220kVSF6断路器结构及动作原理培训PPT课件

2.六氟化硫气体的灭弧性能与灭弧原理
（1）SF6气体的分解温 度（2000K）比空气 （主要是氮气，分解温 度约7000K）低，而需 要的分解能 （22.4eV） 比空气（9.7eV）高， 因此在分解时吸收的能 量多，对弧柱的冷却作 用强。由于气体分子的 分解，在相应的分解温 度上就出现气体导热率 的高峰。
（2）SF6在高温时分解出S原子、F原子和正负离子， 与其他灭弧介质相比，有较大的游离度。在维持相同 游离度时，弧柱温度就较低。因此，SF6气体中电弧 电压也较低，燃弧时的电弧能量较小，对灭弧有利。
几种气体中电弧的伏安特性
（3）由于SF6的强电负性，能吸附电子和正离子 复合，故复合作用快，去游离作用强。尤其在电 流过零前后，可使弧隙中带电粒子减少，导电率 下降。SF6气体电弧的时间常数也很小，为微秒 级或更小，在电弧电流过零后，弧柱温度将急剧 下降，分解物急剧复合。因此SF6弧隙的介质强 度及其恢复速度都很高，能耐受很高的恢复电压 作用，电弧在电流过零后不易重燃。
• SF6气体的分子质量大，分子间的相互作用显著。 当气体压力高于0.3MPa时，分子间的吸引力随气 体密度的增大、分子间距离的减小而加强，气体 的压力变化特性不再符合式理想气体的状态方程。 要准确地计算SF6气体状态参数间的关系，可采 用比较实用的Beattie—Bridgman公式。
SF6气体的临界温度高。 临界温度表示气体可以 被液化的最高温度，临 界压力则表示在临界温 度下使气体液化所需的 压力。SF6气体的临界温 度高达45.6°C，说明常 温下只要SF6气体压力足 够高就会液化。
六氟化硫断路器
一、六氟化硫气体特性与灭弧原理
1.六氟化硫气体的基本特性
SF6是目前高压电器中使用的最优良的 灭弧和绝缘介质。它无色、无味、无毒， 不会燃烧，化学性能稳定，常温下与其它 材料不会产生化学反应。

6．真空断路器：利用真空灭弧和绝缘，灭弧 时间一般只有半个周波。
SF6(六氟化硫)►SF6气体已有百年历史，它是法国两位化化学学家家 Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性 气体，1947年提供商用。当前SF6气体主要 用于电电力力工工业业中。SF6气体用于4种类型的电 气设备作为绝缘和/或灭灭弧弧；SF6断路器及GIS (在这里指六六氟氟化化硫硫封闭式组组合合电电器器，国际 上称为“气气体体绝绝缘缘开开关关设备” (Gas Insulated Switchgear)) 、SF6负负荷荷开开关关设备，SF6绝缘 输电管线，SF6变压器及SF6绝缘变电站。 80%用于高中压电力设备 9
SF断路器构造及其工作原理演示文稿
优选SF断路器构造及其工作原理
一、断路器的作用：高压断路器在正常运行时用它接通或切 断负荷电流；在电气设备或线路发生短路 故障或严重过负荷时，由继电保护装置控 制其自动迅速地切断故障电流，切断发生 短路故障的设备或线路，以防止扩大事故 范围。二、断路器的功能 (1)控制作用。根据电力系统运行的需要，
3个操作机构 : 单相操作或三相电气联动
SF6断路器
1个操作机构: 三相机械联动
►断路器由三个级组成， 每个级都是由弹簧操作 机构驱动的。►A—断路器的极►B—支架►C—操作机构
GL314型断路器主要部件组成
级支 架操作机构
►断路器的极由三部分组 成。►灭弧室 (1)►支柱 (2)►传动箱 (3)
GL314型断路器灭弧室的工作原理
静触 静头座 弧
带 门双 阀 的活 塞
热 膨 胀 室
开 断 单 元
动触头座
喷气室
触头
上接线板
静触头座
主触头

