LW8—35户外高压SF6断路器检修技术研究

摘 要：SF6断路器是运用SF6气体为绝缘介质和灭弧介质的无油化开关设备，具有良好的绝缘性能和灭弧特性，是确保电力系统安全稳定运行的核心设备，起到保护与控制的双重作用。文章主要对LW8-35户外高压SF6断路器的检修现状、故障类型及维护方法等几方面内容作了探讨。重点分析了SF6断路器气体泄漏的检测方法，为以后的断路器检修提供参考。

关键词：SF6；断路器；检修技术；气体泄漏

引言

SF6断路器是运用六氟化硫（SF6）气体作为灭弧介质和绝缘介质的一种断路器。LW8-35型户外高压六氟化硫断路器是三相交流50HZ的户外高压电气设备，适用于35KV输电系统的控制和保护，也可用于联络断路器及开合电容器组的场合，断路器配用CT14型弹簧操动机构。LW8-35户外高压SF6断路器采用压气式灭弧室，燃弧时间短，电寿命长，在额定电压下连续开断31.5KA短路电流达21次不检修，不更换六硫气体；机械可靠性高，机械寿命达3000次以上；能频繁操作，每台可装12只电流互感器，供用户选择。LW8-35户外高压SF6断路器是一种相对成熟的高压设备，相比油断路器有明显优势，近年来得到广泛应用。SF6断路器具有良好的灭弧性与绝缘强度，在分解之后还可以复合，维护工作量小。

1 LW8-35户外高压SF6断路器检修现状

SF6断路器经历了三代的发展，由最初的双压室灭弧室断路器、单压室灭弧室断路器到目前常用的GIS气体绝缘金属封赛闭器组合电器，最新一代SF6断路器具有开断能力强，操动机构功率小等优点，有利于新型操动机构的小型化，应用前景广泛。SF6断路器利用吹出SF6气体来完成灭弧，进而有效保护电路安全[1]。SF6断路器利用短路电流电弧自身的能量加热SF6气体，进而产生高气压开断短路电流，不易产生截流过电压。

以往断路器的检修都是按照检修工艺要求进行的，缺乏结合电力企业自身实际的计划，随着断路器设备本身功能的结构改进以及电力系统对SF6断路器性能要求的提高，SF6断路器检修也逐步向系统化发展[2]。电力公司明确规定，断路器应按照规定的时间周期进行检测，对断路器的状态检测和故障诊断的各项功能进行检修，防止出现设备事故。

2 LW8-35户外高压SF6断路器日常检修维护的内容

（1）每年对外壳锈蚀部分进行防腐处理及补漆。（2）要定期对断路器转动及传动部位作二次润滑，半年一并操动3次要正常。（3）每两年一次对断路器的所有密封面定性检漏，不可有0.1Pa·cm3/s以上的漏点存在。（4）每年应进行一次SF6气体微量水分测试，测试结果对照水分-温度曲线。（5）绝缘、操作试验等可根据相关规定定期进行，试验结果要满足相关标准。（6）检修应注意的问题。断路器在真空状态下不可进行分、合操作，防止损坏灭弧室零部件；机构在正常检修时，应将分合弹簧能量释放。

3 LW8-35户外高压SF6断路器常见问题及解决方案

（1）SF6气体泄漏。断路器焊缝和管路接头处的封密性是导致SF6气体泄漏的主要原因，因而想要预防气体泄漏事件的发生，需定期检测断路的密封性。在工作当中，普遍采用专用检漏仪对SF6气体进行检漏。变电站等的开关室是设备最集中的地方，大多安装了SF6气体泄漏在线检测报警系统。目前市面上常用的气体泄漏在线检测报警系统由监控主机模块、SF6气体监测模块、智能模拟量数据采集模块三大模块构成。其中SF6气体监测模块运用激光技术、主动取样方式实现对SF6气体检测。当检测到SF6气体的浓度大于设定值时，系统则会发出警报。若有大量SF6气体泄漏，工作人员需马上退出泄漏点10米以外。等泄漏停止之后必须穿戴好防护工作服方能对断路器进行检修。

