六氟化硫断路器
330KV SF6高压断路器课件
• 特别是该产品满足投切滤波器组的要求，因此在西北—华中联 网灵宝换流站交流滤波器场（西北侧）原建、扩建工程中、在 西北—华中（四川）直流联网工程德阳站、宝鸡站得到大量应 用。
二、产品结构与工作原理
1.产品整体结构
断路器均为瓷柱式结构，其三极结构及布置下见图。
每台断路器由三个独立的单极组成，单极结构。断路器单极主要由灭弧室、支柱、液压操 动机构及密度继电器组成。
控制阀合位置
3.2.3分闸操作：合闸位置时见下图，工作缸活塞上下部均处于高油压状态。 分闸电磁铁接受命令后，打开分闸一级阀的阀口，这样，二级阀阀杆右端的油腔经分闸一级阀与 低压油油箱相通，油腔压力降为零。此时作用在阀杆上向右的推力仅为弹簧力，而液压系统对阀杆向 左的推力要大得多，因此，阀杆便向右运动，关闭合闸阀口，开启分闸阀口，工作缸下部的液压油与 低压油箱连通，压力降为零。这样，工作缸活塞在上部油压作用下向下运动，实现分闸。 工作缸活塞下部压力降为零的同时，信号缸活塞左端压力也降为零，活塞在右端常高压推动下向 左运动，带动辅助开关转换，切断分闸命令，合闸回路接通。主控室内的分闸指示信号接通。 分闸电磁铁断电后，分闸一级阀阀口关闭，二级阀的阀杆左端通过节流孔与油箱连通，处于低压 状态。 注意：液压操动机构在未与本体连接（即无负载）时，请不要进行分、合闸操作。 由于辅助开关是由信号缸带动实现转换的，而信号缸转换的快慢可以通过节流孔很方便地实施控 制，因此断路器的合-分时间也就可以方便地进行调节，保证满足产品技术条件的规定和要求。
330KV六氟化硫（SF6）高压 断路器课件
大唐八〇三发电厂设备部 二〇一五年十二月
六氟化硫（SF6）高压断路器简介
• 六氟化硫断路器是利用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，主要应用于110kV以上的电压等 级。 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。 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。
六氟化硫断路器微水试验标准
六氟化硫断路器微水试验标准详细介绍如下：
1、试验设备：
试验设备应符合国家有关标准，并经过国家认证。
试验设备应具有高精度、高稳定性的特点，能够保证测试结果的准确性。
试验设备应包括真空泵、干燥剂、水分检测仪、压力表等主要部件。
2、试验条件：
环境温度应保持在10℃-30℃之间，相对湿度不大于70%。
试验设备应放置在平稳的地面上，并保证其周围没有强烈的震动和电磁干扰。
在进行试验前，应将SF6气体存储在干燥、通风良好的环境中，并确保气体中没有杂质和水分。
3、测试内容标准（μL/L，20℃）：
六氟化硫断路器出厂和大修中（整体装复以前）应分别测量开断单元和支柱单元水份值。
≤150（交接时由支柱下部充气接口测量断路器水份值。
≤150（运行中由支柱下部充气接口测量断路器水分值。
测试周期按“预试规程”规定。
≤200（运行中，必要时（开断单元漏气、解体过开断单元）六氟化硫断路器应测量其水分值）。
以上就是六氟化硫断路器微水试验的标准，包括试验设
备、试验条件和测试内容标准等方面的详细介绍。
这些标准是为了确保六氟化硫断路器的性能和安全性，同时也是为了保障电力系统的稳定运行。
六氟化硫(SF6)断路器的操作规程
六氟化硫（SF6）断路器的操作规程1SF6断路器151（152，112）的分、合闸操作1.1查看SF6气体压力正常（0.5MPa）,当低于0.4MPa时不得进行操作。
1.2合上断路器操控电源、合闸电源，置远控一;近控开关于远控方位。
1.3用微机对151（112，152）断路器进行分、合闸操作时，主接线图上应有相应的变位信号。
1.4在急迫状况下，可用主控室主变压器维护屏内的操控开关对断路器进行分合闸操作。
1.5当电动无法对断路器进行分闸操作时，可对断路器的操动安排进行手动分闸操作，断开后报请检修。
1.6SF6断路器气体压力坚持0.5MPa，当低于0.4MPa时应及时断开断路器的操作电源，阻遏带负荷操作该断路器。
当即上报车间安排修补人员对断路器进行补气。
26kV高压断路器的操作2.16kV高压断路器的合闸操作2.1.1合上断路器操控电源，继电维护设备投入、电源指示灯亮（绿灯）。
2.1.2合上合闸电源、储能开关，储能灯亮，操动安排指示已储能若合闸电源有缺陷不能储能时，可运用操作杆对绷簧操动安排进行储能，手动储能结束后应随即卸下操作杆。
2.1.3操动安排手柄（7）置分闸闭锁方位。
2.1.4合上阻离隔关。
按先电源侧，后负荷侧的次第进行操作，主接线图阻离隔关应有变位信号。
2.1.5操动安排手柄（7）置作业方位，并上锁。
2.1.6远控一;近控控开关置远控方位。
2.1.7用微机进行远控操作，合上断路器，主接线图上断路器有变位信号。
2.1.8当远控不能进行操作时可运用近控进行现场操作。
