关于SF6断路器维护检修的工作研究
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【摘 要】sf6断路器主要是指利用SF6气体当做绝缘和灭弧主要介质的电路器，其具有工作气压低、循环使用效果强、灭弧功效高等特点，广泛应用在电网系统中。其区别于传统的油断路器，在体积、重量、质量、开断性能、绝缘效果以及环境适应能力等方面都超出了一般的断路器的性能。采用SF6 气体作为灭弧和绝缘介质的高压断路器称为SF6 断路器。
【关键词】断路器；运行；故障；安全
1 前言
SF6断路器主要以SF6气体作为主要的绝缘和灭弧的介质。其中，SF6气体自身存在诸多优势：
（1）SF6气体具有超强的负电性。其分子可迅速抓住电流中的自由电子，利用自身的负点特点，将自由电子转化为负离子。这些负离子在运行中逐渐降低了导电的功能，致使电弧间介质强度和恢复速度成倍加快，强化了灭弧功能。
（2）SF6气体具有超强的混合性，当SF6分子遇到自由电子时，可达到100%的混合率，加速负离子集合体的形成。因此，SF6气体具有超强的绝缘性和灭弧性。
2 灭弧原理及性能
2.1 灭弧原理
SF6断路器灭弧原理是当触头断开时，在触头间形成高压气流，吹灭电弧，该压力约为 1 MPa―1.5 MPa。正常时 SF6 气体作为绝缘，其压力较低，约为0.3 MPa―0.5 MPa。SF6 气体在封闭系统中循环使用，SF6 断路器配有专用的传动机构。断路器分闸时。触头带动活塞压气形成高压SF6 气流吹弧；分闸完毕，压气停止、恢复低压。此种结构简单可靠，使用广泛。
2.2 灭弧性能
SF6断路器的灭弧性能好，断口绝缘强度高，同级电压所串断口比少油断路器或空气断路器少。SF6分解后可复合，不分解含碳等的有害绝缘物质，在严格控制水分的情况下，生成物无腐蚀性。SF6气体绝缘不下降，故允许SF6 多次开断，检修周期长。无论开断大小电流，SF6灭弧效果均好。SF6热导率高，允许通过电流大。从表面上看，SF6断路器和油断路器一样，SF6气体也有气吹的作用，但其灭弧原理实质上是完全不同的。SF6灭弧原理是靠等离子体空间提供尽可能多的新鲜SF6气体分子，促进SF6分子与电弧的接触反应。由于电弧引起的电离而产生的导电电子以及被SF6和电压分解而产生的卤族分子和原子强烈的吸附，使带电粒子的移动性显著降低，同时还存在复合过程，使电弧空间导电过程消失得非常迅速。因此，电弧经过交流电流的零值附近时，空间电导率变化得非常快。这个特性加上SF6特异的化学特性，使SF6的电弧芯细而且亮，电流几乎都从弧芯通过，以致在SF6中不会因截流而出现操作过电压。以上两种特性相辅相成，使SF6具有非常强大的灭弧能力。SF6气体因具有优异的灭弧和绝缘性能，20 世纪被成功地应用于高压电器中，从而引起高压电器设备的一场大革新。SF6的应用范围几乎贯穿中压、高压及特高压电器设备。预计近期内没有一种介质可与之媲美，特别是高压和特高压范围，SF6仍然是唯一选择的介质；中压范围，真空断路器得到飞跃发展，部分取代了SF6断路器，但SF6断路器因其开断时的过电压低，故仍然是可选择的品种，且SF6负荷开关 、环网柜、充气柜的迅速发展，使SF6在中压领域也有巩固和发展的余地。
3.1 SF6断路器的气体检测
