SF6 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,武汉中试高测电气有限公司其 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。 SF6 断路器 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。 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。 SF6 断路器部件说明: 1、 灭弧室:双吹型、包括密封瓷套、静触头、动触头。 2、 接线端子,装在外边灭弧室下部。 3、 支持瓷套:由三个瓷质绝缘套构成,作为断路器的对地绝缘,并使操作杆动作动触头。 4、底部箱:作为断口底座,可靠地置于支架上。 5、充气与监测装置:给开关补充 SF6 气体及监视 SF6 气体压力。 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。在每个支柱瓷套顶部装着两个单元灭弧室, 120°夹角 V 形布置, 为 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,中试高测操作杆与液压工作缸相连接。 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。 单压式和双压式 SF6 断路器 单压式 SF6 断路器只有一种较低的压力系统,即只有 0.3—0.6MPa 压力(表压)的 SF6 气体作为断路器的 内绝缘。在断路器开断过程中,由动触头带动压气活塞或压气罩,利用压缩气流吹熄电弧。分闸完毕,压 气作用停止,分离的动、静触头处在低压的 SF6 气体中。双压式 SF6 断路器内部有高压区和低压区,中试 高测中试高测低压区 0.3—0.6MPa 的 SF6 气体作为断路器的主绝缘。在分闸过程中,排气阀开启,利用 高压区约 1.5MPa 的气体吹熄电弧。分闸完毕,动、静触头处于低压气体或高压气体中。高压区喷向低压区 的气体,再经气体循环系统和压缩气体打回高压区。 SF6 断路器的特点: 1、 适用于高电压电网,断开故障线路,容易排除短路故障,电弧不经重燃,就可以切断负荷电流,而且 由于灭弧介质与第一次断开时的情况相同,第二次断开时仍能快速切断。 2、 独立性:采用单压密闭系统,不需任何辅助设备。 3、 可靠性:结构简单、操作安全,可在-40℃- +40℃之间使用。 4、 安全性:SF6 无毒、无火焰,由于在密闭装置内使用不会有气体排向大气,并且 SF6 具有吸音作用, 操作时几乎没有声音。 5、 几乎不需要检查和保养。