分外状况下需对断路器进行合闸操作，或操控回路有缺陷时，可运用绷簧操动安排上的机械合按钮进行手动操作。
2.26kV高压断路器的分闸操作2.2.1用微机进行远控操作，断开断路器，主接线图上断路器有相应变位信号。
2.2.2用微机无法进行分闸操作时，可对现场操动安排进行手动分闸操作。
2.2.3依据需求可摆开阻离隔关。
按先负荷侧，后电源侧的次第进行操作。
六氟化硫断路器的工作原理
六氟化硫断路器的工作原理六氟化硫(SF6)是一种无色、无味、无毒且具有良好绝缘性能的气体，在高压电力系统中广泛使用。
六氟化硫断路器是一种高压开关设备，用于控制断开和接通电力系统中的重要电气设备。
在本文中，我们将探讨六氟化硫断路器的工作原理。
六氟化硫断路器最主要的工作原理是，在处于正常工作状态下，六氟化硫气体中的分子保持着稳定的状态，不与空气中的氧气、水汽反应。
当在开关断路的时候，六氟化硫气体将被释放出来，并与电弧形成强烈的化学反应，使得其导电性能迅速增加，从而实现断电的效果。
具体来说，当我们需要关闭六氟化硫断路器时，首先要打开一个操作机构，将六氟化硫气体释放到电弧室中。
这个操作机构可以是手动的或者自动的，它的作用是控制气体的释放时间和速度。
一旦气体被释放，电弧将在电极间形成，随后自动进行扩散和冷却。
在冷却的过程中，六氟化硫气体中的分子将被加速运动，从而增强电弧的熄灭。
然而，在熄灭的过程中，电弧产生的高温和高压气体会使电弧室中的六氟化硫气体失去其绝缘性能。
为了避免这种情况的发生，六氟化硫断路器中还配备了一些辅助装置，用于加强六氟化硫气体的冷却和降低电弧室内的压力。
这些辅助装置可以是喷雾装置或者压缩机。
除了上面的几个重要原理之外，还有一些其他的关键点需要考虑。
例如，六氟化硫气体在高压电力系统中的应用需要非常小心，因为它本身是一种强烈的温室气体。
因此，需要对六氟化硫断路器进行严格的监测和管理，确保其操作符合环保标准。
总的来说，六氟化硫断路器在高压电力系统中的应用，可以说是至关重要的。
它不仅可以有效地断开电路，保障设备的安全运行，而且还可以在极短的时间内实现熄灭电弧，并保证电力系统的绝缘性能。
了解其工作原理可以帮助我们更好地管理和维护这些重要设备。
sf6断路器
1.SF6断路器的特点1.1 SF6气体特性简介：SF6是无色、无味、无毒，不可燃的惰性气体，具有优异的冷却电弧特性，介电强度远远超过传统的绝缘气体。
在均匀电场下，SF6的介质强度为同一气压下空气的2.5—3倍，在4个大气压下，其介质电强度与变压器油相当。
由于SF6的介质强度高，对相同电压级和开断电流相近的断路器，SF6的串联断口要少。
例如：220kV少油断路器要4个断口，500kV少油开关要6-8个断口，而220kVSF6断路只要1个断口，500kVSF6断路器只要3-4个断口。
一是因为SF6的分子量大，比热大，其对流的传热能力优于空气，二是SF6在高温下的分解特性，在分解反应过程中吸收能量。
SF6这种优良导热性能，是形成SF6灭弧性能的原因之一；另外，SF6吸附自由电子而形成负离子的现象也是其成为优良灭弧介质的原因。
1.2 SF6断路器具有下列优点：六氟化硫断路器具有断口电压高、开断能力强、允许连续开断次数多，噪声低和无火花危险，而且断路器尺寸小、重量轻、容量大、维修量少、检修周期长等优点。
这些优点使传统的油断路器和压缩空气断路器无法与其相比，在超高压领域中几乎全部取代了其他类型断路器；另外在中压配电方面，六氟化硫断路器具有在开断容性电流时不重燃，以及开断感性电流时不产生过电压等优点，正逐步取代其他类型的断路器。
六氟化硫断路器的优良性能得益于SF6气体良好的灭弧特性。
1.3检修维护方面，SF6断路器比油断路器省时省力。
规程规定高压油断路器每3~5年需要大修一次，一台断路器需要12人次/天；一台DW2 -35需要6人次/天，并且需要更换大量的绝缘油，还需要吊车等大型作业工具。
而SF6断路器的检修周期为10年，仅需3人次/天的检查任务，即可检查所有项目。
1.4 SF6断路器所配用机构为弹簧储能型，优于油断路器所用电磁或液压机构。
油断路器配用的电磁机构需要大功率的合闸电源，给运行维护带来一定的不便，所用的液压机构，每到高温天气容易发生泄压、渗漏油等问题。
六氟化硫断路器试验项目与标准
六氟化硫断路器试验项目与标准华天电力专业生产微水测量仪（又称sf6气体微水测试仪），接下来为大家分享六氟化硫断路器试验项目与标准。
六氟化硫断路器六氟化硫断路器是利用六氟化硫（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，广泛用于超高压大容量电力系统中，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气体中没有碳元素，没有空气存在,可避免触头氧化，SF6气体的介电强度很高,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气体的介电强度可达到或超过常用的绝缘油，除此以外，SF6 灭弧性能好，其灭弧能力比空气大100倍，六氟化硫是将具有这种特性的气体安装在短路器上，称之为六氟化硫断路器。
