石建清內(nèi)蒙古包頭供電局，內(nèi)蒙古包頭　014010

關(guān)于高壓SF6斷路器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究

石建清
內(nèi)蒙古包頭供電局，內(nèi)蒙古包頭014010

高壓斷路器也叫高壓開(kāi)關(guān)，有著較強(qiáng)的開(kāi)斷能力以及滅弧能力，一旦發(fā)生了系統(tǒng)故障問(wèn)題，將能自動(dòng)啟動(dòng)保護(hù)裝置，并快速切斷電流，以便于減少事故所造成的損失，對(duì)電力系統(tǒng)的安全有著重要的保障作用。本文主要對(duì)高壓SF6斷路器的現(xiàn)狀以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析和探討。

高壓SF6斷路器；發(fā)展現(xiàn)狀；趨勢(shì)

我國(guó)當(dāng)前正處于電網(wǎng)建設(shè)中的重要發(fā)展時(shí)期，在建設(shè)中不僅需要有大量的高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備，同時(shí)也對(duì)其可靠性和安全性等方面提出了更高的要求。高壓SF6斷路器是經(jīng)過(guò)了不斷發(fā)展而形成的一種全新的斷路器，其切斷能力與其他的斷路器相比較要高出10倍左右，因此在當(dāng)前得到了廣泛的使用，并對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全做出了更高的保障。下面將對(duì)高壓SF6斷路器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)分析。

1　SF6斷路器性能

SF6斷路器主要利用SF6氣體作為絕緣介質(zhì)的無(wú)油化開(kāi)關(guān)設(shè)備，在絕緣性能以及滅弧性能上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于油斷路器［1］。其特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：1）SF6斷路器有著十分強(qiáng)的滅弧能力，同時(shí)介質(zhì)強(qiáng)度比較高，因此，在同樣的電壓等級(jí)下，能有效的減少串聯(lián)斷口的數(shù)量，保證了產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性提升。2）SF6斷路器的電氣壽命比較長(zhǎng)，通常50KA滿容量連續(xù)開(kāi)關(guān)能達(dá)到十九次以上，并且在檢查的周期時(shí)間上也比較長(zhǎng)，能夠頻繁的進(jìn)行操作，這不僅能減少檢查的工作量，同時(shí)也能提升斷路器的運(yùn)行效率。3）SF6斷路器有著良好的開(kāi)斷性能。SF6氣體具有電負(fù)性，因此有著比較強(qiáng)的自由電子吸附能力。電弧在SF6中形成利于熄“電弧弧柱結(jié)構(gòu)”使得等離子體擴(kuò)散受到了一定的限制，從而提升離子復(fù)合的效果。4）有著極為強(qiáng)的絕緣性，絕緣性對(duì)斷路器來(lái)說(shuō)是最為重要的性能，SF6斷路器在絕緣性上要與普通的空氣斷路器高出五倍以上，甚至達(dá)到十倍。5）SF6氣體本身是無(wú)色無(wú)味的，同時(shí)不易燃燒，是一種比較穩(wěn)定的氣體。此外，斷路器斷開(kāi)時(shí)，其引起的壓力升高值比較小，因此在運(yùn)行中更加的可靠，同時(shí)也能減少安全事故的發(fā)生。

2　高壓SF6斷路器的使用現(xiàn)狀

高壓SF6斷路器是當(dāng)前比較先進(jìn)的斷路裝置，其在發(fā)生電力系統(tǒng)故障時(shí)能及時(shí)地將故障電流進(jìn)行切除，以此來(lái)保證事故的穩(wěn)定，不至于引起更大的問(wèn)題，對(duì)電網(wǎng)安全和電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全有著重要的作用。高壓SF6斷路器是從油斷路器、壓縮空氣斷路器等逐漸的發(fā)展中所形成的［2］。當(dāng)前我國(guó)40kV以上的高壓開(kāi)關(guān)基本上都在使用SF6斷路器。高壓SF6斷路器有著良好的對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力以及可靠性，瓷柱式SF6斷路器能進(jìn)行比較靈活的串接，并以此來(lái)獲得電壓的額定值。同時(shí)這種斷路器的使用成本比較低，在應(yīng)用的過(guò)程中有著較大的優(yōu)勢(shì)，能有效減少資金上的浪費(fèi)。

此外，高壓SF6斷路器當(dāng)前在我國(guó)的40kV電網(wǎng)中應(yīng)用較為廣泛，可以將此劃分為真空斷路器以及真空接觸器兩種不同的類型。并且在此基礎(chǔ)上，我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行其他的斷路器研制，110kV雙斷真空斷路器已經(jīng)逐步的投入使用。

3　高壓SF6斷路器的發(fā)展趨勢(shì)

3.1環(huán)保性的發(fā)展趨勢(shì)

