Strømbrytere som bruker SF6-gass, kjent for sine utmerkede lysbue-slukkende og isolerende egenskaper, som et lysbue-slukningsmedium er mye brukt i kraftsystemer. De er egnet for hyppige operasjoner og høyhastighetsavbruddskrav. I mitt land anbefales SF6 effektbrytere for spenninger mellom 7,2 og 40,5 V, og brukes nesten utelukkende for spenninger over 126 kV. De er imidlertid ikke egnet for bruk i{11}}høydeområder.
SF6 effektbrytereikke bare koble fra og koble til høyspentledninger og ulike tomgangs- og belastningsstrømmer under normal systemdrift, men også, i tilfelle en systemfeil, vil relébeskyttelsesenhetene deres automatisk, raskt og pålitelig avbryte all overbelastning og-kortslutningsstrøm, og forhindre forekomst og eskalering av ulykker.
En kretsbryter som bruker svovelheksafluorid (SF6) gass som både et lysbueslukkemedium og et isolasjonsmedium, referert til som en SF6 kretsbryter. Det er en gass-strømbryter som en luftstrømbryter, men skiller seg ved at:
① Lavt driftstrykk;
② Under lysbueblåseprosessen slippes ikke gassen ut i atmosfæren, men sirkuleres i et lukket system. Svovelheksafluorid (SF6) ble først brukt som et lysbue-slukningsmiddel i strømbrytere på begynnelsen av 1950-tallet. På grunn av de utmerkede egenskapene til denne gassen, er spennings- og strømparametrene til en enkelt-bryter betydelig høyere enn for trykkluftbrytere og olje-reduserte effektbrytere, uten at det kreves høyt gasstrykk eller et betydelig antall seriebrudd. På 1960- og 1970-tallet ble SF6-kretsbrytere mye brukt i strømsystemer med ultra-høyspenning og høy{12}}kapasitet. På begynnelsen av 1980-tallet ble SF6-kretsbrytere med 363 kV enkelt-brudd og 550 kV dobbel-brudd, samt nominelle avbruddsstrømmer på 80 og 100 kA, utviklet med suksess.
SF6 effektbrytere bruker et svovelheksafluorid (SF6) tetthetsrelé for å overvåke gasstrykkendringer. Når SF6-gasstrykket faller til den første alarmverdien, aktiveres tetthetsreléet, og signaliserer etterfyllingstrykket. Når svovelheksafluoridgasstrykket faller til den andre alarmverdien, vil tetthetsreléet fungere, og rapportere låsetrykksignalet, og samtidig koble ut utløsnings- og lukkekretsen til bryteren for å oppnå åpnings- og lukkelåsing.
Under 150 °C er SF6 kjemisk inert og reagerer ikke kjemisk med metaller, plast eller andre materialer som vanligvis brukes i strømbrytere. Mens de brytes ned til de ulike komponentene under de høye temperaturene forårsaket av høye-effektbuer, rekomponeres de veldig raskt etter at lysbuen er slukket. SF6 inneholder ikke karbon og ingen luft, noe som forhindrer kontaktoksidasjon. SF6 har også en meget høy dielektrisk styrke, som øker med økende trykk. Ved 1 atmosfære er den dielektriske styrken til SF6 omtrent to til tre ganger den for luft. Ved et absolutt trykk på 3 atmosfærer kan den dielektriske styrken til SF6 nå eller overgå den for vanlige isolasjonsoljer. SF6 viser også utmerket lysbueslukkingsevne, og oppnår en lysbueslukkingskapasitet 100 ganger større enn luft i en enkel avbryter. I SF6, når lysbuestrømmen nærmer seg null, observeres den høye temperaturen bare i den lille-diameteren buekjernen, som er omgitt av et ikke-ledende lag. Dette gjør at den dielektriske styrken til lysbuegapet kan gjenopprette seg raskt etter at strømmen passerer null.
SF6 effektbrytere er tilgjengelig i to strukturelle konfigurasjoner: en porselensøyledesign. Strømbryteren består av tre uavhengige enfasebrytere og et hydraulisk og elektrisk styreskap. Hver fase består av fire avbryterkamre (avbrytere) koblet i serie med to støttende porselenshylser. Avbryterkamrene og støttende porselenshylser er fylt med SF6-gass ved det nominelle trykket. Strømbryteren har en struktur av typen tank-. Denne strømbryteren bruker en toveis langsgående-blåsebryter. Ved åpning drives sylinderen og den bevegelige kontakten av veivhustransmisjonsmekanismen.