六氟化硫断路器试验项目在实际应用中，六氟化硫断路器的试验项目应包括以下内容：（1）交流耐压试验，用于检测断路间的绝缘程度；（2）测量断路器的分、合闸试验；（3）断路器的分、合闸速度测试；（4）测量断路器主、辅触头分合闸的同期性及配合时间；（5）测量六氟化硫断路器分合闸电阻；（6）断路器分合闸线圈电阻及直流电阻；（7）断路器操动机构的试验；六氟化硫气体（SF6）检测标准根据电力预防性试验标准GB50150-2006规定，测量断路器内SF6气体含水量（20℃的体积分数）应该符合以下规定：与灭弧室相同的气室，应小于150uL/L；不与灭弧室相通的气室，应小于250uL/L；SF6气体含水量的检测应该在断路器充气48小时后进行。
六氟化硫气体的测量在电力系统实际应用过程中，针对六氟化硫（SF6）气体的测量应当选择合适的测量设备，推荐使用SF6微水测量仪，该微水测量仪采用进口传感器和高速12位Σ－ΔAD模数转换器，测量速度快，精度高。
六氟化硫断路器
❖问题严重的是，电弧作用下SF6的分解物如SF4，S2F2， SF2，SOF2，SO2F2，SOF4和HF等，它们都有强烈的腐 蚀性和毒性。
1)SF4(四氟化硫) 常温下SF4为无色的气体，有类似SO2的刺鼻气味，在空
• SF6气体的分子质量大，分子间的相互作用显著。 当气体压力高于0.3MPa时，分子间的吸引力随气 体密度的增大、分子间距离的减小而加强，气体 的压力变化特性不再符合式理想气体的状态方程。 要准确地计算SF6气体状态参数间的关系，可采 用比较实用的Beattie—Bridgman公式。
SF6气体的临界温度高。 临界温度表示气体可以 被液化的最高温度，临 界压力则表示在临界温 度下使气体液化所需的 压力。SF6气体的临界温 度高达45.6°C，说明常 温下只要SF6气体压力足 够高就会液化。
2.六氟化硫气体的灭弧性能与灭弧原理
（1）SF6气体的分解温 度（2000K）比空气 （主要是氮气，分解温 度约7000K）低，而需 要的分解能 （22.4eV） 比空气（9.7eV）高， 因此在分解时吸收的能 量多，对弧柱的冷却作 用强。由于气体分子的 分解，在相应的分解温 度上就出现气体导热率 的高峰。
空载架空线时不会发生多次重击穿；能 承受快速上升的瞬态恢复电压，尤适于 开断近区故障 满容量开断次数多，检修周期长 可集合成GIS
按所利用能源的不同，将SF6灭弧装置分为三类：
外能式灭弧装置：利用运行贮存的高压力SF6气体或开 断过程中依靠操作力产生SF6的压力差，在开断时将 SF6气体吹向电弧而使之熄灭。
3.六氟化硫气体的绝缘特性
（1）六氟化硫气体具有很强的电负性 （2）六氟化硫气体分子直径大，电子在六
六氟化硫断路器灭弧原理
六氟化硫断路器灭弧原理六氟化硫断路器是一种常用的高压开关设备，其主要功能是在电路中断时进行灭弧操作，以保护电力系统的安全运行。
而六氟化硫断路器的灭弧原理，是通过将六氟化硫气体注入断路器内部，使其在电弧发生时能够迅速吸收并消除电弧能量，从而实现灭弧的效果。
六氟化硫（SF6）是一种无色无味、无毒且无燃烧性的气体，其具有优异的绝缘性能和灭弧性能。
当电路中发生短路或过载时，断路器内部的电弧会产生，而电弧会导致电流无法立即中断，进而对电力系统造成严重的危害。
因此，灭弧操作成为断路器工作的重要环节。
六氟化硫断路器的灭弧原理主要包括以下几个步骤：1. 线圈吸合：当电路中发生故障时，控制系统会发出信号，使得断路器的线圈受电磁作用而吸合。
线圈吸合后，断路器的主触头和固定触头之间的间隙就会被关闭，电路中的电流开始通过断路器。
2. 电弧产生：当断路器闭合后，如果电路中存在故障，比如短路或过载，电流就会增大，进而产生电弧。
电弧是由电流通过断路器间隙时产生的等离子体，具有高温和高能量的特点。
3. 六氟化硫注入：当电弧产生后，断路器内的六氟化硫气体会被注入。
六氟化硫具有良好的灭弧性能，能够迅速吸收电弧的能量，从而将电弧熄灭。
六氟化硫的灭弧性能主要是由其分子结构和化学性质决定的。
4. 电弧延长：在六氟化硫注入后，电弧会发生一个延长的过程。
这是因为六氟化硫气体在电弧中分解成硫化氢（HF）和氟化氢（SF4），而这些分解产物能够继续维持电弧的存在。
电弧延长的目的是为了让六氟化硫气体更充分地吸收电弧能量。
5. 电弧熄灭：经过延长过程后，电弧能量逐渐减弱，直到六氟化硫气体完全吸收电弧能量并将其熄灭。
这样，电路中的电流就能够完全中断，从而保护电力系统的安全运行。
六氟化硫断路器的灭弧原理是通过将六氟化硫注入断路器内部，利用其良好的灭弧性能来实现电弧的熄灭。
六氟化硫气体能够迅速吸收电弧能量，并将其转化为热能和化学能，从而达到灭弧的效果。
同时，六氟化硫断路器还具有很高的绝缘性能和耐高压能力，能够有效地保护电力设备和电力系统的安全运行。
高压真空断路器、六氟化硫断路器结构及工作原理
