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高压断路器常见问题知识问答汇总(4)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/6/25 10:27:38   

 关键词:  高压断路器 断路器

15、SF6气体有哪些电气特性?

答:(1)SF6分子很容易吸附自由电子,形成负离子,具有较强的电负性。但在一定电场下,这些离子很难积累足够的能量导致气体电离。同时因为气体中的自由电子减少,还降低了这些电子容易使气体被击穿的危害。因此,SF6气体具有良好的绝缘性能,在均匀电场中SF6的绝缘强度比空气大2—3倍,在0.3Mpa压力下,绝缘强度超过变压器油。但在不均匀电场中,其绝缘强度会下降,因此六氟化硫断路器的部件多呈同心圆状,以使电场均匀。

(2) SF6分子具有较强的电负性,使SF6具有强大的灭弧能力。因为SF6分子吸附自由电子后变为负离子,负离子容易和正离子复合形成中性分子,使电弧空间的导电性能很快消失。特别在电弧电流接近零值时,这种作用更加显著。如果例用SF6气体吹弧,使大量新鲜的SF6分子不断和电弧接触则灭弧更加迅速。由于SF6气体灭弧能力强,从导电电弧向绝缘体变化速度特别快,所以SF6断路器的开断电流大,开断时间短。在同一电压等级,同一开断电流和其它条件相同的条件下,SF6断路器的串联断口较少。(3)SF6气体是多原子的分子气体,在电弧高温下分解和电离的情况非常复杂。SF6气体中弧心部分导热率低,温度高,电导率大,其外焰部分导热率高,温度低,电导率小,所以电弧电流几乎集中在弧心部分。因此,在SF6气体中,可以看到很细、很亮的电弧,几乎看不到外焰部位。这也是SF6气体灭弧时间短的原因之一。当电弧电流减小趋近于零值时,SF6分子此时电负性显著,从而使电流保持连续,可使细小的弧心一直存在到极小的电流范围。SF6电弧的这种特点,使断路器开断小电流时,也不会由于截流作用而产生操作过电压。

16、利用SF6气体吹弧与利用空气吹弧有什么不同?

答:利用SF6气体吹弧与利用空气吹弧在外形上十分相似,但实际灭弧原理不同。空气吹弧主要是冷却电弧,而SF6气体吹弧主要是利用SF6分子与电弧不断接触进行灭弧,SF6气体的灭弧能力较空气大100倍。

17、SF6断路器有哪几种类型?

答:SF6断路器的类型按灭弧方式分,有单压式和双压式;按总体结构分,有落地箱式和支柱瓷套式。

18、简述单压式和双压式SF6断路器的工作原理?

答: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,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。

19、SF6断路器灭弧室有哪些类型?

答:SF6断路器灭弧室结构按灭弧介质的压力不同,分双压式和单压式两种,但双压式由于结构复杂、辅助设备多,目前一般不采用。按吹弧方向不同,可分为双吹式、单吹式、外吹式和内吹式。按触头运动方向不同,分为定熄弧距(也称为定开距)和变熄弧距(也称为变开距)。另外,代表最新发展和研究的还有自能式灭弧室。

20、变熄弧距灭弧室是怎样工作的?

答:这类灭弧室中的活塞固定不动。当分闸时,操动机构通过绝缘拉杆使带有动触头和绝缘喷口的工作缸运动,在活塞与压气缸之间产生压力,等到绝缘喷口脱离静触头后,触头间产生电弧。同时压气缸内气体在压力作用之下吹向电弧,使电弧熄灭。在这种灭弧室结构中,电弧可能在触头运动的过程中熄灭,所以称为变熄弧距。变熄弧距式灭弧室在目前国内运行的SF6断路器中普遍应用。

21、定熄弧距灭弧室是怎样工作的?

答:定熄弧距灭弧室中有两个开距不变的喷嘴触头,动触头和压气缸可以操动机构的带动下一起沿喷嘴触头移动。当分闸时,操动机构带着动触头和压气缸运动,在固定不动的活塞与压气缸之构带着动触头和压气缸运动,在固定不动的活塞与压气缸之间的SF6被压缩,产生高气压。当动触头脱离一侧的喷嘴触头后,产生电弧,而且被压缩的SF6气体产生向触头内吹弧作用,使电弧熄灭。这种灭弧室在国内外产品中应用也不少。

22、变熄弧距和定熄弧距灭弧室各有什么特点?

答:(1)气体利用率。变熄弧距的气吹时间比较长,压气缸内的气体利用率高。定熄弧距吹弧时间短促,压气缸内的气体利用率稍差。

(2)断口情况。变熄弧距的开距大,断口间的电场稍差,绝缘喷嘴置于断口之间,经电弧多次烧伤后,可能影响触头绝缘。定熄弧距的开距短,断口间电场比较均匀,绝缘行不通稳定。

(3)开断能力。变熄弧距的电弧拉得较长,弧压高,电弧能量大,不利于提高开断容量。定熄弧距的电弧开距一定,弧压低,电弧能量小,有利于开断电弧。

(4)喷嘴设计,变熄弧距的触头与喷嘴分开,有利于喷嘴最佳形状的设计,提高气吹效果。定熄弧距的气流经触头喷嘴内吹,形状、尺寸均有一定限制,不利于所吹。

(5)行程与金属短接时间。变熄弧距可动部分的行程较小,超行程与金属短接时间也较短。定熄弧距的行程较大,超行程与金属短接时间较长。

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