶段更快地打开可移动元件，以延长电弧持续时间。ISTAC(脉冲槽式加速器)技术是动子/电弧高速驱动器结构与VJC技术的融合，旨在实现这种效果。

ISTAC技术利用电流路径中的磁场来快速打开动子并延长电弧。由于构成定子的所有电流路径(传导方向)都在打开的初始阶段沿动子和电弧的驱动方向排列，因此可以提高打开速度。下图示出了ISTAC的结构。此外，由于绝缘材料围绕定子侧触点周围的切除部分，所以产生的压力增加了动子的打开速度，并且还减小了电弧截面积，从而电弧电压急剧增加。
日本断路器的大电流限制技术ISTAC

ISTAC技术安装在1995年发布的“ Progressive Super Series”中，并根据上述基本原理不断提高其性能，并已应用于我们的大多数高分断能力产品。

4、具有高压分断技术的PA-Auto Puffer
该技术着重于在电流限制之后产生的零电流点处改善电极之间的绝缘恢复。下图示出了应用了PA自动吹气器(聚合物消融型自动吹气器)结构的消弧室结构。通过断开触点产生的电弧产生的热量，在消弧室内的绝缘子中产生聚合物分解气体。暂时存储该气体，然后将其吹成弧形以冷却触点之间的空间，直到当前的零点为止，并确保不存在导电气体，从而切断该气体。
高压分断技术的PA-Auto Puffer

该技术有效地切断了两极之间的恢复电压迅速升高的高压电路，并于2001年作为可在范围使用的“世界超级系列”商业化。

5、高压直流截止技术ARC SWEEPER
除了上述将电流限制为短路电流并提高切割技术的努力之外，除了最近光伏发电系统的广泛普及之外，还需要改进可切断直流(DC)的直流断路器以及开关断路器技术。

通常，在直流中断中，磁体会针对小于额定电流的小电流电弧产生洛伦兹力，并且电弧会扩展以增加电弧电压。下图示出了电弧扩展系统的概念图，该系统克服了这个问题并且实现了的电弧扩展。在该方法中，将长的磁体(吸杆)放置在消弧空间中，其一端在触点之间延伸，磁体设置在另一端，并且吸杆和磁体被树脂绝缘盖覆盖。涂层和配置。由于这种结构，从吸杆泄漏的磁场使在触头之间产生的电弧相互链接，并且如图所示，电弧延伸到沿绝缘盖的侧部空间布置磁体的背面。电弧被压缩，最终与绝缘盖碰撞。结果，电弧迅速冷却并失去导电性并熄灭。另外，即使通电方向不同，也可以将电弧延伸到吸引杆的相反侧。
日本断路器的高压直流截止技术ARC SWEEPER

这项技术安装在2013年发布的DC400V开关的电流中断部分，预计将来会响应更高的电压。

结论
描述了日本低压断路器产品和技术的历史和过渡。由于职责多样，已开发出各种系列的低压断路器并将其商业化。近年来，由于考虑到变暖和安全性，使用诸如太阳光的自然能源的发电方法已经增加，并且DC断路器和开关的散布以及对更高电压的需求已经被要求。此外，IEC等国际标准委员会正在促进有关新能源保护和控制的立法，并且可能会出现新的功能要求。在日本，我们可以预见对东京会的新需求，并希望这将是发现新客户需求的机会。将来，我们的目标是开发更安全，更易于使用的多功能低压断路器和开关设备，并改善断路器技术。

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