关于高压SF6断路器的现状及发展趋势研究

石建清内蒙古包头供电局，内蒙古包头　014010

关于高压SF6断路器的现状及发展趋势研究

石建清
内蒙古包头供电局，内蒙古包头014010

高压断路器也叫高压开关，有着较强的开断能力以及灭弧能力，一旦发生了系统故障问题，将能自动启动保护装置，并快速切断电流，以便于减少事故所造成的损失，对电力系统的安全有着重要的保障作用。本文主要对高压SF6断路器的现状以及未来的发展趋势进行了分析和探讨。

高压SF6断路器；发展现状；趋势

我国当前正处于电网建设中的重要发展时期，在建设中不仅需要有大量的高压开关设备，同时也对其可靠性和安全性等方面提出了更高的要求。高压SF6断路器是经过了不断发展而形成的一种全新的断路器，其切断能力与其他的断路器相比较要高出10倍左右，因此在当前得到了广泛的使用，并对电力系统的稳定和安全做出了更高的保障。下面将对高压SF6断路器的现状及发展趋势进行详细分析。

1　SF6断路器性能

SF6断路器主要利用SF6气体作为绝缘介质的无油化开关设备，在绝缘性能以及灭弧性能上要远远的高于油断路器［1］。其特点主要有以下几点：1）SF6断路器有着十分强的灭弧能力，同时介质强度比较高，因此，在同样的电压等级下，能有效的减少串联断口的数量，保证了产品的经济性提升。2）SF6断路器的电气寿命比较长，通常50KA满容量连续开关能达到十九次以上，并且在检查的周期时间上也比较长，能够频繁的进行操作，这不仅能减少检查的工作量，同时也能提升断路器的运行效率。3）SF6断路器有着良好的开断性能。SF6气体具有电负性，因此有着比较强的自由电子吸附能力。电弧在SF6中形成利于熄“电弧弧柱结构”使得等离子体扩散受到了一定的限制，从而提升离子复合的效果。4）有着极为强的绝缘性，绝缘性对断路器来说是最为重要的性能，SF6断路器在绝缘性上要与普通的空气断路器高出五倍以上，甚至达到十倍。5）SF6气体本身是无色无味的，同时不易燃烧，是一种比较稳定的气体。此外，断路器断开时，其引起的压力升高值比较小，因此在运行中更加的可靠，同时也能减少安全事故的发生。

2　高压SF6断路器的使用现状

高压SF6断路器是当前比较先进的断路装置，其在发生电力系统故障时能及时地将故障电流进行切除，以此来保证事故的稳定，不至于引起更大的问题，对电网安全和电力系统的运行安全有着重要的作用。高压SF6断路器是从油断路器、压缩空气断路器等逐渐的发展中所形成的［2］。当前我国40kV以上的高压开关基本上都在使用SF6断路器。高压SF6断路器有着良好的对环境适应能力以及可靠性，瓷柱式SF6断路器能进行比较灵活的串接，并以此来获得电压的额定值。同时这种断路器的使用成本比较低，在应用的过程中有着较大的优势，能有效减少资金上的浪费。

此外，高压SF6断路器当前在我国的40kV电网中应用较为广泛，可以将此划分为真空断路器以及真空接触器两种不同的类型。并且在此基础上，我国已经开始进行其他的断路器研制，110kV双断真空断路器已经逐步的投入使用。

3　高压SF6断路器的发展趋势

3.1环保性的发展趋势

SF6气体本身具有良好的灭弧性能以及绝缘能力，当前已经在高压电器中得到了广泛的应用。但由于各国之间签署了《京都协定书》导致SF6断路器的生产量有所下降。就目前的状况来看，并没有人找到能够完全代替SF6气体的其他介质，因此，SF6气体仍然在高压断路器当中有着不可代替的作用。未来高压SF6断路器要想得到长远的发展还需要向环保方向发展，在保证不破坏生态环境的基础上来稳定我国的电网，为电力事业的发展做出贡献。

3.2新材料应用趋势

对户外高压断路器来说，在其运行的过程中比较重视环境的影响，同时在环境适应能力上也比其他产品要高［3］。因此，高强度、高性能的绝缘材料在未来的发展过程中将得到广泛的使用，例如陶瓷材料等。这些新材料的应用将推动高压断路器向更加稳定的方向发展。

3.3双压式发展趋势

断路器当中设置两个SF6气体系统，而在分闸的过程中对吹气阀进行控制，使高压室流向低压室，最终出现高压气流，这种方式就是双压式SF6断路器。在未来发展中这种形式将得到更加广泛的应用，当高压室气压降低或者低压室升高到了一定的限度之后，压气泵就会自动进行运行，将低压室当中SF6气体推入到高压室当中去，最终使之形成一个封闭的循环系统。

3.4智能化发展趋势

当前社会中科学技术快速的发展，断路器智能化发展趋势已经成为了必然。智能化SF6断路器发展趋势主要指的是将传统的机电系统进行改革的创新，并形成以计算机网络为中心的现代化智能系统。在应用了现代化

系统之后，可以在检测中及时的发现SF6断路器中存在的问题和故障，并进行自动的检修和调整。这种智能化发展不仅能有效的降低工作人员的工作量，同时也能更好的保证电力系统的稳定性，对未来的社会发展将起到重要的作用。

4　结论

近年来随着社会的快速发展，我国电网系统的需求也越来越高。面对这样的情况我国的高压断路器逐渐发展起来，并在近年来取得了一定的成绩。高压SF6断路器有着较好的稳定性，但同时其在SF6气体的使用上和运行管理上要求都比较高，因此发展仍然受到了限制。然而，在未来的社会发展中SF6断路器仍然有着十分广阔的发展前景，随着科学技术的不断深入，产品将得到进一步的发展，为我国的电力系统发展做出贡献。

［1］王璞.日本特高压SF6断路器和SF6封闭式组合电器近期发展动态［J］.高压电器，2012（5）：41-45.

［2］王连鹏，王尔智，刘海峰，等.SF6断路器空载介质恢复特性数值模拟中的耦合计算方法［J］.电工技术学报，2011 （7）：50-53.

［3］王尔智，刘海峰，关盛楠，等.SF6断路器空载介质恢复特性数值模拟中的并行计算［J］.电工技术学报，2014 （7）：62-65.

［4］范敏，汪佳，何智强，等.1例自能式SF6断路器开断小电流失败故障分析［J］.湖南电力，2015，35（3）.

［5］樊玉，贺捷.特殊环境下绝缘拉杆对SF6气体影响的研究［J］.陕西电力，2010，38（7）：40-43.

［6］曹通，魏庆农，刘世胜，等.基于红外光谱吸收原理的SF6浓度检测系统研究［J］.计算机测量与控制，2010，18 （9）：1996-1998.

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1674-6708（2015）152-0090-01