一﹑概述
• 1.SF6特性 • SF6气体比空气重5.135倍，一个大气压时，其沸点为60℃。在150℃以下时，SF6有良好的化学惰性，不与断 路器中常用的金属、塑料及其他材料发生化学作用。在大 功率电弧引起的高温下分解成各种不同成分时，电弧熄灭 后的极短时间内又会重新合成。 SF6中没有碳元素，没有 空气存在，可避免触头氧化。SF6的介电强度很高，且随 压力的增高而增长。在1大气压下，SF6的介电强度约等 于空气的2～3倍。绝对压力为3大气压时，SF6的介电强 度可达到或超过常用的绝缘油。SF6 灭弧性能好，在一个 简单开断的灭弧室中，其灭弧能力比空气大100倍。在 SF6中，当电弧电流接近零时，仅在直径很小的弧柱心上 有很高的温度，而其周围是非导电层。这样，电流过零后， 电弧间隙介电强度将很快恢复。
三、SF6断路器的检修、调试
2、检修项目 （1）大修项目： 1) SF6气体回收处理和 吸附剂更换。 2）灭弧室及导电部分 解体检修。 3）支柱装配解体检修， 密封垫更换。 4）传动部件检查、处 理。 5）操动机构解体检修， 密封垫更换（液压机 构）。 6）并联电容、并联电 阻检查试验。 7）电流互感器检查、 试验。 8）本体及操动机构表 计校验。 9）电气及机械特性试 验。 10）去锈、喷漆及现场 清理。
二、SF6断路器结构原理
三、SF6断路器的检修、调试
（一）检修周期和项目 1.检修周期 • 检修周期目前是按照设备的类型、技术状 况易损件的磨损和老化、设备运行状况及 各单位维护检修情况等因素，综合分析而 定的。根据国家电力行业标准和运行单位 的维修经验，SF6断路器检修周期，可以参 考以下条款确定。
三、SF6断路器的检修、调试
5、废气等的处理措施准备 1）使用过的SF6气体应用专业设备回收处理。 2）六氟化硫电气设备内部含有有毒的或腐蚀性的粉 末，有些固态粉末附着在设备内及元件的表面， 要仔细地将这些粉末彻底清除干净。应用吸尘器 进行清理，用于清理的物品需要用浓度约20％的 氢氧化钠水溶液浸泡后深埋。 3）所有溢出的油脂应用吸附剂覆盖按化学废物处理。

灭弧装置
断路器内部装有灭弧装置，如金属 栅片或陶瓷管等，这些装置能够有 效地将电弧分割成多个小电弧段， 加速电弧的熄灭。
拉长电弧
在分断过程中，断路器通过拉长电 弧的方式来增加电弧的电阻，从而 降低电弧的能量，实现灭弧。
断路器的操作机构原理
操作机构类型
电动操作机构
断路器的操作机构有手动、电动和弹 簧储能等类型，不同类型的操作机构 具有不同的工作原理和特点。
断路器的使用与维护
使用注意事项
在使用过程中，应严格按照操作 规程进行操作，避免误操作导致
设备损坏或事故。
定期维护
定期对断路器进行检查和维护， 确保其正常工作，及时发现并处
理潜在故障。
维修与更换
如发现断路器故障，应及时进行 维修或更换，避免影响整个系统
的正常运行。
05
高压断路器的发展趋势 与展望
断路器的发展历程与趋势
轨道交通
在城市轨道交通系统中， 高压断路器用于控制和保 护供电系统中的线路和设 备。
断路器的选型原则
额定电压和电流
根据线路的电压和电流选择合适的断路器额 定值。
操作方式
根据需要选择手动操作或自动操作断路器。
短路电流
根据线路的短路电流值选择能够承受短路冲 击的断路器。
环境条件
考虑断路器的工作环境，如温度、湿度、海 拔等因素。
通过引入微电子技术和传感器，实现对断路器的远程控制和监测， 提高运行效率。
高压大容量断路器的研发
满足电力系统对更高电压等级和更大容量设备的需求。
断路器的未来展望与挑战
未来展望
随着新能源和智能电网的快速发 展，断路器将面临更多的机遇和 挑战。
面临的挑战
如何进一步提高断路器的性能、 可靠性和安全性，以满足不断变 化的市场需求。