浅谈SF6负荷开关、充气柜开关设备

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1、浅谈SF6负荷开关、充气柜开关设备　　SF6负荷开关是一种将负荷开关、隔离开关、接地开关为一体，密封在一个充满SF6气体的箱体内，利用SF6优异的绝缘、灭弧性能，满足关合、隔离、接地三工位功能的开关设备。具有结构简单、联锁可靠、体积小、维修少、安全易安装等优点，适用于不同的应用场合。　　由于SF6负荷开关与限流熔断器配合能更好地保护变压器，在国外己得到普遍使用。在工业发达国家，断路器与负荷开关之比为1：5-6.在我国，随着城网建设和改造的不断深入发展，负荷开关设备在12kV配电系统的环网供电和终端送电的应用也越来越多。目前，国内SF6负荷开关的大

2、部分市场主要还是由国外公司占据，国内已有几十家生产厂家开发、生产各种不同型号的SF6负荷开关。国内生产厂家通过消化、吸收国外丰富的设计、制造、运行经验，对SF6负荷开关有了更加全面深刻的认识，国产SF6负荷开关的数量和质量已稳步提高。　　柜式SF6气体绝缘开关设备，是近十几年来国外新发展起来的高新技术系列产品，逐渐成为金属封闭开关设备的一个重要品种。我国在近几年才开始起步。　　C-GIS充气柜是将所有高压元件诸如母线、断路器、隔离开关、互感器等封闭在充有较低压力SF6气体的不锈钢壳体内的中压成套设备。其突出特点是安全、可靠性高，操作简单，免维护、

3、安装方便等。其最大特点是不受外界环境条件的影响，如凝露、污秽、小动物及化学物质等，可用在环境恶劣的场所。还有一个重要的特点是，由于使用性能优异的SF6绝缘大大缩小了柜体的外形尺寸，有利于向小型化方向发展。与空气绝缘相比，SF6充气柜的安装面积为其26%，体积为其27%，同时，由于充气柜配用性能良好的无油开关，大大减少了维修和检修工作量。既适合网络节点或用户终端的要求，又满足各种二次变电站对紧凑型开关柜灵活使用的需要。特别适用于机场、地铁、铁路等用电要求较高的场合，C-GIS适应了小型化、智能化的要求。　　目前，国内几家大型研究所、开关制造厂通过引

4、进、消化、合作，研制出了新型柜式SF6气体绝缘开关设备，如西高所、西安森源、镇江龙源、天水长城开关厂、上海天灵开关厂、广东顺德开关厂等。所有产品都已通过了型式试验，现已进入小批量试生产及产品完善、系列化阶段。由于C-GIS充气柜对工艺装备要求极高、加工难度很大，目前在国内的推广面不是很大。　　SF6气体在开关设备中的大量使用，推动了开关制造业快速发展的步伐。但SF6气体在电弧放电时，分解形成硫的低氟化物，这些分解物既有毒又对许多绝缘材料和金属材料有腐蚀作用。另外SF6气体对环境温度也有一定的影响。原机电部于1991年为保证生产SF6开关设备的质量

5、颁发了《SF6高压开关设备生产厂必备条件》的通知。对35kV及以下SF6高压开关生产厂必备条件提出有关要求。简要的说：　　a、应有空气清净度为100万级以上，相对湿度低于75%的场地装配，并且有良好的通风换气条件。　　b、设有SF6检漏小室、零部件清洗间、干燥装置。　　c、有可靠的SF6充放气及回收装置。　　d、水压试验和气密性试验装置。　　e、必备的检测条件及设备：1、理化检测；2、绝缘检测；3、SF6气体检测；　　f、健全质量管理、工艺管理制度。　　1、密封问题：　　漏气率一直是各生产厂家和用户关注的焦点。SF6负荷开关及充气柜年泄漏率都在1

6、%/年以下。开关使用寿命一般都在30年左右。密封要考虑到密封元件的压缩量、寿命、老化、可靠性方面的因素。　　当箱体内SF6气体压力下降到大气压力时，似乎内外压力相等，气体不存在泄漏。但从渗透角度考虑，箱体内SF6气体浓度显然高于柜外，SF6气体仍向外渗出，反之箱体外空气浓度高于箱体内，空气又将通过缝隙进入箱体内。时间一长，虽然箱体内气体压力仍为大气压强，但气体成分发生变化。SF6气体所占百分比减少，待SF6比例降到40%时，有可能由于绝缘性能下降而导致事故，因此密封问题必须重视。　　SF6负荷开关普遍采用密封圈来实现气体的动静密封；也有极个别采用

7、了不锈钢焊接和密封圈相结合的密封形式；C-GIS充气柜的密封方式有焊接密封、密封圈密封及金属波纹管密封等。采用了焊接密封，要保证焊缝的气密性，一般焊接设备和焊接技术达不到要求，至少要用氩弧焊或激光焊接设备进行焊接，以保证焊接质量。　　常用的SF6气体检漏方法有两种：一是定性检漏即查漏点；二是定量检漏即密封24h后测量密封容积内的气体浓度来推算年泄漏率。　　另外还要考虑环境因素对密封性能的影响，如高温或低温条件下密封性能是否满足要求。　　2、气体水份含量问题：　　SF6气体水分含量是SF6开关质量的主要检测指标之一，其大小直接影响了开关的绝缘水平。

8、　　SF6气体中的水份，当其含量低于该状态温度下的饱和值时，水份以气体状态存在于　　含量是SF6开关质量的主要检测指标之一，其大小直接影