SF6断路器的气体检测主要是判断断路器是否出现气体泄漏情况。这种情况主要发生于断路器的焊接缝、管路的接头部位以及密封表面的这些部位，极易出现密封不严的情况，造成SF6气体的泄漏，影响断路器的使用效率。在实际的检漏过程中，我们一般使用专门的检漏仪器进行检测。如果检测结果显示发生大面积的气体泄漏时，专业的检测人员要紧急撤离检测现场，或是在距离泄漏点10米以上的位置，才能保证检测人员的人身安全。如检测结果显示为断路器内部出现问题时，检测人员要相应的佩戴防毒面具和防护工作服，避免在检测过程中被断路器内部的残余气体所侵害，产生人身危险。在断路器的气体检测时，还应注意保持检修室内的通风，确保空气中的氧气浓度的含量在18%以上；严格按照断路器的产品说明书进行检查，坚决避免检测仪器的探头一直处于高浓度的气体当中。如发生此现象，检测仪器探头的指针会立刻转向满度，发生报警，提醒检测人员将探头离开气体，放置到相对洁净的位置上。
3.2 SF6断路器的含水量检测
我国对于SF6断路器的含水量程度具有严格的控制，一般在8×10-6的含水量以下。且通过机械特性试验后的气体含水量的标准应低于150×10-6。这是因为SF6断路器在正常运行状态下，内部的装置会产生闪络现象，自动将SF6气体生成若干部分的分解物。同时，空气中的水分也会随着时间的推移逐步渗透到SF6断路器的绝缘设备当中，使过多的水分在高气压的运行下，降低断路器设备的自身绝缘程度，使内部发生闪络现象，影响断路器的正常运行。严重时，甚至会产生安全事故。避免水分过量的直接原因在于过量的水分可导致电流中自由电子以及离子发生崩和放电，造成断路器在一定程度上的不稳定性，加速断路器的爆炸。同时，当断路器的触头接触到水分时，会自动散发出一种有毒的化学物质，污染环境，影响人们的身心健康。所以，我们在SF6断路器维护时，要保证设备装置的干燥性以及清洁性。一般处理方式主要分为两个环节：一是将气室内的绝缘体、灭弧装置、导体以及金属外壳进行逐一清理，保证各部分的干净无尘。二是针对高压以及超高压断路器的气室进行干燥，主要是利用抽取真空气体以及向气室注入高浓度的纯氮气达到干燥的目的。清理和干燥的两个环节可依次进行，但必须保证真空处理环节的最后步骤为干燥处理，这样才能真正保证气室内的干燥清洁。
3.3 SF6断路器的预防性检测
SF6断路器的制造、安装质量直接影响断路器在实际应用中的运行情况，以及在维护过程中可能出现的问题。所以加强断路器的入厂审核以及强化安装质量具有十分重要的作用。同时，我们也可以通过SF6断路器自身的特点以及优势，从断路器的机构动作、绝缘情况、导电回路等环节来进行维护检测。①定期检测SF6断路器中是否出现含水量问题，是否有大气泄露的问题，提高断路器的内部绝缘性能。
②在定期的检测过程中逐一观察和测量内部结构的部件是否存在老化情况，从而推测出电容器以及分闸电阻的实际性能。③在进行主回路电流、电阻测量时，注意将实测数值的大小控制在初始值的1.2倍左右，以免出现烧蚀电杆的情况。④检测分合闸中电磁铁的动作电压时，确保动作电压的额定电压数值在30―65%之间。⑤检测油气压的运转性能以及保证油气压整体系统的运行完整时，要充分考虑气压是否存在泄漏，补气时间的长短以及机构油的运行情况。只有这样，才能防止因空压机自身磨损严重而出现打压时间加长的问题。⑥我们在利用测量仪器进行测量时，也要对测量的次数，钢瓶放置的位置以及仪器的灵敏度对测量结果的影响进行相应的思索，杜绝由客观因素而导致的测量结果不准确的情况。
4 结语
变电检修中SF6断路器的维护对于提高整体电力系统的运行，保证人民正常生产、生活具有至关重要的作用。同时，由于我国对SF6断路器的维护与检修仍处于发展阶段，对于SF6气体纯度的检测和监督没有形成完善的体系和制度，所以要求专业的技术人员要设身处地的进行研究和分析，为提高SF6断路器的维护指明方向，以适应我国对电能资源的不断需求。