SF6断路器课件 一概述 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。 一概述 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。 一概述 SF6气体的水份必须控制在一定范围内，否则将给SF6电气设备的安全运行带来问题。主要有两 个方面： （1）水份引起的化学反应 常温下SF6气体是非常稳定的，但水份较多时，200C以上就有可能产生分解，分解的生成物中 有氢氟酸（HF），是一种有很强的腐蚀性和剧毒 的酸类。水份的危害更主要的是在电弧高温作用 下SF6气体分解过程中所起的化学反应，化学反 应中最后的生成物也都是随水份含量增大而增加。 为了限制有毒物质的生成量，必须限制SF6气体 中的水份含量。 一概述 （2）水份对绝缘的影响 绝缘件表面出现凝露会对绝缘性能带来不利影响。通常气体中混杂的水份以水蒸气 形式在。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。下 表中给出了国家标准GB7674—87六氟化硫 封闭式组合电器中有关水份含量的规定。 二、SF6断路器结构原理 （2）落地罐式SF6断路器。其总体结构类似 于箱式多油断路器，它的灭弧装置用绝缘 件支撑在接地金属罐的中心，借助于套管 引线，基本上不改装就可以用于全封闭组 合电器之中。这种结构便于加装电流互感 器，抗震性好，但系列性差，且造价昂贵。 （3）3—35KV六氟化硫断路器。有旋弧式、 气自吹式和压气式三种，用于配电开关柜 中，常常做成小车式。 二、SF6断路器结构原理 常见型式二、SF6断路器结构原理 二、SF6断路器结构原理 （二）基本组成 三个垂直瓷瓶单元，每一单元有一个气吹式灭弧室；液压操作机构（弹簧操作机构） 及其单箱控制设备；一个支架及支持结构。 每个灭弧室通过与三个灭弧室共连的管子 填充SF6气体。 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。 二、SF6断路器结构原理 有一个气压系统，即常态时只有单一的SF6气体。灭弧室的可动部分带有压气装置， 分闸过程中，压气缸与触头同时运动，将 压气室内的气体压缩。触头分离后，电弧 即受到高速气流吹动而熄灭。 二、SF6断路器结构原理 二、SF6断路器结构原理 弹簧；5－分子筛筐；6－静弧触头；7－均压罩；8－触指；9－触座；10－喷管；11－护套；12－ 阀挡环；13－滑动触头；14－压气缸；15－ M1625内六角螺钉；16－夹板；17－垫圈；18 －挡圈；19－触座；22－接线－缸体；34－接头；35－导轨；36－充气 接头；37－接头；40－静弧触头座；43－拉杆； 44－鼓形瓷套；46－接线断路器结构原理 （2）灭弧原理 分闸时，操动机构通过拉杆使动触头、动弧触头、绝缘喷嘴和压气缸运动，在压力 活塞与压气缸之间产生压力；当动静触头 分离触头间产生电弧，同时压气缸内SF6气 体在压力作用下，使电弧熄灭；当电弧熄 灭后，触头在分闸位置。单压式SF6断路 器又被分为定开距SF6断路器和变开距SF6 断路器。 二、SF6断路器结构原理
