SF6環(huán)網(wǎng)柜結構原理及其優(yōu)缺點(diǎn)概述

2020-08-30 11:55:38

六氟化硫（SF6）環(huán)網(wǎng)柜斷路器：

在 SF6環(huán)網(wǎng)柜斷路器中，六氟化硫（SF6）氣體用作滅弧介質(zhì)。SF6是一種負電氣體，具有很強的吸收自由電子的趨勢。斷路器的觸點(diǎn)在SF6氣體的高壓流中斷開(kāi)，并在它們之間產(chǎn)生電弧。電弧中的導電自由電子被氣體迅速捕獲，形成相對不動(dòng)的負離子。電弧中導電電子的損失會(huì )迅速積累足夠的絕緣強度來(lái)熄滅電弧。SF6斷路器已被發(fā)現對大功率和高壓服務(wù)非常有效。

SF6環(huán)網(wǎng)柜斷路器的構造：

典型SF6斷路器的部件。它由固定和移動(dòng)的觸點(diǎn)組成，封閉在含有SF6氣體的腔室（稱(chēng)為電弧中斷室）中。該腔室連接到SF6氣藏。當斷路器的觸點(diǎn)打開(kāi)時(shí)，閥門(mén)機構允許來(lái)自?xún)拥母邏篠F6氣體流向電弧中斷室。

固定觸點(diǎn)是裝有電弧喇叭的空心圓柱形載流觸點(diǎn)。移動(dòng)觸點(diǎn)也是一個(gè)空心圓柱體，側面有矩形孔，允許SF6氣體在沿電弧流動(dòng)并穿過(guò)電弧后通過(guò)這些孔排出。固定觸點(diǎn)、動(dòng)觸點(diǎn)和電弧喇叭的尖端涂有銅鎢耐電弧材料。由于SF6氣體價(jià)格昂貴，因此在斷路器每次運行后，都會(huì )通過(guò)合適的輔助系統對其進(jìn)行修復和回收。

SF6環(huán)網(wǎng)柜斷路器工作原理：

在 SF6 環(huán)網(wǎng)柜斷路器的閉合位置，觸點(diǎn)仍被 SF6 氣體包圍，壓力約為 2.8 kg/cm2。當斷路器運行時(shí)，移動(dòng)觸點(diǎn)被拉開(kāi)，觸點(diǎn)之間產(chǎn)生電弧。移動(dòng)觸點(diǎn)的運動(dòng)與閥門(mén)的打開(kāi)同步，該閥門(mén)允許SF6氣體以14 kg/cm2的壓力從儲液罐進(jìn)入電弧中斷室。

SF6的高壓流迅速吸收電弧路徑中的自由電子，形成不動(dòng)的負離子，這些負離子作為電荷載體無(wú)效。結果是觸點(diǎn)之間的介質(zhì)迅速建立高介電強度并導致電弧熄滅。在斷路器操作后（即，在電弧熄滅后），通過(guò)一組彈簧的作用關(guān)閉閥門(mén)。

SF6環(huán)網(wǎng)柜斷路器優(yōu)點(diǎn)：

由于SF6氣體具有優(yōu)越的滅弧性能，SF6環(huán)網(wǎng)柜斷路器比油或空氣斷路器具有許多優(yōu)點(diǎn)。下面列出了其中一些：

a, 由于SF6具有優(yōu)越的滅弧性能，這種斷路器的電弧時(shí)間非常短。

b,由于SF6氣體的介電強度是空氣的2至3倍，因此這種斷路器可以中斷更大的電流。

c,與空氣鼓風(fēng)斷路器不同，SF6 斷路器由于其封閉的氣體回路且沒(méi)有排放到大氣中，因此運行無(wú)噪音。

d,封閉式氣體外殼保持內部干燥，因此沒(méi)有水分問(wèn)題。

e,這種斷路器沒(méi)有火災的危險，因為SF6氣體是不易燃的。

f,沒(méi)有積碳，因此消除了跟蹤和絕緣問(wèn)題。

g,SF6斷路器維護成本低，基礎要求輕，輔助設備最少。

h,由于SF6斷路器是完全封閉和與大氣密封的，因此它們特別適用于存在爆炸危險的場(chǎng)合，例如煤礦。

SF6斷路器缺點(diǎn)：

a, 由于SF6成本高，SF6斷路器價(jià)格昂貴。

b,由于SF6氣體在斷路器每次運行后都必須進(jìn)行修復，因此需要為此提供額外的設備。

SF6環(huán)網(wǎng)柜斷路器應用：

典型的SF6環(huán)網(wǎng)柜斷路器由滅弧室單元組成，每個(gè)滅弧室單元能夠處理高達60 kA的電流和50—80 kVA范圍內的電壓，根據系統電壓串聯(lián)多個(gè)單元。SF6 斷路器適用于電壓 115 kV 至 230 kV、額定功率 10 MVA 至 20 MVA 和斷續時(shí)間少于 3 個(gè)周期。