高压真空断路器、六氟化硫断路器结构及工作原理一、概述在电力系统中，断路器是非常重要的设备，用于控制和保护电力系统中的电器设备和输电线路。
高压断路器能够在电气故障时迅速切断电路，保护电力设备和人身安全。
而高压真空断路器和六氟化硫断路器是目前比较常见的两种高压断路器，在电力系统中发挥着重要的作用。
二、高压真空断路器的结构及工作原理1. 结构高压真空断路器主要由断路器本体、操作机构和控制器三部分组成。
断路器本体包括断路器主体、真空瓶和连接线路等，在工作时可靠地隔离电路，具有较高的绝缘强度和耐压能力。
操作机构负责断路器的远程操作，通过操作机构可以实现断路器的合闸和分闸操作。
控制器用于监测断路器的工作状态和控制操作机构的动作，以实现对断路器的远程控制和监测。
2. 工作原理高压真空断路器利用真空瓶中的高真空度和良好的绝缘性能来实现电路的断开和合并。
当断路器需要分闸时，操作机构通过电磁力作用使得静触头和动触头分离，而在这一瞬间，真空瓶内部的高真空度可以有效地隔离电路，实现电流的迅速切断。
而合闸时，操作机构则将静触头和动触头紧密闭合，真空瓶中的高真空度可以保障电路的可靠通电。
三、六氟化硫断路器的结构及工作原理1. 结构六氟化硫断路器主要由断路器本体、六氟化硫气体室和控制箱三部分组成。
断路器本体包括断路器主体和连接线路等，其中断路器主体包含静触头、动触头、弹性机构等部件，用于实现电路的断开和合并。
六氟化硫气体室负责储存和释放六氟化硫气体，而控制箱则用于监测断路器状态和控制断路器的操作。
2. 工作原理六氟化硫断路器利用六氟化硫气体的优异绝缘和灭弧性能来实现电路的断开和合并。
在分闸操作时，断路器的操作机构使得静触头和动触头分离，然后六氟化硫气体被释放到断路器的弧室内，形成被电弧击穿的“六氟化硫气体套”，从而有效地隔离了电路。
而在合闸操作时，动触头和静触头轴承装置使得两者可以紧密闭合，六氟化硫气体的扩散也能够快速灭弧。
六氟化硫断路器
4 六氟化硫断路器4.1 一般规定4.1.1 本章适用于额定电压为3kv～750kv的支柱式和罐式六氟化硫断路器。
4.1.2 六氟化硫断路器在运输和装卸过程中，不得倒置、碰撞或受到剧烈震动。
制造厂有特殊规定时，应按制造厂的规定装运。
4.1.3 现场卸车应符合下列规定：1 按产品包装的重量选择起重机。
2 仔细阅读并执行说明书的注意事项及包装上的指示要求，应避免包装及产品受到损伤。
4.1.4 六氟化硫断路器到达现场后的检查，应符合以下规定：1 开箱前应检查包装应无残损。
2 设备的零件、备件及专用工器具齐全，复合订货合同要求，无锈蚀、损伤和变形。
3 绝缘件应无变形、受潮、裂纹和剥落。
4 瓷件表面应光滑、无裂纹和缺损，铸件应无沙眼。
5 充有六氟化硫等气体的部件，其压力值应符合产品技术文件要求。
6 按产品技术文件要求应安装冲击记录仪的元件，其冲击加速度不应大于产品技术文件的要求，冲击记录应随安装技术文件一并归档。
7 制造厂所带支架应无变形、损伤、锈蚀和锌层脱落；制造厂提供的地脚螺栓应符合设计及产品技术文件要求，地脚螺栓底部应加装锚固。
8 出厂证件及技术资料应齐全，且符合订货合同的约定。
4.1.5 六氟化硫断路器到达现场后的保管应符合产品技术文件要求，且应符合下列要求：1 设备应按原包装置于平整、无积水、无腐蚀性气体的场地，并按编号分组保管，对有防雨要求的设备应有相应的防雨措施。
2 充有六氟化硫等气体的灭弧室和罐体及绝缘支柱，应按产品技术文件要求定期检查器预充压力值，并做好记录，有异常情况时应及时采取措施。
3 绝缘部件、专用材料、专用小型工器具及备用、备件等应置于干燥的室内保管。
4 管式断路器的套管应水平放置。
5 瓷件应妥善安置，不得倾倒、互相碰撞或遭受外界的危害。
6 对于非充气元件的保管应结合安装进度及报关时间、环境做好防护措施。
4.2 六氟化硫断路器的安装和调整4.2.1 六氟化硫断路器的基础或支架的安装，应符合产品技术文件要求，同时，应满足下列要求：1 混凝土强度应达到设备安装要求。
六氟化硫断路器
六氟化硫断路器一、六氟化硫断路器六氟化硫断路器是利用六氟化硫气体作为绝缘介质和灭弧介质的新型高压断路器。
纯净的六氟化硫气体是无色、无嗅、不燃、无毒的惰性气体，具有良好的绝缘性能和灭弧性能，其灭弧能力比空气高一百倍。
六氟化硫断路器是利用高压力的六氟化硫气体，在灭弧室的喷口及触头间形成高压气流来吹灭电弧的，吹弧用的六氟化硫气体压力高达1～1。
5MPa。
二、六氟化硫断路器的结构结构图结构特点1、开断能力强六氟化硫断路器是通过吹出SF6气体来完成吹弧，它的吹弧速度快、燃弧时间短、开断电流大，能有效保护中、高压电路的安全.六氟化硫断路器在断开电容或电感电流后,不存在重燃和复燃的危险。
2、电气寿命长50kA满容量连续开断可达19次，累计开断电流可达4200kA,检修周期长，适于频繁操作。
3、绝缘水平高六氟化硫气体在0。
3MPa气压时，通过了各种绝缘试验并有较大裕度。
累计开断电流3000kA以后，在0。
