SF6断路器:工作及应用

现代电力系统要处理大量的电力和相关的电气设备。如果出现电路故障、短路、电缆故障、大电流等电力系统那么设备和电网可能会损坏。为避免对系统造成损坏,应尽快排除故障。因此,为了断开故障部件并重新连接它们,需要一种特殊类型的开关设备,比如断路器。的断路器CB是一种电气设备,用于保护电气系统免受故障电流、过载和短路的影响。市场上有油压、真空、鼓风、SF6、室内、弹簧、气动等不同类型的断路器。因此,本文讨论的CB类型之一,如SF6断路器它与应用程序一起工作。


什么是SF6断路器?

SF6断路器或六氟化硫断路器是一种断路器(CB),使用加压的SF6气体淬灭电弧。SF6是一种介电气体,具有灭弧和优良的绝缘性能。主要用于800kv及以下电网、电站的高压CBs内熄弧。

Sf6断路器工作时间主要因厂家不同而不同,但典型的运行时间约为18 -20秒。Sf6断路器电压范围电网为800千伏,配电系统为35千伏。的Sf6断路器示意图如下所示。

SF6断路器
SF6断路器

一旦电弧在断路器的触点之间产生,它就会吸收其中的自由电子,变成负离子。与电子相比,它们更重。由于离子质量较重,它们的迁移率会降低。在SF6气体中,电荷的迁移率较低,这增加了介质的介电功率,因为电荷的移动负责电流的流动。

什么是断路器的灭弧?

首先,在讨论灭弧之前,我们必须知道什么是电弧。在断路器中,当打开载流触点时,打开触点中间的介质变得极度电离,在这一过程中,中断电流将得到较小的电阻通道,即使载流触点物理上是分开的,也会继续在这一通道中提供电流。当电流从一个触点流到另一个触点时,通道就会变得非常热,以至于会燃烧起来。这就是所谓的弧。

电弧淬灭又称断弧或灭弧,是电弧和金属过渡的停止。如果你想要断开高电压,那么必须小心减少触点打开时的电流量,以减少金属转移。因此,减少电流流量将增加接触寿命。

PCBWay

SF6断路器结构

SF6断路器包括两个基本部件,主要是断续单元和气体系统。

SF6断路器的构造
SF6断路器的构造

断续器单元

在SF6断路器中,断续器单元包括封闭在一个腔内的固定和移动触点。在这里,固定触点是不移动的,而移动触点将通过机械装置激活的手臂来回移动。

在这里,这种灭弧室被称为灭弧室,其中包括SF6气体。该燃烧室的连接可以直接连接到SF6储气罐,其中有一个阀门机构允许SF6气体流向电弧中断室。

固定触点是通过弧角连接的空心圆柱触点,而移动触点也可以是通过两侧的矩形孔连接的空心圆柱触点。这些孔允许SF6气体在沿着电弧流动时通过它们释放出来。

固定、移动和电弧喇叭等触点都覆盖了一层铜钨材料。SF6气体价格昂贵;每次断路器操作后,通过相应的辅助系统进行清洗回收。

气体系统

SF6气体是非常昂贵的,其产品气体排放对周围环境是危险的。因此,当SF6被重新组合后再处理时,就会使用一个封闭的气体系统。它的压力也保持,因为它的介电强度在很大程度上取决于它。当气体压力非常高时,应注意提供理想的结垢,以防止接头处的气体泄漏。

当气体的压力非常高时,应更加小心地提供理想的结垢,以避免气体在接头处泄漏。

连接的低和高压系统可以通过low-pressure-based警报和几个锁定开关给通知当某个值下的气体压力降低绝缘强度降低和弧淬火能力断路器将濒临灭绝。

SF6气体可以在16个大气压下储存在高压腔内,而低压侧的气体压力为3个大气压

20◦C温度用于避免高压室内的SF6气体液化。在高压室内连接一个温度较低的加热器。一旦环境温度降到16摄氏度以下,就会连接一个恒温器打开开关。

Sf6断路器工作

一般情况下,断路器触点在正常工作状态下是闭合的。一旦系统内部发生错误或故障,断路器触点将被分开拉,并在其中产生电弧。动触点位移可通过阀门同步,阀门以16kg/cm^2的压力进入弧断腔内的高压气体。

