SF6环网柜结构原理及其优缺点概述

2020-08-30 11:55:38

六氟化硫（SF6）环网柜断路器：

在 SF6环网柜断路器中，六氟化硫（SF6）气体用作灭弧介质。SF6是一种负电气体，具有很强的吸收自由电子的趋势。断路器的触点在SF6气体的高压流中断开，并在它们之间产生电弧。电弧中的导电自由电子被气体迅速捕获，形成相对不动的负离子。电弧中导电电子的损失会迅速积累足够的绝缘强度来熄灭电弧。SF6断路器已被发现对大功率和高压服务非常有效。

SF6环网柜断路器的构造：

典型SF6断路器的部件。它由固定和移动的触点组成，封闭在含有SF6气体的腔室（称为电弧中断室）中。该腔室连接到SF6气藏。当断路器的触点打开时，阀门机构允许来自储层的高压SF6气体流向电弧中断室。

固定触点是装有电弧喇叭的空心圆柱形载流触点。移动触点也是一个空心圆柱体，侧面有矩形孔，允许SF6气体在沿电弧流动并穿过电弧后通过这些孔排出。固定触点、动触点和电弧喇叭的尖端涂有铜钨耐电弧材料。由于SF6气体价格昂贵，因此在断路器每次运行后，都会通过合适的辅助系统对其进行修复和回收。

SF6环网柜断路器工作原理：

在 SF6 环网柜断路器的闭合位置，触点仍被 SF6 气体包围，压力约为 2.8 kg/cm²。当断路器运行时，移动触点被拉开，触点之间产生电弧。移动触点的运动与阀门的打开同步，该阀门允许SF6气体以14 kg/cm²的压力从储液罐进入电弧中断室。

SF6的高压流迅速吸收电弧路径中的自由电子，形成不动的负离子，这些负离子作为电荷载体无效。结果是触点之间的介质迅速建立高介电强度并导致电弧熄灭。在断路器操作后（即，在电弧熄灭后），通过一组弹簧的作用关闭阀门。

SF6环网柜断路器优点：

由于SF6气体具有优越的灭弧性能，SF6环网柜断路器比油或空气断路器具有许多优点。下面列出了其中一些：

a, 由于SF6具有优越的灭弧性能，这种断路器的电弧时间非常短。

b,由于SF6气体的介电强度是空气的2至3倍，因此这种断路器可以中断更大的电流。

c,与空气鼓风断路器不同，SF6 断路器由于其封闭的气体回路且没有排放到大气中，因此运行无噪音。

d,封闭式气体外壳保持内部干燥，因此没有水分问题。

e,这种断路器没有火灾的危险，因为SF6气体是不易燃的。

f,没有积碳，因此消除了跟踪和绝缘问题。

g,SF6断路器维护成本低，基础要求轻，辅助设备最少。

h,由于SF6断路器是完全封闭和与大气密封的，因此它们特别适用于存在爆炸危险的场合，例如煤矿。

SF6断路器缺点：

a, 由于SF6成本高，SF6断路器价格昂贵。

b,由于SF6气体在断路器每次运行后都必须进行修复，因此需要为此提供额外的设备。

SF6环网柜断路器应用：

典型的SF6环网柜断路器由灭弧室单元组成，每个灭弧室单元能够处理高达60 kA的电流和50—80 kVA范围内的电压，根据系统电压串联多个单元。SF6 断路器适用于电压 115 kV 至 230 kV、额定功率 10 MVA 至 20 MVA 和断续时间少于 3 个周期。