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SF6气体检测仪你知多少?
2021-08-10

SF6气体是惰性气体,具有绝缘强度和灭弧性能。在SF6气体检测仪中,介电强度的上升速率非常高,时间常数非常小。这提供了另一种无油断路器。但是,与真空断路器相比,触点的寿命短。


SF6气体检测仪(也称为六氟化硫检漏仪)还有其他优势,使其同样可以被工业使用。最高36kV的所有断路器系统均为三相系统。但是,对于高达420kV得更高电压,有时会使用三个单独的单相断路器来促进瞬态故障的单相断开和闭合。


SF6气体检测仪的优点如下:


没有爆炸或着火的危险

极好的消弧能力,时间短

触点磨损少

户外SF6气体检测仪简单,便宜,免维护,紧凑

适用于3.6至760 kV的电压水平

维护最少

不会因密封结构而污染湿气或灰尘。

实际上,当前所有用于传输电压的断路器设计现在都使用六氟化硫(SF6)气体作为灭弧和介电介质。在配电电压下,也使用断路器的SF6设计,但在此市场仍与真空和散装油断路器替代品共享。


通常使用三种基本类型的SF6灭弧室。鼓风灭弧室,吹气灭弧室和旋转电弧灭弧室。


气体灭弧室往往具有比其他灭弧室更高的性能,并且更普遍地应用于传输断路器。所有的气体断路器都使预加压气体流过或沿着断开的断路器触头流动。这些中断器可以采取多种形式。在触头打开时,阀操作以允许高压气体围绕触头流动以熄灭电弧。然后,在打开操作之后将气体重新压缩。SF6气体检测仪是混合气体在高频电磁场的作用下其电离的程度也将不同制造的,通过检测电离度即可反映六氟化硫浓度。


通过开发“吹风机”断路器解决了该问题。在此,在断开行程的初始阶段以及断路器电弧触头分离之前,气体被压缩。这要求断路器具有较长的操作行程和强大的操作机构来预压缩气体。然而,这种布置最常用于变速器SF6气体检测仪。吹风原理的多种变化决定了气体在打开的电弧触头周围流动的方式。这些可以被称为“单胚”,“部分成核”或“双胚”。图1显示了一个典型的部分双爆破灭器。


已经尝试通过利用电弧本身的热量对周围的气体加压并引起电弧熄灭,来克服在吹风机断路器上提供大型动力操作机构的必要性。该原理通常称为“自加压中断器”。虽然可以很容易地在高故障电流值下实现间隙,但通常仍然需要使用一个小活塞以在非常低的故障电流值下辅助灭弧。断路器的这种设计通常用于配电电路中,现在正用于断路器中以在传输电压下使用。


在配电电压上广泛使用的另一种替代方法是使用旋转电弧原理。在此,在断路器触头断开期间,在插入到电流路径中的串联线圈建立的磁场的影响下,电弧被引导旋转得非常快。电弧的快速移动会导致冷却的SF6气体流过电弧,从而实现灭弧。


旋转弧原理如下图所示。通过这种设计,可以实现更经济的操作机制,但是,与吹风机断路器不同,电弧持续时间在很大程度上取决于被中断电流的大小。


在传输电压下,SF6气体检测仪主要使用气动,液压或弹簧操作机构,而在配电电压下,现在始终使用弹簧操作机构。


对于SF6气体检测仪,必须确保防泄漏组件。外壳接头的数量必须保持绝对最小,断路器动触点系统的主驱动器最好仅穿过外壳中的一个点。可以使用旋转驱动器或轴向驱动器,但是必须做出特殊规定以确保足够的气体密封。通常将最大气体泄漏率规定为每年不大于1%,以确保在断路器的预期维护期内有足够的气体保留。


通常会安装低气体密度警报器,以指示气体损失,并且在气体快速损失的情况下,通常会使用断路器的马上跳闸或跳闸锁定系统。


SF6灭弧室的发展使得灭弧室的能力迅速提高,现在通常的做法是每相仅使用两个灭弧室,以实现在420kV下三相55kA的典型断路器额定值。单个灭弧室在420kV时的典型额定电流为40kA。


瞬态恢复电压承受能力使得不需要在鼓风断路器上使用并联电阻断路器。所需要的只是在两个中断器之间进行简单的电容性电压分级,以确保均匀分配。与等效的鼓风断路器的比较表明,420kV的灭弧室的数量已从10个减少到2个,不再需要并联电阻灭弧室和高压陶瓷鼓风管,因为标准的瓷绝缘子可以在SF6上令人满意的工作中断所需的气压。这大大减少了所使用的组件的数量和复杂性,并且使得在变速器开关设备的应用中能够实现显着的成本降低。


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