SF6環網柜結構原理及其優缺點概述

摘要:六氟化硫(SF6)環網柜斷路器:在 SF6環網柜斷路器中,六氟化硫(SF6)氣體用作滅弧介質。SF6是一種負電氣體,具有很強的吸收自由電子的趨勢。斷路器的觸點在SF6氣體的高壓流中斷開,并在···...

六氟化硫(SF6)環網柜斷路器:

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

 

SF6環網柜斷路器的構造:

典型SF6斷路器的部件。它由固定和移動的觸點組成,封閉在含有SF6氣體的腔室(稱為電弧中斷室)中。該腔室連接到SF6氣藏。當斷路器的觸點打開時,閥門機構允許來自儲層的高壓SF6氣體流向電弧中斷室。

 

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

 

SF6環網柜斷路器工作原理:

在 SF6 環網柜斷路器的閉合位置,觸點仍被 SF6 氣體包圍,壓力約為 2.8 kg/cm2。當斷路器運行時,移動觸點被拉開,觸點之間產生電弧。移動觸點的運動與閥門的打開同步,該閥門允許SF6氣體以14 kg/cm2的壓力從儲液罐進入電弧中斷室。

 

SF6的高壓流迅速吸收電弧路徑中的自由電子,形成不動的負離子,這些負離子作為電荷載體無效。結果是觸點之間的介質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),通過一組彈簧的作用關閉閥門。

 

SF6環網柜斷路器優點:

由于SF6氣體具有優越的滅弧性能,SF6環網柜斷路器比油或空氣斷路器具有許多優點。下面列出了其中一些:

 

a, 由于SF6具有優越的滅弧性能,這種斷路器的電弧時間非常短。

 

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,與空氣鼓風斷路器不同,SF6 斷路器由于其封閉的氣體回路且沒有排放到大氣中,因此運行無噪音。

 

d,封閉式氣體外殼保持內部干燥,因此沒有水分問題。

 

e,這種斷路器沒有火災的危險,因為SF6氣體是不易燃的。

 

f,沒有積碳,因此消除了跟蹤和絕緣問題。

 

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合,例如煤礦。

 

SF6斷路器缺點:

a, 由于SF6成本高,SF6斷路器價格昂貴。

 

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

 

SF6環網柜斷路器應用:

典型的SF6環網柜斷路器由滅弧室單元組成,每個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,根據系統電壓串聯多個單元。SF6 斷路器適用于電壓 115 kV 至 230 kV、額定功率 10 MVA 至 20 MVA 和斷續時間少于 3 個周期。


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