六氟化硫斷路器是利用六氟化硫 (SF6)氣體作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)的一種斷路器。簡(jiǎn)稱 SF6斷路器
基本簡(jiǎn)介
六氟化硫用作斷路器中滅弧介質(zhì)始于20世紀(jì)50年代初。由于這種氣體的優(yōu)異特性，使這種斷路器單斷口在電壓和電流參數(shù)方面大大高于壓縮空氣斷路器和少油斷路器，并且不需要高的氣壓和相當(dāng)多的串聯(lián)斷口數(shù)。在60～70年代,SF6斷路器已廣泛用于超高壓大容量電力系統(tǒng)中。80年代初已研制成功363千伏單斷口、550千伏雙斷口和額定開斷電流達(dá)80、100 千安的SF6斷路器。
SF6特性SF6氣體比空氣重5.135倍,一個(gè)大氣壓時(shí)，其沸點(diǎn)為-60℃。在150℃以下時(shí),SF6有良好的化學(xué)惰性，不與斷路器中常用的金屬、塑料及其他材料發(fā)生化學(xué)作用。在大功率電弧引起的高溫下分解成各種不同成分時(shí)，電弧熄滅后的極短時(shí)間內(nèi)又會(huì)重新合成。 SF6中沒有碳元素，沒有空氣存在,可避免觸頭氧化。SF6的介電強(qiáng)度很高,且隨壓力的增高而增長(zhǎng)。在1大氣壓下,SF6的介電強(qiáng)度約等于空氣的2～3倍。絕對(duì)壓力為3大氣壓時(shí)，SF6的介電強(qiáng)度可達(dá)到或超過(guò)常用的絕緣油。SF6 滅弧性能好，在一個(gè)簡(jiǎn)單開斷的滅弧室中，其滅弧能力比空氣大100倍。在SF6中，當(dāng)電弧電流接近零時(shí)，僅在直徑很小的弧柱心上有很高的溫度，而其周圍是非導(dǎo)電層。這樣，電流過(guò)零后，電弧間隙介電強(qiáng)度將很快恢復(fù)。
結(jié)構(gòu)形式SF6斷路器有兩種結(jié)構(gòu)布置形式。
①瓷柱式結(jié)構(gòu)：取積木式，系列性強(qiáng)，可用多個(gè)相同的單元滅弧室和支柱瓷套組成不同電壓等級(jí)的斷路器。中國(guó)FA4－550型SF6斷路器為瓷柱式結(jié)構(gòu),其額定電壓為500千伏，最高工作電壓為550千伏。斷路器由三個(gè)獨(dú)立的單相和一個(gè)液壓、電氣控制柜組成。每相由兩個(gè)支柱瓷套的四個(gè)滅弧室（斷口）串聯(lián)而成。在每個(gè)支柱瓷套頂部裝著兩個(gè)單元滅弧室，為120°夾角V形布置,兩個(gè)均壓并聯(lián)電容器為水平布置。這種結(jié)構(gòu)布置既考慮到結(jié)構(gòu)的機(jī)械應(yīng)力狀態(tài)，又照顧到絕緣的要求。滅弧室和支柱瓷套內(nèi)均充有額定壓力的 SF6氣體。瓷柱式斷路器使用液壓操作機(jī)構(gòu)。液壓機(jī)構(gòu)的控制和操作元件以及線路均設(shè)于控制柜內(nèi)。每相斷路器的下部裝有一套液壓機(jī)構(gòu)的動(dòng)力元件，如液壓工作缸等。滅弧室由液壓工作缸直接操動(dòng)。支柱瓷套內(nèi)裝有絕緣操作桿，操作桿與液壓工作缸相連接。
②罐式結(jié)構(gòu)：采用了箱式多油斷路器的優(yōu)點(diǎn)，將斷路器與互感器裝在一起，結(jié)構(gòu)緊湊，抗地震和防污能力強(qiáng),但系列性較差。中國(guó)LW-220型罐式SF6斷路器單相結(jié)構(gòu)如圖。此種斷路器為三相分裝式。單相由基座、絕緣瓷套管、電流互感器和裝有單斷口滅弧室的殼體組成。每相配有液壓機(jī)構(gòu)和一臺(tái)控制柜，可以單獨(dú)操作，并能通過(guò)電氣控制進(jìn)行三相操作。斷路器采用雙向縱吹式滅弧室,分閘時(shí),通過(guò)拐臂箱傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)氣缸及動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)。滅弧室充有額定氣壓為6表壓(20℃)的SF6氣體。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
折疊阻塞效應(yīng)
充分發(fā)揮氣流的吹弧效果，滅弧室體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、開斷電流大、燃弧時(shí)間短，開斷電容或電感電流無(wú)重燃或無(wú)復(fù)燃，過(guò)電壓低。
折疊電氣壽命長(zhǎng)
50kA滿容量連續(xù)開斷可達(dá)19次，累計(jì)開斷電流可達(dá)4200kA，檢修周期長(zhǎng)，適于頻繁操作。
折疊絕緣水平高
六氟化硫氣體在0.3MPa氣壓時(shí)，通過(guò)了各種絕緣試驗(yàn)并有較大裕度。累計(jì)開斷電流3000kA以后，在0.3MPa氣壓下每個(gè)斷口還可耐受工頻電壓250kV達(dá)1min，將六氟化硫氣體減至零表壓仍可耐受工頻電壓166.4kV5min。
折疊密封性能好
S六氟化硫氣體含水量低;滅弧室、電阻和支柱分成獨(dú)立氣隔，現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)不用打開，安裝好后用自動(dòng)接頭連通;安裝檢修方便，并可防止臟物和水分進(jìn)入斷路器內(nèi)部。
液壓機(jī)構(gòu)內(nèi)的信號(hào)缸可實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器的自我保護(hù)：有密度繼電器監(jiān)視六氟化硫氣體泄漏;有壓力開關(guān)和安全閥監(jiān)視液壓機(jī)構(gòu)壓力，保護(hù)液壓系統(tǒng)安全。液壓機(jī)構(gòu)采用了可防止"失壓慢分"的閥系統(tǒng)，本體上就可進(jìn)行機(jī)構(gòu)閉鎖，保證運(yùn)行安全?？刂苹芈分胁捎昧藘商追珠l電磁鐵和防跳保護(hù)，保證操作準(zhǔn)確無(wú)誤。
折疊操作功率小，緩沖平穩(wěn)
機(jī)構(gòu)工作缸與滅弧動(dòng)觸頭的傳動(dòng)比為1：1，機(jī)構(gòu)特性穩(wěn)定。機(jī)構(gòu)特性穩(wěn)定性可達(dá)3000次，機(jī)構(gòu)壽命研究試驗(yàn)做到10000次，操作噪聲小于90dB。
安裝事項(xiàng)
1、六氟化硫管路安裝之前，必須用干燥氮?dú)鈴氐状祪艄茏樱泄艿婪ㄌm處的密封應(yīng)良好。
2、空氣管道安裝前，必須用干燥空氣徹底吹凈管子，安裝過(guò)程中，要嚴(yán)防灰塵和雜物掉入管內(nèi)。
3、充加SF6氣體時(shí)，應(yīng)采取措施，防止SF6氣體受潮。
4、充完SF6氣體后，用檢漏儀檢查管接頭和法蘭處，不得有漏氣現(xiàn)象。
5、壓縮空氣系統(tǒng)(氮?dú)?/span>)，應(yīng)在規(guī)定壓力下檢查各接頭和法蘭，不準(zhǔn)漏氣。
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