110kV及以上SF6断路器

以 SF6 作为绝缘和电弧介质的高压断路器正变得越来越普遍，因为与空气、油和低油高压相比，它们具有高开关速率和机械资源、分断能力、紧凑性和可靠性断路器。

SF6断路器的研制成功直接对紧凑型户外开关设备、户内开关设备和SF6气体绝缘开关设备的投运产生了重大影响。 SF6断路器根据额定电压、额定开断电流和电力系统（或个别电气装置）的特点，采用不同的灭弧方法。

在气体绝缘灭弧装置中，与空气灭弧装置不同，当电弧熄灭时，气体不会通过喷嘴流出到大气中，而是进入充满 SF6 气体的封闭容积内小超压。

根据脱扣时电弧熄灭的方式，SF6断路器分为以下几种：

1、SF6自动压缩开关，SF6气体通过压缩灭弧装置喷嘴所需的流量是由开关的运动系统产生的（单压力级自动压缩开关）。

2、SF6电磁灭弧断路器，其灭弧装置中的电弧是靠其在待灭电流产生的磁场作用下沿环形触头旋转来保证灭弧的。

3、SF6断路器分高低压室，其灭弧装置中的喷嘴通过喷口提供气体的原理类似于空气灭弧装置（SF6开关有两级压力）。

4. SF6自生断路器，通过灭弧装置喷嘴对SF6气体进行加热升压，在特殊腔室中通过脱扣弧产生所需的SF6气体流量（SF6自生断路器）带一级压力的发电断路器）。

让我们看一下用于 110 kV 及以上电压的一些典型 SF6 断路器设计。

各公司单断SF6 110kV及以上断路器标称参数如下：Unom=110-330kV，Inom=1-8kA，Io.nom=25-63kA，SF6气体压力=0.45-0.7 MPa（abs），脱扣时间为短路电流的2-3个周期。经过国内外公司的深入研究和试验，研制成功单断Unom=330-550kV、Io.nom=40-50kA、一次电流脱扣时间的SF6断路器并投入使用在短路期间。

典型的 SF6 断路器设计如图 1 所示。 1.

该设备处于关闭位置，引脚 5 和 3 处于打开状态。

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电流通过法兰盘2提供给固定触头3，通过法兰盘9提供给活动触头5。上盖1内装有吸附剂室。 SF6断路器的承重绝缘结构固定在脚垫11上。当开关合闸时，气动执行器13被启动，其杆12由绝缘杆10和钢杆8连接有一个可移动的。触点 5。后者牢固地连接到氟塑料喷嘴 4 和可移动气缸 6。EV 的整个可移动系统（元件 12-10-8-6-5）相对于固定活塞 7 和空腔 K 向上移动开关的灭弧系统的增加。

当开关断开时，致动机构的杆12将可移动系统向下拉动，并且与开关室中的压力相比，空腔K中产生增加的压力。 SF6 气体的这种自动压缩确保了气体介质通过喷嘴流出，从而在停机期间强烈冷却触点 3 和 5 之间发生的电弧。位置指示器 14 给出 视觉控制的可能性 开关触点系统的起始位置。在一些SF6自压式断路器的设计中，采用了弹簧、液压执行器，SF6气体通过喷嘴进入灭弧室的流动是根据双向吹扫的原理进行的。

在图。图 2 显示了带有气体绝缘类型 VGBU 的 220 kV 罐式断路器（Inom = 2500 A，Io.nom = 40 kA NIIVA OJSC，带有自主液压驱动 5 和内置电流互感器 2。EV 具有三相控制（一个驱动用于三相），并为 1 个空气-SF6 套管配备瓷（聚合物）盖。

储气罐3内设有灭弧装置，灭弧装置通过位于充气腔4内的传动机构与液压驱动装置5相连。储气罐的开关结构固定在金属框架6上. 要用 SF6 联轴器 7 填充断路器 . 等于一个大气压（绝对值），然后必须确保 p = pnom。

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内置电流互感器的气体绝缘罐式断路器相对于“核心气体绝缘断路器加独立式电流互感器”套件的优点是：抗震性增强，变电站配电面积更小，施工时间所需的主要工程更少变电站，提高变电站人员的安全性（灭弧装置位于接地金属罐中），在寒冷气候地区使用时使用 SF6 加热气体的可能性。

在为户外开关设备设计220 kV及更高的罐式断路器时，需要提高SF6气体的公称压力（pH>4.5 atm（abs.））。因此，引入气体介质的加热以防止使用SF6气体在低环境温度下液化或SF6气体与氮气或四氟甲烷的混合物。

实践表明，对于额定电压为330-500kV、额定电流为40-63kA的单断口罐式断路器是最有前途的开关设备和户外开关设备类型。

JSC NIIVA 开发的断路器 VGB-750-50 / 4000 U1（图 3）具有用于灭弧的双排量自动压缩装置，内置电流互感器，聚合物空气套管 SF6，每极配备两个液压驱动器，它允许总跳闸时间不超过电源频率下两个电流周期的持续时间。

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在图。图 4 显示了带有上游电阻器（以限制开关浪涌）的单极 VGB-750-50 / 4000U1 消弧器的一部分。这些电阻器的活动触点机械连接到活动断路器系统。

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在 SF6 断路器的闭合位置，电阻器由主触点桥接。关闭时，电阻器触点首先打开，然后是主触点，然后是电弧触点。接通时，电阻触点先闭合，然后是电弧和主触点。为了均衡电压分布，每个断路都连接了电容器。

配电取自额定电压110-220kV、额定开断电流40-50kA的SF6型单断柱式断路器。

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带有 Electroapparat OJSC 弹簧驱动器的 VGP 110 kV 气体绝缘电线断路器（Inom = 2500 A，Io.nom = 40 kA）的典型设计如图 1 所示。 5.

另请参阅此主题： 高压油用、真空用和SF6断路器的比较特性