[實用新型]一種用于寒冷地區的六氟化硫高壓斷路器

有效

• 申請號: 201320031333.1
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN203150461U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 金海勇;趙德凡
• 申請（專利權）人: 上海樂研電氣科技有限公司
• 主分類號: H01H33/53
• 分類號: H01H33/53
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 湯俊明

技術領域

????本實用新型涉及高壓電器設備，尤其涉及六氟化硫高壓斷路器。

背景技術

由于六氟化硫氣體具有優異的絕緣和滅弧性能，是高壓斷路器中理想的絕緣和滅弧介質，在國內外得到廣泛應用。六氟化硫氣體的優異性能是在一定密度和壓力下實現的，當溫度降到一定程度時，高壓斷路器內部的六氟化硫氣體將出現液化現象，其液化溫度與密度和壓力有關，密度越大，液化溫度越高。由于高壓斷路器內部六氟化硫氣體液化，部分氣體變成液體，六氟化硫氣體的密度和壓力將逐漸減小，從而會造成高壓斷路器的絕緣性能和開斷能力下降，嚴重影響了高壓斷路器的可靠運行。

戶外用高壓斷路器使用范圍大，可在緯度高于45度地區使用，比如在我國新疆、內蒙古、冀北及東北地區，冬季氣候寒冷，戶外溫度達到-40℃，部分地區甚至到達-50℃，六氟化硫斷路器在這種溫度下會因六氟化硫氣體液化，氣體壓力降低到閉鎖壓力值，六氟化硫斷路器無法正常工作，不得不退出運行，嚴重時會造成大面積停電。

為解決六氟化硫高壓斷路器在超低溫下可靠運行的問題，有關廠家和研究院（所）對此進行了大量的分析和試驗，取得了如下幾種解決方案，但均不理想，具體有：

1、采用混合氣體（六氟化硫/N₂;六氟化硫/CF4等）作為滅弧，絕緣介質，其缺點是：對于高壓斷路器的開斷電源能力只有原來的80%左右，且制造技術要求較高，成本昂貴；混合氣體的比例混合方法需合理的配比，否則混合氣體的絕緣特性和滅弧特性將嚴重削弱，同時一旦漏氣，但是由于兩種高壓力的氣體混合在一起，其泄漏率不同，補充氣體工藝很繁雜，達不到產品技術要求，給該產品的使用、檢測、管理帶來了許多不便，因此也不能得以推廣。

2、采用降低六氟化硫氣壓來達到六氟化硫氣體液化點降低，但是由于氣體壓力降低，氣體密度隨之亦降低，導致高壓斷路器的滅弧性能和絕緣性能降低。直接影響高壓斷路器的開斷電流能力，滿足不了需要正常開斷容量用戶的要求，使產品使用受到很大的局限。

3、采用對六氟化硫高壓斷路器內的六氟化硫氣體直接進行加熱的技術。采用直接加熱的方法來提高六氟化硫高壓斷路器內部的六氟化硫氣體溫度，防止六氟化硫氣體液化。目前現有技術，對罐式六氟化硫斷路器，是在罐體外側（如專利ZL200820150430.1(CN201242969Y)）或罐體上開設的拔口里（如專利ZL201020224456.3(CN201796803U)）加裝電加熱裝置，為提高加熱效率，在電加熱帶外部需加裝保溫層和防護層。此方法的缺點是：由于罐式六氟化硫斷路器的六氟化硫氣體是很好密封在罐體內，要對其加熱，只能靠熱傳導方式傳熱，結構復雜，熱效率低，同時由于直接加熱，還會對罐式六氟化硫斷路器的密封圈加速老化，造成漏氣，帶來嚴重安全問題；而對于瓷柱式六氟化硫斷路器而言，高壓開關制造廠目前采取了以下一些措施：即在高壓斷路器六氟化硫氣室內部或外部設置加熱器，并由智能溫度控制器自動控制，當環境溫度降低至一定溫度以下時，溫控器接通加熱器電源對六氟化硫氣室加熱，使六氟化硫氣室溫度始終保持在一定溫度以上。這些措施，對于戶外瓷柱式斷路器的使用效果很不理想，因為，如果把加熱器放置在六氟化硫氣室內部，一旦加熱器損壞幾乎是無法更換，所以這種方法很少采用。而如果把加熱器放置在六氟化硫氣室外部，目前的技術，要么加熱效果很差，要么帶來其它嚴重問題，如使密封圈快速老化，造成漏氣問題。如專利ZL200610152005.1(CN1925084A)采用的技術就是在瓷柱式六氟化硫斷路器的每相瓷柱的支柱瓷套下端設有加熱裝置，當溫度低時，開啟加熱器，由于瓷柱式六氟化硫斷路器的氣體是密封在瓷柱內的，瓷柱是一種絕熱材料，為了達到效果，選用很大的加熱器，這樣雖然達到了不讓瓷柱式六氟化硫斷路器的六氟化硫氣體液化，可是由于支柱瓷套下端溫度很高，造成支柱瓷套下端的密封圈快速老化，時間不長就失效，造成漏氣。還有，如專利ZL200620086633.X(CN2927307Y)采用在在高壓斷路器底部底板上設有加熱裝置、ZL201120025943.1(CN202013833U)采用一種加熱保溫外套包裹在高壓斷路器的操動機構箱和傳動機構箱的橫梁外的辦法，由于六氟化硫斷路器的氣體是密封在瓷柱內的，瓷柱是一種絕熱材料，其加熱效果不好，不能根本解決問題。

采用對高壓斷路器的六氟化硫氣體直接進行加熱的技術，從原理上很簡單，但目前的技術實施起來卻很困難，由于高壓斷路器的六氟化硫氣體是密封在高壓斷路器本體中的六氟化硫氣室里，加上高壓斷路器的電壓很高，一般難以直接對六氟化硫氣室加熱。這樣其加熱效果還不是很理想，或者帶來類似讓密封圈快速老化而造成漏氣的嚴重問題。