SF6气体吸引弧通道内的自由电子,形成离子,而离子不像一个载流子。这些离子会增强SF6气体的介电强度,从而使电弧熄灭。这个过程会把气体的力减小到3kg/cm^2;它被简单地储存在压力较小的容器中。

这种压力较小的SF6气体被拉回储层再次使用。现在,除活塞与移动触点相连外,活塞力主要用于在整个开孔过程中产生淬弧压力。

SF6断路器Vs真空断路器

SF6断路器与断路器的区别真空断路器是下面要讨论的。

SF6断路器

真空断路器

使用SF6压力气体淬灭电弧的断路器(CB)称为SF6断路器 在真空中发生电弧猝灭的断路器称为真空断路器。
这些断路器比较旧 这些断路器是新的
运行能量要求高 运行能耗低
电弧能量较小 电弧能量很低。
接触侵蚀小。 接触侵蚀很小。
短路操作次数为10 ~ 50次 短路操作次数为30 ~ 100次
高可靠性 低可靠性
高介电耐压强度 低介电耐压强度
材料成本低,人工成本高 材料成本高,人工成本低

SF6断路器的类型

SF6断路器有三种类型,包括以下几种。

  • Non-Puffer类型
  • 单压膨化型
  • 双压力河豚

Non-Puffer类型

第一个发明的断路器或CB是不包含河豚气缸的非河豚型SF6。该断路器的工作原理与空鼓式断路器相似。

单压膨化型

该款SF6 CB主要包含膨化滚筒,膨化滚筒为可变空心滚筒。这个圆柱体在两个稳定的触点之间像桥梁一样工作。它通过触点轴向向上和向下滑动,使两个稳定触点之间的触点形成或断开。

在这种类型的CB中,SF6气体可以通过移动的气缸压缩,当电弧熄灭时,气体可以通过喷嘴释放出来。这种类型的断路器非常受欢迎的电压范围从13.6 kV - 760kv。

双压膨化机

双压力puffer型SF6断路器包括压缩SF6气体在钢瓶内用于淬灭电弧。在该CB中,SF6气体可以通过喷嘴从高压系统释放到低压系统,在整个灭弧过程中。这种设计已经过时了,所以不再使用了。

优势

SF6断路器的优点包括以下。

  • SF6气体的淬灭性能是空气的100倍。
  • 极短的电弧时间。
  • 由于电负性,介电强度高。
  • 由于高介电强度,大电流可以中断。
  • 设计紧凑
  • 它的设计很紧凑。
  • 它处理所有类型的切换。
  • 这种CB包括一个封闭回路的气体系统,没有泄漏。因此,它可以在任何类型的恶劣环境中连接。
  • 无声的行动
  • SF6气体不易燃、无毒
  • 需要较低的维护

缺点

SF6断路器的缺点R包括以下内容。

  • 与氧气相比,SF6更重。
  • 这些CBs是昂贵的
  • 必须监测SF6泄漏。
  • 它需要特殊运输。
  • 这种气体的改装和重组需要额外的设备。

应用程序

SF6断路器的应用包括以下。

  • 这些CBs用于保护高达800千伏的高压电路。
  • 它可以为任何类型的维护和检查降压和断开高压电路。
  • 这些CBs保护配电系统和电力传输。这些用于电网和发电厂。
  • 配电与控制。
  • 用于电力线路的线路保护。
  • 用于整流器和电容器电路
  • 中使用的变压器保护。

断路器为什么使用SF6 ?

在断路器中使用SF6气体的原因是不易燃,高电气绝缘性能,无毒,具有竞争力的成本和低维护。

SF6气体易燃吗?

SF6不易燃,具有很高的化学稳定性,是通过硫和氟化气体之间的化学反应得到的。

你什么时候会用真空断路器?

真空CBs主要用于系统电压等级高达72千伏的场合。

断路器中SF6气体的用途是什么?

炭黑中SF6气体的作用是熄灭电弧。它是一种介电气体,具有灭弧和优越的绝缘性能。

断路器SF6气体压力是多少?

CB中SF6气体的压力约为2.8 kg/cm2

因此,这一切都是关于SF6断路器概述它与应用程序一起工作。SF6断路器的主要性能有毒性、导热性、介电强度、灭弧等。这里有一个问题,在SF6断路器中SF代表什么?

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