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简述SF6断路器灭弧的工作原理

发布于 2018年04月17日

[摘要]1、简述SF6气体特性 SF6不仅是非常好的绝缘气体,而且是一种性能极佳的灭弧介质。大约在2000K的温度下,SF6有较高的比热(为空气的66%),相应地具有较高的热传导性能(为空气的3.5倍)。西安六氟化硫气体​它促使电弧的等离子气体正好在电流过零前进行冷却并有利于使电弧在电流过零时熄灭。
1、简述SF6气体特性
   SF6不仅是非常好的绝缘气体,而且是一种性能极佳的灭弧介质。大约在2000K的温度下,SF6有较高的比热(为空气的66%),相应地具有较高的热传导性能(为空气的3.5倍)。它促使电弧的等离子气体正好在电流过零前进行冷却并有利于使电弧在电流过零时熄灭。一般认为,SF6的灭弧能力大约是空气的100倍。另外,SF6还具有负电性,即有捕获自由电子并形成负离子的特性。这是其具有高的击穿强度的主要原因,因此也能够促使弧隙中绝缘强度在电弧熄灭后能快速恢复。在常温下SF6是绝缘的介质,但它在高温下即很快游离,产生自由电子,而成为极好的导电体。SF6的自分解温度在800K左右,到3000K时SF6已完全消失,分解出的成分主要是S和F。到7500K时形成自由电子、原子或离子状态的S和F组成导电良好的等离子气体。
   在断路器开断过程中出现电弧时,SF6气体在电弧的高温作用下,发生分解并形成等离子气体,而在灭弧过程中,等离子气体冷却得非常快(热时间常数为微秒量级),而变化过程逆向进行,即自由电子被离子吸收,而形成为中性原子,硫原子和氟原子重新结合成SF6,即存在着SF6=S+ 6F的可逆过程。
2、讲述SF6断路器灭弧工作原理
  六氟化硫开关由本体结构(采用三相共箱式结构)、操作机构、灭弧装置三部分组成。具有结构简单,体积小,重量轻,断流容量大,灭弧迅速,允许开断次数多,检修周期长等优点,是今后电力系统推广应用的方向。
   六氟化硫开关内经常充满了3~5个大气压的六氟化硫气体作为断路器的内绝缘,在断路器断开的过程中,由动触头带动活塞压气,以形成用来吹熄电弧的气流。
   六氟化硫开关灭弧室的基本结构由动触头,绝缘喷嘴和压气活塞连在一起,通过绝缘连杆由操作机构带动。定触头制成管形,动触头是插座式,动、定触头的端部都镶有铜钨合金。绝缘喷嘴用耐高温、耐腐蚀的聚四氟乙烯制成。
   开关进行分闸时,动触头、活塞一起向右运动。动、定触头分开后产生电弧,活塞向右迅速移动时使右侧的气体受压缩,产生气流通过喷嘴,对电弧进行纵吹,使电弧熄灭。此后,灭弧室内的气体通过定触头内孔和冷却器排入开关本体内。
   开关进行合闸时,操作机构带动动触头、喷嘴和活塞向左运动,使定触头插入动触头座内,使动、定触头有良好的电接触,达到合闸的目的。