【中華百科全書●工學●斷路器】

楊籍富

【中華百科全書●工學●斷路器】

 

斷路器（CircuitBreaker），是開關設備之一種，其主要任務是在電力線路上，做正常的啟、閉動作，以及當線路發生故障時，將發生故障大電流部分切離系統。

 

斷路器在設計與製造上，必須具有足夠的消弧能力。

 

除了在正常的線路電流時，做正常的啟、斷動作外，在線路發生故障，而產生了巨大的故障電流時，也能夠安全而正確的啟斷。

 

斷路器基本上，是由兩個金屬電極元件所組成，一極可動，另一極固定。

 

線路欲接通時，兩極相接，線路要啟斷時，可動極與固定極切離。

 

設計供交流線路啟閉使用者稱為交流斷路器，供直流線路啟開使用者稱為直流斷路器。

 

直流斷路器一般啟閉容量甚小，因其消弧甚為因難，而交流斷路器則大小容量均備，因其可設計於交流電流為零或其附近時啟斷，消弧問題較易克服。

 

交流斷路器依其電極消弧媒體分類，主要有下列五種型別：一、油斷路器：亦稱OCB。

 

為發展最早之斷路器，消弧媒體是絕緣油。

 

電極置於大型注有絕緣油之鐵槽內，電弧在油中點弧，需甚長距離才能消弧，油槽須能承受極大的壓力。

 

後來發展出種種消弧室，如膨脹式消弧室、軸吹型消弧室、截吹型消弧室、消離子消弧室等，而將電弧限制於有限空間內，發揮施壓、冷卻、置換等消弧效果，而使消弧時間縮短，改善啟斷特性。

 

改良後為少油量油斷路器。

 

二、氣衝式斷路器：亦稱ACB。

 

此式斷路器之消弧方法，為當斷路器動作時，對可動電極離開固定電極瞬間發生之電弧，施加壓縮空氣氣流，電弧即向噴嘴軸線急速收縮，在次一交流電流零點，噴嘴軸向最狹隘處之電弧即被消散，空氣絕緣層即刻插入於電弧根部完成消弧作用。

 

此式斷路器動作時，噪音甚大。

 

三、SF6斷路器：又稱GCB。

 

SF6即六氟化硫氣體，具有較空氣強二．五倍的絕緣力，其特質為不活性氣體，親和力高，帶電粒子可急速再結合，消弧後立即恢復其絕緣耐力。

 

此型斷路器對於大電流及再襲電壓下，斷路特佳特別良好，又採密閉構造，噪音亦小。

 

四、磁吹式斷路器：亦稱MBB。

 

此式斷路器之消弧原理，為利用斷路電流所形成之磁揚，在極短時間內將電弧吹入消弧槽。

 

此時受迫縮小之電弧，經過消弧槽內多層隔壁之冷卻，消除了離子，使電弧電流下降而使電弧消滅。

 

五、真空斷路器：亦稱VCB。

 

此式斷路器之消弧原理為在真空槽中，帶電離子有較短之平均自由行程，將電弧所產生之金屬蒸汽或離子以極高速率向四周擴散，急速碰撞周圍保護隔離板後，離子迅速再結合，金屬蒸汽則化為固體狀微粒，於是空間絕緣強度重建，即在電流零點時將電弧完全消滅。

 

（李清元)

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=6976