AdminSF6断路器是利用SF6气体为绝缘介质和灭弧介质的无油化开关设备,其绝缘性能和灭弧特性都大大高于油断路器,由于其价格较高,且对SF6气体的应用、管理、运行都有较高要求,故在中压(35、10KV)应用还不够广。
SF6断路器
利用六氟化硫 (SF6)气体作为灭弧介质和绝缘介质的一种断路器。简称 SF6断路器。六氟化硫用作断路器中灭弧介质始于20世纪50年代初。由于这种气体的优异特性,使这种断路器单断口在电压和电流参数方面大大高于压缩空气断路器和少油断路器,并且不需要高的气压和相当多的串联断口数。在60～70年代,SF6断路器已广泛用于超高压大容量电力系统中。80年代初已研制成功363千伏单断口、550千伏双断口和额定开断电流达80、100 千安的SF6断路器。
SF6特性
SF6气体比空气重5.135倍,一个大气压时,其沸点为-60℃。在150℃以下时,SF6有良好的化学惰性,不与断路器中常用的金属、塑料及其他材料发生化学作用。在大功率电弧引起的高温下分解成各种不同成分时,电弧熄灭后的极短时间内又会重新合成。 SF6中没有碳元素,没有空气存在,可避免触头氧化。SF6的介电强度很高,且随压力的增高而增长。在1大气压下,SF6的介电强度约等于空气的2～3倍。绝对压力为3大气压时,SF6的介电强度可达到或超过常用的绝缘油。SF6 灭弧性能好,在一个简单开断的灭弧室中,其灭弧能力比空气大100倍。在SF6中,当电弧电流接近零时,仅在直径很小的弧柱心上有很高的温度,而其周围是非导电层。这样,电流过零后,电弧间隙介电强度将很快恢复。
SF6断路器部件说明:
1、 灭弧室:双吹型、包括密封瓷套、静触头、动触头。
2、 接线端子,装在外边灭弧室下部。
3、 支持瓷套:由三个瓷质绝缘套构成,作为断路器的对地绝缘,并使操作杆动作动触头。
4、底部箱:作为断口底座,可靠地置于支架上。
5、充气与监测装置:给开关补充SF6气体及监视SF6气体压力。
结构形式
SF6断路器有两种结构布置形式。
①瓷柱式结构:取积木式,系列性强,可用多个相同的单元灭弧室和支柱瓷套组成不同电压等级的断路器。中国FA4-550型SF6断路器为瓷柱式结构,其额定电压为500千伏,最高工作电压为550千伏。断路器由三个独立的单相和一个液压、电气控制柜组成。每相由两个支柱瓷套的四个灭弧室(断口)串联而成。在每个支柱瓷套顶部装着两个单元灭弧室,为120°夹角V形布置,两个均压并联电容器为水平布置。这种结构布置既考虑到结构的机械应力状态,又照顾到绝缘的要求。灭弧室和支柱瓷套内均充有额定压力的 SF6气体。瓷柱式断路器使用液压操作机构。液压机构的控制和操作元件以及线路均设于控制柜内。每相断路器的下部装有一套液压机构的动力元件,如液压工作缸等。灭弧室由液压工作缸直接操动。支柱瓷套内装有绝缘操作杆,操作杆与液压工作缸相连接。
②罐式结构:采用了箱式多油断路器的优点,将断路器与互感器装在一起,结构紧凑,抗地震和防污能力强,但系列性较差。中国LW-220型罐式SF6断路器单相结构如图。此种断路器为三相分装式。单相由基座、绝缘瓷套管、电流互感器和装有单断口灭弧室的壳体组成。每相配有液压机构和一台控制柜,可以单独操作,并能通过电气控制进行三相操作。断路器采用双向纵吹式灭弧室,分闸时,通过拐臂箱传动机构,带动气缸及动触头运动。灭弧室充有额定气压为6表压(20℃)的SF6气体。
单压式和双压式SF6断路器
单压式SF6断路器只有一种较低的压力系统,即只有0.3—0.6MPa压力(表压)的SF6气体作为断路器的内绝缘。在断路器开断过程中,由动触头带动压气活塞或压气罩,利用压缩气流吹熄电弧。分闸完毕,压气作用停止,分离的动、静触头处在低压的SF6气体中。来源:高压开关网
双压式SF6断路器内部有高压区和低压区,低压区0.3—0.6MPa的SF6气体作为断路器的主绝缘。在分闸过程中,排气阀开启,利用高压区约1.5MPa的气体吹熄电弧。分闸完毕,动、静触头处于低压气体或高压气体中。高压区喷向低压区的气体,再经气体循环系统和压缩气体打回高压区。
SF6断路器的特点:
1、 适用于高电压电网,断开故障线路,容易排除短路故障,电弧不经重燃,就可以切断负荷电流,而且由于灭弧介质与第一次断开时的情况相同,第二次断开时仍能快速切断。
2、 独立性:采用单压密闭系统,不需任何辅助设备。
3、 可靠性:结构简单、操作安全,可在-40℃- +40℃之间使用。
4、 安全性:SF6无毒、无火焰,由于在密闭装置内使用不会有气体排向大气,并且SF6具有吸音作用,操作时几乎没有声音。
5、 几乎不需要检查和保养。
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