中压开关柜内真空和SF6断路器的应用实例分析

  　１、前言

　　SF6和真空开关柜受到世界各地的青睐，在欧洲和大多数中东国家趋向于用SF6断路器；在中国、日本和美国明显喜欢采用真空断路器；而在其他地区，两种技术几乎同样流行。多油和少油技术在中国、东欧、印地安和拉丁美洲等地区仍有少量使用，但趋势十分明显，将很快被SF6和真空技术所取代。有关数据表明，目前包括ABB在内的电气行业跨国公司在两种技术的发展上是互补的。

     近年来，国内外对两种技术的、重要的发展是采用永磁操动机构，并将有关的传感元件集成在开关柜内。

    2 电弧遮断特性

    2.1    SF6断路器

     SF6中压断路器目前采用自吹型系统。自动吹气型断路器的操作能量比较小，但具有良好的性能，如切断短路电流时电弧能量小，其电气寿命较长；开断小的感性电流时，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、合闸操作时必须具有高的抗电弧腐蚀性能；当开断小电流时，应具有低截流性能。对材料的研究表明，铜、铬合成材料是好、能满足要求的触头材料，而含铬量为20%~60%的铜、铬合成材料，现在已被用作触头的标准材料。初采用形状的触头，以防止电弧接触面上的径向磁场，强迫弧根连续不断地沿触头表面旋转，从而防止局部过热和不均匀的磨损。对触头形状更进一步的改进是轴向磁场的开发，该轴向磁场能将弧根均匀地分配在整个触头表面。

     3 SF6和真空断路器的发展趋势

     3.1 永磁操动机构

     从表面上看，断路器的操动机构仅是实现简单的“分－合”或“合－分”功能。当到达所要求的位置时，要触头保持在该位置上，直到接到改变位置的命令为止。因此，操动机构是一个典型的双稳态执行机构，其性能要高度可靠。以往，长期采用机械弹簧和凸轮机构。

     永磁操动机构包括固定式叠片铁心、永久磁铁、合闸和分闸线圈及专用电子装置等，能提供电子式的辅助功能，如联锁、分闸、合闸等，还包括自诊断设施。电解电容提供分合闸线圈所需的冲击功率。永磁操动机构的机械系统大大简化了，其部件的大量减少，使故障的几率也相应降低，从而降低了操动梦见的维护水平[2]。的真空和SF6磁力操动机构断路器，与先前的设计一样，相互具有的可互换性。这种可互换性，能以少的投资将现有开关柜重新装备。

     3.2 传感元件和电子设备的集成

     采用合适的软件和必需的电流、电压传感元件，将保护功能集成在断路器的控制系统中，使断路器成为一个完整的具有保护和切换功能的智能型自动化装置，并达到的可靠性目标，少的部件接口，以方便在中压二次配电系统中应用。
这也是目前低压配电系统的发展现状。

     4 技术性能

     4.1 电气和机械寿命

     使用经验表明，真空和SF6断路器均可认为是免维护的。高质量的SF6断路器和真空断路器满足IEC60056中B级断路器标准要求。这就是说，B级断路器在预期寿命内对断口部件不需要维护，而仅需要对其他部件进行维护。IEC根据断路器所连接的架空线网络和是否采用重合闸等使用条件，规定了断路器应能完成的操作次数。

     4.2 操作过电压

     SF6<A href="http://www.cnelc.com/ProductShop/