Hoogspanningsstroomonderbrekers spelen twee hoofdrollen in energiesystemen: controle en bescherming. Ten eerste controleren ze de werking van stroomapparatuur of -leidingen door deze indien nodig in of uit te schakelen. Ten tweede beschermen ze tegen fouten in apparatuur of lijnen door de defecte sectie snel los te koppelen van het voedingssysteem via relaisbeveiligingsapparatuur, waardoor de normale werking van de niet-getroffen secties wordt gegarandeerd.
Er zijn veel soorten hoogspanningsstroomonderbrekers, maar structureel bestaan ze allemaal uit vijf basisonderdelen: een breekelement, ondersteunende isolatie, transmissie-elementen, een basis en een bedieningsmechanisme. Het breekelement is het kernonderdeel, verantwoordelijk voor controle en bescherming. De andere componenten zijn ontworpen om samen met het breekelement te werken om deze taken te volbrengen.
Stroomonderbrekers kunnen worden ingedeeld in de volgende typen, afhankelijk van het gebruikte boog-blusmedium:
Olie-stroomonderbrekers: stroomonderbrekers die transformatorolie als boog-blusmedium gebruiken, worden olie-stroomonderbrekers genoemd. Als de olie in de stroomonderbreker na breuk ook als isolatie dient en als isolatiemedium tussen de spanningvoerende delen en de geaarde behuizing, wordt dit een multi-olie-stroomonderbreker genoemd. Als olie alleen wordt gebruikt als boog-blusmedium en als isolatiemedium na het verbreken van het contact, terwijl het isolatiemedium tussen de spanningvoerende delen en de aarde porselein of een ander medium is, wordt dit een olie-arm-stroomonderbreker genoemd. Deze worden voornamelijk gebruikt in elektriciteitsnetten met verschillende spanningsniveaus, waar frequente bediening en onderbrekingen op hoge snelheid- niet vereist zijn.
Zwavelhexafluoride (SF6)-stroomonderbrekers: stroomonderbrekers die SF6-gas gebruiken, dat uitstekende boog-blus- en isolatie-eigenschappen heeft, aangezien het boog-blusmedium SF6-stroomonderbrekers wordt genoemd. Ze worden veel gebruikt in energiesystemen. Ze zijn geschikt voor toepassingen waarbij veelvuldig gebruik en snelle onderbrekingen vereist zijn. In mijn land worden SF6-stroomonderbrekers aanbevolen voor spanningen tussen 7,2 en 40,5 kV, vooral voor spanningen boven 126 kV, waar bijna alle SF6-stroomonderbrekers worden gebruikt. Ze zijn echter niet geschikt voor gebieden op grote-hoogte.
Vacuümstroomonderbrekers: Stroomonderbrekers die de hoge diëlektrische sterkte van een vacuüm gebruiken om bogen te doven, worden vacuümstroomonderbrekers genoemd. Ze worden nu veel gebruikt in stroomvoorzieningsnetwerken (distributienetwerken) met spanningsniveaus van 7,2–40,5 kV, voornamelijk voor toepassingen die frequente werking en onderbrekingen op hoge- snelheid vereisen. Bij gebruik in kustgebieden moet echter aandacht worden besteed aan het voorkomen van condensatie, omdat dit de boog-bluscapaciteit van de boog-bluskamer van de stroomonderbreker zal verminderen.
De bovengenoemde drie typen stroomonderbrekers worden voornamelijk gebruikt in energiesystemen, terwijl sommige oudere typen, zoals luchtstroomonderbrekers, geleidelijk zijn uitgefaseerd.
Scheidingsschakelaars: Hoog-spanningsscheidingsschakelaars worden hoofdzakelijk gebruikt om hoog-stroomvoorzieningen te isoleren om veilig onderhoud te garanderen. Daarom is hun structurele kenmerk een duidelijk zichtbare ontkoppelingsopening na ontkoppeling. Een ander structureel kenmerk is het ontbreken van een speciaal boogblusapparaat, waardoor ze niet onder belasting kunnen worden gebruikt. Ze maken echter het schakelen van bepaalde kleine stromen mogelijk, zoals onbelaste transformatoren met een bekrachtigingsstroom van niet meer dan 2A, onbelaste lijnen met een laadcondensatorstroom van niet meer dan 5A, en spanningstransformatorcircuits. Onderscheidingsschakelaars voor binnengebruik die in schakelapparatuur worden gebruikt, omvatten voornamelijk de GN19-serie, GN6-serie en GN9-serie. Een scheidingsschakelaar bestaat hoofdzakelijk uit een geleidend deel, een isolerend deel, een transmissiedeel en een basis.
Hoog-belastingsschakelaars: het gebruik van belastingsschakelaars komt overeen met hun structurele kenmerken. Structureel zijn er hoofdzakelijk twee typen lastschakelaars: de ene is onafhankelijk gemonteerd op een muur of frame, qua structuur vergelijkbaar met een scheidingsschakelaar; de andere is geïnstalleerd in een hoogspanningsschakelaar, vooral bij gebruik van vacuüm of SF6-gas, en bevindt zich dichter bij een stroomonderbreker. Het gebruik van lastschakelaars combineert de voordelen van beide typen.
In de open positie heeft een lastschakelaar, net als een scheidingsschakelaar, een duidelijk ontkoppelingspunt, waardoor elektrische isolatie wordt geboden. Het biedt de noodzakelijke voorwaarden voor betrouwbare stroomuitval van spanningsloze apparatuur of leidingen.
Belastingsschakelaars zijn voorzien van eenvoudige boog-blusapparaten, waardoor ze belastingsstromen binnen hun nominale stroombereik kunnen schakelen. Ze kunnen worden gebruikt om transformatoren en condensatorbanken met een bepaalde capaciteit en distributielijnen met een bepaalde capaciteit te schakelen. In sommige werkplaatsen bevindt de transformator zich ver van de stroomonderbreker in de hoogspanningsverdeelruimte. Tijdens een stroomstoring is het voor de hand liggende afschakelpunt niet zichtbaar in de transformatorruimte. Daarom wordt er vaak een hoogspanningsschakelaar op de muur van de transformatorruimte geïnstalleerd. Dit zorgt voor een gemakkelijke werking van de nullaststroom van de transformator en zorgt voor een duidelijk ontkoppelingspunt, waardoor veilige en betrouwbare stroomuitval wordt gegarandeerd.
Lastschakelaars uitgerust met hoog-spanningszekeringen kunnen worden gebruikt als stroomonderbrekers met een beperkt uitschakelvermogen. In dit geval wordt de belastingsschakelaar zelf gebruikt om de belastingsstroom onder normale omstandigheden te schakelen, terwijl de hoog-zekering wordt gebruikt om de kortsluit-foutstroom te onderbreken. Deze belastingschakelaars zijn echter meestal van het vacuüm-type of zwavelhexafluoride-type, en de gehele ringhoofdeenheid is relatief klein en kan transformatoren ondersteunen met een maximale capaciteit van 1250 kVA.