中压开关柜内真空和SF6断路器的运用实例剖析

１、前语

SF6和真空开关柜遭到国际各地的喜爱，在欧洲和大大都中东国家趋向于用SF6断路器；在我国、日本和美国显着喜爱选用真空断路器；而在别的区域，两种技能简直相同盛行。多油和少油技能在我国、东欧、印地安和拉丁美洲等区域仍有少数运用，但趋势非常显着，将很快被SF6和真空技能所替代。有关数据标明，如今包含ABB在内的电气作业跨国公司在两种技能的翻开上是互补的。

这些年，国表里对两种技能的新、首要的翻开是选用永磁操动组织，并将有关的传感元件集成在开关柜内。

2电弧遮断特性

2.1SF6断路器

SF6中压断路器如今选用自吹型体系。主动吹气型断路器的操作能量比照小，但具有杰出的功用，如堵截短路电流时电弧能量小，其电气寿数较长；开断小的理性电流时，其过电压倍数低于2.5倍。

2.2真空断路器

真空断路器触头在分、合闸操作时有必要具有高的抗电弧腐蚀功用；当开断小电流时，应具有低截流功用。对资料的研讨标明，铜、铬构成资料是佳、能满意请求的触头资料，而含铬量为20%~60%的铜、铬构成资料，如今已被用作触头的规范资料。开端选用分外形状的触头，以避免电弧触摸面上的径向磁场，强逼弧根接连不断地沿触头外表旋转，然后避免有些过热和不均匀的磨损。对触头形状更进一步的改善是轴向磁场的开发，该轴向磁场能将弧根均匀地分配在悉数触头外表。

3SF6和真空断路器的翻开趋势

3.1永磁操动组织

从外表上看，断路器的操动组织仅是完毕简略的“分－合”或“合－分”功用。当抵达所请求的方位时，要保证触头坚持在该方位上，直到接到改动方位的指令中止。因而，操动组织是一个典型的双稳态履行组织，其功用要高度牢靠。以往，长时刻选用机械绷簧和凸轮组织。

永磁操动组织包含固定式叠片铁心、耐久磁铁、合闸和分闸线圈及专用电子设备等，能供应悉数电子式的辅佐功用，如联锁、分闸、合闸等，还包含自确诊设备。电解电容供应分合闸线圈所需的冲击功率。永磁操动组织的机械体系大大简化了，其部件的许多削减，使缺陷的概率也相应下降，然后下降了操动梦见的维护水平[2]。新式的真空和SF6磁力操动组织断路器，与早年的计划相同，彼此具有彻底的可交换性。这种可交换性，能以起码的出资将现有开关柜从头配备。

3.2传感元件和电子设备的集成

选用适宜的软件和必需的电流、电压传感元件，将维护功用集成在断路器的操控体系中，使断路器变成一个无缺的具有维护和切换功用的智能型主动化设备，并抵达高的牢靠性方针，起码的部件接口，以便当在中压二次配电体系中运用。

这也是如今低压配电体系的翻开现状。

4技能功用

4.1电气和机械寿数

运用履历标明，真空和SF6断路器均能够为是免维护的。高质量的SF6断路器和真空断路器彻底满意IEC60056中B级断路器规范请求。这便是说，B级断路器在预期寿数内对断口部件不需求维护，而仅需求对别的部件进行维护。IEC依据断路器所衔接的架空线网络和是不是选用重合闸等运用条件，规矩了断路器应能完毕的操作次数。

4.2操作过电压

SF6断路用具有低的操作过电压水平，而无需外加任何设备。

选用现代触头资料的真空断路器，也呈现出低水平的堵截电流。可是，在分外的运用场合，或许需求进行具体的体系参数研讨，以断定是不是需求装设专门的约束过电压的设备，这首要取决于工业设备设备的特性。

5运用举例

（1）架空线路和电缆：当用于堵截和维护架空线配电网时，真空和SF6断路器均满意请求。

（2）变压器：现代真空和SF6断路器适宜堵截空载变压器的励磁电流，而过电压倍数低于3.0。在某些分外场合，如用真空断路器来堵截工业设备中的干式变压器时，则举荐装设避雷器。

（3）电动机：当断路器用于堵截电动机时，有必要对操作过电压的疑问给予充沛的留心。过电压的方针限值为小于2.5倍，两种断路器均可抵达。当真空断路器用来堵截小电动机时（起动电流小于600A），因为电弧屡次重燃的要素，或许需求选用约束过电压的办法，而这种景象呈现的概率很低。

（4）电容器组：两种技能均适用于电容器组无重燃切换。当成组切换时，或许需求装设电抗器，以便约束冲击电流。断路器的同步操控技能是处理这个疑问的一种有用计划。分外举荐SF6断路器运用于额定电压高于27kV的场合。

（5）电弧炉：切换电弧炉的特征是操作一再、大电流、短距离。真空断路器分外适用于这种场合。

（6）并联电抗器：SF6断路器适用于切换并联电抗器，一般其过电压倍数低于2.5。当运用真空断路器时，在某些状况下或许需求外加约束过电压的办法。

（7）电气化铁路牵引：准则上，两种断路器均可选用，但在某些低频电源的场合（如16.67Hz），则举荐选用真空断路器。

6结语

从运用观念看，SF6和真空两种技能是互补的。经济要素、运用者的喜爱、国家中的习气、制作才干和分外切换请求等，是决议计划者断定断路器型式的首要要素。断路器与作业条件的匹配、一再切换等分外请求，或许是影响挑选断路器型式的额定要素，此刻，或许需求进行归纳性研讨，以便做出佳的挑眩

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