3MPa气压下每个断口还可耐受工频电压250kV达1min，将六氟化硫气体减至零表压仍可耐受工频电压166。
4kV5min。
4、密封性能好六氟化硫气体含水量低;灭弧室、电阻和支柱分成独立气隔，现场安装时不用打开,安装好后用自动接头连通;安装检修方便,并可防止脏物和水分进入断路器内部。
5、操作功率小，缓冲平稳机构工作缸与灭弧动触头的传动比为1：1,机构特性稳定。
机构特性稳定性可达3000次，机构寿命研究试验做到10000次，操作噪声小于90dB。
三、六氟化硫断路器的作用六氟化硫断路器适用于开断重要负荷的场所，作为发电厂、变电所等输变电系统的控制和保护开关，亦可作为电力系统的控制和保护之用的联络断路器。
四、六氟化硫断路器的优缺点1、优点：开断能力强，断口电压便于做得较高，允许连续开断次数较多,适于频繁操作，噪音小。
无火灾危险等。
2、缺点：它的电气性能受电场均匀程度及水分等杂质影响特别大，故对SF6断路器密封结构。
元件结构及SF6气体本身质量的要求相当严格。
六氟化硫断路器
三、SF6断路器的检修、调试
5）操动机构、传动部分、紧固螺栓（销钉） 检查及润滑可动部位。
6）检查、清扫辅助开关触头。 7）检查、清扫控制回路的端子。 8）消除运行中的缺陷。 （3）临时检修可根据具体情况决定检修项目。
三、SF6断路器的检修、调试
（二）检修的准备工作 1、检修应具备的条件 （1）检修人员必须了解SF6气体的特征和管
一﹑概述
• 1.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。
二、SF6断路器结构原理
（三）灭弧单元
1.灭弧室分类
（1）双压式灭弧室。它的灭弧室有两个压力系统， 一个为压力约0.3—0.6MPa的压力系统。（主要 用于内间的绝缘），另一个为压力一般约1.4— 1.6MPa的高压系统（用于灭弧）。
（2）单压式断路器中，只充有一种压力（0.3— 0.6MPa）的SF6气体，在分段过程中，电弧靠开 断时与触头同时运动的压气活塞形成高压力SF6 气流来灭弧。目前一般采用单压式，而双压式结 构工艺复杂，现已被淘汰。
六氟化硫断路器
六氟化硫断路器简介六氟化硫断路器（SF6断路器）是一种高压电气设备，用于在高电压和高电流下中断或隔离电力系统中的电路。
它主要用于变电站、输电系统、发电厂和工业用电。
作为一种高压电力设备，SF6断路器具有很高的负荷分断性能、可靠性、耐用性和安全性，在现代电力系统中发挥着重要的作用。
工作原理SF6断路器主要由三个部分组成：（1）固态部分：用于抵御电弧冲击，由氟化铜、氟碳铜等材料制成；（2）开断部分：用于中断负荷电流，由电触头、承力部件和电弧罩组成；（3）灭弧部分：用于熄灭电弧并防止再燃，由六氟化硫、氧气和防护罩组成。
在正常工作状态下，开关是关闭的，三个部分都处于正常情况下。
当需要中断电路时，电源提供足够电能，断路器开关的触点会分开，形成电弧。
电弧会熔化开断部分的电触头，并在灭弧室中得到灭弧。
经过数毫秒的时间，电弧会消失，以及断路器按照规定的电压等级和额定电流重新关闭。
优点1. 可靠性高SF6断路器在正常工作条件下，具有很高的可靠性，可以保证设备连续长时间工作，极少发生故障。
通过合理的设计和使用，SF6断路器的可靠性可以达到99.9%。
2. 负荷分断性能强SF6断路器的负荷分断性能极佳，可以在低压下进行多次开关，而不会磨损或损坏其部件。
该设备可在自然冷却的状态下连续工作20年以上，具有很强的热稳定性。
3. 大电流下中断性强SF6断路器的开断性能十分强大，在大电流负荷下也能够实现中断，为电力系统提供了稳定和可靠的电源保护。
4. 灭弧性能高SF6断路器的灭弧室采用了六氟化硫这种特殊的灭弧介质，能够在很短时间内有效地熄灭电弧，在发生故障时，可立即切断电路，保护电力系统的安全。
缺点尽管SF6断路器具有优异的性能，但也存在一些缺点，如：1. 环保问题六氟化硫是一种六元氟化物，具有很强的高温氧化性，会对大气造成极大污染。
因此，在SF6断路器中使用六氟化硫作为灭弧介质，有将会对环境造成极大的影响。
对于已经使用多年的SF6断路器，必须要采取必要的治理和升级措施，以加大对环境的保护。
四、六氟化硫（SF6）断路器
四、六氟化硫（SF6）断路器四、六氟化硫（SF6）断路器⼀、简答题1．六氟化硫断路器的特点有哪些？六氟化硫断路器是采⽤惰性⽓体六氟化硫（SF6）作为灭弧和绝缘介质的⼀种断路器。
SF6是由化学元素硫（S）的氟（F）合成的⼀种化学⽓体。
它的分⼦量⽐空⽓重5倍，是⽆⾊、⽆味、⽆毒、不燃的⽓体。
SF6⽓体分⼦具有很强的负电性，其正离⼦可以吸附电⼦形成中性质点，其正负离⼦运动速度较慢，复合能⼒较强。
因此在SF6⽓体中就不含有⾃由电⼦，使得其绝缘性能⾮常良好。
在2－3个表压下可以达到变压器油的绝缘强度。
由于FS6具有良好的⾼温导热性和强⼤的捕捉电⼦能⼒，在电弧熄灭后能迅速恢复绝缘。
所以SF6的灭弧能⼒要⽐空⽓⼤100倍。
鉴于FS6具有上述优越性能，故常以其作为制造⾼压断路器和其它组合电器的介质。
