SF_6断路器在生产运行中的潜在危害及其防范措施(一)

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摘要:随着对SF_6断路器研究的不断深入,以及在生产中的大量使用,对于SF_6气体的性能以及多种指标如微水含量、压力等多方面对设备的影响有了基本的了解,同时对使用时应注意的事项、存在的问题、如何预防做了简要分析。
　　关键词:SF_6断路器;潜在危害;防范措施
　　引言
　　SF_6断路器属于气吹断路器,在吹弧的过程中,气体是在封闭的系统中循环使用的。所使用的气体SF_6的纯品在常温下是基本无毒,不易燃烧的,不易老化变质,不溶于变压器油和水,不易与气体和金属发生反应,性质很稳定。SF_6气体有许多特性使其适用于电力设备,如其绝缘强度高在常压下是远大于空气,强电负性,具有优异的灭弧性能。但是对于所使用的SF_6气体的要求也比较多,在现场应用的过程中SF_6气体总会避免不了含有一些水分和杂质,这些水分和杂质对电器的运行是有害的,还要不断地注入新的气体,在这一系列的过程中,存在着一些潜在的危害和危险,以及使用环境条件发生变化,对断路器也会产生不可避免的客观影响,其中温度的影响尤其显著,湿度也有很明显的影响。
　　1.SF_6断路器的发展状况
　　目前,随着电力系统的发展,SF_6断路器的应用逐步推广,其经历了双压式、单压式、热膨胀式几个阶段。双压式早已淘汰,而单压式形成了72.5kv-800kv一系列的产品。单压式断路器是依靠SF_6气体在灭弧室被压力活塞快速压缩进行吹弧的,这样需要的操动机构一般是采用液压和气动的机构。
　　在20世纪80年代人们曾利用电弧燃烧产生的气体来吹弧的,操作功降低了,断路器的可靠性提高了。由于弹簧部件的能量小,断路器的燃弧的时间和开断的时间较长,这样向高压容量大的方向发展受到局限,在某些领域SF_6断路器向着自能式的方向发展,例如上海的华东开关厂曾引进的开关柜,其中的HB型的断路器就是自能式的,西安的高压电器研究所也开发了户外式的自能式断路器。自能式断路器与真空的断路器比较,SF_6断路器具有很低开断的过电压。
　　操作机构和辅助回路也都不断地改革和进步,操作机构利用液压弹簧机构,这样集合了弹簧和液压两方面的优点,简化了结构,可靠性大大提高。我国华通、沈阳等高压开关厂已经批量用此类产品。断路器的故障其中有约50%发生在控制和辅助回路。为了简化控制系统,提高运行的可靠性,采用了一些列的先进技术,如传感器、光纤传导信息等技术。
　　2.生产运行中存在的问题
　　2.1 SF_6气体中的水分的潜在危害
　　SF_6气体中水分的含量对开关设备的安全运行有一定的影响,水分含量过大,使气体中酸性腐蚀性的气体HF和SOF2的含量增加,开关绝缘容易受潮,绝缘性下降,存在着安全隐患。一般认为,SF_6断路器在正常运行情况下,有害气体的分解量不应大于10-4量级。这些有毒气体对金属器件和绝缘器件会产生腐蚀作用,如果微量水的存在就会加重腐蚀了,某些分解产物,还具有毒性,如果发生泄漏对工作人员的健康和周围的环境都很构成威胁。
　　2.2 SF6的压力影响
　　现在在高压电器设备中所使用的SF_6气体的额定压力一般有三种情况,在摄氏20℃时,气体的额定压力一般为0.6-0.7MPa时用于高压断路器中。若SF_6气体压力降低将会造成压缩的压力和排气的压力相比相差较小,这样不能在短时间内使电弧冷却。这样会带来很多问题,将会导致电弧的半径变大,将会可能出现喷嘴堵塞的危险而造成事故。
　　如果设备的气体压力偏低,需补充气体,在补气之前需要测量气体中的水分含量,其合格可直接补气,如若不合格应将气体回收,作相应处理后抽真空,在充入合格的气体,再充装气体的过程中会有杂质的介入,使其杂质含量升高。同时从气瓶中取SF_6气体时,必须使用减压阀是瓶内的压力下降,充气之后瓶阀门一定要拧紧,防止气体外泄。由于充气管路和电器设备材质中自身含有水分向气体中扩散;管路的连接处的渗透现象。