SF6断路器优缺点的分析

作者：江苏省东台市供电局 袁世琪

欢迎访问e展厅 展厅 8 开关/断路器/接触器展厅 熔断器, 断路器, 保险丝, 接触器, 过载保护器, ... SF6断路器，是用SF6气体作为来弧和绝缘介质的断路器。它与空气断路器同属于气吹断路器，不同之处在于：①工作气压较低；②在吹弧过程中，气体不排向大气，而在封闭系统中循环使用。 1　SF6的优点 SF6的分子和自由电子有非常好的混合性。当电子和SF6分子接触时几乎100%的混合而组成重的负离子，这种性能对剩余弧柱的消电离及灭弧有极大的的使用价值。即SF6具有很好的负电性，它的分子能迅速捕捉自由电子而形成负离子。这些负离子的导电作用十分迟缓，从而加速了电弧间隙介质强度的恢复率，因此有很好的灭弧性能。在1.01×105Pa气压下，SF6的灭弧性能是空气的100倍，并且灭弧后不变质，可重复使用。 SF6气体优良的绝缘和灭弧性能，使SF6断路器具有如下优点：开断能力强，断口电压使于做得较高，允许连续开断次数较多，适用于频繁操作，噪音小，无火灾危险，机电磨损小等，是一种性能优异的"无维修"断路器。在高压我中应用越来越多。常用的SF6断路器有LN1-35型、HB36型两种 2　SF6的缺点 纯净的SF6气体是良好的灭弧介质，若用于频繁操作的低压电器中，由于频繁操作的电弧作用，金属蒸汽与SF6气体分解物起反应，结合而生成绝缘性很好的细粉末(氢氟酸盐、硫基酸盐等)，沉积在触头表面，并严重腐蚀触头材料，从而接触电阻急剧增加，使充有SF6气体的密封触头不能可靠地工作。因此对于频繁操作的低压电器不适宜用SF6作灭弧介质。 因为SF6气体在放电时的高温下会分解出有腐蚀性的气体，对铝合金有严重的腐蚀作用，对酚醛树脂层压材料、瓷绝缘也有损害。若把SF6和N2混合使用，当SF6含量超过20%～30%时，其绝缘强度已和全充SF6时绝缘强度相同，而腐蚀性又大大减少，因此SF6常混合N2使用，在SF6断路器中，SF6气体的含水量必须严格规定不能超过标准。水会与电弧分解物中的SF4产生氢氟酸(H2O+SF4→SOF2+2HF)而腐蚀材料。当水分含量达到饱和时，还会在绝缘件表面凝露，使绝缘强度显著降低，甚至引起沿面放电。运行经验及上述论析都表明：SF6断路器由于绝缘结构体积较小，若SF6气体的含水量较高，则将使绝缘水平大大下降，接触电阻急剧增加，在运行中易发生损坏或爆炸事故。因此，各制造厂及运行部门都要求有严格的密封工艺，同时规定SF6气体的含水量不得超过标准。我国的标准是SF6气体的含水量应小于300ppm(容积比)。 SF6断路器以SF6气体为灭弧介质。在正常情况下，SF6是一种不燃、无臭、无毒的惰性气体，密度约有空气的2倍。但SF6气体在电弧作用下，小部分会被分解，生成一些有毒的低氟化物，如SOF2、SF4、SOF4和SO2F2等，对体健康有影响，对金属部件也有腐蚀和劣化作用。因此，在SF6断路器中，一般均装有吸附装置，吸附剂为活性氧化铝、活性碳和分子筛等。吸附装置可完全吸附SF4气体在电弧的高温下分解生成的毒质。 3　SF6断路器的检修 (1)　SF6断路器在检修前，应先将断路器分闸，切断操作电源，释放操作机构的能量，用SF6气体回收装置将断路器内的气体回收，残存气体必须用真空泵抽出，使断路器内真空度低于133.33Pa。 (2)　断路器内充入合适压力的高纯度的氮气(纯度在99.99%以上)，然后放空，反复两次，以尽量减少内部残留的SF6气体及其生物。 (3)　解体检修时，环境的空气相对湿度不得大于80%，工作场所应干燥、清洁，并应加强通风；检修人员应穿尼龙工作衣帽，戴防毒口罩、风镜，使用乳胶薄膜手套；工作场所严禁吸烟工作间隙应清洗手如面部，重视个人卫生。 (4)　断路器解体中发现容器内有白色粉末状的分解物时，应用吸尘或柔软卫生纸拭净，并收集在密封的容器中深埋，以防扩散。切不可用压缩空气吹或用其他使粉末飞扬的方法清除。 (5)　断路器的金属部件可用清洗剂或汽油清洗。绝缘件应用无水酒精或丙酮清洗。密封件不能用汽油或氯仿清洗。一般应全部换用新的。 (6)　与SF6气体接触的零部件及密封圈可涂一薄层HL#8或HL#10聚四氟乙烯润滑脂密封圈外侧法兰面应涂中性凡土林或#2防冻脂。引进的国外产品应根据使用说明书的要求选用适当油脂。法兰拼命缝隙及法兰连接螺丝等处应涂703密封胶密封。 (7)　断路器容器内的吸附剂应在解体检修时更换，换下的吸附剂应妥善处理防止污染扩散。新换上的吸附剂应先在200～300℃的烘箱中烘燥处理12小时以上，待自然冷却后立即装入断路器，要尽量减少在空气中的暴露时间。吸附剂的装入量为充入断路器的SF6气体质量的1/10。 (8)　断路器解体后如不及时装复，应将绝缘件放置在烘箱或烘间内以保持干燥。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (7/1/2005)