2．FS6断路器有哪些优点？FS6断路器优点是1）开断容量⼤其额定开断电流可达 40~63 kA，最⼤可达80kA。
2）开断性能优异它不仅开断短路性能好，⽽且具有开断空载长线路和空载变压器不重燃、过电压低等优点。
3）灭弧室断⼝的耐压⾼ FS6断路器的单断⼝耐压和开断电流参数，⽐油或空⽓断路器要⾼，⽬前已达到单断⼝耐压245 kV、50kA的⽔平。
这样就为减少超⾼压断路器的断⼝数⽬、简化结构以及缩⼩占地⾯积提供了优越的条件。
4）电⽓寿命长，检修周期长⽬前SF6断路器、⼀般都能达到额定开断电流10－25次，检修周期可达10－20年。
5）噪声低、适于频繁操作。
6）没有⽕灾危险。
3．FS6断路器有哪些缺点？FS6断路器的缺点是：它的电⽓性能受电场均匀程度及⽔分等杂质的影响特别⼤，需要⼀套FS6⽓体系统，所以对其密封结构、元件结构和FS6⽓体的质量要求特别⾼，并需采取专门措施以防低氟化合物对⼈体及材料的危害和影响。
总之，SF6具有优越的性能，故近年来发展很快，电压等级在不断提⾼。
特别是FS6全封闭组合电器的发展令⼈瞩⽬。
4．六氟化硫⽓体有毒吗？在使⽤时应注意什么？纯净的六氟化硫⽓体是⽆毒的惰性⽓体。
六氟化硫断路器结构及其作用原理
六氟化硫断路器结构及其作用原理SF6断路器的基本结构包括固定触头、活动触头、断路器弧室、充气机构和操作机构。
固定触头和活动触头由铜制成，它们用于分隔断路器闭合时的电流和断开时的电弧。
断路器弧室包括电弧排气室和电弧控制室，用于稳定和控制电弧。
SF6断路器的作用原理是利用六氟化硫（SF6）气体的特殊性质。
SF6气体具有优异的电绝缘性能、热稳定性和化学稳定性。
当断路器闭合时，固定触头和活动触头之间形成一个闭合的回路，电流可以顺利通过。
当断路器需要断开电路时，电弧被形成，并且被引导到电弧排气室中。
在电弧排气室中，SF6气体会被强力的电磁场作用下进行充分激发，形成一个高能自由电子云。
当电子以极高的速度撞击SF6气体分子时，会发生电离现象，生成大量正、负离子对。
这些离子对会形成一个高浓度的等离子体电弧，而等离子体电弧可以有效地限制电流和分离触头。
在电弧控制室中，等离子体电弧会被强制冷却和控制。
这是通过将SF6气体喷射到电弧上方形成一个冷却柱来实现的。
冷却柱将控制电弧的温度和长度，使电弧达到可控的状态，并尽快熄灭。
除了六氟化硫（SF6）气体的电绝缘性能和热稳定性，SF6断路器还具有许多其他优点。
它具有高的电击穿电压和强大的灭弧性能，能够在高电流和高电压下工作。
此外，SF6断路器还具有较小的体积和重量，灵活的操作和可靠的运行。
总而言之，六氟化硫断路器结构复杂，但工作原理简单明了。
通过利用SF6气体的优良性能，SF6断路器可以高效地断开电路，保护电力系统。
它在电力行业中具有广泛应用，对于确保电力系统的安全和可靠运行起到了重要作用。
六氟化硫断路器设备结构部件及图片
密封圈槽：作用打 胶后安装密封圈使 气室密封良好。
吸附剂安装处
拐臂：主用是 由外界操作机 构带动它的转 动从而带动导 电杆的伸缩， 实现分合。
导电杆（动触头）：通 过操作机构使其伸缩实 现隔离开关和接地刀闸
的分和合。
绝缘杆：使带电部 分与操作机构和外
壳绝缘。
密封圈：主要是配 合密封胶、密封槽
注：（其危险性在于无刺激性味，待发现中毒往往迅速造成 死亡）。
•
(4) HF又称氢氟酸:其毒性,腐蚀性是最强的,对人的皮肤有强
烈的腐蚀作用.
为什么SF6气体绝缘强度高？
1、其负电性强，很容易吸收电子，能阻遏“电 子崩”的形成。
2、SF6分子直径大，能减弱与电子或SF6带电质 点的碰撞游离。
3、SF6的正、负离子极易重新组合合成SF6分子。
落电压下降；分解物有强腐蚀性物质，对有机材料与金属腐蚀， 不有一些分解物是毒物质，随含水量增加而增加；在SF6断路 器内放置既能吸附水分又能吸附低氟化合物的吸附剂。（使用 后不可烘潮再生处理）
• SF6气体击穿电压高于空气的原因 ；是因为SF6气体具有负电 特性，即当周围有电子存在时，能为SF6气体捕获而成负离子， 由于SF6是重气体，在电场作用下流动迟缓，不象电子那样容 易加速而使气体在电场作用下击穿。
SF6断路器的主要优点有哪些？
1、SF6断路器有极好的开断性能，不仅大电流开断性能 较好，而且在小电流开断时产生的过电压也较低。
2、结构简单，体积紧凑，占地少。 3、维护检修简单，允许多次开断，如：SF6断路器一般
允许100%额定开断电流下可开断20次，50%额定开 断电流下可开断40次，在额定电流下可开断2000次 不用检修，使检修周期大幅延长。由于灭弧室断口少， 可使检修调试工作量也相应减少。 4、安全性能高，纯SF6气体是稳定的化合物，对人体无 害，也无火灾之虑。
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（7）吸附剂的安装方式
