电气技术|高压元器件解析

水暖之家讯：断路器是高压开关中最重要和结构比较复杂的一种。断路器按照灭弧原理不同，可分为油断路器、气吹断路器和真空断路器等。

气吹断路器又可分为空气断路器和六氟化硫断路器，采用气体灭弧，所以不存在变压器油的火灾危险性。

一、空气断路器

空气断路器是利用高压空气灭弧的一种断路器，压缩空气压力可分为1.0、2.0、2.5MP等，造价为油断路器的1.5～2倍，而且要有压缩空气设备。所以，空气断路器主要用于电压较高和技术性能要求较高的地方。

二、六氟化硫断路器

六氟化硫断路器运用六氟化硫气体灭弧。六氟化硫为惰性气体，其灭弧能力比空气高几十倍，但要求断路器的结构严密不漏，并需使用SF6的各种设备。

1、SF6断路器优缺点的分析

SF6断路器，是用SF6气体作为来弧和绝缘介质的断路器。它与空气断路器同属于气吹断路器，不同之处在于：

●工作气压较低；

●在吹弧过程中，气体不排向大气，而在封闭系统中循环使用。

⑴SF6的优点

SF6的分子和自由电子有非常好的混合性。当电子和SF6分子接触时几乎100%的混合而组成重的负离子，这种性能对剩余弧柱的消电离及灭弧有极大的的使用价值。即SF6具有很好的负电性，它的分子能迅速捕捉自由电子而形成负离子。这些负离子的导电作用十分迟缓，从而加速了电弧间隙介质强度的恢复率，因此有很好的灭弧性能。在1.01×105Pa气压下，SF6的灭弧性能是空气的100倍，并且灭弧后不变质，可重复使用。SF6气体优良的绝缘和灭弧性能，使SF6断路器具有如下优点：

开断能力强，断口电压使于做得较高，允许连续开断次数较多，适用于频繁操作，噪音小，无火灾危险，机电磨损小等，是一种性能优异的"无维修"断路器。常用的SF6断路器有LN1-35型、HB36型两种。

⑵SF6的缺点

纯净的SF6气体是良好的灭弧介质，若用于频繁操作的低压电器中，由于频繁操作的电弧作用，金属蒸汽与SF6气体分解物起反应，结合而生成绝缘性很好的细粉末(氢氟酸盐、硫基酸盐等)，沉积在触头表面，并严重腐蚀触头材料，从而接触电阻急剧增加，使充有SF6气体的密封触头不能可靠地工作。因此对于频繁操作的低压电器不适宜用SF6作灭弧介质。

因为SF6气体在放电时的高温下会分解出有腐蚀性的气体，对铝合金有严重的腐蚀作用，对酚醛树脂层压材料、瓷绝缘也有损害。若把SF6和N2混合使用，当SF6含量超过20%～30%时，其绝缘强度已和全充SF6时绝缘强度相同，而腐蚀性又大大减少，因此SF6常混合N2使用，在SF6断路器中，SF6气体的含水量必须严格规定不能超过标准。水会与电弧分解物中的SF4产生氢氟酸(H2O+SF4→SOF2+2HF)而腐蚀材料。当水分含量达到饱和时，还会在绝缘件表面凝露，使绝缘强度显著降低，甚至引起沿面放电。

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