六氟化硫断路器的基本知识
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六氟化硫断路器的基本知识
一、SF6气体的特性
1.物理特性
SF6气体无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体,
其分子量大。
2.化学特性
(1) SF6气体本身是稳定的、不腐蚀的。
(2) SF6气体中含水量较大时,会水解产生氢氟酸(HF)及
其他低氟化物,引起化学腐蚀,对人体有强烈的腐蚀作用,对含硅(Si)的材料如玻璃、电瓷等也有很强的腐蚀作用。
3.电气特性
(1)绝缘性能
气体在均匀的电场中有很强的绝缘能力,其绝缘强
度是空气的3倍,在3个大气压下(1个大气压
=0.1013Mpa)的绝缘能力与变压器油相当。
(2) 灭弧性能
SF6有极强的灭弧能力。
二、六氟化硫断路器
1.基本结构及其灭弧原理
SF6断路器灭弧室工作示意图如图2-35所示。断路器分闸时,装有动触头和绝缘喷嘴的气缸由断路器操动机构通过连杆带动,离开静触头,造成气缸与活塞的相对运动,压缩SF6,使之通过
喷嘴吹弧,从而使电弧迅速熄灭。
1.上接线段子2.绝缘筒(内为气缸及触
头灭弧系统) 3.下接线端子 4.操动机构
箱 5.小车 6.断路弹簧
六氟化硫断路器灭弧室工作示意图
1.静触头
2.绝缘玻璃
3.动触头
4.气
缸(连同动触头由操动机构传动)
1.出线帽
2.瓷套
3.电流互感器
4.互感器连接护管
5.吸附器
6.外壳
7.底架
8.气体管道
9. 分合指示10.铭牌11.传动箱12.分闸弹簧13.螺套14.起吊环15.弹簧操动机构
六氟化硫断路器灭弧式分解图
2. 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。
35KV
363/420KV 550KV
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,但系统性差。
3.六氟化硫的优点SF6断路器的优点及缺点:
优点:
(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)电气寿命长六氟化硫断路器的使用寿命很长、检修周期长,并能适应短时间内的频繁操作,有良好的安全性和耐用性。六氟化硫断路器在50kA满容量的情况下能连续开断19次,断开的电流累计达到了4200kA。
(3)绝缘水平高六氟化硫断路器是使用六氟化硫气体作为绝缘介质,这种气体的绝缘水平极高,在0.3MPa气压下,能轻松通过各种绝缘实验,并有较大的裕度。
(4)密封性能好六氟化硫断路器的结构简单、密封性好,灭弧室、电阻和支柱成独立气隔,且六氟化硫本身的含水量较低。六氟化硫断路器的安装和检修方便,不需打开断路器的内部结构,能保持六氟化硫断路器内部良好的密闭性。
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。
(1)阻塞效应
充分发挥气流的吹弧效果,灭弧室体积小、结构简单、开断电流大、燃弧时间短,开断电容或电感电流无重燃或无复燃,过电压低。
(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
S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。
液压机构内的信号缸可实现对断路器的自我保护:有密度继电器监视六氟化硫气体泄漏;有压力开关和安全阀监视液压机构压力,保护液压系统安全。液压机构采用了可防止"失压慢分"的阀系统,本体上就可进行机构闭锁,保证运行安全。控制回路中采用了两套分闸电磁铁和防跳保护,保证操作准确无误。
(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、主要技术参数
1.额定电压(KV)
2.最高工作电压(KV)
额定电压
220及以下 1.15倍
330及以上 1.1倍
3. 额定电流(A)
4. 额定短路开断电流(KA)
四、 型号含义
_ / _ 1. S-少油
L-六氟化硫
Z-真空
2 . W -室外
N-室内
3.设计序号
4.额定电压(最高工作电压)
5.补充特性
C-手车式
G-防进式
W-防污式
Q-防震式
6.额定电流
7.额定开断电流
8. G-高原
H-寒冷
9. T-弹簧操动机构