1)静吸附式 依靠气体自身的扩散、对流产生的吸附称为静吸附。 一般SF6电器设备中都采用这种吸附方式。吸附剂应放 置在设备检修时能方便取出的位置。 2)动吸附式 将装有吸附剂的过滤装置放在气体必然经过的通道 中，气体通过过滤装置产生吸附作用。显然动吸附式 的效果好，常用于SF6气体的充放气装置中。
六氟化硫中弧柱各参数径向分布图
（2）SF6在高温时分解出S原子、F原子和正负离子，与 其他灭弧介质相比，有较大的游离度。在维持相同游离 度时，弧柱温度就较低。因此，SF6气体中电弧电压也较 低，燃弧时的电弧能量较小，对灭弧有利。
（3）由于SF6的强电负性，能吸附电子和正离子复 合，故复合作用快，去游离作用强。尤其在电流过 零前后，可使弧隙中带电粒子减少，导电率下降。 SF6气体电弧的时间常数也很小，为微秒级或更小， 在电弧电流过零后，弧柱温度将急剧下降，分解物 急剧复合。因此SF6弧隙的介质强度及其恢复速度都 很高，能耐受很高的恢复电压作用，电弧在电流过 零后不易重燃。
3. 六氟化硫灭弧装置
六氟化硫断路器的优点： 可以提高单断口的额定电压和开断电流 切小电感电流时较少发生截流现象；切 空载架空线时不会发生多次重击穿；能 承受快速上升的瞬态恢复电压，尤适于 开断近区故障 满容量开断次数多，检修周期长 可集合成GIS
按所利用能源的不同，将SF6灭弧装置分为三类：
（3）六氟化硫气体的化学特性
（4）六氟化硫气体及其分解物的毒性问题
纯净的SF6气体一般公认是无毒的。 SF6在生产过程中 会有少量伴随的生成物，其中S2F10是公认的剧毒气体， 但经过净化处理可以完全将它除净。 纯净的SF6气体虽然无毒，但在工作场所要防止SF6气 体的浓度上升到缺氧的水平。 SF6气体的密度大约是空气的五倍、SF6气体如有泄漏 必将沉积于低洼处，如电缆沟中。浓度过大会出现使 人窒息的危险，设计户内通风装置时要考虑到这一情 况。 SF6气体通过对流能与空气混合，但速度很慢。气体一 旦混合后就形成SF6和空气的混合气体，不会再次分离。 问题严重的是，电弧作用下SF6的分解物如SF4，S2F2， SF2，SOF2，SO2F2，SOF4和HF等，它们都有强烈的腐 蚀性和毒性。
外能式灭弧装置：利用运行贮存的高压力SF6气体或开 断过程中依靠操作力产生SF6的压力差，在开断时将 SF6气体吹向电弧而使之熄灭。 自能式灭弧装置：利用电弧本身的能量使SF6气体受热 膨胀而产生压力差，在开断时将SF6气体吹向电弧而使 之熄灭。或者利用开断电流本身依靠线圈形成垂直于 电弧的磁场，使电弧在SF6气体中旋转运动而使之熄灭。 混合式灭弧装置：既利用电弧（或开断电流）自身的 能量，也利用部分外界能量的综合式灭弧装置
（6）吸附剂的应用
SF6气体在电弧作用下分解产生的各种有毒物质以及电器设 备内部残留的水分，都得通过吸附剂来吸收。实践证明只要 吸附剂品种选择正确，数量得当，水分及有毒物质的数量 都能控制在允许的范围内。 1）吸附剂吸附电弧分解物的性能 用于SF6断路器中的吸附剂主要用来吸附有毒的电弧分解 物。常用的有活性炭、活性氧化铝和分子筛，但吸附效果不 是太理想。近年来我国在吸附剂方面的研究取得了不少成果。 2）吸附剂的吸水性能 对于不产生电弧分解物的电器设备，如SF6气体绝缘变压 器、充气式开关柜以及GIS中除断路器以外的其它隔室，吸 附剂主要用来吸附水分以保证SF6气体的含水量不致超出 标准规定。
SF6电器设备对水分含量的要求是非常严格的，在生 产、安装、调试各个环节中都应对水分严加控制。SF6电 器设备中水分的主要来源及控制的方法有： 1)即使纯净的SF6新气体中仍含有—定的水分。 2)SF6电器设备的零部件在制造厂装配前一定要干燥处理。 3)在设备安装完毕抽真空前，应放入新的吸附剂。 4)改进SF6电器设备的密封结构，提高密封面的加工精度 与装配质量，选用优质的密封垫圈，这样可以减小外界 水蒸气的进入。 5)SF6电器设备内安放吸附剂可以有效地减少内部的水分 含量。
HF是氢氟酸，有很强的腐蚀性，又是对生物肌体有强烈 腐蚀性的剧毒物。SO2遇水后生成亚硫酸H2SO3也有腐蚀性。 水分的危害更主要的是在电弧高温作用下SF6气体分解过 程中水分所起的化学反应。化学反应中最后的生成物也 都是随水分含量的增大而增加。为了限制有毒物质的生 成量，必须限制SF6气体中的水分含量
检修SF6电器设备不可避免会接触到SF6分解物。另 外， SF6电器设备损坏时，例SF6绝缘的封闭组合电器由 于内部电弧故障使压力释放装置动作或者外壳烧穿 时．会有大量SF6气体及其分解物向外排放到大气中。为 了保证检修人员的安全以及减少对周围环境造成的影响， 应该采取一些必要的预防措施。预防措施有： 1)所有安装有SF6电器设备的场所内应该装置有合适的自 然通风或强制通风装置。这些通风装置应能保证在最坏 的条件下，例如有大量的SF6气体及其分解物向外排出 时．足以使有毒的分解物稀释到可以容许的程度。在安 装场所的入口处，工作人员应能方便地启动通风装置。 另外，也可利用SF6的检测装置对部分通风装置实行自动 启动。还要防止SF6 气体及其分解物进入其它没有通风装 置的房间中。
