六氟化硫开关工作原理

六氟化硫开关工作原理 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

六氟化硫开关工作原理

采用具有优良灭弧性能和绝缘性能的SF6气体作为灭弧介质的断路器，称为SF6断路器，在电力系统中广泛应用。适用于频繁操作及要求高速开断的场合，在我国推荐在—选用SF6断路器，特别是126KV以上几乎全部选用SF6断路器。但不适用于高海拔地区。

SF6断路器不仅在系统正常运行时能切断和接通高压线路及各种空载和负荷电流，而且当系统发生故障时，通过继电保护装置的作用能自动、迅速、可靠地切除各种过负荷电流和短路电流，防止事故范围的发生和扩大。

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。它与空气断路器同属于气吹断路器，不同之处在于：①工作气压较低；②在吹弧过程中，气体不排向大气，而在封闭系统中循环使用。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断路器是利用六氟化硫密度继电器来监视气体压力的变化的。当六氟化硫气体压力下降到第一报警值时，密度继电器动作，报出补气压力的信号。当六氟化硫气体压力下降到第二报警值时，密度继电器动作，报出闭锁压力的信号，同时把开关的跳合闸回路断开，实现分、合闸闭锁。

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断路器有两种结构布置形式，一是瓷柱式结构。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。灭弧室和支柱瓷套内均充有额定压力的 SF6气体。二是罐式结

构。该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。

SF6的分子和自由电子有非常好的混合性。当电子和SF6分子接触时几乎100%的混合而组成重的负离子，这种性能对剩余弧柱的消电离及灭弧有极大的的使用价值。即SF6具有很好的负电性，它的分子能迅速捕捉自由电子而形成负离子。这些负离子的导电作用十分迟缓，从而加速了电弧间隙介质强度的恢复率，因此有很好的灭弧性能。在×105Pa气压下，SF6的灭弧性能是空气的100倍，并且灭弧后不变质，可重复使用。SF6气体优良的绝缘和灭弧性能，使SF6断路器具有如下优点：开断能力强，断口电压使于做得较高，允许连续开断次数较多，适用于频繁操作，噪音小，无火灾危险，机电磨损小等，是一种性能优异的“无维修”断路器。

随着国民经济的迅速发展，各行各业的用电需求量也急剧增加，电力系统负荷日益增长，供电可靠性要求逐步提高；变电站的开关也逐渐由油开关换代成新型的SF6断路器，SF6断路器已经在电力系统中得到广泛应用。