（2）SF6气体微水超标。常态下SF6为气体无色无味，大气中水分的浓度比SF6气体中水分浓度高很多，大气中的水分极易浸入，大幅度提高了SF6气体中的含水量。断路器一般用作户外设备，一旦气温降低较大幅度时，SF6气体中凝结的过量水可能会导致断路器发生闪络，甚至发生爆炸事故。断路器运行中，纯净的SF6气体在受到电弧放电或高温后，产生一系列化学反应，分解成单体的氟、硫和氟硫化合物，并与水反应生成腐蚀很强的酸性化合物，破坏断路器的绝缘性能和使用寿命，严重时会发生断路器爆炸。断路器内SF6气体中含有水分是难以避免的，但只要找出原因，尽可能防止水分侵入，即可显著提高SF6气体的纯度。SF6气体微水超标原因：SF6气体新气水分不合格、SF6气体充气时带入水分、绝缘件带入的水分、吸附剂带入的水分、透过密封件渗入的水分、断路器的泄漏点渗入的水分等。控制SF6气体中的含水量，严格把握“七关”，即：控制SF6新气体质量关；控制绝缘件的处理关；控制密封件的质量关；控制吸附剂的质量关；控制充气的操作关；加强运行中SF6气体检漏关；加强运行中SF6气体微水量的监视测量关。

（3）SF6断路器接触电阻。高压断路器的接触电阻存在于动、静触头之间，由收缩电阻和表面电阻两部分组成。若触头表面氧化或触头间残留杂物，会影响接触压力和接触面积，导致在正常工作电流下发生过热，破坏断路器周围的绝缘性能，极易造成触头烧溶粘结，严重影响断路器工作性能。

断路器故障大致分为两大方面，一方面是电气故障，另一方面为机械故障。常见的电气故障有分合闸线圈烧损、二次接线故障等，出现电气故障时，应该对电路进行检查而排除故障。机械故障一般发生在生产制造、安装调试、检修等环节，其中传动系统最容易导致机械故障，可通过检查传动部件的正确位置进行调整。

4 SF6断路器气体泄漏的检测方法

近年来国内外许多学者广泛研究了SF6气体泄漏检测方法，常用的检测方法有：吸收法、声波法、高度绝缘法、电化学法、紫外线电离法、示踪法、热导法和热裂解法[3]。下面详细讨论各方法的原理：

吸收法是应用SF6气体强吸收性的原理来进行检测，主要采用两种技术，一种是红外成像技术，另一种是激光成像技术。依照激光成像原理制成的HEAD2088激光成像仪，通过采用红外激光照射待检设备表面，观察其反射光在激光成像取景器上所成图像，能够快速、准确、智能地锁定SF6泄漏点声波法是利用声波在SF6气体中传播的速度比在大气中传播的速度慢的特点，进行检测。利用该原理制成的SF6气体报警仪能检测环境中SF6气体含量大于2%体积百分比的浓度，可以通过扩展器连接最多达6个点的监控系统，但检测下限太低是其最主要的缺点。

电化学法是利用电化学气体传感器通过检测电流来检测气体的浓度，可检测多种有毒气体，其优点是检测气体的高灵敏度以及良好的选择性，缺点是漂移幅度随灵敏度增高面增大，衰减速度快，使用寿命短。紫外线电离法是通过利用SF6吸附特性来工作的检测方法，具有检测精度较高，但量程非常窄，且使用寿命短，不适合在线检测SF6泄露。

示踪法是利用SF6气体吸附特性，在SF6气体加入某种能被SF6分子吸附物质作为标记物，然后通过检测该物质，间接测量SF6气体浓度。该方法优点是精度非常高，缺点是需要辅助气体，造价成本高。热导法是采用热导型传感器来进行微量分析，该传感器相使用寿命长，比较适合在复杂、恶劣的条件下使用，其反应速度慢，但GIS或SF6断路器中SF6气体泄漏是一个缓慢的过程，所以这个过程中热导型传感器基本不会产生误报的现象发生。

5 结束语

SF6高压断路器是一种专用于断开或接通电路的开关设备，具有完善的灭弧装置和良好的绝缘性能，不但能切断负荷电流，也可在故障情况下切断短路电流。文章主要对LW8-35户外高压SF6断路器的检修现状、 故障类型及维护方法等几方面内容作了探讨，重点分析了SF6断路器气体泄漏的检测方法，希望为断路器检修工作提供参考。

参考文献

[1]颜招古.SF6断路器检修技术研究[J].中国高新技术企业，2012（18）：33-35.

[2]朱其智.SF6断路器在日常检修维护中的常见故障及解决方法[J].建材与装饰，2013（40）：124-125.

[3]陆伟冰.六氟化硫开关类设备现场检修的探讨[J].电子制作，2014（7）：38-39.

作者简介：秦少勇（1966-），男，湖南永州，大专，助理工程师，从事变电检修工作。