按开断过程中，灭弧装置工作特点的不同，将 SF6灭弧装置分为：气吹式，热膨胀式，磁吹旋 转电弧式，混合式
一、气吹式SF6断路器灭弧装置
（1）双压力式SF6断路器
最早的SF6断路器是根据压缩空气断路器的气 吹灭弧原理设计的。通常设计采用全密封结构， 0.3MPa（表压力）的低压气体作为断路器内部 的绝缘介质， 1.5MPa （表压力）的高压气体 用作灭弧。 由于这种断路器内部有两种不同的压力，故称 为双压力式SF6断路器，又称为第一代SF6断路 器。在60年代，它被誉为开断电流最大、工作 性能最好的断路器，大有取代当时压缩空气断 路器的趋势。
2)水分对绝缘性能的影响 绝缘件表面出现凝露会对绝线性能带来不利影响。通 常气体中混杂的水分以水蒸气形式存在。在温度骤降时， 可能冷凝成露水附在绝缘件表面，出现沿面放电事故。 确定某一SF6电器设备允许的水分含量时，还应考虑 该电器设备工作时是否会出现高温的大功率电弧。对于 断路器来说，开断电路时电流大，电弧温度高、能量大， SF6气体的分解物多，因此水分含量就得低一些，对于 GIS中其它的电器设备如隔离开关、互感器等所在的隔室， 工作时基本上不会产生电弧分解物，水分含量就可以高 一些。国家标准GB7674—87《六氟化硫封闭式组合电器》 中有关水分含量的规定。
密度继电器
2.六氟化硫气体的灭弧性能与灭弧原理
（1）SF6气体的分解温度 （2000K）比空气（主要 是氮气，分解温度约 7000K）低，而需要的分 解能 （22.4eV）比空气 （9.7eV）高，因此在分 解时吸收的能量多，对弧 柱的冷却作用强。由于气 体分子的分解，在相应的 分解温度上就出现气体导 热率的高峰。
2)除对检修人员进行安全知识的培训外，还应给检修人员 配备合适的保护衣服和轻袜手套，化学型的工业防护照镜， 防毒面具，有活性过滤器的呼吸保护装置等。为安全起见， 检修现场还应配备有氧气呼吸装置的急救设备。 3)利用真空吸尘器尽快消除SF6电器设备内部存在的分解物。 清理后，对残留的分解物可用干烘、不起毛的抹布来清除。 清扫过程中已被玷污的清扫材料及固态分解物都应放在双 层的塑料袋中。未经处理不得任意抛弃，以免造成对环境 的污染。 SF6电器设备的应用己50余年，在这段时间内已经积累了 大量SF6气体方面的知识和经验。只要严格按照国家或制造 厂的有关规程进行工作，就能确保SF6电器设备安全可靠以 及有关人员的人身安全。
SF6气体的临界温度高。 临界温度表示气体可以 被液化的最高温度，临 界压力则表示在临界温 度下使气体液化所需的 压力。SF6气体的临界温 度高达45.6°C，说明常 温下只要SF6气体压力足 够高就会液化。 SF6气体能否液化决定 于其饱和蒸汽压力。当 气体压力高于其饱和蒸 汽压力时，气体就液化。
迄今为止，工业上普遍采用的5F e制造方法是将 单质硫和过量气态氟直接化合。
S + 3F2 → SF6 + Q ( 放热反应 )
（2）六氟化硫气体的状态参数
静止气体可以用三个参数来说明气体所处的状态， 称为三个状态参数，即压力P、密度γ和温度T。 理想气体的状态参数间存在着简单的关系，即理 想气体的状态方程 P= γRT SF6气体的分子质量大，分子间的相互作用显著。 当气体压力高于0.3MPa时，分子间的吸引力随气 体密度的增大、分子间距离的减小而加强，气体 的压力变化特性不再符合式理想气体的状态方程。 要准确地计算SF6气体状态参数间的关系，可采 用比较实用的Beattie—Bridgman公式。
（8）六氟化硫气体的导热率
SF6导热性能不如空气，其热导率避空气低，在 常温下比空气低30％。但由于其粘度较低和密度较高， 且分子量大，热容量就大，再考虑到对流效应，总的 热传输特性比空气要好2—5倍。
（9）六氟化硫气体的电负性
气体原子或分子能够吸附自由电子而形成负离子 的性能称为电负性。 SF6具有强电负性。
1)SF4(四氟化硫) 常温下SF4为无色的气体，有类似SO2的刺鼻气味，在空 气中能与水分生成烟雾，产生SOF2和HF。 SF4气体可用碱 液或活性氧化铝(A12O3)吸收。 SF4气体对肺有侵害 作用，影响呼吸系统，其毒性与光气相当。 2)S2F2(氟化硫) 常温下为无色气体，有毒，有刺鼻气味，遇水分能完全 S SO HF 水解形成S，SO2和HF。 S2F2对呼吸系统有类似光气的破坏 作用。 3)SF2(二氟化硫) SF2的化学性能极不稳定，受热后性能更加活泼，易水解 成S，SO2和HF 。 SF2气体可用碱液或活性氧化铝吸收。 4)SOF2(氟化亚硫酰) SOF2为无色气体，有臭鸡蛋味，化学性能稳定。它与水 分反应缓促，并能快速地为活性氧化铝或活性炭吸附。 SOF2为剧毒气体．可造成严重的肺水肿，使动物窒息死亡。
（5）六氟化硫电器设备中的水分控制
SF6气体中的水分必须控制在一定限度内，否则将给SF6 电器设备的安全运行带来问题。 水分造成的危害有两个方面： 1)水分引起的化学反应 常温下SF6气体是非常稳定的，但水分较多时， 200°C 以上就有可能产生水解