高铁变电所高压断路器的运行与维护-SF6断路器的特性和原理

高铁变电所运行与维护（一次系统）项目三、高压断路器的维护与检修任务4、SF6断路器的特性和原理2目录一SF6气体特性二SF6断路器的结构类型三SF6断路器的检修注意事项四五SF6断路器的检修注意事项SF6断路器的灭弧室基本结构与灭弧

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一、SF6气体的特性

SF6气体是一种无色、无臭、无毒和不可燃，化学性质惰性的气体，化学性能稳定，具有优良的灭弧和绝缘性能。（1）SF6气体热稳定性，高热容量大，热传导能力强。（2）

SF6气体电弧能量小。（3）SF6气体分子的负电性强。（4）SF6气体分子绝缘能力强。（5）SF6的电晕起始电压与击穿电压相近，电晕放电容易发展成全间隙放电。故SF6在结构上尽量避免棱角3

一、SF6气体的特性

（6）在SF6断路器中，SF6气体在高温下容易分解成低氟化物，易与水反应生成强腐蚀性的分解产物（低氟化合物）如SO2F2,HF。这种物质对绝缘材料、金属材料、玻璃、电瓷等含硅材料有很强的腐蚀性。因此，必须严格控制SF6气体中的水分。常采用的措施有：

加强断路器的密封；组装断路器时，先要对零部件进行彻底烘干；严格控制SF6气体中含水量；严格控制断路器充气前的含水量；在SF6断路器内部加装吸附剂。3

SF6断路器结构按照对地绝缘方式不同分两种类型：二、SF6断路器结构类型

（1）落地罐式这种断路器的总体结构与多油断路器相似。它把触头和灭弧室装在充有SF6气体并接地的金属罐中，触头与罐壁间绝缘采用环氧支持绝缘子，引出线靠绝缘瓷套管出。该结构便于安装电流互感器，抗震性能好，但系列性能差。

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SF6断路器结构按照对地绝缘方式不同分两种类型：二、SF6断路器结构类型

（1）落地罐式

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（2）瓷柱式

当电极上电弧电流大于10kA时，阴极斑点受电磁力的作用相互吸引，使所有的阴极斑点集聚成一个运动速度缓慢的阴极斑点团(其直径可达1～2cm)，形成单束大弧柱，且电极强烈发光，触头表面将出现熔坑，这种形态的电弧称为集聚型电弧，这种电弧将难以熄灭。二、SF6断路器结构类型

瓷柱式断路器灭弧室可布置成“T”形或“Y”形，220kVSF6断路器随开断电流增大，制成单断口断路器，布置成单柱式，如图所示。灭弧室位于高电位，靠支柱绝缘瓷套对地绝缘。3

（2）瓷柱式

当电极上电弧电流大于10kA时，阴极斑点受电磁力的作用相互吸引，使所有的阴极斑点集聚成一个运动速度缓慢的阴极斑点团(其直径可达1～2cm)，形成单束大弧柱，且电极强烈发光，触头表面将出现熔坑，这种形态的电弧称为集聚型电弧，这种电弧将难以熄灭。二、SF6断路器结构类型

三、SF6断路器的灭弧室基本结构与灭弧

SF6断路器灭弧室结构基本上可为单压式和双压式两种（1）单压式（压气式）灭弧室又分为变开距和定开距两种单压式灭弧室又称压气式灭弧室。只有一个气压系统，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纵吹而将电弧熄灭。（2）双压式灭弧室它有高压和低压两个气压系统。灭弧时，高压室控制阀打开，高压SF6气体经过喷嘴吹向低压系统，再吹向电弧使其熄灭。灭弧室内正常时充有高压气体的称为常充高压式；仅在灭弧过程中才充有高压气体的称为瞬时充高压式。4三、SF6断路器的灭弧室基本结构与灭弧

单压式结构简单，但开断电流小、行程大，固有分闸时间长，而且操动机构的功率大。近年来，单压式SF6断路器采用了大功率液压机构和双向吹弧，以被广泛采用，并逐渐取代双压式。三、

SF6断路器灭弧室的结构与灭弧变开距灭弧室工作原理三、

SF6断路器灭弧室的结构与灭弧压力活塞是固定不动的。图（a）所示触头在合闸位置。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。（b）所示为产生压力的情况。当动静触头分离后，触头间产生电弧，同时压气缸内SF6气体在压力作用下吹向电弧，使电弧熄灭，如图（c）所示。当电弧熄灭后，触头在分闸位置，如图（d）所示。因为电弧可能在触头运动的过程中熄灭，所以这种结构的灭弧室称为变开距灭弧室。在定开距灭弧室中，压气活塞是固定不动的，静触头与动触头之间的开距也是固定不变的。

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SF6断路器灭弧室的结构与灭弧

四、SF6断路器的检修注意事项：

①由于SF6气体在灭弧时会产生有毒气体和粉尘，在排放废气和拆开断路器灭弧部件时，应戴防毒面具、防护手套、长袖工作服，尽量不露出皮肤，处理有毒废料时应戴防护手套。②排出的SF6废气通过滤罐