關于高壓SF6斷路器的現狀及發展趨勢研究

石建清內蒙古包頭供電局，內蒙古包頭　014010

關于高壓SF6斷路器的現狀及發展趨勢研究

石建清
內蒙古包頭供電局，內蒙古包頭014010

高壓斷路器也叫高壓開關，有著較強的開斷能力以及滅弧能力，一旦發生了系統故障問題，將能自動啟動保護裝置，并快速切斷電流，以便于減少事故所造成的損失，對電力系統的安全有著重要的保障作用。本文主要對高壓SF6斷路器的現狀以及未來的發展趨勢進行了分析和探討。

高壓SF6斷路器；發展現狀；趨勢

我國當前正處于電網建設中的重要發展時期，在建設中不僅需要有大量的高壓開關設備，同時也對其可靠性和安全性等方面提出了更高的要求。高壓SF6斷路器是經過了不斷發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，因此在當前得到了廣泛的使用，并對電力系統的穩定和安全做出了更高的保障。下面將對高壓SF6斷路器的現狀及發展趨勢進行詳細分析。

1　SF6斷路器性能

SF6斷路器主要利用SF6氣體作為絕緣介質的無油化開關設備，在絕緣性能以及滅弧性能上要遠遠的高于油斷路器［1］。其特點主要有以下幾點：1）SF6斷路器有著十分強的滅弧能力，同時介質強度比較高，因此，在同樣的電壓等級下，能有效的減少串聯斷口的數量，保證了產品的經濟性提升。2）SF6斷路器的電氣壽命比較長，通常50KA滿容量連續開關能達到十九次以上，并且在檢查的周期時間上也比較長，能夠頻繁的進行操作，這不僅能減少檢查的工作量，同時也能提升斷路器的運行效率。3）SF6斷路器有著良好的開斷性能。SF6氣體具有電負性，因此有著比較強的自由電子吸附能力。電弧在SF6中形成利于熄“電弧弧柱結構”使得等離子體擴散受到了一定的限制，從而提升離子復合的效果。4）有著極為強的絕緣性，絕緣性對斷路器來說是最為重要的性能，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，甚至達到十倍。5）SF6氣體本身是無色無味的，同時不易燃燒，是一種比較穩定的氣體。此外，斷路器斷開時，其引起的壓力升高值比較小，因此在運行中更加的可靠，同時也能減少安全事故的發生。

2　高壓SF6斷路器的使用現狀

高壓SF6斷路器是當前比較先進的斷路裝置，其在發生電力系統故障時能及時地將故障電流進行切除，以此來保證事故的穩定，不至于引起更大的問題，對電網安全和電力系統的運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展中所形成的［2］。當前我國40kV以上的高壓開關基本上都在使用SF6斷路器。高壓SF6斷路器有著良好的對環境適應能力以及可靠性，瓷柱式SF6斷路器能進行比較靈活的串接，并以此來獲得電壓的額定值。同時這種斷路器的使用成本比較低，在應用的過程中有著較大的優勢，能有效減少資金上的浪費。

此外，高壓SF6斷路器當前在我國的40kV電網中應用較為廣泛，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。并且在此基礎上，我國已經開始進行其他的斷路器研制，110kV雙斷真空斷路器已經逐步的投入使用。

3　高壓SF6斷路器的發展趨勢

3.1環保性的發展趨勢

SF6氣體本身具有良好的滅弧性能以及絕緣能力，當前已經在高壓電器中得到了廣泛的應用。但由于各國之間簽署了《京都協定書》導致SF6斷路器的生產量有所下降。就目前的狀況來看，并沒有人找到能夠完全代替SF6氣體的其他介質，因此，SF6氣體仍然在高壓斷路器當中有著不可代替的作用。未來高壓SF6斷路器要想得到長遠的發展還需要向環保方向發展，在保證不破壞生態環境的基礎上來穩定我國的電網，為電力事業的發展做出貢獻。

3.2新材料應用趨勢

對戶外高壓斷路器來說，在其運行的過程中比較重視環境的影響，同時在環境適應能力上也比其他產品要高［3］。因此，高強度、高性能的絕緣材料在未來的發展過程中將得到廣泛的使用，例如陶瓷材料等。這些新材料的應用將推動高壓斷路器向更加穩定的方向發展。

3.3雙壓式發展趨勢

斷路器當中設置兩個SF6氣體系統，而在分閘的過程中對吹氣閥進行控制，使高壓室流向低壓室，最終出現高壓氣流，這種方式就是雙壓式SF6斷路器。在未來發展中這種形式將得到更加廣泛的應用，當高壓室氣壓降低或者低壓室升高到了一定的限度之后，壓氣泵就會自動進行運行，將低壓室當中SF6氣體推入到高壓室當中去，最終使之形成一個封閉的循環系統。

3.4智能化發展趨勢

當前社會中科學技術快速的發展，斷路器智能化發展趨勢已經成為了必然。智能化SF6斷路器發展趨勢主要指的是將傳統的機電系統進行改革的創新，并形成以計算機網絡為中心的現代化智能系統。在應用了現代化

系統之后，可以在檢測中及時的發現SF6斷路器中存在的問題和故障，并進行自動的檢修和調整。這種智能化發展不僅能有效的降低工作人員的工作量，同時也能更好的保證電力系統的穩定性，對未來的社會發展將起到重要的作用。

4　結論

近年來隨著社會的快速發展，我國電網系統的需求也越來越高。面對這樣的情況我國的高壓斷路器逐漸發展起來，并在近年來取得了一定的成績。高壓SF6斷路器有著較好的穩定性，但同時其在SF6氣體的使用上和運行管理上要求都比較高，因此發展仍然受到了限制。然而，在未來的社會發展中SF6斷路器仍然有著十分廣闊的發展前景，隨著科學技術的不斷深入，產品將得到進一步的發展，為我國的電力系統發展做出貢獻。

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

［2］王連鵬，王爾智，劉海峰，等.SF6斷路器空載介質恢復特性數值模擬中的耦合計算方法［J］.電工技術學報，2011 （7）：50-53.

［3］王爾智，劉海峰，關盛楠，等.SF6斷路器空載介質恢復特性數值模擬中的并行計算［J］.電工技術學報，2014 （7）：62-65.

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

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

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1674-6708（2015）152-0090-01