SF6氣體本身具有良好的滅弧性能以及絕緣能力，當(dāng)前已經(jīng)在高壓電器中得到了廣泛的應(yīng)用。但由于各國(guó)之間簽署了《京都協(xié)定書(shū)》導(dǎo)致SF6斷路器的生產(chǎn)量有所下降。就目前的狀況來(lái)看，并沒(méi)有人找到能夠完全代替SF6氣體的其他介質(zhì)，因此，SF6氣體仍然在高壓斷路器當(dāng)中有著不可代替的作用。未來(lái)高壓SF6斷路器要想得到長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展還需要向環(huán)保方向發(fā)展，在保證不破壞生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上來(lái)穩(wěn)定我國(guó)的電網(wǎng)，為電力事業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

3.2新材料應(yīng)用趨勢(shì)

對(duì)戶外高壓斷路器來(lái)說(shuō)，在其運(yùn)行的過(guò)程中比較重視環(huán)境的影響，同時(shí)在環(huán)境適應(yīng)能力上也比其他產(chǎn)品要高［3］。因此，高強(qiáng)度、高性能的絕緣材料在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中將得到廣泛的使用，例如陶瓷材料等。這些新材料的應(yīng)用將推動(dòng)高壓斷路器向更加穩(wěn)定的方向發(fā)展。

3.3雙壓式發(fā)展趨勢(shì)

斷路器當(dāng)中設(shè)置兩個(gè)SF6氣體系統(tǒng)，而在分閘的過(guò)程中對(duì)吹氣閥進(jìn)行控制，使高壓室流向低壓室，最終出現(xiàn)高壓氣流，這種方式就是雙壓式SF6斷路器。在未來(lái)發(fā)展中這種形式將得到更加廣泛的應(yīng)用，當(dāng)高壓室氣壓降低或者低壓室升高到了一定的限度之后，壓氣泵就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)行，將低壓室當(dāng)中SF6氣體推入到高壓室當(dāng)中去，最終使之形成一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)。

3.4智能化發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前社會(huì)中科學(xué)技術(shù)快速的發(fā)展，斷路器智能化發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)成為了必然。智能化SF6斷路器發(fā)展趨勢(shì)主要指的是將傳統(tǒng)的機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行改革的創(chuàng)新，并形成以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為中心的現(xiàn)代化智能系統(tǒng)。在應(yīng)用了現(xiàn)代化

系統(tǒng)之后，可以在檢測(cè)中及時(shí)的發(fā)現(xiàn)SF6斷路器中存在的問(wèn)題和故障，并進(jìn)行自動(dòng)的檢修和調(diào)整。這種智能化發(fā)展不僅能有效的降低工作人員的工作量，同時(shí)也能更好的保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對(duì)未來(lái)的社會(huì)發(fā)展將起到重要的作用。

4　結(jié)論

近年來(lái)隨著社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)的需求也越來(lái)越高。面對(duì)這樣的情況我國(guó)的高壓斷路器逐漸發(fā)展起來(lái)，并在近年來(lái)取得了一定的成績(jī)。高壓SF6斷路器有著較好的穩(wěn)定性，但同時(shí)其在SF6氣體的使用上和運(yùn)行管理上要求都比較高，因此發(fā)展仍然受到了限制。然而，在未來(lái)的社會(huì)發(fā)展中SF6斷路器仍然有著十分廣闊的發(fā)展前景，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷深入，產(chǎn)品將得到進(jìn)一步的發(fā)展，為我國(guó)的電力系統(tǒng)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

［1］王璞.日本特高壓SF6斷路器和SF6封閉式組合電器近期發(fā)展動(dòng)態(tài)［J］.高壓電器，2012（5）：41-45.

［2］王連鵬，王爾智，劉海峰，等.SF6斷路器空載介質(zhì)恢復(fù)特性數(shù)值模擬中的耦合計(jì)算方法［J］.電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2011 （7）：50-53.

［3］王爾智，劉海峰，關(guān)盛楠，等.SF6斷路器空載介質(zhì)恢復(fù)特性數(shù)值模擬中的并行計(jì)算［J］.電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2014 （7）：62-65.

［4］范敏，汪佳，何智強(qiáng)，等.1例自能式SF6斷路器開(kāi)斷小電流失敗故障分析［J］.湖南電力，2015，35（3）.

［5］樊玉，賀捷.特殊環(huán)境下絕緣拉桿對(duì)SF6氣體影響的研究［J］.陜西電力，2010，38（7）：40-43.

［6］曹通，魏慶農(nóng)，劉世勝，等.基于紅外光譜吸收原理的SF6濃度檢測(cè)系統(tǒng)研究［J］.計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2010，18 （9）：1996-1998.

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1674-6708（2015）152-0090-01