SF6-molekyler og frie elektroner har utmerket blandbarhet. Når elektroner og SF6-molekyler kommer i kontakt, blandes de nesten 100 % for å danne tunge negative ioner. Denne egenskapen er ekstremt verdifull for å avionisere restbuesøylen og slukke lysbuen. SF6 har en veldig negativ ladning, slik at molekylene raskt kan fange frie elektroner og danne negative ioner. Disse negative ionene leder elektrisitet veldig sakte, og akselererer utvinningen av den dielektriske styrken til lysbuegapet, noe som resulterer i utmerket lysbueslukking. Ved et trykk på 1,01×105 Pa, er SF6s lysbueslukkingsytelse 100 ganger den for luft. Etter slukking av lysbuen forblir den uendret og kan gjenbrukes. De utmerkede isolasjons- og lysbueslukkingsegenskapene til SF6-gass gir SF6-brytere følgende fordeler: høy brytekapasitet, høy avbruddsspenning, et høyt antall kontinuerlige avbrudd, egnethet for hyppig drift, lavt støynivå, ingen brannfare og minimal mekanisk og elektrisk slitasje, noe som gjør dem til utmerkede "vedlikeholds"-brytere-.
Med den raske utviklingen av nasjonaløkonomien har etterspørselen etter elektrisitet i alle samfunnslag økt dramatisk, belastningen på kraftsystemet har økt, og kravene til strømforsyningssikkerhet har gradvis økt. Bryterne i nettstasjoner er også gradvis erstattet av nye SF6 effektbrytere fra oljebrytere. SF6 effektbrytere har vært mye brukt i kraftsystemer.
Svovelheksafluorid effektbryterdrift
Svovelheksafluorid-kretsbrytere er en ny type effektbryter som bruker svovelheksafluoridgass som både et isolerende og-bueslukkende medium. Svovelheksafluoridgass er en fargeløs, luktfri, ikke-giftig og ikke-brennbar inert gass med høy dielektrisk styrke og utmerkede lysbue-slukkende egenskaper. Dens dielektriske styrke overgår langt den til tradisjonelle isolasjonsgasser. Derfor kan bruken i elektrisk utstyr redusere utstyrsstørrelsen, eliminere brannfarer og forbedre påliteligheten og sikkerheten til kraftsystemer.
Svovelheksafluorid effektbryterstruktur
Svovelheksafluorid-kretsbrytere består av en hoveddel (ved hjelp av en tre-chassisstruktur), en betjeningsmekanisme og en lysbueslukkingsanordning. De tilbyr fordeler som enkel struktur, kompakt størrelse, lav vekt, høy avbruddskapasitet, rask lysbueslukking, høy avbruddsrate og lang vedlikeholdssyklus. De er en lovende kandidat for fremtidig utbredt bruk i kraftsystemer.
Arbeidsprinsippet for svovelheksafluoridbryter
Svovelheksafluorid-kretsbrytere er ofte fylt med svovelheksafluoridgass ved 3 til 5 atmosfæres trykk som intern isolasjon. Under åpningsprosessen driver den bevegelige kontakten et stempel for å komprimere gassen, og skaper en luftstrøm for å slukke lysbuen.
Den grunnleggende strukturen til en svovelheksafluorid-kretsbryters lysbueslukkekammer består av en bevegelig kontakt, en isolerende dyse og et trykkluftstempel koblet sammen, drevet av en isolerende koblingsstang av en betjeningsmekanisme. Den faste kontakten er rørformet, mens den bevegelige kontakten er av socket-type. Endene av både de bevegelige og faste kontaktene er innlagt med kobber-wolframlegering. Den isolerende munnstykket er laget av høy-temperatur- og korrosjonsbestandig-polytetrafluoretylen.
Når strømbryteren åpnes, beveger den bevegelige kontakten og stempelet seg sammen til høyre. Separasjon av de bevegelige og faste kontaktene genererer en bue. Stempelets raske bevegelse mot høyre komprimerer gassen på høyre side, og genererer en luftstrøm gjennom dysen som blåser buen i lengderetningen og slukker den. Gassen i lysbueslukkekammeret slippes deretter ut i bryterlegemet gjennom det indre hullet i den faste kontakten og kjøleren.
Når kretsbryteren er lukket, driver betjeningsmekanismen den bevegelige kontakten, dysen og stempelet til venstre, slik at den faste kontakten kan settes inn i det bevegelige kontaktsetet. Dette sikrer god elektrisk kontakt mellom de bevegelige og faste kontaktene, og lukker dermed effektbryteren.
SF6-bryteren bruker et SF6-tetthetsrelé for å overvåke endringer i gasstrykket. Når SF6-gasstrykket faller til den første alarmverdien, aktiveres tetthetsreléet, og signaliserer etterfyllingstrykket. Når SF6-gasstrykket faller til den andre alarmverdien, aktiveres tetthetsreléet, signaliserer låsetrykket og kobler samtidig bryterens utløsnings- og lukkekrets, og oppnår en lukket eller åpen tilstand.
Hvis du er interessert og ønsker å lære om svovelheksafluorid effektbrytere, vennligst kontakt oss:pannie@hdswitchgear.com.
